于鐵峰，劉曉靜，郝鳳，范俊俊

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院，草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點實驗室，甘肅省草業(yè)工程實驗室，中-美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心,甘肅 蘭州 730070)

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NO3--N/NH4+-N配比對紫花苜蓿營養(yǎng)品質(zhì)及飼用價值的影響研究

于鐵峰，劉曉靜*，郝鳳，范俊俊

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院，草業(yè)生態(tài)系統(tǒng)教育部重點實驗室，甘肅省草業(yè)工程實驗室，中-美草地畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究中心,甘肅 蘭州 730070)

以“甘農(nóng)3號”紫花苜蓿為試驗材料，在室外防雨網(wǎng)室內(nèi)，采用盆栽營養(yǎng)液砂培，在最佳氮素供應(yīng)水平210 mg/L基礎(chǔ)上，研究NO3--N和NH4+-N混合的7種配比(1/7、1/3、3/5、5/5、5/3、3/1、7/1)對紫花苜蓿營養(yǎng)品質(zhì)及飼用價值的影響。結(jié)果表明，NO3--N/NH4+-N=5/3處理的粗蛋白(CP)、蛋白總量(TP)、可消化干物質(zhì)(DDM)及干物質(zhì)采食量(DMI)總體上都顯著高于其他配比處理(P<0.05)，中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)均顯著低于其他配比處理(P<0.05)，5/3處理有利于紫花苜蓿營養(yǎng)積累；從微量元素營養(yǎng)角度分析，以NH4+-N為主的混合態(tài)氮更有利于鐵(Fe)、錳(Mn)和鉬(Mo)的積累，且最適配比分別為NO3--N/NH4+-N=1/3、1/7和3/5，而以NO3--N為主的混合態(tài)氮則有利于鋅(Zn)的積累，且最適配比為NO3--N/NH4+-N=3/1；用相對飼用價值(RFV)法評定，5/3處理RFV值顯著高于其他配比處理(P<0.05)，且各處理RFV均大于100，對照美國紫花苜蓿草產(chǎn)品的分級標準，其品質(zhì)均達到2級以上水平，其中5/3和7/1處理紫花苜蓿的品質(zhì)達1級水平。說明紫花苜蓿生長環(huán)境中速效氮以NO3--N為主，且比例接近NO3--N/NH4+-N=5/3時，最有利于紫花苜蓿優(yōu)良營養(yǎng)品質(zhì)的形成。

NH4+-N；NO3--N；配比；紫花苜蓿；營養(yǎng)品質(zhì)；相對飼用價值

優(yōu)質(zhì)的豆科牧草是保證我國奶業(yè)發(fā)展因素之一[1]。紫花苜蓿(Medicagosativa)作為一種優(yōu)質(zhì)的植物性蛋白資源，因其獨特的氮素利用方式，與禾谷類作物相比它可以大大提高粗蛋白的產(chǎn)出，是解決奶業(yè)發(fā)展中蛋白飼料資源短缺的重要途徑和有效方法[2]。

紫花苜蓿體內(nèi)的氮素營養(yǎng)來源有2個：除來自根瘤共生固氮所固定的分子態(tài)氮之外，還有根系吸收的來自土壤和肥料中的外源氮，其主要形式是NO3--N和NH4+-N。研究表明，NO3--N和NH4+-N對作物的產(chǎn)量和品質(zhì)的影響不同。有關(guān)植物對2種形態(tài)氮素需求特性以及其生理反應(yīng)等方面大量的研究發(fā)現(xiàn)，與單一NO3--N或NH4+-N相比，NO3--N和NH4+-N適度比例混合施用可以促進絕大多數(shù)旱生作物生長，對葉菜類蔬菜影響尤為突出。趙建榮等[3]對菠菜品質(zhì)的研究表明，隨銨態(tài)氮比例的增加，菠菜可食部位的硝酸鹽、草酸含量逐漸減少，NO3--N/NH4+-N為25/75時，Vc含量最高。黃俊等[4]研究表明，NH4+-N/NO3--N=25/75是白菜在弱光下生長較適宜氮素形態(tài)配比。紫花苜蓿同樣是以收獲營養(yǎng)體為目的，其莖葉是最具飼用價值的蛋白飼料，且已有研究證實，NO3--N和NH4+-N混合使用較單一NO3--N或NH4+-N更能促進針對紫花苜蓿的根系生長[5]，并促進其氮代謝[6]，而不同NO3--N/NH4+-N配比對紫花苜蓿營養(yǎng)品質(zhì)，尤其是微量元素營養(yǎng)的影響研究卻未見報道。

