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海南莎草属植物资源调查及饲用价值评价



全 文 :莎草属(Cyperus Linnaeus)隶属莎草科(Cypera-
ceae), 全球约 550 多种, 广泛分布于各大洲, 尤
以热带和亚热带地区种类较多 [1]。 我国有 30 多种,
大多数分布于华南、 华东、 西南各省区, 少数分布
在东北、 西北和华北地区。 海南岛有 22 种和 4 变
种, 是海南莎草科植物区系组成的主要大属之一。
莎草属植物中多数为饲用植物资源, 部分为优良的
造纸原料。 莎草属植物绝大多数在生态型上属中生
或湿生植物, 植株低矮, 密丛、 叶片厚、 根系较发
达、 具有固土保水的作用。 由于不同种牧草各种营
养成分差异较大相互交错, 且各牧草种类营养成分
高低不易确定。 在分类学研究过程中, 刘剑秋 [2]、
林晓莉[3]等报道了对莎草属果皮和叶表皮微形态特
征方面的研究, 发现果皮和叶表皮的微形态特征上
均存在的种间差异可为种划分提供依据。 莎草科植
物饲用价值研究过程中, 包得仁 [4]对甘肃莎草科饲
用植物 7 属 56 种主要牧草进行饲用价值研究, 范
青慈 [5]对青海莎草科 12 种植物饲用价值研究。 目
前, 对海南莎草属植物资源饲用价值的研究鲜见报
道, 笔者通过对自然分布的海南莎草属植物资源进
行考察和分类鉴定, 同时在野外采集各个种的植物
样品, 并对其营养成分进行综合评价, 为海南省草
地建设及草地改良提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 自然概况
海南省是我国唯一的热带气候省, 海南岛陆地
面积约为 3.4万 km2[6], 其地势具有中部高、 四周低
的特点, 东部与中部属于湿润区, 西部与南部属半
干旱区, 水分相对不足, 北部地区则为半湿润区。
海南岛的土壤由高到低依次为山地黄壤、 山地赤红
壤、 砖红壤、 滨海砂土和滨海沼泽化盐土等, 其中
热带作物学报 2012, 33(5): 799-803
Chinese Journal of Tropical Crops
收稿日期: 2012-04-05 修回日期: 2012-05-02
基金项目: 科技部科技基础性工作专项子课题(2007FY110500); 中央级公益性科研院所基本科研业务费专项(PZS083)。
作者简介: 虞道耿(1979 年—), 男, 助理研究员。 研究方向: 热带牧草选育、 牧草种质资源和牧草综合利用。 *通讯作者: 罗丽娟, E-
mail: luoljd@126.com。
海南莎草属植物资源调查及饲用价值评价
虞道耿 1, 2, 罗丽娟 1 *, 刘国道 2, 白昌军 2, 杨虎彪 2
1 海南大学园林园艺学院, 海南海口 570228
2 中国热带农业科学院热带作物品种资源研究所, 海南儋州 571737
摘 要 对分布在海南岛的莎草科莎草属牧草资源进行调查、 收集与整理, 共收集到莎草属植物 22 种和 3 变
种, 其中收集《海南植物志》中未记载的有 1 种; 对调查和收集的 16 种莎草属牧草的营养价值进行分析, 并通过
隶属函数法对所有供试材料进行综合评价。 结果表明: 畦畔莎草的营养价值最优, 其次是绿穗莎草、 红翅莎草
和细茎莎草, 这些牧草的营养价值、 综合能力较高, 具有一定的开发利用价值, 此研究为莎草属资源的开发利
用提供理论参考。
关键词 海南; 莎草属; 资源调查; 饲用价值
中图分类号 Q949.714.3 文献标识码 A
Survey of Cyperus Genus Resources in Hainan and Assessment
of Their Nutritional Values
YU Daogeng1, 2, LUO Lijuan1, LIU Guodao2, BAI Changjun2, YANG Hubiao2
1 Hainan University School of Horticulture and Gardening, Haikou, Hainan 570228, China
2 Tropical Crops Genetic Research Institute, CATAS, Danzhou, Hainan 571737, China
Abstract The survey and collection of Cyperus genus resources to Hainan Island was completed. A total of 22
species and 3 varieties were collected, of which 1 species was not recorded in flora of Hainan and the chemical
components and nutritional values of 16 species were assessed. By subject function method, the nutritional value
of Cyperus haspan Linn.-Cyperus halpan Linn. is the best, followed by Cyperus fuscus f. pallescens, Cyperus
pangorei and Cyperus tenuiculmis. These resources had high value of development and utilization. The study could
provide certain theory reference for Cyperus genus resource usage.
