猪屎豆种子引进自乌兹别克斯坦科学院植物科学生产中心。种子采集于2012年, 净度100%, 发芽率99%。

本研究于2013年分别在呼图壁县廿里店镇和2014年在新疆阜康草地生态农业试验站开展。呼图壁县廿里店镇试验站地理位置为44° 14'07″ N, 87° 01'13″ E, 海拔504 m, 为平原井灌区; 前茬作物为棉花(Gossypium hirsutum), 土壤为荒漠化灰钙土。新疆阜康草地生态农业试验站位于东天山博格达峰北麓, 新疆阜康市以东17 km处的平原地带, 地理坐标为87° 46'-88° 44'E, 43° 45'-45° 46' N, 海拔550 m, 为平原井灌区休耕地, 土壤为荒漠化灰钙土。上述试验地0-30 cm土层条件详见表1, 试验期间气象资料见表2。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 试验地土壤养分含量 Table 1 The soil nutrient contents of the trial location 地点 Site 呼图壁 Hutubi 阜康 Fukang pH 8.5 7.8 全盐量 Total salt/g· kg-1 1.2 13.8 有机质Organic matter/g· kg-1 12.3 34.8 水解性氮Hydrolyzable-N/mg· kg-1 88.4 104.0 磷Available P/mg· kg-1 12.4 20.9 钾Available K/mg· kg-1 253.0 653.0

表1 试验地土壤养分含量 Table 1 The soil nutrient contents of the trial location

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 试验期间观测的气象资料 Table 2 Meteorological data for experimental period 月份 Month 2013呼图壁Hutubi in 2013 2014阜康Fukang in 2014 降水量 Precipitation/ mm 月均温 Average temperature/℃ ≥ 0 ℃积温 Accumulated temperature/℃· d 降水量 Precipitation/ mm 月均温 Average temperature/℃ ≥ 0 ℃积温 Accumulated temperature/℃· d 4月Apr. 50.2 12.6 368.2 41.8 11.9 345.1 5月May. 18.3 18.2 565.0 23.3 19.6 610.0 6月Jun. 30.4 23.2 717.5 5.8 24.0 722.0 7月Jul. 16.8 25.8 800.0 9.3 25.8 802.0 8月Aug. 30.2 24.4 755.0 5.3 24.3 745.5 9月Sep. 15.8 17.5 526.5 17.8 16.7 522.0 10月Oct. 12.1 11.2 336.4 13.4 9.2 245.2 无霜期Frost free period/d 177 162

表2 试验期间观测的气象资料 Table 2 Meteorological data for experimental period

试验设计及栽培管理参照《牧草种质资源田间评价技术规程》NY/T 2127-2012。呼图壁县廿里店镇试验站于2013年4月20日开沟播种, 小区面积2 m× 5 m, 播种量12 kg· hm^-2, 播种深度2~3 cm, 行距45 cm。阜康草地生态农业试验站于2014年5月12日播种, 播种4个小区, 其中一个小区用于物候期观测, 其他3个小区用于产量测定。播前施磷酸二铵150 kg· hm^-2。整个生长季节人工除草 4 次, 浇水4次 , 浇水方式为滴灌, 未施用肥料。

物候期的观测:从播种开始到枯黄期间, 每10 d观察记载一次。包括出苗、分枝、现蕾、开花、成熟、枯黄等时期。

生长速度:出苗后开始测量拉伸高度, 每10 d测量一次固定10株高度, 结果以平均值表示。生长速度=平均高度/生长天数 。出苗到停止生长(5-7月中旬)为止总测量10次。

分枝数:开花期随机抽取10株, 在每一植株上取1~2主枝, 观测计数主枝上的以及分枝数。结果以平均值表示。

茎叶比:刈割测产时, 从中取不少于10株的样品, 将茎、叶分开, 待风干后分别称重。X=W_i/W_s; W_i为叶重, W_s为茎重。

干鲜比:刈割期, 从收获鲜草中取500 g, 风干或烘干至含水量18%以下, 计算出干鲜比, 其计算公式如下:

L=W_g/500× 100%.

式中, L为 干草比率(烘干率), W_g为鲜草的风干重量。

鲜草产量:初花期全小区刈割测产。

种子产量:种子成熟后, 将全小区内植株全部收获进行脱粒, 并将种子风干后称重。

饲用价值测定:2014年6月20日阜康试验站20%植株开花的日期, 4个小区分别取200 g, 共计800 g样品混合, 晾干后, 供营养品质分析用。水分采用烘干法^[9]、粗蛋白质采用凯氏定氮法^[10]、粗脂肪采用索氏侵提法^[11]、粗纤维采用过滤法^[12]、粗灰分采用高温(600 ℃)灼烧氧化称重^[13]、无氮浸出物按饲料工业语术标准^[14]、钙采用原子吸收法^[15]、总磷采用分光光度法^[16]。氨基酸含量的分析参考文献^[17], 营养价值测定由农业部农产品质量监督检验测试中心(乌鲁木齐)完成。