在諸多紫花苜蓿營養(yǎng)價值的研究中，主要關(guān)注的是粗蛋白、粗脂肪、粗纖維等營養(yǎng)指標[7-9]。近年來研究發(fā)現(xiàn)，微量元素在苜蓿中的豐缺對其生長和產(chǎn)量構(gòu)成具有重要影響，不僅是植物生長所必需的，而且也是動物生長及其產(chǎn)品價值所必需的，牧草和飼料微量元素含量會直接影響動物和家畜的健康狀況[10]。研究表明，不同微量元素是動、植物體內(nèi)各種酶的重要組成成分，如Zn在激素分泌特別是那些與生長、繁殖、免疫和應(yīng)激有關(guān)的激素分泌中起重要的作用；Fe是氮代謝關(guān)鍵酶的活化劑，對氮的吸收利用有促進作用，也是合成血紅蛋白、肌紅蛋白及其他呼吸酶類的重要組成原料[11]。因此對紫花苜蓿營養(yǎng)品質(zhì)的研究除了常規(guī)營養(yǎng)成分，還要關(guān)注微量元素營養(yǎng)，并采用全面、科學(xué)的評價方法。

對于飼草營養(yǎng)價值的評定，我國多使用Weende和VanSoest體系，但由于反芻動物特殊的消化系統(tǒng)，僅根據(jù)化學(xué)分析不能說明其對飼料的消化利用情況，因而不能真實反映飼料的營養(yǎng)價值[12]。而較先進的反芻動物營養(yǎng)評價體系——康奈爾凈碳水化合物-蛋白質(zhì)體系(the cornell net carbohydrate and protein system,CNCPS)因測定指標多，分析過程復(fù)雜，難以在牧草生產(chǎn)實踐中推廣[13-14]。而由美國科研工作者提出的相對飼用價值(relative feed value,RFV)的評價方法，因其指標簡明、易于獲取、評價快速、結(jié)果準確，在生產(chǎn)上具有較高的實用性，也是美國目前唯一廣泛使用的粗飼料質(zhì)量評定指數(shù)，吳發(fā)莉等[15]、陳艷等[16]采用該方法對部分飼草飼用價值進行了評價，均獲得了準確、合理的結(jié)果。因此，采用RFV科學(xué)、準確地分析紫花苜蓿的飼用價值極具現(xiàn)實意義。為此，本研究采用營養(yǎng)液砂培法，模擬土壤中的可供植物直接吸收利用的2種氮素形態(tài)的多種比例，研究不同NO3-N/NH4+-N配比下紫花苜蓿全面營養(yǎng)狀況，并結(jié)合美國相對飼用價值評價法對其飼用價值進行評價，為紫花苜蓿優(yōu)質(zhì)、高效生產(chǎn)提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

“甘農(nóng)3號”紫花苜蓿(Medicagosativa‘Gannong No.3’)，中華根瘤菌(12531)，均由甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院提供。

1.2 試驗設(shè)計

選取顆粒飽滿、均一的紫花苜蓿種子，經(jīng)95%乙醇滅菌30 s，再用0.1% HgCl2溶液消毒5 min，后用無菌水洗5～6次，最后拿無菌濾紙吸干。選用直徑32 cm、高20 cm的花盆，裝入經(jīng)自來水沖洗再用蒸餾水清洗并經(jīng)過高溫(121 ℃)滅菌的粗砂10 kg，置于室外防雨網(wǎng)室內(nèi)。于2014年4月10日每盆播種100粒，播種初期每日噴澆3次蒸餾水，每次100 mL，直至對生真葉完全展開，每盆保留健壯植株50株。為防止鹽分積累，每7 d用蒸餾水充分淋洗，再重新加入營養(yǎng)液500 mL。長至3片復(fù)葉時，每盆接種根瘤菌液50 mL。

