2015年8月, 采集常德西湖农场的饲料桑与中饲苎1号、中国农业科学院麻类研究所沅江试验基地的中苎1号以及长沙的葛藤样品。饲料桑与苎麻样品, 每种随机取样30株, 测定其株高, 并计算其平均值。采集4种非常规粗饲料后, 铡刀切碎, 于65 ℃烘箱中干燥至恒重, 室内回潮24 h, 制成风干样品, 粉碎(长度为0.45 mm), 保存于封口袋中备实验室分析。

干物质(dry matter, DM)、粗蛋白质(crude protein, CP)、粗脂肪(EE)、粗纤维(crude fibre, CF)、粗灰分(Ash)等按照杨胜^[7]的方法进行测定; 总能(gross energy, GE)利用全自动氧弹式量热仪(湖南开元仪器有限公司)进行测定; 样品中17种氨基酸的含量, 利用Pico-Tag氨基酸分析仪(美国, Waters公司)测定。

利用Microsoft Excel 2013软件进行数据的录入处理。采用SPSS 21.0软件进行单因素方差分析, Duncan氏法多重比较进行组间差异显著性检验, 显著性水平为0.05, 结果以平均值± 标准误表示。

4个饲料作物的平均株高显示(表1), 中饲苎1号和中苎1号分别为67.20和70.94 cm, 且二者之间无显著差异(P> 0.05), 但均显著高于桑的高度(P< 0.05)。桑中的干物质含量最高(22.63%), 显著高于其它3种饲料作物(P< 0.05), 而中苎1号中的DM含量最低, 为17.56%, 显著低于其它3种饲料作物。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 4个供试饲料作物品种的基本情况 Table 1 Basic information of sample 样品Sample 株高Plant height/cm 干物质含量Dry matter/% 含水量Water content/% 桑Mulberry 52.14± 1.46b 22.63± 0.16a 77.37± 0.16c 中饲苎1号Zhongsizhu No.1 67.20± 1.50a 20.53± 0.30b 79.47± 0.30b 中苎1号Zhongzhu No.1 70.94± 1.89a 17.56± 0.12c 82.44± 0.12a 葛藤Kudzu - 21.13± 0.66b 78.87± 0.66b 注:同列不同小写字母表示不同品种间显著差异(P< 0.05)。 Note: Different lowercase letters within the same column indicate significant difference among different samples at the 0.05 level.

表1 4个供试饲料作物品种的基本情况 Table 1 Basic information of sample

所采集的4个饲料作物的常规营养成分含量显示(表2), 中饲苎1号的粗蛋白含量最高(22.38%), 葛藤的粗脂肪含量最高(2.79%), 均显著高于其它3种饲料作物(P< 0.05)。中苎1号中的粗纤维和粗灰分含量均为最高, 分别为35.90%和15.86%, 显著高于其它3种饲料作物(P< 0.05)。葛藤的总能值最高(17.17 MJ· kg^-1), 4种饲料作物之间无显著差异(P> 0.05)。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 常规营养成分分析 Table 2 Analysis of conventional nutrient composition of samples 项目 Item 桑 Mulberry 中饲苎1号 Zhongsizhu No.1 中苎1号 Zhongzhu No.1 葛藤 Kudzu 粗蛋白Crude protein/% 20.43± 0.10b 22.38± 0.36a 19.77± 0.04c 16.56± 0.05d 粗脂肪Ether extract/% 1.74± 0.03c 1.95± 0.07b 1.89± 0.05bc 2.79± 0.04a 粗纤维Crude fibre/% 21.91± 0.27d 33.24± 0.37b 35.90± 0.54a 24.90± 0.62c 粗灰分Crude ash/% 9.12± 0.03c 11.87± 0.12b 15.86± 0.20a 8.49± 0.03d 总能Gross energy/MJ· kg-1 16.46± 0.07a 14.76± 0.03a 15.96± 0.11a 17.17± 0.18a 注:同行不同小写字母表示不同品种间显著差异(P< 0.05)。表3同。 Note: Different lowercase letters within the same row indicate significant differences among different samples at the 0.05 level. similary for Table 3.

