周芬 陳勝 李楊
摘要對野生大豆的研究大多數(shù)集中在對其遺傳基因的開發(fā)利用上,其飼用價值的研究較少,并且大多數(shù)集中在野生大豆種子的營養(yǎng)成分和飼用價值的研究,而對野生大豆全株飼用價值分析的報道很少。在合肥市采集野生大豆種子并在半野外環(huán)境下種植,對其全株的主要營養(yǎng)成分和刈割價值進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)野生大豆蛋白質(zhì)含量較高,可與飼用苜蓿草粉相當(dāng),而粗纖維含量略低于苜蓿草粉,并且野生大豆的生物學(xué)產(chǎn)量也較高,有良好的抗旱性,是一種優(yōu)良的飼草資源。
關(guān)鍵詞野生大豆;合肥;飼用價值;生物學(xué)產(chǎn)量
中圖分類號S565.1文獻(xiàn)標(biāo)識碼A文章編號0517-6611(2014)04-01066-02
作者簡介周芬(1980- ),女,安徽合肥人,助理研究員,碩士,從事動物營養(yǎng)和飼料科學(xué)研究。
野生大豆是栽培大豆的原始祖先種,在世界上分布比較狹窄,僅限于東亞非干旱的溫帶地區(qū)。一年生野生大豆因其含有許多符合人類需要的重要基因,被看作是一種重要的遺傳資源。目前,國家種質(zhì)庫保存野生大豆約6 500份,但各地數(shù)量相差很大,安徽省野生大豆資源也僅保存59份[1]。對野生大豆的研究大多數(shù)集中在對其高蛋白、多抗、適應(yīng)性廣和繁殖系數(shù)高等生物學(xué)特性研究和資源保護(hù)方面。大豆也是一種優(yōu)良的飼草資源,在生產(chǎn)實(shí)踐中飼草型大豆常用作苜蓿、紅三葉等多年生牧草作物的替代物,效果良好[2]。作為栽培大豆原始祖先種的野生大豆有高抗性、生物學(xué)產(chǎn)量較高,但是一直以來對其飼用價值的研究較少,并且大多數(shù)集中在對其種子的營養(yǎng)成分和飼用價值的研究上,對其全株飼用價值分析的報道基本上沒有。
合肥市位于江淮流域、巢湖之濱,安徽省中部,在合肥市發(fā)現(xiàn)多處野生大豆自然生態(tài)群落。隨著城市化進(jìn)程的日益加快,野生大豆自然群落正日益消失,保護(hù)野生大豆刻不容緩。但是由于對野生大豆的研究偏重于遺傳基因的保護(hù)上,野生大豆被當(dāng)作雜草被其清除,沒有得到有效保護(hù),這也是野生大豆在田間逐漸消失的原因之一。筆者通過對合肥市野生大豆主要營養(yǎng)成分和生物學(xué)產(chǎn)量進(jìn)行分析,評價野生大豆的飼用價值,以期為野生大豆資源的合理開發(fā)利用提供新的道路。
1材料與方法
1.1試驗材料大豆種子于2012年9月采自合肥市境內(nèi)大圩、董鋪島等處,百粒重為1.59 g。
1.2試驗地播種試驗于2013年4~10月在安徽省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)研究所東山實(shí)驗?zāi)翀鲈囼炋镏羞M(jìn)行。
1.3營養(yǎng)成分的測定水分、粗蛋白質(zhì)、粗纖維含量測定在安徽省農(nóng)科院畜牧獸醫(yī)研究所飼料安全檢測實(shí)驗室中進(jìn)行,所用儀器為:電熱鼓風(fēng)干燥箱(上海三發(fā)DHG-9101-3SA)、萬分之一天平(梅特勒AL204)、凱氏定氮儀(海能K9860);粗纖維測定儀為威爾普FIWE6。測定標(biāo)準(zhǔn)為GB/T 6435-2006《飼料中水分和其他揮發(fā)性物質(zhì)含量的測定》、GB/T 6432-1994《飼料中粗蛋白質(zhì)的測定》、GB/T 5334-2008《飼料中粗纖維的含量測定—過濾法》。