本試驗根據(jù)前期試驗結(jié)果氮素水平為210 mg/L(以純氮計)[17]，模擬土壤中的可供植物直接吸收利用的2種氮素形態(tài)的多種比例， 以NO3--N和NH4+-N兩種氮素形態(tài)為氮源，設(shè)7種配比，NO3--N/NH4+-N分別為12.5/87.5、25/75、37.5/62.5、50/50、62.5/37.5、75/25、87.5/12.5，即：1/7、1/3、3/5、5/5、5/3、3/1、7/1，共7個處理，每處理重復(fù)15次，完全隨機排列。以Fahraeus無氮植物營養(yǎng)液為基本營養(yǎng)液，分別加入Ca(NO3)2和(NH4)2SO4配制所需氮素濃度，并調(diào)節(jié)pH值為7，結(jié)合無氮營養(yǎng)液一同施入。生長至盛花期取樣，植株用蒸餾水沖洗干凈，濾紙吸干水分，將地上部和根系分開，裝入紙袋風(fēng)干，風(fēng)干后粉碎過425 μm篩，備測。

1.3 試驗方法

粗蛋白(crude protein，CP)含量用凱氏定氮法測定[18]。酸性洗滌纖維(acid detergent fiber，ADF)、中性洗滌纖維(neutral detergent fiber，NDF)含量用Van Soest等[19]的方法測定。微量元素鐵(Fe)、錳(Mn)、鋅(Zn)、鉬(Mo)測定時稱取待測草粉1 g，用1 mol/L鹽酸浸提，提取液用原子吸收光譜法測定[20-22]。

1.4 計算方法

1)蛋白總量(total protein，TP)=單株粗蛋白含量×植株生物量。

2)相對飼用價值(relative feeding values，RFV)：采用美國牧草草地理事會飼草分析小組委員會提出的粗飼料相對值(RFV)[23](表1)。其關(guān)系式：RFV=DMI(%BW)×DDM(%DM)/1.29，其中：DMI(dry matter intake)為粗飼料干物質(zhì)采食量，單位為占體重的百分比，即%BW；DDM(digestible dry matter)為可消化的干物質(zhì)，單位為%DM。

DMI與DDM的預(yù)測模型分別為：

DMI(%BW)=120/NDF(%DM)

DDM(%DM)=88.9-0.779ADF(%DM)

表1 美國紫花苜蓿草產(chǎn)品的分級標準[24]

Table 1 The classification standard of alfalfa grass products in America %

等級GradeCPADFNDFDDMRFV特級Extragrade>19<31<40>65>1551級Grade117～1931～3540～4662～65125～1552級Grade214～1636～4047～5358～61101～1243級Grade311～1341～4254～6056～5786～1004級Grade48～1043～4561～6553～5577～85一般General<8>45>65<53<77

1.5 統(tǒng)計分析

用Excel 2007進行數(shù)據(jù)處理和圖表繪制，并用SPSS 17.0統(tǒng)計軟件Duncan法對數(shù)據(jù)進行多重比較。所有數(shù)據(jù)以平均值±標準誤表示，P<0.05為差異顯著，P<0.01為差異極顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 NO3--N/NH4+-N配比對粗蛋白含量的影響

不同NO3--N/NH4+-N配比下，紫花苜?；ㄆ诖值鞍缀侩S著混合態(tài)外源氮中NO3--N比例的增加呈波動變化，NO3--N/NH4+-N為5/3時達到最高，為17.22%，均顯著高于其他處理(P<0.05)；其他處理下粗蛋白含量表現(xiàn)為3/1>7/1>5/5>1/3>3/5>1/7，但各處理間差異不顯著(P>0.05)(圖1)。由此可見，在NO3--N/NH4+-N混合狀態(tài)下，NO3--N所占比例大時(5/3、3/1、7/1)更有利于提高紫花苜?；ㄆ谥仓牦w內(nèi)的粗蛋白含量。

