王珊,李曉剛,封曉輝,郭凱,劉小京

(1中國科學(xué)院遺傳與發(fā)育生物學(xué)研究所農(nóng)業(yè)資源研究中心,河北 石家莊 050022;2河北農(nóng)業(yè)大學(xué) 林學(xué)院,河北 保定 071001)

鹽堿地在我國分布廣泛,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國鹽堿地總面積約為36萬km2,主要分布于西北、華北、東北以及東部沿海地區(qū)[1]。濱海鹽堿地面積約為2.11萬km2,由于地勢低洼,土壤含鹽量高,植物生產(chǎn)力低下,嚴(yán)重地影響到濱海鹽堿地區(qū)生產(chǎn)經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定發(fā)展。隨著人們生活水平的提高,畜牧業(yè)發(fā)展迅速,飼用糧供應(yīng)緊張,耐鹽木本飼用資源帶動(dòng)大面積鹽堿地的開發(fā)利用,可有效緩解畜牧行業(yè)飼料短缺,因此種植適應(yīng)性強(qiáng)的耐鹽植物成為鹽堿地高效利用的主要趨勢,是確保我國畜牧業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的重要途徑,這對于濱海地區(qū)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有深遠(yuǎn)意義。

中華檉柳(Tamarixchinensis)為檉柳科檉柳屬,是典型的泌鹽型鹽生植物,具有耐鹽、耐旱、抗風(fēng)沙、耐貧瘠等優(yōu)良特性,廣泛分布于華北、西北和東部沿海地區(qū),是濱海鹽堿地中耐鹽能力最強(qiáng)的大型灌木。檉柳葉有特殊的氣味,病蟲害少,枝葉不僅含有粗脂肪、粗蛋白,還有豐富的氨基酸,且自帶咸味,適口性優(yōu)于作物秸稈,是牛羊等畜禽喜食的飼料;已有篩選飼用型葉量高產(chǎn)無性系的研究[2-3]。由此可見,在濱海重鹽堿地種植檉柳不僅能夠進(jìn)行植被建設(shè),也有較大的飼草潛力。海檉1號(hào)(Tamarixchinensis“Haicheng 1”)是中華檉柳變種[4],不僅具有耐鹽、耐旱、耐水淹的特征,可在含鹽量15 g/kg的濱海鹽漬區(qū)土壤中正常生長,當(dāng)土壤含鹽量達(dá)到30 g/kg時(shí)仍可存活,且枝葉茂密,生物量大,綠葉期長,在濱海重鹽堿地園林綠化中大面積的推廣。但尚未關(guān)于枝葉生物量大的海檉1號(hào)飼草生產(chǎn)的研究,為明確海檉1號(hào)枝葉的飼用營養(yǎng)價(jià)值,以普通中華檉柳為對照,分析海檉1號(hào)的枝葉作為飼草的營養(yǎng)成分,以確定海檉1號(hào)作為飼草的應(yīng)用潛力,為鹽堿地飼草生產(chǎn)提供理論依據(jù),對濱海重鹽堿地植被構(gòu)建意義重大。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

采集地點(diǎn)位于河北省滄州市海興縣小山鄉(xiāng)海興試驗(yàn)基地(E 117°57′50″, N 38°17′45″),該地區(qū)地勢低洼平坦,土壤類型以濱海鹽漬土為主,鹽堿荒地較多,氣候類型屬暖溫帶半濕潤大陸性季風(fēng)氣候。本研究選取2個(gè)檉柳品種,分別是海檉1號(hào)和中華檉柳。

1.2 研究方法

采集3年生海檉1號(hào)和普通中華檉柳,選取植株中上部作為樣品,各處理選取3個(gè)完整的嫩葉和嫩枝重復(fù),標(biāo)記編號(hào),放在烘箱中恒溫60 ℃烘48 h,烘干后去掉不符合要求的樣品,將嫩葉和嫩枝烘干物的合格樣品裝袋、編號(hào)、記錄,采用“四分法”混勻,從中取出一部分作為分析樣品,裝入磨口瓶中,密封貯存,待測木本飼料營養(yǎng)成分。

1.3 測定指標(biāo)及方法

試驗(yàn)樣品委托青島技術(shù)研發(fā)中心進(jìn)行營養(yǎng)成分的檢測。GB/T 6435-2006、GB 5009.5-2010、GB/T 6433-2006、GB/T 6434-2006、GB/T 6438-2007等理化方法分別測定木本飼料的檉柳的水分、蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維、總灰分、粗多糖、總黃酮、鋅、鐵、硒等微量元素含量、單糖、氨基酸、有機(jī)酸以及脂肪酸含量[5-6]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