表2 常规营养成分分析 Table 2 Analysis of conventional nutrient composition of samples

4个饲料作物的氨基酸组成显示(表3), 对于必需氨基酸中的蛋氨酸、赖氨酸和精氨酸含量来说, 中苎1号中含量较低, 分别为0.15%、0.65%和0.58%; 单就必需氨基酸总量而言, 饲料桑的最高(7.40%), 中饲苎1号次之(7.26%), 二者之间差异不显著(P> 0.05), 但是显著高于中苎1号和葛藤(P< 0.05)。4个饲料作物中的非必需氨基酸总量最高的为饲料桑(8.70%), 与中饲苎1号之间无显著差异(P> 0.05), 但是显著高于其它两种饲料作物。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 氨基酸组成分析 Table 3 Analysis of amino acid composition of the samples 氨基酸Amino acid 桑 Mulberry 中饲苎1号 Zhongsizhu No.1 中苎1号 Zhongzhu No.1 葛藤 Kudzu 必需氨基酸 Essential amino acid (EAA) 苏氨酸Thr/% 0.83± 0.02a 0.82± 0.02a 0.55± 0.01c 0.69± 0.03b 缬氨酸Val/% 0.95± 0.01a 0.94± 0.01a 0.66± 0.03c 0.85± 0.04b 蛋氨酸Met/% 0.22± 0.01a 0.21± 0.02a 0.15± 0.01b 0.23± 0.01a 异亮氨酸Ile/% 0.73± 0.02a 0.73± 0.02a 0.47± 0.01c 0.64± 0.01b 亮氨酸Leu/% 1.43± 0.05a 1.39± 0.04a 0.92± 0.01c 1.26± 0.03b 苯丙氨酸Phe/% 0.91± 0.01a 0.91± 0.01a 0.61± 0.02c 0.79± 0.01b 组氨酸His/% 0.59± 0.02ab 0.65± 0.03a 0.51± 0.01bc 0.47± 0.01c 赖氨酸Lys/% 0.89± 0.03a 0.79± 0.02b 0.65± 0.02c 0.82± 0.03ab 精氨酸Arg/% 0.85± 0.01a 0.82± 0.02a 0.58± 0.01c 0.75± 0.01b 小计Total/% 7.40± 0.23a 7.26± 0.96a 5.10± 0.16c 6.50± 0.09b 非必需氨基酸 Nonessential amino acid (NEAA) 天冬氨酸Asp/% 2.12± 0.03a 1.84± 0.06b 1.43± 0.05c 1.44± 0.02c 酪氨酸Tyr/% 0.56± 0.01a 0.35± 0.02b 0.23± 0.01c 0.51± 0.02a 丝氨酸Ser/% 0.86± 0.04a 0.85± 0.01a 0.65± 0.02c 0.73± 0.02b 谷氨酸Glu/% 2.02± 0.04a 1.93± 0.01a 1.32± 0.02c 1.59± 0.02b 甘氨酸Gly/% 0.94± 0.01a 0.94± 0.02a 0.62± 0.01c 0.82± 0.03b 丙氨酸Ala/% 1.14± 0.03a 1.11± 0.06a 0.78± 0.01c 0.97± 0.02ab 半胱氨酸Cys/% 0.25± 0.01b 0.23± 0.02b 0.23± 0.02b 0.35± 0.01a 脯氨酸Pro/% 0.81± 0.01a 0.72± 0.01b 0.48± 0.01c 0.72± 0.01b 小计 Total/% 8.70± 0.25a 7.97± 0.95ab 5.74± 0.18c 7.13± 0.13b

表3 氨基酸组成分析 Table 3 Analysis of amino acid composition of the samples

不同植物品种, 甚至不同生长地或不同生长期阶段, 其营养价值差异较大。桑叶营养成分丰富而均衡, 且含有多种维生素、矿物质及特有的功能因子^[8], 而且饲料桑区域适应性强, 具有很好的生态价值和饲料价值。北京地区饲料桑整株的干物质含量为89.81%、粗蛋白为10.93%(干物质基础)^[9]。而杨静^[10]利用机械收割饲料桑, 留茬10~15 cm, 然后磨粉进行分析, 发现其干物质含量为87.00%、粗蛋白含量为19.37%、粗脂肪含量为3.43%、粗纤维含量为16.61%、粗灰分含量为12.75%, 总能为15.18 MJ· kg^-1。本研究结果与北京地区^[9]的研究结果有差别, 与杨静^[10]的结果较为接近, 这可能是由于地理环境、品种或者收割的高度等不同而造成的。