2.2 NO3--N/NH4+-N配比對蛋白總量的影響

如圖2所示，不同NO3--N/NH4+-N配比下，紫花苜蓿花期蛋白總量隨著混合態(tài)外源氮中NO3--N比例的增加呈波動變化，各處理下蛋白總量表現(xiàn)為5/3>1/7>7/1>3/1>3/5>5/5>1/3，NO3--N/NH4+-N為5/3時最高，極顯著高于其他處理(P<0.01)；NO3--N/NH4+-N為1/3時最低，與5/5處理差異不顯著(P>0.05)，極顯著低于其他處理(P<0.01)；整體來看同一氮水平NO3--N/NH4+-N混合態(tài)下，NO3--N所占比例大時(5/3、3/1、7/1)，植株體內(nèi)蛋白總量較高。

圖1 氮素形態(tài)配比對苜蓿粗蛋白含量的影響Fig.1 Effects of different NO3--N/NH4+-N on the CP content of alfalfa

圖2 氮素形態(tài)配比對苜蓿蛋白總量的影響Fig.2 Effects of different NO3--N/NH4+-N on total protein of alfalfa

不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)；不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。下同Different case letters mean significant differences at the 0.05 level; different capital letters mean significant differences at the 0.01 level. The same below.

2.3 NO3--N/NH4+-N配比對ADF、NDF和RFV的影響

相對飼用價值是根據(jù)牧草的可消化干物質(zhì)和潛在的干物質(zhì)采食量來進行牧草品質(zhì)評定的方法。如表2所示，在NO3--N/NH4+-N為5/3時，RFV最高，為132.64，極顯著高于其他處理(P<0.01)；5/5和3/5處理RFV最差，相互間差異不顯著(P>0.05)，均顯著低于其他處理(P<0.05)；1/7和3/1處理RFV處于中等水平，且相互間差異不顯著(P>0.05)；各處理間RFV表現(xiàn)為：5/3>7/1>1/7>3/1>1/3>5/5>3/5。5/3處理ADF最低，為33.70%，極顯著低于其他處理(P<0.01)；1/3、7/1和3/1處理間ADF差異不顯著(P>0.05)，處于中等水平；1/7、5/5和3/5處理ADF較高，相互間差異不顯著(P>0.05)，均與其他處理差異達顯著水平(P<0.05)；各處理間ADF表現(xiàn)為5/3<1/3<7/1<3/1<1/7=5/5<3/5。5/3處理NDF最低，為43.95%，與7/1處理差異不顯著(P>0.05)，與其他處理之間差異達顯著水平(P<0.05)；1/7和3/1處理NDF處于中等水平，且相互間差異不顯著(P>0.05)；5/5和3/5處理NDF較高，相互間差異不顯著(P>0.05)，均與其他處理差異達顯著水平(P<0.05)，各處理間NDF表現(xiàn)為：5/3<7/1<1/7<3/1<1/3<5/5<3/5。5/3處理的NDF和DMI與7/1處理差異不顯著(P>0.05)，但其ADF、DDM和RFV均顯著低于或高于其他處理(P<0.05)。3/5和5/5處理的ADF和NDF最高，DDM、DMI和RFV均為最低，處理間差異均不顯著(P>0.05)，其中ADF和DDM指標與7/1、3/1和1/7差異不顯著(P>0.05)，但NDF、DMI和RFV與其他處理均達顯著水平(P<0.05)。從不同氮素形態(tài)配比對ADF、NDF和RFV的影響程度來看，NDF與RFV的變化更趨于一致。對照美國紫花苜蓿草產(chǎn)品的分級標準(表1)，NH4+-N所占比例大的處理，即1/7、1/3、3/5和5/5處理紫花苜蓿的品質(zhì)達2級水平，而NO3--N所占比例大的處理，即5/3和7/1處理紫花苜蓿的品質(zhì)達1級水平，尤其是NO3--N/NH4+-N為5/3處理紫花苜蓿品質(zhì)最好，雖然3/1處理其品質(zhì)為2級水平，但其RFV為121.90，更接近于1級水平。整體來看同一氮水平下NO3--N所占比例大時，其相對飼用價值較高。由此可見，在不同氮素形態(tài)下，紫花苜?；ㄆ贜O3--N更有利于提高相對飼用價值。