1.4種植試驗種植試驗于2013年4月18日開始,將采集的野生大豆種子在試驗田中播種,播種面積為6 m×7 m,播種間距為0.5 m。為更好地掌握自然條件下野生大豆的生長情況,此次種植不施肥,不澆水,不套種高桿作物,在播種初期除田間雜草,半模擬野外生存環(huán)境,分別于生長期、始花期、結(jié)莢期對野生大豆進(jìn)行刈割。3次刈割選擇在同一位置,隨機(jī)選取1.5 m×0.6 m大小進(jìn)行刈割,刈割留長5 cm。將收獲的鮮草全株稱重。刈割下來的鮮草,自然風(fēng)干,風(fēng)干后稱干草重。實(shí)驗室測定水分、粗蛋白質(zhì)、粗纖維含量。
2結(jié)果與分析
在分類學(xué)上,大豆屬由glycine亞屬和soja亞屬2個亞屬組成,后者被分為栽培種、野生種和半野生種[3]。一般將百粒重大于10 g的歸為栽培種,百粒重為3~10 g的歸為半野生種,百粒重<3 g的歸為野生種[4]。此次試驗所收集的種子百粒重1.59 g,為典型野生大豆。此次試驗的試驗田前一季栽種的是禾本科牧草,所以在野生大豆播種至出苗期時,對試驗田噴灑除禾本科植物除草劑高效氟吡甲禾靈1次,其他時期沒有噴灑除草劑、施加化肥、澆水、除蟲等人工干預(yù)的措施,基本模擬野生大豆在自然環(huán)境的生長過程。在野外條件下,野生大豆常與蒿草、蘆葦?shù)惹o稈較硬的雜草半生,具有較強(qiáng)的纏繞性,試驗田中無高桿雜草,野生大豆基本為匍匐生長,其余矮小雜草在生長過程中生命力低于野生大豆,在野生大豆生長期已基本被野生大豆藤蔓覆蓋。
2.1野生大豆不同生長時期全株粗蛋白質(zhì)和粗纖維含量從表1可以看出,野生大豆粗蛋白質(zhì)含量在整個生長時期經(jīng)歷了從升高到降低再升高的過程,粗蛋白質(zhì)含量普遍高于16%。野生大豆的粗纖維含量隨著野生大豆的生長呈上升趨勢,粗纖維含量在27.2%以上。
由表2可知,合肥市野生大豆各生長時期粗蛋白質(zhì)和粗纖維含量均達(dá)到并超過3級苜蓿草粉的標(biāo)準(zhǔn),處于生長期的野生大豆蛋白含量比2級苜蓿草粉高。
2.2野生大豆的產(chǎn)量作為飼草作物,其產(chǎn)量也是衡量品質(zhì)好壞的關(guān)鍵因素。從表3可以看出,3次刈割后,合肥市野生大豆的鮮草產(chǎn)量為40.50 t/hm2,風(fēng)干草總產(chǎn)量為21.03 t/hm2,第1次刈割時處于野生大豆的生長期,植株較小,因此第1次刈割野生大豆產(chǎn)量較低;始花期野生大豆生長旺季,鮮草產(chǎn)量最高;結(jié)莢期鮮草產(chǎn)量略有下降。另一方面,第1次刈割時,野生大豆產(chǎn)量的干鮮比為0.24,第2次刈割時, 野生大豆產(chǎn)量的干鮮比為0.52,第3次刈割時,野生大豆產(chǎn)量的干鮮比為0.61,隨著生長期的延長,野生大豆植株含水率逐漸下降。
3討論
一年生野生大豆常生長于田間地頭、荒地、低洼路邊等地,早先在我國十幾個省區(qū)都生長有野生大豆,但由于過渡開荒、放牧、修水利等原因,面積不斷減少,致使現(xiàn)存有保護(hù)價值的區(qū)域僅存在四川省、黑龍江省及安徽省[5]。筆者用種子在采集過程中發(fā)現(xiàn)野生大豆群落分布基本呈零星分布態(tài)勢,面積大于5 m2的較少。但在離市區(qū)較遠(yuǎn)、自然環(huán)境較好的大圩、董鋪島等地區(qū)仍發(fā)現(xiàn)了幾處面積較大的野生大豆群體。隨著城市化進(jìn)程的加快,現(xiàn)有的野生大豆自然群落有遭到破壞的危險,保護(hù)野生大豆資源刻不容緩。
