董 祥，郝 俊，陳秋生,2，王 飛

（1. 貴州大學動物科學學院，貴州 貴陽 550025；2. 遵義市農業(yè)農村局，貴州 遵義 563000）

白刺花(Sophora davidii)，又名狼牙刺，為豆科蝶形花亞科槐屬，多年生落葉，有刺，是貴州喀斯特地區(qū)常見的具有開發(fā)潛力的豆科灌木。因其具有生長速度快、枝葉多、產量高、營養(yǎng)物質豐富、耐踐踏、耐刈割、耐寒、耐熱、耐旱、耐貧瘠、水土保持等特點，常作為石漠化地區(qū)植被恢復的先鋒物種和重要的飼料資源而被廣泛利用[1]。貴州地區(qū)的放牧山羊日糧中灌木占了絕大部分比例，草本植物只占少量比例，通常山羊對灌木嫩枝葉的采食量占全部日糧的50%～80%，甚至會出現(xiàn)單一采食灌木的情況[2]。然而灌木類飼用植物含酚類物質，且在巖溶脆弱等極端環(huán)境條件下這類物質還存在增加的趨勢，其含量會直接影響家畜的采食量、消化率和健康水平，對家畜生產存在一定的制約，其含量過高時會降低畜牧業(yè)生產水平[3]。研究表明，單寧有抗營養(yǎng)作用，主要表現(xiàn)在降低家畜攝食率和營養(yǎng)物質生物利用率，單寧及其降解產物對家畜的直接毒害作用，會引起家畜中毒和其他的不良反應[4-5]。然而，也有研究發(fā)現(xiàn)，適當提高反芻動物飼料中的單寧含量對采食量幾乎不產生影響，但可提高過瘤胃食糜中非氨氮的比例，促進瘤胃尿素氮的循環(huán)，提高主要必需氨基酸的利用效率，雖然蛋白質的表觀消化率有可能降低，但總的氮沉積率得到提高[6]。

此前針對貴州喀斯特地區(qū)白刺花的研究主要集中在遺傳變異[7-8]及其種子的化學成分[9]、貯藏蛋白遺傳多樣性[10]、染色體核型分析[11]等方面，有關生產利用的研究較少。為此，本研究通過對貴州地區(qū)豆科灌木白刺花不同生育時期常規(guī)營養(yǎng)物質和酚類物質的含量進行分析，探討其動態(tài)變化規(guī)律，并通過比較不同時期飼料相對值和酚類物質含量，最終確定白刺花的最佳利用時期，以期為促進貴州喀斯特山地畜牧業(yè)發(fā)展以及將白刺花作為生態(tài)農業(yè)協(xié)調發(fā)展的重要灌木提供理論支撐。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)自然概況

采樣地位于貴州省貴陽市花溪區(qū)，地理位置26°11′-26°34′ N、106°27′-106°52′ E，最高海拔1 712.1 m，最低海拔 999 m。屬亞熱帶季風濕潤氣候，具有明顯的高原性氣候特點，冬無嚴寒，夏無酷暑，氣候溫和，雨量充沛，雨熱同季，春秋氣候多變，垂直氣候差異明顯。年均溫14.9 ℃，年總積溫 5 585 ℃·d，年均日照時數 1 278 h，無霜期270 d，年均降水量 1 178 mm，年平均相對濕度 75%。自然土壤以硅鋁質黃壤、黃色石灰土分布最廣[12]。

1.2 材料的采集與制備

試驗材料為貴州喀斯特地區(qū)的野生白刺花，在整個采樣過程中觀察白刺花的形態(tài)、生長發(fā)育和生理特征變化后劃分具體的生育期，此生境下白刺花在10-12月葉子不會枯黃，只會少量掉莢，所以白刺花在貴州地區(qū)每年可劃分為4個生育期，分別是1-3月營養(yǎng)期、4-6月開花期、7-9月結莢期、10-12月成熟期。在每個生育期對應的3個月份的中旬(即每月15號左右)采樣，并取算術平均值作為生育期的營養(yǎng)物質和酚類物質含量。

采樣時間跨度為2016年全年，隨機選取一株白刺花，收集不同部位頂端嫩枝葉樣品約500 g(采集長度為10 cm左右)，共3次重復。樣品經過105℃殺青15 min后，于65 ℃烘箱烘干至恒重。把烘干的樣品全部粉碎并過篩(篩孔尺寸為0.425 mm)，用自封袋封裝、編號，保存?zhèn)錅y。