表2 不同處理紫花苜蓿的相對飼用價值

Table 2 Relative feeding value of alfalfa with different fertilization treatments %

處理Treatment酸性洗滌纖維ADF中性洗滌纖維NDF可消化的干物質(zhì)DDM干物質(zhì)的采食量DMI相對飼用價值RFV1/737.72±0.42aA45.37±0.22cdC59.52±0.33cB2.64±0.01bAB122.03±0.47cB1/336.24±0.41bA48.87±0.47bB60.67±0.32bB2.45±0.02cC115.51±1.24dC3/537.88±0.41aA53.73±0.37aA59.39±0.32cB2.23±0.01dD102.84±0.74eD5/537.72±0.42aA52.91±0.47aA59.52±0.33cB2.27±0.02dD104.66±1.23eD5/333.70±0.28cB43.95±0.35eC62.65±0.22aA2.73±0.02aA132.64±1.18aA3/137.32±0.60abA45.68±0.59cC59.83±0.47bcB2.63±0.03bB121.90±2.21cB7/136.82±0.46abA44.33±0.20deC60.22±0.35bcB2.71±0.01aAB126.39±1.26bB

注:同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)；不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)。下同。
Note: Different case letters in the same column mean significant differences at the 0.05 level; different capital letters in the same column mean significant differences at the 0.01 level. The same below.

2.4 NO3--N/NH4+-N配比對微量元素含量的影響

2.4.1 NO3--N/NH4+-N配比對鐵(Fe)含量的影響 同一氮素水平下，不同氮素形態(tài)配比對紫花苜蓿體內(nèi)Fe含量影響很大(表3)，當NO3--N/NH4+-N>5/5時植株Fe含量有所上升；除5/3和3/1處理間差異不顯著(P>0.05)外，其他各處理間差異均達顯著水平(P<0.05)；1/3處理Fe含量最高，達466.60 mg/kg，較5/3處理最低含量增加59.18%。

表3 不同處理紫花苜蓿微量元素的含量

Table 3 The content of micro-elements of alfalfa with different fertilization treatments

mg/kg

2.4.2 NO3--N/NH4+-N配比對錳(Mn)含量的影響 不同NO3--N/NH4+-N配比下，紫花苜蓿Mn含量均隨NO3--N/NH4+-N比例的增大整體呈下降的趨勢，1/7處理Mn含量最高，但與1/3處理差異不顯著(P>0.05)，與其他處理之間的差異均達極顯著水平(P<0.01)；3/1處理Mn含量最低，但與7/1處理差異不顯著(P>0.05)，與其他處理之間的差異均達顯著水平(P<0.05)。

2.4.3 NO3--N/NH4+-N配比對鋅(Zn)含量的影響 不同NO3--N/NH4+-N配比下，紫花苜蓿Zn含量隨著混合態(tài)外源氮中NO3--N比例的增加呈波動變化，整體來看同一氮水平下NO3--N所占比例大時，植株體內(nèi)Zn含量較高，且各處理間差異均達顯著水平(P<0.05)，部分處理還能達到極顯著水平(P<0.01)；3/1處理Zn含量最高，達172.85 mg/kg，并極顯著高于其他處理(P<0.01)，較1/3處理最低含量增加38.92%。

2.4.4 NO3--N/NH4+-N配比對鉬(Mo)含量的影響 不同NO3--N/NH4+-N配比下，紫花苜蓿Mo含量隨著混合態(tài)外源氮中NO3--N比例的增加呈波動變化，無一定規(guī)律，部分處理之間差異能達到極顯著水平(P<0.01)，3/5處理Mo含量極顯著高出其他處理(P<0.01)；7/1處理Mo含量最小，且與其他處理差異達極顯著水平(P<0.01)；而5/5和3/1處理Mo含量差異不顯著(P>0.05)。