数据经Excel初步整理后, 采用DPS v9.0软件对鲜草及种子产量等数据进行方差分析(Duncan多重比较)。

通过两年的种植及试验观测表明(表3), 猪屎豆在新疆呼图壁及阜康两地均能顺利完成生活史, 生育期分别为115和112 d, 生长天数分别为207和169 d, 花期可长达90 d, 对新疆的干旱、半干旱气候表现出很好的适应性。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 物候期观测结果 Table 3 The result of phonological observations 地点 Site 呼图壁 Hutubi 阜康 Fukang 出苗期Emergence mm-dd 04-29 05-22 分枝期Branching/mm-dd 06-01 06-10 现蕾期Budding/mm-dd 06-05 06-15 初花期Early flowering stage/mm-dd 06-17 06-20 结荚期Fruiting period/mm-dd 07-02 07-15 成熟期Mature period/mm-dd 08-20 09-10 枯萎期Withering Period/mm-dd 11-20 11-05 生育期Growth period/d 115 112 生长天数Growth days/d 207 169

表3 物候期观测结果 Table 3 The result of phonological observations

猪屎豆为一年生豆科草本植物, 茎秆直立, 株高130~180 cm, 轴根系, 根系深度20~32 cm。日均生长速度1.72 cm· d^-1, 分枝数6~11个, 茎秆直径9.45~11.07 mm, 花期长, 植株80~90 cm时, 茎叶比可达到1:2。初花期茎叶幼嫩, 盛花期茎叶比1:0.9, 随着植株的不断成熟, 茎叶比下降, 茎秆木质化逐渐加重。种子成熟周期不太一致, 每荚果含种子8~16粒, 不易裂荚, 种子千粒重27~30 g。

2013年呼图壁试验站平均鲜草产量23 833.5 kg· hm^-2, 种子产量366 kg· hm^-2, 根部结有很多呈淡红色圆形或短棒形根瘤(表4)。2014年阜康试验站, 平均鲜草产量21 750.0 kg· hm^-2, 种子产量385.3 kg· hm^-2, 但根部未发现根瘤。多重比较检验显示, 两处试验区域鲜草产量及种子产量差异不显著(P> 0.05), 引种的猪屎豆表现出较好的生态适应性。

表4

Table 4

表4(Table 4)

表4 猪屎豆鲜草及种子产量 Table 4 Fresh grass and seed yield of Crotalaria alata 地点 Site 年份 Year 鲜草产量 Fresh grass yield/kg· hm-2 种子产量 Seed yield/kg· hm-2 干鲜比 Fresh dry ratio/% 呼图壁Hutubi 2013 23 833.5± 28.3a 366.0± 8.6a 24.5± 1.8a 阜康Fukang 2014 21 750.0± 21.9a 385.3± 6.9a 24.0± 2.1a Note:Data within the same row marked with different lower case letters mean significant difference at 0.05 level. 注:同行不同小写字母表示差异显著(P< 0.05)。

表4 猪屎豆鲜草及种子产量 Table 4 Fresh grass and seed yield of Crotalaria alata

牧草营养成分的高低是评价牧草饲用价值的重要指标之一^{[18, 19]}。猪屎豆粗蛋白质含量高, 初花期达23.02%, 粗纤维含量20.3%(表5)。对猪屎豆氨基酸组成及含量进行测定, 结果显示, 该植物地上部分含有17种氨基酸(表6), 其中必需氨基酸有9种, 含有的氨基酸种类丰富。必需氨基酸含量占氨基酸总量的40%, 氨基酸的组成较平衡, 具有较高饲用价值。

表5

Table 5

表5(Table 5)

表5 猪屎豆初花期营养成份表 Table 5 Nutrition compositions on early flowering season of Crotalaria alata 检测项目 Test items 含量 Content/% 水分Water content 7.8 粗蛋白质Crude protein 23.02 粗脂肪Ether extract 11.2 粗纤维Crude fiber 20.3 无氮浸出物Nitrogen free extract 36.96 灰分Ash 10.8 钙Ca 1.42 磷P 0.29

表5 猪屎豆初花期营养成份表 Table 5 Nutrition compositions on early flowering season of Crotalaria alata

表6

Table 6

表6(Table 6)

表6 猪屎豆氨基酸组成及含量 Table 6 Amino acid compositions and content of Crotalaria alata% 氨基酸 Amino acid 含量 Content 氨基酸 Amino acid 含量 Content 天冬氨酸 Asp 2.83 异亮氨酸* Ile 0.98 苏氨酸* Thr 0.89 亮氨酸* Leu 1.65 丝氨酸 Ser 0.95 酪氨酸* Tyr 0.60 谷氨酸 Glu 2.44 苯丙氨酸* Phe 0.98 甘氨酸 Gly 0.98 赖氨酸* Lys 1.13 丙氨酸 Ala 1.14 组氨酸 His 0.65 胱氨酸* Cys 0.09 精氨酸 Arg 0.92 缬氨酸* Val 1.15 脯氨酸 Pro 1.53 甲硫氨酸* Met 0.09 总氨基酸 TAA 19.00 Note: * denotes one of 9 necessary amimo acids 注: * 为9种必需氨基酸。

表6 猪屎豆氨基酸组成及含量 Table 6 Amino acid compositions and content of Crotalaria alata%