1.3 樣品測定指標及測定方法

常規(guī)營養(yǎng)物質指標有干物質(DM)、粗蛋白(CP)、粗脂肪 (EE)、粗纖維 (CF)、粗灰分 (Ash)、無氮浸出物(NFE)、中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)。礦物質指標有鈣(Ca)和磷(P)。CP、EE、CF、Ash、NFE、Ca和P含量參照張麗英的方法測定(以DM為基礎)[13]；NDF和ADF含量按照Goering 和 Van Soest的方法測定[14]。

酚類物質主要測定指標有單寧(TET)、縮合單寧 (TECT)、總酚(TEPH)和簡單酚(SPH)。TET含量測定采用福林酚比色法，TECT含量的測定采用香草醛比色法，TEPH含量的測定采用Folin酚法，具體測定方法和步驟見陳秋生的[15]。SPH為TEPH與TET的差值[16]。

飼料相對值 (Relative feed value, RFV)[17]是由美國飼草和草原理事會下屬的干草市場全國飼草協(xié)會確認的粗飼料相對價值指數，其定義為，相對某一特定標準粗飼料(盛花期苜蓿RFV值為100)，某種粗飼料可消化干物質的采集量。RFV值越大，說明該種牧草的營養(yǎng)價值越高。

RFV[18]計算公式為：

RFV = DMI × DDM / 1.29 ;

DMI = 120 / NDF ;

DDM = 88.9 - 0.779 ADF 。

式中：DMI(dry matter intake)為粗飼料干物質的隨意采食量；DDM (digestible dry matter) 為可消化的干物質。 NDF為中性洗滌纖維；ADF為酸性洗滌纖維。

1.4 數據統(tǒng)計與分析

取3次重復的算數平均值為當月的測定值，再取每個生育期對應月份的算術平均值作為每生育期的測定數據。采用 Microsoft Excel 2007 軟件記錄和統(tǒng)計數據、SPSS 20.0對數據進行單因素方差分析 (one-way ANOVA)和 Duncan 多重比較，以 P ＜0.05作為差異顯著性判斷標準，結果以“平均值 ±標準差”形式表示。

2 結果與分析

2.1 白刺花4個生育期營養(yǎng)物質含量的動態(tài)

白刺花的營養(yǎng)物質含量在不同生育期存在波動變化(表1)。其中NFE和EE含量先上升，到開花期最高，分別為20.73%和7.91%，之后隨生育期延長而顯著降低(P＜0.05)。CP在營養(yǎng)期、開花期、結莢期的差異不顯著(P ＞ 0.05)，但在成熟期的含量比前3個生育時期低(P＜0.05)，4個生育期白刺花幼嫩枝葉的CP含量平均為24.43%。CF、DM、ADF、NDF與Ca的含量均隨白刺花生育期的延長而增加，在成熟期達到最大，其含量分別為23.68%、77.26%、29.45%、35.28%。Ash在營養(yǎng)期最大(6.67%)，而在成熟期最小(4.84%)，隨生育期延長顯著降低(P＜0.05)。P在4個生育期之間差異不顯著(P ＞ 0.05)，平均值為0.19%?？傮w來講，CP含量變化不明顯，CF、ADF、NDF等含量上升，Ash含量下降，白刺花總體營養(yǎng)成分可利用程度不斷降低。

表1 不同生育期白刺花營養(yǎng)物質含量Table 1 Nutritional content of Sophora davidii at different growth stages%

2.2 白刺花4個生育期酚類物質的含量動態(tài)

TEPH含量隨生育期延長總體趨勢下降，在成熟期顯著低于營養(yǎng)期(P＜0.05)，但是開花期到結莢期之間變化不顯著(P ＞ 0.05)。TET含量在4個生育期內差異都不顯著，平均值為59.91 g·kg-1，以營養(yǎng)期的含量最大，為64.09 g·kg-1，總體上隨著生育期的延長，TET含量呈現(xiàn)下降的趨勢。TECT營養(yǎng)期含量顯著高于其他生育期(P＜0.05)，隨生育期延長不斷下降，但在開花期、結莢期和成熟期之間差異不顯著(P ＞ 0.05)。SPH含量隨生育期的延長總體表現(xiàn)為下降的趨勢，但在結莢期時稍高于開花期(P＜0.05)。4種酚類物質含量均在營養(yǎng)期最大，TEPH、TET、TECT、SPH分別為69.93、64.09、37.05 和 15.51 g·kg-1(表 2)。由此可見，4 種酚類物質在營養(yǎng)期維持較高水平，之后總體呈下降趨勢。