3 討論與結(jié)論

3.1 NO3--N/NH4+-N配比與紫花苜蓿的氮積累及纖維含量

紫花苜蓿的蛋白總量也就是氮積累，是由其蛋白含量和生物量共同決定的，它能直觀地反映出紫花苜蓿的營養(yǎng)價值。為了使氮積累效率最大化而開展的大量研究已證實，增施氮肥能夠顯著提高紫花苜蓿的干草產(chǎn)量和粗蛋白含量[25-26]。NO3--N和NH4+-N是作物吸收利用的兩種主要氮素形態(tài)，研究證實NO3--N和NH4+-N對作物的產(chǎn)量和品質(zhì)的影響不同。本研究中，在NO3--N/NH4+-N=5/3時紫花苜蓿粗蛋白含量最大，蛋白總量最高，即氮積累效率最大。旱地土壤由于土壤中的硝化作用，植株主要以NO3--N營養(yǎng)為主，而NH4+-N在土壤中的保持并沒有引起足夠的重視。本試驗得出紫花苜蓿生長環(huán)境中速效氮以NO3--N營養(yǎng)為主，適當增加NH4+-N含量可提高紫花苜蓿粗蛋白含量和蛋白總量，即有利于其體內(nèi)的氮積累。根據(jù)田霄鴻等[27]研究分析原因是NO3--N易移動，被植物吸收的NO3--N通過木質(zhì)部很快運輸?shù)饺~片和莖部，使其既可大量貯存于根系，也可大量運送到地上部。在旱地作物中陳磊等[28]有關(guān)菜用大豆的研究表明，隨著營養(yǎng)液中NH4+-N比例的增加，菜用大豆產(chǎn)量及籽粒中氮含量明顯增加，適宜的NO3--N/NH4+-N 為75/25和50/50。鐘麗華等[29]研究表明，NO3--N/NH4+-N為70/30明顯提高了芥藍的產(chǎn)量和品質(zhì)。因此以NO3--N營養(yǎng)為主，適當增加NH4+-N含量有利于旱地作物的干物質(zhì)積累，提高氮吸收和利用效率。當土壤中速效氮以NO3--N為主，且比例接近NO3--N/NH4+-N=5/3時，最有利于紫花苜蓿氮積累。

研究證實施氮可降低作物的粗纖維[30]、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量[31]，氮素對紫花苜蓿也有相同作用[32]。本研究表明在同一氮水平下的不同NO3--N/NH4+-N配比對紫花苜蓿ADF和NDF的影響也很顯著，5/3處理ADF極顯著低于其他處理(P<0.01)，5/3處理NDF最低，但與7/1處理差異不顯著(P>0.05)，與其他處理之間差異達顯著水平(P<0.05)。 鄭凱等[33]研究也表明NO3--N/NH4+-N配比對紫花苜蓿ADF和NDF有影響，且對ADF的影響顯著，本試驗得到相似的結(jié)果。

因此，從氮積累和纖維含量角度分析，紫花苜蓿生長環(huán)境中速效氮以NO3--N為主，且比例接近NO3--N/NH4+-N=5/3時，紫花苜蓿粗蛋白含量和蛋白總量最高、酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量最低，營養(yǎng)品質(zhì)最好。

3.2 NO3--N/NH4+-N配比與紫花苜蓿微量元素的營養(yǎng)

飼料中微量元素含量高低直接關(guān)系到飼草品質(zhì)的優(yōu)劣。微量元素在作物生長發(fā)育過程中起著重要作用，它們直接參與作物體內(nèi)多種代謝活動，是多種酶及其活化劑的組成成分，其豐缺對作物的生長發(fā)育和品質(zhì)均有不同程度的影響[34]。Mo、Fe涉及植物體的多種代謝途徑，尤其是氮代謝。盧穎林等[35]對番茄葉研究表明，NO3--N/NH4+-N為75/25處理時顯著降低了葉片中Fe含量，小麥在拔節(jié)期和灌漿期各部位Fe含量變化較一致[36]。本研究表明，紫花苜蓿在花期NO3--N/NH4+-N配比中NH4+-N比例高時Mo、Fe和Mn含量較高，且氮素形態(tài)配比對紫花苜蓿Fe吸收的影響較大，主要是因為供應(yīng)NH4+-N時，植物釋放H+進入根際使根際pH降低，而供應(yīng)NO3--N時，植物吸收的陰離子大于陽離子，植物釋放HCO3-或者OH-進入根際使根際pH升高，這種pH的變化，會在很大程度上影響Fe營養(yǎng)[37-38]。而Mo可能是因為苜蓿根系對Mo元素的吸收是以陰離子(MoO42-或HMoO4-)形態(tài)進行[39]，而前中期NH4+-N能較快的釋放出H+，陰陽離子結(jié)合使得Mo吸收較快，含量較高。而不同NO3--N/NH4+-N配比下，“甘農(nóng)3號”紫花苜蓿Zn含量表現(xiàn)為NO3--N比例大時含量高，且在3/1處理下含量最高。

