草原山黧豆生長特性與營養(yǎng)成份分析＊

邰 峰，高 霞，栗 健，張 強(qiáng)

（1.內(nèi)蒙古赤峰市草原工作站 內(nèi)蒙古 赤峰 024000；2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)生態(tài)環(huán)境學(xué)院 呼和浩特 010019）

草原山黧豆（Lathyrus pratensis L.），又名牧地香豌豆，屬豆科山黧豆屬多年生草本植物，具有較強(qiáng)的競爭力和抗逆性等特性，可用于改良天然草地、提高人工草地的穩(wěn)定性〔1〕。山黧豆屬植物廣泛分布于歐洲及亞洲。在我國分布于黑龍江、陜西、甘肅、青海、新疆、四川、云南及貴州等省區(qū)。生長于山坡草地、疏林下、路旁陰處，海拔1 000～3 000m〔2〕。與其他牧草資源相比，草原山黧豆利用歷史不長，相應(yīng)的研究亦有限，目前僅有對草原山黧豆在貴州的生長表現(xiàn)及營養(yǎng)成分分析的相關(guān)報道〔3〕。

為充分開發(fā)和利用草原山黧豆這一種質(zhì)資源，從俄羅斯引進(jìn)草原山黧豆進(jìn)行栽培試驗(yàn)，主要對其生長特性及營養(yǎng)價值進(jìn)行評價，了解其適應(yīng)性和利用價值，為其推廣應(yīng)用提供依據(jù)。

1 試驗(yàn)材料和方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)的自然條件

試驗(yàn)地（內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)牧草試驗(yàn)站）位于東經(jīng)111°41′，北緯40°49′，海拔1 063m，屬典型的溫帶大陸性季風(fēng)氣候。年平均氣溫5.4℃，同時年平均氣溫變化較大，7月份最熱，極端最高氣溫40℃；1月份最冷，極端最低氣溫－32.8℃，晝夜溫差8℃～20℃。年均降雨量400mm左右，多集中在7、8、9三個月份，無霜期為130～140d，初霜期一般在9月下旬，終霜期在5月中旬。試驗(yàn)地土壤為砂質(zhì)栗鈣土，肥力中等，pH值7.0～7.5，具備灌溉條件。

1.2 試驗(yàn)材料與方法

以生長第4年和第5年的草原山黧豆為材料，主要觀測以下內(nèi)容：

物候期：對返青期、分枝期、現(xiàn)蕾期、開花期和結(jié)莢期進(jìn)行物候觀測、記載，以目測50%的植株進(jìn)入某物候期確定。

生長速度：隨機(jī)固定10個枝條，掛牌標(biāo)記，每5d測一次絕對高度，計算生長速度。生長速度＝第2次植株高度－第1次植株高度／兩次測定間隔天數(shù)。

再生速度：隨機(jī)固定10個枝條，于分枝期掛牌標(biāo)記并刈割，留茬10cm，隔15d測其再生高度，計算再生速度。

生物量與根部結(jié)瘤量：在其生長的第4年和第5年，分別在開花期，隨機(jī)選取4個50cm×50cm的樣方，齊地面割掉，并測定單位面積分枝數(shù)和鮮重，然后將莖葉分離，分別稱重，計算莖葉比；隨機(jī)取3個10cm×10cm的樣方將地下根部挖出（并挖取同一地塊和同一種植年限的白三葉為對照比較其形態(tài)），用蒸餾水洗凈根系，吸干表面水分，測定根瘤重量和數(shù)目，并稱取總根系的鮮重。在80℃烘箱里烘干48h至恒重并稱重（地下生物量），計算生物量干鮮比。

營養(yǎng)成分：采集現(xiàn)蕾期草樣，在內(nèi)蒙古農(nóng)牧漁業(yè)生物實(shí)驗(yàn)研究中心對草原山黧豆的主要營養(yǎng)成分（粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、灰分）、鈣和磷進(jìn)行測定〔4〕。

