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Analysis on variance and correlation of mainly shrub nutrients on karst areas in Southwest Guizhou

黔西南岩溶区饲料灌木主要营养成分及其变量分析



全 文 :书黔西南岩溶区饲料灌木主要
营养成分及其变量分析
黄芬1,2,曹建华1,梁建宏1,2,何媛媛1,2,朱敏洁1,2
(1.中国地质科学院岩溶地质研究所 国土资源部岩溶动力学重点实验室,广西 桂林541004;
2.广西师范大学生命科学学院,广西 桂林541004)
摘要:为筛选适宜在黔西南岩溶区生长的优良饲料灌木以促进当地畜牧业的发展,提高农民收入,本研究对生长在
黔西南州的3科19属27种饲料灌木的6种常规营养成分进行了定量与相关分析,结果表明,1)马棘和小构树均满
足典型蛋白质饲料的要求;2)科别间粗灰分均值差异极显著,桑科显著高于其他2科。科别间无氮浸出物均值差
异显著,豆科极显著低于蔷薇科,显著低于桑科;3)粗纤维与无氮浸出物、粗脂肪、粗蛋白、粗灰分均呈显著或极显
著的负相关,其含量过高会影响饲料灌木的整体营养价值。
关键词:饲料灌木;营养成分;相关性
中图分类号:S816.11  文献标识码:A  文章编号:10045759(2010)01024805
  黔西南州位于贵州省西南部,面积1.7万km2,而岩溶面积占全州面积的70%。山地面积占国土面积的
71.5%,是典型的岩溶山区[1]。经济基础差,底子薄,支柱产业不稳不强,农业生产及经济发展缓慢[2]。因而为促
进农业发展,当地政府把草食畜牧业作为带动当地经济与改善生态环境的试点建设内容[3]。草食畜牧业的发展
需要根据当地岩溶区土壤背景选择适宜的饲料作物,土壤质地对作物的生长速度,营养价值和生物量等影响较
大[4,5]。而饲料灌木具有较好的生态经济价值,已有研究表明,云南6种豆科蛋白饲料灌木,具有很高的营养价
值,是畜禽的优良蛋白饲料树种[6],广西124种豆科灌木应用于畜牧,占饲用植物的10.3%[7]。近年来,饲料灌
木的研究也愈来愈受到重视。但对于岩溶区饲料灌木营养价值的评价及各指标之间的相互影响研究较少。
本研究对豆科(Leguminosae)、蔷薇科(Rosaceae)与桑科(Moraceae)27种植物的粗纤维(CF)、无氮浸出物
(NFE)、粗脂肪(EE)、粗蛋白(CP)、粗灰分(ASH)及可溶性总糖(glucide,G)进行定量分析,并初步分析了营养
成分之间的相关关系,旨在筛选适宜在黔西南区生长的优良饲料品种,并为大面积种植推广以及提高饲料灌木整
体营养价值提供一定的参考。
1 材料与方法
1.1 研究区概况
研究区为黔西南自治州的兴义市、安龙县、贞丰县等地,州地势西高东低,北高南低,最低海拔275m,最高海
拔2207.2m,国土面积16804km2。全州气候宜人,热量充足(年平均日照时数为1436.0~1648.6h,常年年
均气温13.6~19.1℃),雨量充沛(常年降水量1253.1~1577.2mm),雨热同季,无霜期长(281~348d),终年
温暖湿润。
1.2 研究方法
1.2.1 样品的采集 2008年7月18-28日共采集27种饲料灌木的叶片,此时该区饲料作物干物质积累接近
峰值。
1.2.2 测定方法 叶片样品经风干、粉碎过100目筛后进行分析测定,每个项目重复测定3次。可溶性糖用蒽
248-252