因此，從微量元素營養(yǎng)角度分析，以NH4+-N為主的混合態(tài)氮更有利于Fe、Mn和Mo的積累，且最適配比分別為NO3--N/NH4+-N=1/3、1/7和3/5，而以NO3--N為主的混合態(tài)氮則有利于Zn的積累，且最適配比為NO3--N/NH4+-N=3/1。

3.3 紫花苜蓿營養(yǎng)價值評價及相對飼用價值

傳統(tǒng)的中國苜蓿干草單方面追求產(chǎn)量的最大化，而沒有考慮單位面積的營養(yǎng)物質(zhì)的最大化，由于片面追求產(chǎn)量使得我國的苜蓿質(zhì)量大多比較差。近年來，奶牛和肉牛在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)中地位的提升，使人們對飼用牧草的認識由量轉(zhuǎn)變到質(zhì)上，但單一的蛋白總量指標也不足以說明牧草營養(yǎng)的有效性，牧草營養(yǎng)價值主要取決于蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)和纖維素含量的多少，蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)含量越高，纖維含量越低，牧草的營養(yǎng)價值就越高。其中中洗纖維和酸洗纖維能夠定量草食家畜的粗飼料采食量，反映出牧草的相對飼用價值，也是評價牧草營養(yǎng)價值必不可少的要素。

目前對于飼草營養(yǎng)價值的評定主要是Weende和Van Soest體系，Weende概略養(yǎng)分分析法是飼料營養(yǎng)價值評定的基礎(chǔ)，但不能很好地評定飼料的纖維成分。Van Soest在其基礎(chǔ)上建立了飼草洗滌劑分析體系，對纖維成分進行了更為細致的劃分。但反芻動物具有特殊的消化道結(jié)構(gòu)及消化生理，僅根據(jù)化學(xué)分析不能說明動物對飼料的消化利用情況，因而不能真實反映飼料的營養(yǎng)價值。一般而言，飼料中CP含量高，而NDF和ADF含量較低時營養(yǎng)價值較高，另外，牧草纖維化程度決定著其適口性，可影響家畜的采食量。因此，應(yīng)從蛋白質(zhì)、微量元素、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維等指標，并結(jié)合相對飼用價值(RFV)評價法對紫花苜蓿的營養(yǎng)價值進行全面分析，科學(xué)評價。相對飼用價值的評價方法是對NDF與ADF的綜合反映，是飼料質(zhì)量的評定指數(shù)，其值越高，說明牧草的營養(yǎng)價值越高[40]。本研究中紫花苜蓿植株除5/3處理外，1/7處理的CP最高，但此處理下的ADF含量也較高，均高于1/3、7/1和3/1處理，而NDF含量也高于7/1處理，即1/7處理下紫花苜蓿的CP含量高，但ADF和NDF也相對較高，導(dǎo)致其適口性較差，DDM和DMI相對較低，減少了動物的采食量，使牧草飼料不能被很好地消化利用，降低了牧草的飼用價值。因而判定牧草質(zhì)量應(yīng)從利于動物生產(chǎn)的實質(zhì)出發(fā)，RFV與紫花苜蓿的質(zhì)量呈現(xiàn)正的線性相關(guān)，即RFV越高，紫花苜蓿的質(zhì)量越好。應(yīng)用此方法對本研究中各處理紫花苜蓿相對飼用價值進行評價，在NO3--N/NH4+-N為5/3時ADF和NDF最低，RFV最高，且與其他處理差異均達顯著水平(P<0.05)，CP和TP也最高，說明5/3處理紫花苜蓿的營養(yǎng)價值最高。根據(jù)美國苜蓿草產(chǎn)品的分級標準(表1)和RFV值的定義，RFV值大于100，牧草營養(yǎng)價值整體較好。本研究中，各處理下“甘農(nóng)3號”紫花苜?；ㄆ诘腞FV均大于100，其品質(zhì)均達到2級以上水平，其中5/3和7/1處理紫花苜蓿的品質(zhì)達1級水平，尤其是NO3--N/NH4+-N=5/3處理紫花苜蓿相對飼用價值最高。說明紫花苜蓿生長環(huán)境中速效氮以NO3--N為主，且比例接近NO3--N/NH4+-N=5/3時，最有利于紫花苜蓿優(yōu)良營養(yǎng)品質(zhì)的形成。