用Microsoft Excel 2022對數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和整理,使用SPSS 26.0軟件對檉柳營養(yǎng)指標(biāo)進(jìn)行方差分析和Duncan比較,P<0.05為差異顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 檉柳主要質(zhì)量指標(biāo)含量

海檉1號(hào)與中華檉柳主要營養(yǎng)成分含量見表1。

表1 海檉1號(hào)與中華檉柳主要營養(yǎng)成分比較Table 1 Comparison of main nutrients between “Haicheng 1” and Tamarix chinensis

由表1可知,檉柳主要營養(yǎng)成分間差異顯著,其中水分、蛋白質(zhì)、總黃酮含量位居前3。檉柳中的水分明顯高于其他營養(yǎng)成分,海檉1號(hào)與中華檉柳比較來看,海檉1號(hào)的水分含量為72.83%,與中華檉柳相比高5.80%;除水分外,檉柳的蛋白質(zhì)含量明顯高于其他營養(yǎng)成分,其中海檉1號(hào)的蛋白質(zhì)含量為7.54%,較中華檉柳低19.44%;海檉1號(hào)與中華檉柳的粗多糖含量相同,兩者均為1.72%;海檉1號(hào)粗脂肪含量為1.00%,較中華檉柳高40.85%;海檉1號(hào)粗纖維含量為4.21%,較中華檉柳低7.88%;海檉1號(hào)總灰分含量為5.66%,較中華檉柳低35.54%;海檉1號(hào)總黃酮含量為7.10%,與中華檉柳相比低26.27%;在礦質(zhì)元素方面,海檉1號(hào)鋅含量為24.97 mg/kg,與中華檉柳相比高15.39%;海檉1號(hào)鐵含量為197.70 mg/kg,與中華檉柳25.17%;海檉1號(hào)硒含量為53.11 μg/kg,與中華檉柳相比低21.91%。

2.2 檉柳單糖的組成與含量

關(guān)于海檉1號(hào)與中華檉柳的單糖含量的研究見表2。

表2 海檉1號(hào)與中華檉柳單糖含量Table 2 Monosaccharide content of “Haicheng 1” and Tamarix chinensis

由表2可知,檉柳的單糖主要由甘露糖、鼠李糖、葡萄糖、半乳糖組成,海檉1號(hào)中葡萄糖含量顯著高于他單糖,為48.38 mg/kg,與中華檉柳相比含量高11.09%;而中華檉柳單糖中,鼠李糖含量明顯高于其他單糖,為60.93 mg/kg,較海檉1號(hào)鼠李糖含量高12倍多;并且中華檉柳的甘露糖與半乳糖分別較海檉1號(hào)高68.04%、4.00%;檉柳的木糖、阿拉伯糖與巖藻糖均含量均較少,未能檢出。

2.3 檉柳的水解氨基酸組成與含量

中華檉柳與海檉1號(hào)氨基酸含量見表3。

表3 海檉1號(hào)與中華檉柳水解氨基酸含量Table 3 Hydrolyzed amino acid contents of “Haicheng 1” and Tamarix chinensis

表3(續(xù))

由表3可知,中華檉柳17種氨基酸總量為54.03 g/kg,海檉1號(hào)17種氨基酸含量為39.75 g/kg。檉柳氨基酸中的谷氨酸明顯高于其他氨基酸含量,海檉1號(hào)的谷氨酸含量為4.26 g/kg,中華檉柳的谷氨酸含量為8.48 g/kg;海檉1號(hào)的天冬氨酸含量,為3.14 g/kg,中華檉柳含量為3.20 g/kg;除此以外,亮氨酸含量方面,海檉1號(hào)含量為3.39 g/kg,中華檉柳含量為4.40 g/kg;二者蛋氨酸含量均最低,分別為0.75、1.03 g/kg。

2.4 檉柳有機(jī)酸的組成與含量

海檉1號(hào)與中華檉柳的有機(jī)酸含量見表4。

表4 海檉1號(hào)與中華檉柳的有機(jī)酸含量Table 4 Organic acid content of “Haicheng 1” and Tamarix chinensis