2010年2月
   草 业 学 报   
   ACTAPRATACULTURAESINICA   
第19卷 第1期
Vol.19,No.1
 收稿日期:20090218;改回日期:20090514
基金项目:国家科技支撑计划课题(2006BAC01A16),中国地质科学院岩溶地质研究所所控项目(200702)和广西科技厅创新能力项目(桂科能
0842008)资助。
作者简介:黄芬(1984),女,湖南益阳人,硕士。Email:hfen08@163.com
通讯作者。Email:jhcao@karst.edu.cn
酮比色法测定;粗蛋白质含量用 H2SO4-K2SO4-CuSO4 测定;粗脂肪含量用GB551285测定;粗纤维含量用
酸洗涤剂法测定;粗灰分含量用600℃灼烧残渣法测定;无氮浸出物含量用相差计算法求出,公式为:无氮浸出
物(NFE)(%)=100-(粗蛋白质百分含量+粗脂肪百分含量+粗纤维百分含量+粗灰分百分含量)[8]。
1.2.3 数据分析 用Excel和SPSS13.0软件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 常规营养成分特征分析
结果表明(表1),刀果鞍叶羊蹄甲、马棘、苦参、光腺合欢、紫穗槐、青刺尖、构树、小构树8个树种的蛋白质含
量大于20%,光腺合欢高达30.49%,其中豆科灌木5种,占总体的62.5%。马棘和小构树均达到了蛋白质饲料
表1 27种饲料灌木叶片的常规营养成分
犜犪犫犾犲1 犌犲狀犲狉犪犾狀狌狋狉犻犲狀狋狅犳狋犺犲犾犲犪狏犲狊狅犳27狊狆犲犮犻犲狊犳狅犱犱犲狉狊犺狉狌犫狊 %
树种
Species
粗灰分
Crude
ash
粗蛋白
Crube
protein
粗脂肪
Crude
fat
可溶性糖
Soluble
saccharide
粗纤维
Crube
firbre
无氮浸出物
Nitrogenfree
extract

Ca


钙/磷
Ca/P
粗蛋白/粗纤维
Crubeprotein/
Crudefat
刀果鞍叶羊蹄甲犅犪狌犺犻狀犻犪犫狉犪犮犺狔犮犪狉狆犪 7.69 22.92 2.95 3.90 21.95 44.50 4.64 0.24 19.37 1.04
白刺花犛狅狆犺狅狉犪犱犪狏犻犱犻犻 5.17 17.50 2.42 8.15 25.09 49.83 4.11 0.21 19.27 0.70
杭子稍犆犪犿狆狔犾狅狋狉狅狆犻狊犿犪犮狉狅犮犪狉狆犪 7.23 17.74 3.71 7.34 22.15 49.17 4.59 0.14 32.87 0.80
马棘犐狀犱犻犵狅犳犲狉犪狆狊犲狌犱狅狋犻狀犮狋狅狉犻犪 8.60 28.15 4.42 4.69 9.40 49.43 4.24 0.27 15.63 2.99
胡枝子犔犲狊狆犲犱犲狕犪犫犻犮狅犾狅狉 7.11 13.15 2.51 6.09 34.10 43.14 4.28 0.12 37.04 0.39
苦参犛狅狆犺狅狉犪犳犾犪狏犲狊犮犲狀狊 6.81 22.53 2.66 6.08 20.23 47.77 4.60 0.14 31.95 1.11
假木豆犇犲狀犱狉狅犾狅犫犻狌犿狋狉犻犪狀犵狌犾犪狉犲 8.32 16.90 2.60 4.15 29.04 43.15 4.61 0.19 24.92 0.58
任豆犣犲狀犻犪犻狀狊犻犵狀犻狊 9.38 15.85 3.88 3.23 28.30 42.60 5.10 0.16 31.08 0.56