表2 白刺花不同生育期酚類物質含量Table 2 Phenolic content of Sophora davidii at different growth stages g·kg-1

2.3 白刺花4個生育期飼料相對值動態(tài)

白刺花的RFV值在4個生育期之間差異顯著(P＜0.05)，隨著生育期的延長逐漸降低 (表 3)。其中營養(yǎng)期RFV值最大(227.80)，成熟期RFV值最小(185.78)。4個生育期RFV值都大于100，具有較高的飼喂價值。

表3 白刺花各生育時期飼料相對值Table 3 Relative value of feed at each growth period of Sophora davidii

3 討論

3.1 白刺花營養(yǎng)物質的動態(tài)變化

CP是衡量牧草飼料營養(yǎng)品質的一個重要指標。郭彥軍等[19]的研究結果發(fā)現(xiàn)，植物植株成熟度越高，CP含量越低。這可能是隨著植物成熟度的增加，枝葉枯萎、細胞壁增多、莖中的CF含量也增多，導致木質化程度升高，造成植株中CP含量較生長前期低[20-21]。然而，本研究中白刺花幼嫩枝葉的CP在營養(yǎng)期到結莢期無明顯變化，僅在成熟期降低，這可能是樣品采集的部位不同造成的。之前的研究大多收集牧草全部植株進行樣品分析，故CP含量會隨生育期的延長而降低。本研究考慮到白刺花在野外被家畜采食的實際狀況，選擇了頂端幼嫩枝葉(長度10 cm左右)進行樣品采集，導致不同生育期時期的CP含量無明顯差異。

EE包括植物脂肪、游離脂肪酸、磷脂以及脂溶性維生素等[22]，可轉化為能量供家畜利用和維持體溫。EE的重要性僅次于CP[23]，具有芳香氣味，其含量直接影響白刺花營養(yǎng)品質和適口性。本研究中白刺花EE在開花期含量最高，可以結合TET含量在合理范圍內加強對其利用。

隨著生育期的延長，植物逐漸衰老，細胞壁成分逐漸增多，細胞內容物逐漸減少，導致莖、葉木質化程度加深，CF含量上升[20]。陳碧成等[22]研究發(fā)現(xiàn)，隨著牧草生育期的延長，NDF也隨著CF含量的增加而增加，在成熟期時達到最高，這與本研究結果一致。

NFE是干物質中除粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、灰分以外的營養(yǎng)成分，主要包括淀粉、葡萄糖、果糖、蔗糖、糊精、五碳糖膠、有機酸等[24]。隨著生育期延長，NFE在生殖器官中分配量會逐漸多于營養(yǎng)生長器官，因此NFE的總體趨勢是隨生育期的延長而下降。

Ash主要成分是無機物，包括礦物質氧化后的產物、鹽類，其中以硅所占的比重較大，有時還含有少量泥沙，在植物體中造成其組成成分產生差異的因素主要是土壤和外界養(yǎng)分[25]，本研究中白刺花Ash含量隨生育期延長不斷下降可能是因為隨著生育期延長，土壤中養(yǎng)分物質含量(礦質元素，比如硅的含量)下降所導致[26-27]。Ca和Ash含量有著不同的變化趨勢，Ca含量升高可能的原因是其在植物中不能轉移，造成Ca的不斷積累而升高。而P含量在4個生育期差異不顯著的原因則可能是老葉中的P可以轉移到嫩葉中[28]。