苎麻是以收获青绿叶、茎等, 可在适宜生育期内多次刈割的高蛋白优质饲草, 同时具生物产量高、营养价值高、分蘖力强、再生性和适应性强等特点^[11]。对苎麻与我国南方地区广泛种植的桂牧1号杂交象草和多年生黑麦草两种牧草的品质比较发现, 苎麻粗蛋白质含量在18%以上, 显著高于两种牧草^[12]。本研究中中饲苎1号的蛋白含量为22.38%, 高于中苎1号的19.77%。一般情况下, 饲用苎麻的刈割高度对饲用品质影响较大, 主要体现在对其粗蛋白质、粗纤维含量的影响上。喻春明等^[13]报道, 随着收割高度的增加, 粗蛋白质含量逐渐降低, 收割高度从40 cm增到70 cm, 粗蛋白质含量从平均22.67%降低至19.77%。而本研究中中饲苎1号的采样高度低于中苎1号, 其结果符合上述规律。

葛藤所含的营养物质非常丰富, 其干物质含量为鲜草重量的22.3%, 总能量为17.53~18.62 MJ· kg^-1, 粗蛋白含量为20.89%~29.2%, 粗脂肪为2.45%~4.2%, 粗纤维为26.55%~34.19%, 粗灰分为5.91%~9.97%, 具有良好的饲用价值^[14]。本研究的营养成分分析结果与上述研究结果相似。葛藤适应性强, 通常生于温暖湿润的地区, 而且能耐寒、抗旱、耐瘠, 对气候要求不严, 能在-10 ℃低温下越冬, 对土壤的适应性颇广^[15]。因此, 葛藤适于我国南方广泛种植, 可作为南方一种优质的牧草开发利用。

饲料桑中的氨基酸种类齐全, 且必需氨基酸含量较高。本研究发现, 桑的必需氨基酸及总必需氨基酸含量均较高。杨静等^[16]对饲料桑研究分析发现, 植物蛋白质第一限制性氨基酸赖氨酸的含量为0.50%, 总必需氨基酸含量为4.81%。湖南省蚕桑科学研究所资源圃中15个桑品种不同季节桑叶的游离氨基酸含量分析结果显示^[17], 5月份采摘的桑叶中各种游离氨基酸含量较高, 且不同桑品种间的17种游离氨基酸含量大多存在显著差异(P< 0.05)。

苎麻不仅是纤维作物也可以作为草食动物的饲料, 其嫩茎叶营养丰富, 粗蛋白含量普遍在19%以上, 可以为动物生长发育提供营养^[18]。在我国南方某些省份, 由于夏季高温高湿, 且持续时间长, 一些北方的优质牧草在南方不能适应当地的气候条件, 而苎麻的生态适应性强, 不但可以正常生长, 还能获得较高的生物产量, 而且氨基酸种类齐全, 且含量较高^[19]。有研究报道, 苎麻叶中必需氨基酸以亮氨酸含量最高, 平均为1.63%~2.43%, 其次是缬氨酸, 平均在1.16%~1.63%, 赖氨酸含量为0.86%~1.15%, 蛋氨酸最低, 在0.09%~0.22%。本研究结果与上述报道一致。另有研究表明, 不同植株高度苎麻, 其氨基酸组成及氨基酸总量也有所不同^[20]。本研究发现, 随着苎麻植株高度的增加, 其氨基酸总量有所下降; 这可能是由于植株高度的增加, 苎麻茎杆的木质化程度不断提高, 使得纤维含量增加, 氨基酸含量随之下降。

葛藤的枝叶不但富含蛋白质、碳水化合物等易消化吸收的营养物质, 而且还具有防治动物疾病的作用, 是一种畜禽喜食的优质牧草。葛藤中的蛋白质含量在20.89%~29.2%, 氨基酸含量占全氮的16.0%^[21]。本研究中必需氨基酸总量占干物质基础的6.50%, 其中赖氨酸含量占干物质基础的0.82%, 非必需氨基酸总量占干物质基础的7.13%。葛藤喜温暖湿润的气候, 可在南方的丘陵、山坡地广泛种植^[22], 在南方作为饲料的开发潜力巨大。

本研究结果表明, 桑、苎麻及葛藤的营养成分含量较高, 氨基酸组成全面, 特别是赖氨酸含量高, 且这几种作物均具有生长快、耐刈割等特点, 适宜在南方丘陵、山坡地等广泛种植, 因此可作为饲料作物在我国南方地区畜禽养殖中开发利用。