Key words Hainan island; Cyperus Linn.; Resources survey; Value of feeding
doi 10.3969/j.issn.1000-2561.2012.05.004
第 33 卷热 带 作 物 学 报
编号 名称 生长期 生境 海拔/m 采集地点 纬度 经度
1 畦畔莎草 成熟期 水田湿地 125 乐东县千家镇 18°33′ 109°02′
2 异型莎草 营养期 水田湿地 15 陵水县光坡镇 18°32′ 110°02′
3 碎米莎草 成熟期 水田湿地 686 五指山市水满乡 18°54′ 109°39′
4 迭穗莎草 营养期 水田湿地 99 定安县龙河镇 19°23′ 110°09′
5 红翅莎草 成熟期 水沟边 10 陵水县英州镇 18°25′ 109°48′
6 细茎莎草 成熟期 路边荒地 24.2 文昌市抱罗镇 19°52′ 110°48′
7 毛轴莎草 成熟期 水田湿地 626 五指山市水满乡 18°54′ 109°39′
8 球根茎莎草 开花期 海边沙地 6 文昌市冯家湾 19°24′ 110°41′
9 扁穗莎草 营养期 河边 16 澄迈县金江镇 19°43′ 110°02′
10 窄穗莎草 营养期 水边 578 昌江县霸王岭 19°04′ 109°07′
11 垂穗莎草 成熟期 水沟边 790 乐东县尖峰天池 18°44′ 108°51′
12 绿穗莎草 成熟期 疏林下 110 临高县和舍镇 19°39′ 109°44′
13 阔穗莎草 成熟期 水田湿地 19 陵水县英州镇 18°23′ 109°50′
14 海南高秆莎草 成熟期 路边荒地 12 澄迈县福山镇 19°52′ 109°58′
15 香附子 成熟期 海边沙地 1.3 陵水县香水湾 18°33′ 110°07′
16 茳芏 营养期 路边荒地 1.6 儋州市新州镇 19°45′ 109°18′
表 1 莎草属植物资源的来源
1.3 方法
1.3.1 调查工具 种子袋、 网袋、 剪刀、 锄头、
镰刀、 纸圈、 放大镜、 电子天平、 塑料袋、 标本
荚、 GPS(全球定位系统)、 笔记本、 标签、 铅笔、
数码相机、 笔记本电脑、 《海南植物志》[1]、 《中国
植物志》[7]、 《Flora of China》[8]等。
1.3.2 调查路线及样品采集 于 2010 年 3 月至
2011 年 3 月对海南岛的 18 个市县分布的莎草科莎
草属植物资源进行调查收集。 采集点包括中部山
区, 其中田边、 地坎、 山坡草地、 林下、 滨海沙滩
等地均作为调查采样点, 按野生莎草属植物资源作
为取样单位, 在采集点取样并带回实验室, 分析各
个物种的营养价值。
1.3.3 原始资料记录 收集的每个采样点均记录
以下资料: 编号、 物种种类、 分布区域、 分布状
况、 典型形态学特征、 经纬度、 海拔、 地形、 生
境、 采集地点、 采集部位等。 同时, 对每一采集点
所采集的任何材料都必须拍照, 记录该采集点的生
境、 伴生植物、 土壤、 收集样品的全写和特写照
片。 返回单位后, 通过显微镜观察植株的花序、 种
子等形态学特征, 并对每个样品进行分类鉴定。
1.3.4 测定项目及方法 在本次调查中, 在采集
点取样, 并带回实验室, 分析各个物种的不同生育
期的营养价值。 莎草属样品资源经粉碎后, 测定以
下项目。
(1) 粗灰分(Ash): 样品经 600 ℃高温灼烧氧
后, 用分析天平称重。
(2)粗蛋白质(CP): 采用凯氏定氮法测定。
(3)粗脂肪(EE): 采用索氏浸提法测定。
(4)粗纤维(CF): 采用酸碱分次水解法测定。