試驗(yàn)所得數(shù)據(jù)用SAS9.0軟件進(jìn)行處理分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 生物學(xué)特性

2.1.1 物候期

草原山黧豆在呼和浩特地區(qū)4月15日返青（表1），分枝期持續(xù)時間較長。每個花序現(xiàn)蕾到花約需7d，開花到結(jié)莢約需10d。

表1 草原山黧豆物候期

2.1.2 生長特性

草原山黧豆生長較快，分枝多，莖攀援，草層稠密，厚度可達(dá)15～27cm。其植株平均生長高度如圖1所示，基本符合植物生長的大周期規(guī)律。返青期至分枝期生長速度較快，現(xiàn)蕾至開花初期即從5月15日～5月20日生長加快，在5月20日～5月25日生長速度達(dá)到最大，開花至結(jié)莢期增長較慢。各生長時期內(nèi)的生長速度存在顯著差異（P＜0.05），詳見表2。

圖1 草原山黧豆生長曲線

表2 草原山黧豆各生長時期生長速度

2.1.3 生殖枝比例與開花特性

株叢中生殖枝少，僅占3.6%，每生殖枝有2～3個花序；總狀花序腋生，每花序7～8朵小花，每小花花期持續(xù)2～3d，開花順序自下而上，結(jié)實(shí)稀少，花期株高平均33cm。在一天之內(nèi)，每天上午11時左右開花，下午16時至18時30分左右開花。

2.1.4 分枝數(shù)和再生特性

草原山黧豆在根蘗處分枝，進(jìn)入分枝期后分枝數(shù)逐漸增加，其單位面積分枝數(shù)在達(dá)到一定數(shù)量后不再增加。栽植第4年單位面積分枝數(shù)量約為3 196個／m2，栽植第5年約為4 600個／m2。在分枝期留茬10cm的條件下刈割，在原枝葉腋處不再生出新枝條，而主要從其地下根蘗節(jié)處再生新枝。

2.1.5 根部結(jié)瘤特性

草原山黧豆根部結(jié)瘤數(shù)量豐富，在開花期可達(dá)30 667個／m2，重量可達(dá)10.18g／m2。其結(jié)瘤部位主要位于新生根蘗上，幼小根瘤形態(tài)為橢圓形，衰老的根瘤形態(tài)會變長，與白三葉根瘤形態(tài)相近（圖2）。

圖2 草原山黧豆（左）與白三葉（右）根瘤

2.2 生物量

草原山黧豆鮮、干草產(chǎn)量與地下生物量見表3。干鮮比為1∶4.58。生長第4～5年鮮草產(chǎn)量差異不顯著，為26 000～32 000kg／hm2，低于紫花苜蓿同期鮮草產(chǎn)量（45 000～60 000kg／hm2），鮮根生物量為36 000kg／hm2。

草原山黧豆單位面積鮮草產(chǎn)量與分枝數(shù)的相關(guān)系數(shù)為0.9761，達(dá)極顯著水平（P＜0.01），呈較強(qiáng)的正相關(guān)，說明其在單位面積內(nèi)分枝數(shù)越多，鮮草產(chǎn)量越高。

表3 草原山黧豆生物量（kg／hm2）

2.3 葉量與營養(yǎng)成分分析

草原山黧豆葉量豐富，花期（鮮重）莖占33.01%，葉占66.99%，莖葉比為1∶2.02。將其營養(yǎng)成分與紫花苜蓿的營養(yǎng)成分〔1〕比較，從表4可看出，草原山黧豆的粗蛋白含量、鈣、磷含量略高于紫花苜蓿，而粗脂肪和粗纖維含量均低于紫花苜蓿，綜合分析其營養(yǎng)價值優(yōu)于紫花苜蓿。