长波叶山马蝗犇犲狊犿狅犱犻狌犿狊犲狇狌犪狓 6.76 16.50 2.48 5.98 31.51 42.75 4.38 0.20 22.39 0.52
光腺合欢犃犾犫犻狕犻犪犮犪犾犮犪狉犲犪 6.59 30.49 3.38 5.77 18.68 40.86 3.95 0.20 19.39 1.63
羊蹄甲犅犪狌犺犻狀犻犪狆狌狉狆狌狉犲犪 4.43 12.24 2.24 4.43 44.17 36.92 3.75 0.11 34.27 0.28
杭子稍属犆犪犿狆狔犾狅狋狉狅狆犻狊 6.23 11.89 2.88 5.41 36.41 42.59 3.99 0.09 46.64 0.33
西南杭子稍犆.犱犲犾犪狏犪狔犻 5.71 14.77 2.22 5.34 26.69 50.61 4.54 0.15 29.65 0.55
牛王刺犆犪犲狊犪犾狆犻狀犻犪犱犲犮犪狆犲狋犪犾犪 13.81 10.81 3.54 5.32 22.73 49.12 6.46 0.12 54.31 0.48
紫穗槐犃犿狅狉狆犺犪犳狉狌狋犻犮狅狊犪 6.65 22.11 3.54 5.15 22.74 44.96 4.27 0.23 18.99 0.97
火棘犘狔狉犪犮犪狀狋犺犪犳狅狉狋狌狀犲犪狀犪 6.10 16.42 3.02 6.61 28.58 45.89 3.89 0.24 16.00 0.57
刺梨(缫丝花)犚狅狊犪狉狅狓犫狌狉犵犺犻犻 5.13 16.64 2.34 6.85 16.67 59.22 3.73 0.28 13.38 1.00
小果蔷薇犚狅狊犪犮狔犿狅狊犪 7.85 13.05 3.57 5.18 19.51 56.02 4.49 0.13 33.65 0.67
青刺尖犘狉犻狀狊犲狆犻犪狌狋犻犾犻狊 8.95 20.28 4.10 4.99 24.66 42.01 4.22 0.30 14.14 0.82
山樱桃犆犲狉犪狊狌狊犮狔犮犾犪犿犻狀犪 8.72 13.21 3.79 6.42 19.50 54.78 4.53 0.14 32.49 0.68
白刺犖犻狋狉犪狉犻犪狋犪狀犵狌狋狅狉狌犿 8.31 10.32 2.41 4.06 16.74 62.22 4.42 0.07 63.14 0.62
构树犅狉狅狌狊狊狅狀犲狋犻犪狆犪狆狔狉犻犳犲狉犪 13.99 20.55 2.40 2.87 20.13 42.94 6.18 0.31 19.64 1.02
斜叶榕犉犻犮狌狊狋犻狀犮狋狅狉犻犪 11.46 13.91 2.83 2.65 31.15 40.66 4.66 0.23 20.49 0.45
小构树犅.犽犪狕犻狀狅犽犻 11.30 22.63 2.72 6.36 10.51 52.85 5.32 0.26 20.20 2.15
萌桑犕狅狉狌狊犿狅狀犵狅犾犻犮犪 11.52 15.78 4.89 10.22 14.95 52.86 4.73 0.19 24.97 1.06
鸡桑犕.犪狌狊狋狉犪犾犻狊 9.33 19.88 4.11 6.72 11.05 55.63 4.73 0.24 20.03 1.80
马桑犆狅狉犻犪狉犻犪狀犲狆犪犾犲狀狊犻狊 8.47 11.53 2.96 5.72 17.03 60.01 4.38 0.11 40.39 0.68
 注:植物学名均来自中国数字植物标本库,网址:http://www.cvh.ac.cn/main/more.asp。
 Note:Scientificnamesalcomefromhttp://www.cvh.ac.cn/main/more.asp.