(5)无氮浸出物(NFE): 通过计算求得[9]。
2 结果与分析
2.1 莎草属植物资源调查
海南岛莎草属资源分布比较广泛, 在田边、 丘
陵地、 疏林下、 旷野路边、 草山草坡、 海边沙地等
均有广泛分布。 常见的主要有香附子、 碎米莎草、
畦畔莎草等。
本次调查共收集到莎草属植物 22 种、 3 变种
(见表 2), 其中 《海南植物志》中未记载的有 1 种
(密穗莎草)。
密穗莎草为多年生草本, 根状茎丛生。 茎三棱
形至圆柱状, 光滑, 高(25~)40~60(~90) cm,叶扁
平或对折, 长(10~)25~50 cm、宽5~8(~12) mm。 苞
片4~8枚, 水平向上15~30°平展或对折, 长3~30(~
50) cm、 宽1.5~8(~12) mm。 聚伞花序头状球形,直
砖红壤为该岛地带性土壤。 海南岛的植被以热带森
林为主, 是热带雨林、 热带季雨林的原生地, 主要
分布于山地。
1.2 材料
本试验所用材料种类及营养分析测试的情况详
见表 1。
800- -
第 5 期
中文名 拉丁名 中文名 拉丁名
高秆莎草 C. exaltatus Retzius 细茎莎草 C. tenuiculmis Boeckeler
海南高秆莎(变种) C. exaltatus var. hainanensis L.K. Dai 疏颖莎草 C. distans Linnaeus f.
迭穗莎草 C. imbricatus Retzius 碎米莎草 C. iria Linnaeus
垂穗莎草 C. nutans Vahl 扁穗莎草 C. compressus Linnaeus
阔穗莎草 C. procerus Rottbθll 风车草 C. involucratus Rottbθll
刺鳞莎草 C. babakan Steudel 绿穗莎草 C. diffusus Vahl
毛轴莎草 C. pilosus Vahl 宽叶多脉莎草(变种) C. diffusus var. latifolius L.K. Dai
红翅莎草 C. pangorei Rottbθll 长尖莎草 C. cuspidatus Kunth
茳芏 C. malaccensis Lamarck 异型莎草 C. difformis Linnaeus
香附子 C. rotundus Linnaeus 窄穗莎草 C. tenuispica Steudel
粗根茎莎草 C. stoloniferus Retzius 畦畔莎草 C. haspan Linnaeus
矮莎草 C. pygmaeus Rottbθll 软垂莎草(变种) C.haspan var. flaccidissimus Kükenthal
密穗莎草 C. eragrostis Lamarck
表 2 海南莎草属植物资源的种类
编号 名称 生长期 干物率% CP/(w/%) CF/(w/%) Ash/(w/%) EE/(w/%) NFE/(w/%)
1 畦畔莎草 成熟期 41.61 8.67 14.31 6.52 1.30 69.20
2 异型莎草 营养期 34.19 9.15 26.50 7.59 1.56 55.20
3 碎米莎草 成熟期 29.09 5.36 21.29 6.72 1.75 64.87
4 迭穗莎草 营养期 48.23 9.91 25.38 7.85 1.28 55.59
5 红翅莎草 成熟期 31.15 5.17 18.76 7.72 4.95 63.41
6 细茎莎草 成熟期 50.13 3.47 19.82 2.93 2.03 71.75
7 毛轴莎草 成熟期 34.00 3.82 24.22 3.96 1.76 66.25