由表4可知,中華檉柳有機(jī)酸中檸檬酸含量明顯高于其他有機(jī)酸含量,約為海檉1號(hào)的3倍,為6 588.14 mg/kg。其中,海檉1號(hào)有機(jī)酸含量中丁二酸含量明顯高于其他有機(jī)酸含量,為1 930.66 mg/kg,較中華檉柳高1.97%;海檉1號(hào)的草酸含量為577.23 mg/kg,較中華檉柳高42.78%;海檉1號(hào)的富馬酸含量為86.00 mg/kg,較中華檉柳高85.46%;有機(jī)酸含量中最少的是馬來酸,海檉1號(hào)的含量高于中華檉柳41.10%。

2.5 檉柳脂肪酸的組成與含量

海檉1號(hào)與中華檉柳脂肪酸含量見表5。

表5 海檉1號(hào)與中華檉柳脂肪酸含量Table 5 Fatty acid content of “Haicheng 1” and Tamarix chinensis

由表5可知,檉柳脂肪酸成分多樣,亞油酸含量顯著高于其他脂肪酸,不同檉柳品種的亞麻酸和棕櫚酸含量不同。中華檉柳亞油酸含量為3 763.52 mg/kg,海檉1號(hào)含量為3 316.88 mg/kg,海檉1號(hào)較中華檉柳低11.87%;海檉1號(hào)的α-亞麻酸含量達(dá)2 682.98 mg/kg,而中華檉柳含量為1 949.81 mg/kg,較海檉1號(hào)低27.33%;中華檉柳與海檉1號(hào)的棕櫚酸含量分別為2 386.19、2 239.73 mg/kg,二者相差146.46 mg/kg;中華檉柳與海檉1號(hào)的辛酸含量最低,分別為2.21、0.42 mg/kg。

3 討論

近年來,植物飼料資源日益豐富,木本飼料刺槐、銀合歡、構(gòu)樹已經(jīng)在廣泛利用開發(fā),國內(nèi)外學(xué)者紛紛對新型飼料來源進(jìn)行開發(fā)利用研究,但檉柳在飼用價(jià)值方面的研究依然并不多見。飼用價(jià)值是營養(yǎng)成分、適口性和消化率3大因素綜合作用的結(jié)果[7-10]。木本飼料中的粗脂肪有促進(jìn)動(dòng)物骨骼生長,衡量營養(yǎng)成分全面性、反應(yīng)飼料質(zhì)量的作用;調(diào)查發(fā)現(xiàn)玉米的粗脂肪含量為0.55%,高粱的粗脂肪含量為0.67%,檉柳枝葉配制的飼料粗脂肪含量越高飼料的營養(yǎng)價(jià)值越理想[11-12]。本研究中,海檉1號(hào)粗脂肪含量為1.00%,較中華檉柳高40.85%,由此可見,海檉1號(hào)較中華檉柳以及常規(guī)玉米高粱等飼料的粗脂肪營養(yǎng)價(jià)值高。飼料中粗纖維影響飼料的消化利用率,是適口性的主要指標(biāo),也是飼料常規(guī)分析項(xiàng)目之一,粗纖維越低適口性則越好;新型蛋白飼料銀合歡嫩枝的粗纖維含量為10.24%[13]。本研究表明海檉1號(hào)粗纖維含量為4.21%,較中華檉柳低7.88%,由此看來海檉1號(hào)的適口性優(yōu)于中華檉柳與銀合歡;總灰分是飼料在550 ℃灼燒后的殘?jiān)?其主要成分是氧化物、鹽類等礦物質(zhì),是飼料測定的重要指標(biāo)之一,對機(jī)體生命活動(dòng)起重要的調(diào)節(jié)作用,海檉1號(hào)的灰分含量較中華檉柳含量低35.54%;參考優(yōu)質(zhì)牧草的標(biāo)準(zhǔn),一般要求粗灰分含量較低些為好,海檉1號(hào)總灰分含量較低,因此優(yōu)于中華檉柳。

微量元素在動(dòng)物機(jī)體內(nèi)有重要的作用,缺乏鋅、鐵元素時(shí),動(dòng)物免疫力下降,生長發(fā)育受影響,因此飼料中的微量元素是不可缺少的。本研究中,海檉1號(hào)的鋅、鐵含量均較中華檉柳高15.39%、25.17%,由此可見海檉1號(hào)在微量元素含量上多于中華檉柳。Zhang等研究發(fā)現(xiàn)銀杏葉中的黃酮可改善肉雞的腹部脂肪沉積,提高肉雞的生長性能,黃酮含量越高飼用效果越好[14];本研究中,海檉1號(hào)較中華檉柳總黃酮含量低26.27%;白刺花與構(gòu)樹的總黃酮含量為0.513 6、0.661 0 mg/g,與檉柳相比均較低;也有研究發(fā)現(xiàn)淫羊藿和黃芩含有的總黃酮都具有顯著抗新城疫病毒的效果,檉柳黃酮的抗病毒效果還有待考察。高玉森等將玉米單糖添加到飼料中,可降低動(dòng)物發(fā)病率、增重效果明顯[15];本研究中,檉柳的單糖有甘露糖、鼠李糖、葡萄糖和半乳糖,種類較豐富,飼用價(jià)值較高,其中海檉1號(hào)的單糖含量葡萄糖最多,與之不同的是,中華檉柳的單糖中鼠李糖含量最多。