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Effects of NO3--N/NH4+-N ratio on the nutritional quality and feeding values of alfalfa

YU Tie-Feng, LIU Xiao-Jing*, HAO Feng, FAN Jun-Jun

CollegeofGrasslandScience,GansuAgriculturalUniversity,KeyLaboratoryofPrataculturalEcosystem,MinistryofEducation,PrataculturalEngineeringLaboratoryofGansuProvince,Sino-USCenterforGrazinglandEcosystemSustainability,Lanzhou730070,China

The effects of different ratios of NO3--N/NH4+-N (1/7,1/3,3/5,5/5,5/3,3/1,7/1) on alfalfa (Medicagosativacv. Gannong No.3) in terms of its nutritional quality and feeding values were studied in an outdoor rain-protected chamber. Alfalfa plants were cultivated in sand with an optimum nitrogen supply (210 mg/L). The results indicated that under the ratio of NO3--N/NH4+-N (5/3), the contents of crude protein (CP), total protein (TP), digestible dry matter (DDM) and dry matter intake (DMI) were significantly higher than their respective values in the other treatments (P<0.05), while the contents of neutral detergent fiber (NDF) and acid detergent fiber (ADF) were significantly lower than their respective values in the other treatments (P<0.05). Thus, the 5/3 ratio was determined to be the best ratio for nutrient accumulation. From the perspective of microelement nutrition analysis, mixed nitrogen mainly with NH4+-N was more beneficial for the accumulation of iron, manganese, and molybdenum, and the adaptation ratios were 1/3, 1/7, and 3/5, respectively. Mixed nitrogen mainly with NO3--N was more beneficial for the accumulation of zinc, and the adaptation ratio was 3/1. In the relative feeding values analysis, the RFV value in the 5/3 treatment was significantly higher than those in the other treatments (P<0.05), and the RFV of all treatments was greater than 100. Referring to the classification standard of alfalfa grass products in America, the nutritional quality in all treatments was at least level 2, with that in the 5/3 and 7/1 treatments reaching level 1. When alfalfa was grown in an environment of available nitrogen mainly with NO3--N and the ratio of NO3--N/NH4+-N was closer to 5/3, the alfalfa crop had good nutritional quality.

NH4+-N；NO3--N；ratio；alfalfa；nutritional quality；relative feeding values

10.11686/cyxb2016051

http://cyxb.lzu.edu.cn

2016-02-01；改回日期：2016-04-01

國家自然科學(xué)基金項目(31460622)，公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(201403048-8)和甘肅省科技支撐項目(1504NKCA003)資助。

于鐵峰(1983-)，男，甘肅天水人，博士。E-mail:yutiefeng520@163.com*通信作者Corresponding author. E-mail: liuxj@gsau.edu.cn

于鐵峰, 劉曉靜, 郝鳳, 范俊俊. NO3--N/NH4+-N配比對紫花苜蓿營養(yǎng)品質(zhì)及飼用價值的影響研究. 草業(yè)學(xué)報, 2016, 25(12): 102-110.

YU Tie-Feng, LIU Xiao-Jing, HAO Feng, FAN Jun-Jun. Effects of NO3--N/NH4+-N ratio on the nutritional quality and feeding values of alfalfa. Acta Prataculturae Sinica, 2016, 25(12): 102-110.