8 球根茎莎草 开花期 49.86 5.66 22.93 9.75 2.54 59.12
9 扁穗莎草 营养期 33.21 9.04 18.00 9.79 2.99 60.17
10 窄穗莎草 营养期 31.95 8.61 24.91 7.19 2.97 56.32
11 垂穗莎草 成熟期 26.72 3.07 30.81 5.61 1.66 58.85
12 绿穗莎草 成熟期 51.59 5.28 21.26 4.39 4.67 64.40
13 阔穗莎草 成熟期 25.25 5.35 22.52 5.87 2.21 64.05
14 海南高秆莎草 成熟期 33.52 4.17 27.74 5.58 3.80 58.71
15 香附子 成熟期 41.91 5.93 23.10 5.45 1.94 63.58
16 茳芏 营养期 22.79 4.57 27.00 6.84 1.51 60.07
表 3 主要莎草属植物的营养成分含量
径(10~)20~40 mm, 具3~10个辐射枝, 长2.5~5(~
12)cm, 每辐射枝顶端具(20~)30~50(~70)枚小穗,
小穗排列紧密似球状; 小穗长椭圆形, 扁平, 长
5~20 mm、 宽 2.2~3 mm; 鳞片卵状三角形, 白色至
淡棕色, 背面具 2 龙骨状凸起, 两侧无脉, 长 2~
2.3 mm、 宽 1~1.4 mm; 雄蕊 1枚, 花药长 1~1.2 mm,
花柱长 1~1.2 mm, 柱头长 0.5 mm。 小坚果阔椭圆形,
具 3棱, 长 1.2~1.4 mm、 宽 0.5~0.6 mm, 有柄, 柄
长 0.1 mm, 顶端具短尖, 长 0.2~0.3 mm, 黑色或
深褐色表面具细点。 花果期: 7~8月。 2n=42。
本种为海南新记录, 发现于儋州木棠镇。
2.2 莎草属植物资源饲用价值分析
莎草属植物资源是组成海南天然草地的重要组
成部分, 出现于每一类型的草地中, 是海南家畜的
主要饲草来源。 对莎草属 16 个样品的营养成分含
量进行分析, 其结果见表 3。 16 个种植株 CP 平均
含量为 6.08%, CP 高于均值的有 5 个种; 其中 CP
含量最高的是迭穗莎草, 为 9.91%, 其次是异型莎
草和扁穗莎草, 分别为 9.15%和 9.04%。
CF含量最低的是畦畔莎草, 为 14.31%; 其次
是扁穗莎草和红翅莎草, 分别为 18%和 18.76%;
最高的是垂穗莎草, 为 30.81%; 16 个种植株 CF
虞道耿等: 海南莎草属植物资源调查及饲用价值评价 801- -
第 33 卷热 带 作 物 学 报
编号 名称 生长期 ZCP ZCF ZAsh ZEE ZNFE 平均 S 排序
1 畦畔莎草 成熟期 0.82 1.00 0.59 0.1 0 0.85 0.67 1
2 异型莎草 营养期 0.89 0.26 0.46 0.16 0.00 0.35 9
3 碎米莎草 成熟期 0.34 0.58 0.56 0.21 0.58 0.45 6
4 迭穗莎草 营养期 1.00 0.33 0.43 0.09 0.02 0.38 8
5 红翅莎草 成熟期 0.31 0.73 0.45 1.00 0.50 0.60 3
6 细茎莎草 成熟期 0.06 0.67 1.00 0.28 1.00 0.60 3
7 毛轴莎草 成熟期 0.11 0.40 0.88 0.21 0.67 0.45 6
8 球根茎莎草 开花期 0.38 0.48 0.22 0.40 0.24 0.34 10
9 扁穗莎草 营养期 0.87 0.78 0.21 0.52 0.30 0.54 4
10 窄穗莎草 营养期 0.81 0.36 0.51 0.51 0.07 0.45 6