飼料的蛋白質(zhì)優(yōu)良程度取決于所含氨基酸的種類和含量,氨基酸能抑制硝酸鹽的吸收, 促進(jìn)植物生長,提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。李艷等發(fā)現(xiàn)苜蓿中天冬氨酸、谷氨酸、脯氨酸含量較多,蛋氨酸含量最少[16]。楊靖華等研究半邊蓮屬植物的氨基酸含量中谷氨酸、天冬氨酸以及亮氨酸含量最多,其中谷氨酸具有促進(jìn)紅細(xì)胞生成、改善腦細(xì)胞營養(yǎng)及記憶力減退的有效成分,并且谷氨酸在體內(nèi)可轉(zhuǎn)變?yōu)樘於彼?、脯氨酸、?氨基丁酸及鳥氨酸[17]。本研究中華檉柳的氨基酸總量高于海檉1號(hào),中華檉柳的谷氨酸、精氨酸、亮氨酸含量較多,而海檉1號(hào)的天冬氨酸、谷氨酸、亮氨酸含量較多。

有機(jī)酸具有降低胃液pH值、促進(jìn)營養(yǎng)物質(zhì)的消化與吸收、抑制腸道病原菌增殖、提高機(jī)體的免疫力、改善飼料的適口性、提高牲畜生長性能等益生特性。馬玉蓮等研究飼料中的有機(jī)酸可顯著提高牲畜的氨基酸消化率和礦物質(zhì)的吸收,還可減少氮和磷排泄,減少環(huán)境污染[18]。此外,有機(jī)酸還具有防腐作用,抑制病原菌或真菌生長和提高飼料質(zhì)量。本研究中,檉柳的有機(jī)酸較為豐富,其中包括草酸、酒石酸、蘋果酸、乳酸、乙酸、檸檬酸、丁二酸、馬來酸和富馬酸,其中中華檉柳中增加牲畜食欲的檸檬酸含量最高,海檉1號(hào)中增強(qiáng)牲畜自身免疫功能的丁二酸含量最高。

檉柳的氨基酸種類非常豐富,氨基酸含量及組成是評(píng)價(jià)蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值高低的主要因素,直接影響到蛋白質(zhì)營養(yǎng)價(jià)值。長期以來,人們多通過蛋白質(zhì)和纖維等指標(biāo)來評(píng)定牧草的飼用價(jià)值,然而隨著人們對動(dòng)物健康的重視度增加,人們對脂肪酸也越來越關(guān)注。脂肪酸包括飽和脂肪酸和不飽和脂肪酸,其中不飽和脂肪酸是動(dòng)物體內(nèi)必需脂肪酸。鄭鴻丹等分析苜蓿的脂肪酸組成中亞麻酸、亞油酸、棕櫚酸含量較高[19]。本研究中,檉柳脂肪酸中亞油酸含量最高,亞麻酸次之,棕櫚酸較低。由此可見,檉柳與苜蓿的脂肪酸組成差異較小, 相比于其他牧草有較大的優(yōu)勢。

4 結(jié)論

密枝新品種海檉1號(hào)與濱海鹽堿地中華檉柳,在營養(yǎng)價(jià)值方面,中華檉柳的氨基酸、有機(jī)酸、脂肪酸總量上表現(xiàn)出巨大的優(yōu)勢,但海檉1號(hào)的粗脂肪、鋅、鐵含量仍高于中華檉柳,二者均表現(xiàn)各自的優(yōu)勢;在適口性方面,檉柳粗纖維含量總體較其他飼用植物低,并且海檉1號(hào)含量較中華檉柳略低,適口性較好;在黃酮含量上中華檉柳高于海檉1號(hào),并且單糖總量上也表現(xiàn)出相同的趨勢?？梢?檉柳增強(qiáng)牲畜免疫力、促進(jìn)肌肉的生長效果較好,并且海檉1號(hào)枝葉茂密,生物量大,綠葉期長,總體看來海檉1 號(hào)的飼用價(jià)值較高。