3.2 白刺花的酚類物質的動態(tài)變化

白刺花的酚類物質含量高低會直接影響家畜的采食量和健康水平。本研究中白刺花酚類物質含量總體表現(xiàn)為 TEPH ＞ TET ＞ TECT ＞ SPH，與文亦芾等[29]的研究結果一致。TET是制約飼用植物營養(yǎng)物質吸收利用的重要因子之一，其含量在植物體中低于5%時對家畜采食無不良影響，反之，超過5%時TET與家畜口腔中蛋白反應產生澀味和收斂感，降低家畜適口性和采食量[30-31]。本研究中白刺花在各個生育期TET含量都高于5%，表明白刺花各個時期TET含量對家畜采食量都有影響，建議不要對家畜單獨飼喂大量白刺花，可搭配禾本科牧草等飼料降低總體TET含量，用于飼喂或作為功能性飼料少量飼喂。TET作為多酚類物質，是植物在長期的進化過程中演化出的一種自身保護性物質，不同種植物TET的結構、生物活性、含量、分子量會因物種不同而產生差異，并隨著環(huán)境而變化，其含量可反映植物生長周期水熱和土壤條件[32]。本研究中白刺花TET含量在不同生育期的含量差異不顯著，可能是氣候條件變化不明顯所導致。

TECT在植物中的含量超過6%時就會降低其營養(yǎng)價值和減少家畜采食量[33]。本研究中白刺花在營養(yǎng)期、開花期、結莢期、成熟期的TECT含量分別是2.02%、1.75%、1.74%和1.67%，隨著生育期延長不斷降低，并且4個生育期都小于6%，說明白刺花中TECT對家畜采食的影響不大。TECT的形成條件與土壤肥力、溫度、降水量、品種、大氣中CO2和氮含量、不同生育期和生長季節(jié)等因子有關[34]，郭彥軍[32]研究發(fā)現(xiàn)灌木TECT含量隨季節(jié)推移不斷下降，這與本研究中的TECT隨著生育期的推移呈現(xiàn)下降的趨勢是一致的。

3.3 白刺花的飼用價值及最佳利用時期

飼用價值一般由營養(yǎng)成分、適口性和消化率構成[35]。灌木營養(yǎng)成分豐富，適口性好，有些甚至與優(yōu)質牧草相提并論[36]，這與本研究的結果一致。白刺花樣品中CP平均含量為24.43%，較紅三葉(Trifoloium pretense)[37]和紫花苜蓿(Medicago sativa)[38]的CP含量高，其中CF、Ash含量較少，且取樣來自嫩枝部分，含有家畜生長發(fā)育所必需的氨基酸、礦物質、EE和NFE，所以其營養(yǎng)價值高、適口性較好。一般認為TET是抗營養(yǎng)因子，特別在熱帶和亞熱帶地區(qū)植物體中TET含量較高[39]，會影響家畜對白刺花營養(yǎng)物質的吸收利用。但有研究表明，TET對于反芻動物有營養(yǎng)作用[40]，家畜采食含適量TET的飼用作物后，能減少腸道中寄生蟲數量，還可預防反芻動物臌脹病、降低甲烷排放量、提高繁殖率。新鮮作物中還含有大量可溶性蛋白質，被采食后降解很快，TET的作用就是和蛋白質結合形成復合物，成為過瘤胃蛋白，防止其脫氨基作用，降低其降解速率，加快經過瘤胃的速度，最終到達胃和小腸被釋放吸收，以此達到保護瘤胃蛋白的效果，以減少粗蛋白的浪費。另外，雖然白刺花RFV值隨生育期的延長而逐漸降低，但是本研究中白刺花每個生育期的RFV值高于張本瑜和師尚禮[41]測定73份俄羅斯百脈根(Lotus cornioulatus)種質材料的RFV值，也比海南熱帶灌木[42]和14種山螞蝗屬(Desmodium)植物[43]的RFV值高，以上都說明了白刺花有較好的營養(yǎng)價值和飼用價值。

4個生育期中，白刺花在營養(yǎng)期RFV值最大，但是TET含量超過5%，對家畜的采食、消化和適口性影響較大，因此在營養(yǎng)期利用其進行飼喂家畜時，最好與其他飼料搭配飼喂。白刺花在成熟期CF與ADF含量升高，難以被動物體消化吸收，且CP含量和營養(yǎng)成分較低，因此不是最適合的利用時期。白刺花在開花期和結莢期CP含量、RFV值相對較高，具有較大的營養(yǎng)成分和飼喂價值。綜合考慮后，開花期和結莢期是飼喂家畜的最佳時期。

4 結論

白刺花營養(yǎng)物質和酚類物質含量隨生育期的延長總體上呈現(xiàn)下降的趨勢。

綜合考慮白刺花在不同生育期的飼用價值，建議在貴州喀斯特地區(qū)的最佳利用時間為開花期到結莢期。