11 垂穗莎草 成熟期 0.00 0.00 0.69 0.19 0.22 0.22 12
12 绿穗莎草 成熟期 0.32 0.58 0.83 0.93 0.56 0.64 2
13 阔穗莎草 成熟期 0.33 0.50 0.66 0.32 0.53 0.47 5
14 海南高秆莎草 成熟期 0.16 0.19 0.70 0.72 0.21 0.39 7
15 香附子 成熟期 0.42 0.47 0.71 0.25 0.51 0.47 5
16 茳芏 营养期 0.22 0.23 0.55 0.15 0.29 0.29 11
表 4 莎草属植物资源各营养指标的隶属函数值
平均含量为 23.03%, 低于均值的有 8个种。
16 个种的 EE平均含量为 2.43%, 高于均值的
有 6个种, 分别是 5号、 8号、 9号、 10号、 12号
和 14 号; 其中最高是红翅莎草, 为 4.95%; 最低
的是迭穗莎草, 为 1.28%。 从表 3 可以看出, Ash
含量最高的是扁穗莎草, 为 9.79%; NFE 最高的
是细茎莎草, 为 71.75%。
2.3 不同莎草属植物资源的营养成分的隶属函数
分析
按隶属函数法 , 将莎草属的 16 个种的营养
价值进行综合分析 [10], 结果见表 4。 结果表明: 畦
畔莎草的平均隶属函数值 S最大, 表明其营养价值
最优; 其次是绿穗莎草, 红翅莎草和细茎莎草居第
三, 证明这些牧草的营养价值、 综合能力较高。
3 讨论与结论
3.1 海南莎草属调查结果
本次调查过程中, 未收集到的海南莎草属植物
1 种(黄翅莎草 Cyperus elatus Linnaeus), 新增 1
种(密穗莎草 Cyperus eragrostis Lamarck), 共收集
到 22 种、 3 变种, 这些种主要分布于水生或湿生
环境中, 还有一些分布于山坡林下荫生环境、 干旱
山坡或海边沙地。
3.2 影响饲用植物资源饲用价值的因素
饲用植物资源的营养成分的高低是评价植物资
源饲用价值的重要指标之一[11]。 其中植物资源的营
养品质很大程度上取决于蛋白质和纤维含量 [12], 提
高 CP 含量与降低 CF 含量是改善饲用植物资源品
质的主要内容。 CP 含量高是影响饲用植物资源饲
用价值的重要因素, 一般认为 CP 含量越高, 纤维
含量越低的植物资源营养价值就高[13]。 然而, 对饲
用植物资源营养价值的评价是较为复杂的问题, 除
了养分含量外, 产草量、 适口性、 消化率等因素的
影响也很大。 在具体栽培利用筛选优质的饲用植物
资源必须全面综合考虑, 只有把营养价值、 产草
量、 适口性、 消化率等因素结合起来, 才能从实际
意义上更好地评价饲用植物资源品质的优劣。 因
此, 本试验结果仍存在一定的局限性, 只能基本反
映客观情况, 还有待进一步研究。
3.3 利用隶属函数分析法进行评价
对饲用植物资源的营养成分难以用单一指标进
行评价。 在多指标测定基础上, 隶属函数分析法提
供了一条对材料特性进行综合评价的途径, 可克服仅
少数指标进行评价的不足, 使结果更客观、 准确[14-15]。
本试验通过对莎草属 16个种的 5个营养指标的隶属
函数分析, 结果表明畦畔莎草(成熟期)、 绿穗莎草
(成熟期)、 细茎莎草(成熟期)和红翅莎草(成熟期)
的营养价值比较高, 可开发利用价值较大, 这为进
一步利用莎草属资源提供了理论依据和参考材料。
802- -
第 5 期
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责任编辑: 黄东杰
虞道耿等: 海南莎草属植物资源调查及饲用价值评价 803- -