942第19卷第1期 草业学报2010年
的标准(蛋白质含量高于20%,粗纤维含量低于18%)。白刺花、杭子稍等9个树种的粗蛋白含量大于15%,高
于玉米(犣犪犲犿犪狔狊)(7.0%)和小麦(犜狉犻狋犻犮狌犿犪犲狊狋犻狏狌犿)(13.1%)[9]等禾本科饲料的粗蛋白,属于较好的饲料植
物,单独使用这些饲料已能够满足草食家畜的蛋白质需要。其余树种的蛋白质含量均达10%~15%,也具有较
好的营养价值。
植物体内钙的含量一般为0.1%~5%[10],本研究中钙含量达3.73%~6.18%,系植物均采自岩溶区,受较
高的土壤钙含量背景值影响,植物叶片钙含量高于非岩溶区[11]。与何蓉等[12]所测0.11%~0.52%相比,磷含量
相差不大(0.09%~0.31%)。钙磷比为14.14~63.14,普遍偏高。在动物消化吸收的过程中,钙磷之间有复杂
的相互作用,足够的钙磷比含量和适宜的钙磷比是优良饲料必须具备的条件,但最适宜动物的钙磷比至今尚未
定论。
马棘、萌桑、鸡桑、小构树等树种的粗蛋白与粗纤维之比大于1,适口性较好;胡枝子、羊蹄甲、杭子稍属、牛王
刺、斜叶榕等两者比值小于0.5,影响适口性。根据牲畜对牧草营养的需求,粗灰分含量应“越少越好”[13],粗纤维
含量在大于10%以上时消化能随其含量的增加而增加[14],也应“越少越好”。一般来说,灌木CP含量较低而
ASH与CF含量较高[15]。本研究灌木CP总体均值为17.323%,高于高宏岩等[16]所测禾本科牧草9.598%;CF
总体均值为23.099%,低于禾本科30.672%[16];ASH总体均值为8.206%,稍高于禾本科7.57%[17],但豆科灌
木(7.363%)仍低于禾本科。说明供试灌木较禾本科牧草具有较高的营养价值,特别是豆科灌木。
可溶性总糖易被各类动物消化吸收,萌桑、白刺花、杭子稍、刺梨含量均较高,分别为10.22%,8.15%,7.34%
和6.85%,总体与张勇等[17]所测甘肃白刺属3种植物叶片含量相差不大(5.0%~9.6%)。淀粉在咀嚼过程中能
被唾液分解成麦芽糖,糖含量高的物种口感相对较好。
2.2 样品类别间主要营养成分含量差异显著性测验
图1 供试灌木间3种成分与总体均值的比较
犉犻犵.1 犆狅犿狆犪狉犻狊狅狀狅犳狋犺狉犲犲犮狅犿狆狅狀犲狀狋狊犪狀犱
狋犺犲狅狏犲狉犪犾犪狏犲狉犪犵犲犪犿狅狀犵犱犻犳犳犲狉犲狀狋犪犮犲犪犲狊
为了比较各物质的种间差异,把供试饲料灌木分
为豆科、蔷薇科和桑科进行单因素方差分析。结果显
示,饲料灌木间 ASH 的犉 值为7.47,大于犉0.01=
5.61,科别间均值差异极显著。桑科 ASH 均值为
11.01%,极显著高于其他2类(犘<0.01),并大于总
体均值(图1),豆科和蔷薇科差异不显著;科别间NFE
的犉值为5.03,大于犉0.05=3.40,均值差异显著。豆
科NFE均值为45.06%,极显著低于蔷薇科53.36%
(犘<0.01),显著低于桑科50.82%(犘<0.05),并低
于总体均值。蔷薇科与桑科均值差异不显著,均高于
总体均值。CP,EE,G,CF均值之间差异不显著(犘>
0.05),但CF的犉值为3.19,接近犉0.05=3.40,故对
其进行科别间均值差异分析,结果显示豆科与桑科间
均值差异显著(犘<0.05),蔷薇科与桑科都略小于总
体均值。
2.3 相关性评定
对供试灌木主要营养成分进行简单线性相关及显著性分析,结果表明(表2),所测样品ASH与CP,G,NFE
几乎无线性关系,与EE呈显著的正相关,相关系数为0.351。G与NFE呈显著的正相关,相关系数为0.383。
CF与NFE,EE,CP,ASH都呈显著或极显著的负相关,相关系数分别为-0.693,-0.448,-0.448,-0.375,他
们之间的方程为:
CF(狓)与NFE(狔):狔=61.281-0.565狓
CF(狓)与CP(狔):狔=23.823-0.281狓
CF(狓)与EE(狔):狔=4.066-0.040狓
052 ACTAPRATACULTURAESINICA(2010) Vol.19,No.1
CF(狓)与ASH(狔):狔=10.830-0.114狓
对4组方程检验,有统计学意义,所以CF的含量
过高会影响灌木的营养价值。
3 小结
从个体营养价值数据来看,马棘和小构树的营养
价值较高,达到了典型蛋白质饲料的标准。另外满足
粗蛋白、粗纤维以及适口性标准的有光腺合欢,紫穗槐
和构树。单独使用这些饲料均能满足草食家畜正常发
育的蛋白质需要。因此对这些物种进行引种驯化,能
够发展岩溶区畜牧业,增加当地经济收入及改善生态
环境。
科别间 ASH 均值差异极显著,桑科显著高于其
他2科。NFE均值差异显著,豆科极显著低于蔷薇