表4 草原山黧豆與紫花苜蓿現(xiàn)蕾期營養(yǎng)成分比較（干重%）

3 討論

3.1 草原山黧豆的營養(yǎng)成分與應(yīng)用價值

草原山黧豆青鮮時馬、羊采食較好，牛采食差，干草適口性好。營養(yǎng)品質(zhì)好，其粗蛋白質(zhì)含量為21.62%，高于粗蛋白質(zhì)含量為19.67%的紫花苜蓿和14.45%的普通紅豆草〔1〕。草原山黧豆喜濕潤土壤，在高海拔地區(qū)生長良好，可栽培馴化為人工草地的良好草種。但同屬植物山黧豆的種子含有一種有毒的氨基酸，過量食用會使人畜中毒，導(dǎo)致下肢麻木甚至癱瘓，稱山黧豆神經(jīng)中毒〔5－7〕。作為一種潛在、高產(chǎn)量、高營養(yǎng)的飼料作物，草原山黧豆是否也含有與山黧豆相同的有毒物質(zhì)，能否作為一種安全的牧草仍然是一個需要解決的問題。為了使草原山黧豆這一營養(yǎng)價值高、適口性好和適應(yīng)性強(qiáng)的豆類草種能夠得到大面積的推廣種植，建議今后在利用草原山黧豆時，能夠充分考慮到上述問題，進(jìn)一步進(jìn)行動物飼喂試驗(yàn)。

另外，草原山黧豆花朵艷麗，能夠吸引昆蟲，可作為蜜源植物開發(fā)利用。

3.2 草原山黧豆的再生性與利用方式

牧草的再生主要通過刈割或放牧刺激分蘗節(jié)、根莖（或根蘗）、葉腋處休眠芽的生長來實(shí)現(xiàn)，同時，未受損傷莖葉的繼續(xù)生長也具有一定作用。草原山黧豆在分枝期留茬高度為10cm的條件下刈割后，在根頸及葉腋處不再生長新枝條，而主要從其地下根蘗節(jié)處再生新枝。本試驗(yàn)還證明，草原山黧豆有性生殖力差，即生殖枝少，無性繁殖力強(qiáng)，因此草原山黧豆適宜放牧利用。

4 結(jié)論

草原山黧豆在呼和浩特地區(qū)的適應(yīng)性較強(qiáng)，生長迅速，草產(chǎn)量高，在生長第4～5年鮮草產(chǎn)量可達(dá)26 000～32 000kg／hm2；其營養(yǎng)價值高，粗蛋白含量為21.62%，粗脂肪為3.43%，莖葉柔嫩多汁；同時，葉量豐富，其中花期（鮮重）葉占66.99%，莖葉比為1∶2.02，草層茂密，厚度可達(dá)15～27cm，生長第4～5年單位面積分枝數(shù)量約為3 196～4 600個／m2，是放牧利用的優(yōu)良飼草。

〔1〕陳寶書 .牧草飼料作物栽培學(xué)〔M〕.中國農(nóng)業(yè)出版社，2001.282—285.

〔2〕陳耀祖，李志孝，呂福海 .低毒山黧豆的篩選毒素分析及毒理學(xué)研究〔J〕.蘭州大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），1992，28（3）：93—98.

〔3〕龔新勇，張川黔 .牧地香豌豆在貴州的生長表現(xiàn)及營養(yǎng)成分分析〔J〕.貴州農(nóng)業(yè)科學(xué)，2005，33（2）：88.

〔4〕楊勝飼料分析與飼料質(zhì)量檢測技術(shù)〔M〕.北京：北京農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，1993.34—36.

〔5〕焦成瑾，王崇英，李志孝，王亞馥 .山黧豆毒素生物化學(xué)及去 毒 研 究 進(jìn) 展 〔J〕.草 業(yè) 學(xué) 報，2005，14（1）：100—105.

〔6〕劉緒川，張國偉，李雅茹 .山黧豆及其有毒成分（BOAA）的毒理學(xué)研究〔J〕.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，1989，22（5）：86—93.

〔7〕Lambein F，Ngudi D D，Kuo Y H.Vapniarca revisited：lessons from an inhuman humam experience 〔J〕.Lathyrus Lathyrism New sletter，200 1.2（1）：5～7.