該試驗中的野生大豆在人工半野外的條件下粗蛋白質(zhì)含量在16%以上,與飼用苜蓿草粉粗蛋白質(zhì)含量相當(dāng),而粗纖維含量略低于飼用苜蓿草粉,說明合肥市野生大豆?fàn)I養(yǎng)價值較高,是含有優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的青飼料。2013年夏季合肥地區(qū)遭遇罕見的持續(xù)高溫干旱天氣,7月中旬~8月中旬出現(xiàn)持續(xù)的高溫晴熱天氣,8月份月平均氣溫比歷年平均偏高3.5 ℃,日照時數(shù)也比歷年平均偏多20%。受高溫晴熱和干旱的影響,野生大豆的生長發(fā)育受到了不同程度的危害,對產(chǎn)量也造成了一定的影響。對一年生野生大豆和栽培大豆進(jìn)行長期停水試驗,栽培大豆在15 d后即出現(xiàn)枯萎,而野生大豆直到55 d后才開始枯萎,這表明一年生野生大豆具有良好的抗旱性[6]。該試驗所種植的野生大豆在2013年7~8月合肥地區(qū)高溫晴熱天氣持續(xù)40 d沒有人工澆水的條件下,刈割3次的鮮草產(chǎn)量達(dá)到40.50 t/hm2,也證實(shí)了野生大豆具有良好的抗旱能力。
該試驗中生長期的野生大豆全株干鮮比為0.24,此時野生大豆處于快速生長階段,植株含水量較大,鮮嫩多汁,適宜用作青飼料飼喂動物,而始花期和結(jié)莢期野生大豆全株干鮮比超過50%,水分含量減少,這是植株纖維素向木質(zhì)素轉(zhuǎn)變的過程。此時的野生大豆可作為青飼料直接飼用,也可作為青貯原料。
由此可見,合肥市野生大豆有較強(qiáng)的抗逆性,對不良的自然環(huán)境有很強(qiáng)的適應(yīng)能力。一年生野生大豆是我國重要的原產(chǎn)地品種,在長期的自然馴化過程中形成了良好的環(huán)境適應(yīng)性,與其他作物有很好的融合性,在栽培種植時不僅影響土壤的結(jié)構(gòu)和草地組成,作為豆科植物,根部能形成大量根瘤,不僅能為植物本身提供養(yǎng)分,而且能增加土壤含氮量,為下一茬作物提供養(yǎng)分??梢杂脕斫ㄖ部沙掷m(xù)利用的草地或者恢復(fù)因品種單一化形成的退化草地,與其他作物間作還可以起到肥田養(yǎng)地、增糧增草和提高土地利用率的作用。目前已利用一年生野生大豆種間雜交的方法培育出了5個肥飼兼用型的大豆新品系,其特點(diǎn)是鮮草產(chǎn)量高,喂豬時營養(yǎng)豐富、適口性好,增膘快;喂奶牛時可提高產(chǎn)奶量[7]。杜高唐等試驗表明野生大豆富含蛋白質(zhì),適口性好,比栽培大豆晚熟,具有更長的營養(yǎng)生長期,其生物學(xué)產(chǎn)量顯著高于栽培大豆,具有比栽培大豆提供更多飼草的生產(chǎn)潛力[8]。在實(shí)際的利用過程中,需要注意合肥市野生大豆種子成熟后炸莢落粒性極強(qiáng),影響種子產(chǎn)量,所以繁殖種子時需要擇時提早收獲[9]。同時,由于野生大豆的生長特性,也可考慮其與禾本科牧草間、混作,以期提高青飼料的營養(yǎng)價值[10]。筆者僅對合肥市野生大豆的全株營養(yǎng)價值和刈割性能進(jìn)行了探討,對野生大豆秸稈的營養(yǎng)成分和開發(fā)利用價值以及其他問題的研究還有待進(jìn)一步研究。
參考文獻(xiàn)
[1] 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物品種資源所.中國野生大豆資源目錄[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社,1990.
[2] SEITER S,ALTEMOSE C E,DAVIS M H.Forage Soybean Yield and Quality Responses to Plant Density and Row Distance[J].Agron J,2004,96:966-970.