科,显著低于桑科,桑科CF显著低于豆科。CP,EE,
G均值之间差异不显著。
对总体主要营养成分相关性进行分析,CF与
NFE,EE,CP,ASH 都呈显著或极显著的负相关,所
以CF的含量过高会影响灌木的营养价值。它营养价
值低,人畜难以消化,但可以促进肠子蠕动,有利于排
表2 供试灌木间主要营养成分相关性评价
犜犪犫犾犲2 犚犲犾犲狏犪狀犮犲狅犳犲狏犪犾狌犪狋犻狅狀狅狀犿犪犻狀犾狔
狀狌狋狉犻犲狀狋狊狅犳犳狅犱犱犲狉狊犺狉狌犫狊
狔 狓 狉 犚2
CP -0.020 0.0004
EE 0.351 0.1232
ASH G -0.209 0.0437
CF -0.375 0.1406
NFE 0.065 0.0042
G CF -0.280 0.0784
NFE 0.383 0.1467
CF NFE -0.693 0.4802
EE 0.253 0.0640
CP G 0.007 0.0000
CF -0.448 0.2007
NFE -0.243 0.0590
G 0.294 0.0864
EE CF -0.448 0.2007
NFE 0.113 0.0128
 注:表示显著相关(犘=0.05),表示极显著相关(犘=0.01)。
 Note:standsforsignificantcorrelation,standsforextremely
significantcorrelation.
便,减少有害物质包括致癌物质与肠组织接触的时间,有助于预防肠癌和其他肠道疾病,因此CF的含量亦不可
过低,特别是对反刍型家畜。
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152第19卷第1期 草业学报2010年
犃狀犪犾狔狊犻狊狅狀狏犪狉犻犪狀犮犲犪狀犱犮狅狉狉犲犾犪狋犻狅狀狅犳犿犪犻狀犾狔狊犺狉狌犫狀狌狋狉犻犲狀狋狊狅狀犽犪狉狊狋犪狉犲犪狊犻狀犛狅狌狋犺狑犲狊狋犌狌犻狕犺狅狌
HUANGFen1,2,CAOJianhua1,LIANGJianhong1,2,HEYuanyuan1,2,ZHUMinjie1,2
(1.InstituteofKarstGeology,ChineseAcademyofGeologicalScience,KeyLaboratoryofKarst
Dynamics,MinistryofLandandResources,Guilin541004,China;2.Colegeof
LifeSciences,GuangxiNormalUniversity,Guilin541004,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Sixnutrientcontentsof3familieswith19generaand27speciesoffoddershrubsweremeasuredin
ordertoselectsuitablefoddershrubstogrowinthekarstareasinSouthwestGuizhou.Andtherebypromote
thedevelopmentoflocalanimalhusbandryandincreasetheincomeoffarmers,thendatesaremadequantitative
andcorrelationanalysis.1)犐狀犱犻犵狅犳犲狉犪狆狊犲狌犱狅狋犻狀犮狋狅狉犻犪and犅狉狅狌狊狊狅狀犲狋犻犪犽犪狕犻狀狅犽犻meettherequirementsofa
typicalproteinfeed.2)MeanvaluesofASHandNFEshowedextremelysignificantdifferenceamongthree
families:The犕狅狉犪犮犲犪犲hadsignificantlyhigherASHcontentthantheothertwofamilies.The犔犲犵狌犿犻狀狅狊犲犪
hadsignificantlowerNFEcontentthanthe犕狅狉犪犮犲犪犲and犚狅狊犪犮犲犪犲;3)Therewerehighnegativecorrelationco
efficientsbetweenCFandNFE,EE,CP,andASH,sotheCFcontentstronglyaffectstheoveralnutritionalval
ueoffoddershrubs.
犓犲狔狑狅狉犱狊:foddershrubs;nutrient;correlation
252 ACTAPRATACULTURAESINICA(2010) Vol.19,No.1