黑龍江4個地區(qū)魯梅克斯新品種不同生長年限營養(yǎng)價值分析

趙巧芩，徐永清，周晶，馮珊珊，蔡振學，馮哲，馮旭，彭麗娜，董佳敏，姚樹寬，李鳳蘭*，胡寶忠

(1.東北農(nóng)業(yè)大學生命科學學院，黑龍江 哈爾濱 150030；2.哈爾濱學院，黑龍江 哈爾濱 150086)

魯梅克斯(Rumexpatientia×R.tianschanicuscv. Rumex)為蓼科(Polygonaceae)酸模屬(Rumex)，多年生宿根草本植物，以巴天酸模(Rumexpatientia)為其母本，天山酸模(Rumextianshanicus)為其父本，經(jīng)雜交培育而成的牧草品種[1]。魯梅克斯營養(yǎng)豐富，在非豆科牧草中粗蛋白含量較高，同時還含有豐富的胡蘿卜素、葉紅素、葉黃素及多種維生素等營養(yǎng)物質(zhì)，莖葉鮮嫩適口性好，適用于飼喂家禽、家畜、魚等，同時還可以作為蔬菜、化妝品、保健、醫(yī)藥品的原材料[2]。

魯梅克斯K-1雜交酸模(R.patientia×R.tianschanicuscv. Rumex K-1)又稱洋鐵葉子，高稈菠菜等，是我國種植最為廣泛的魯梅克斯品種，自1990年育成，于1995年引進中國，先后在西部地區(qū)新疆、東北部地區(qū)黑龍江及西部地區(qū)寧夏等省市(區(qū))進行了布點引種試驗，因年限長、高產(chǎn)、高營養(yǎng)、抗逆性強等特點，短短幾年內(nèi)，在我國許多省市種植面積快速擴大[3]。據(jù)統(tǒng)計其生產(chǎn)年限可長達25年；鮮草產(chǎn)量為150～300 t·hm-2；粗蛋白含量高達34%；耐寒、耐旱、耐澇、耐鹽堿等[4]。但因長時間種植，其雜交后代因外源花粉的生物學污染和基因分離等原因，使雜交后代發(fā)生了變異現(xiàn)象，從而導致種子純度的降低，進而導致雜交品種的產(chǎn)量、品質(zhì)和整齊程度等指標出現(xiàn)劣變現(xiàn)象[5]，這也最終導致近年來我國現(xiàn)有的魯梅克斯雜交酸模與國外優(yōu)質(zhì)的魯梅克斯品種相比出現(xiàn)嚴重退化，主要表現(xiàn)為抗性差、產(chǎn)量低、適口性差。目前黑龍江省苜蓿(Medicagospp.)是種植面積最大的牧草，但苜蓿在黑龍江省北部卻面臨著越冬率低和刈割次數(shù)少等嚴峻問題[6]，而魯梅克斯具有抗寒性、越冬率高、產(chǎn)量高等特點。因此重新引進國外魯梅克斯新品種顯得尤為重要。

為了尋找更適宜黑龍江地區(qū)生長的新型魯梅克斯品種，本課題組從俄羅斯引進了6種魯梅克斯新品種(Щавель Широколистный、Щавель Чемпион、Щавель И3УМРУДНЫЙ СНЕТ、Щавель БЕЛЬВИЛЬСКИЙ、Щавель КРУПНОЛИСТНЫЙ和Русский РА3МЕР)，并對這些品種進行選種和適應性研究，最終確定品質(zhì)好、產(chǎn)量高、葉蛋白持水性和發(fā)泡性高、抗鹽堿的魯梅克斯新品種‘Щавель Чемпион’為適合黑龍江省種植的品種[7-9]。為了明確不同栽培年限對該牧草營養(yǎng)價值的影響，本研究監(jiān)測了黑龍江省不同種植地引進牧草的營養(yǎng)價值的變化，探討其在黑龍江省的生長適應性和營養(yǎng)品質(zhì)變化，為該引進品種在黑龍江的應用及種植推廣提供理論依據(jù)及實踐指導。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本研究中供試植物品種為俄羅斯引進品種：Щавель Чемпион(冠軍酸模)。

1.2 試驗地點

將引進的魯梅克斯新品種在黑龍江省4個有代表性的地點進行推廣種植試驗，所選種植區(qū)域地理位置、活動積溫、種植面積見表1。

1.3 試驗土樣采集

在整地之前進行田間小區(qū)土樣采集，本研究采用對角線采樣法，采樣時，先清去土壤表面的雜質(zhì)，刮去表層土壤，再用鐵鏟(鍬)取深20 cm左右的土壤，然后將各采樣點采到的土樣進行處理，除去石礫、動植物殘體及其他雜質(zhì)，而后將其混勻。裝入采樣袋，貼上標簽(樣品編號、采樣地點名稱、采樣日期)。土壤肥力詳情見表2。

表1 魯梅克斯黑龍江省種植區(qū)域詳情 Table 1 Rumex growing region of Heilongjiang province details

表2 各種植地土壤肥力 Table 2 Soil fertility in each cultivated area

1.4 試驗方法

1.4.1區(qū)域種植試驗設(shè)計 于2013年6月在4個地點分別播種，具體播種日期為阿城6月4日，遜克6月12日，嫩江6月15日，呼瑪6月22日。采用人工條播方法進行播種，播種前各地均未施肥。試驗采用隨機分區(qū)，每區(qū)內(nèi)從東向西分15個小區(qū)，每小區(qū)4 m×5 m，每區(qū)播種10行，播種的深度約為3 cm，每區(qū)播量約7.5 kg·hm-2，區(qū)間距為0.5 m，四周種植保護行2 m。

1.4.2樣品的采集 根據(jù)魯梅克斯的生長特性以及各個種植地點的氣候差異在2014和2015年的7月4日-10月15日對阿城、遜克、嫩江、呼瑪4個地區(qū)進行刈割。魯梅克斯生長期分為萌動期、葉簇期、抽莖期、開花期以及結(jié)實期，可供飼喂時期為葉簇期之后，因此采集和測定的時期分別為：葉簇期(7月4日-7月20日)、抽莖期(7月25日-9月5日)、開花期(8月31日-9月19日)以及結(jié)實期(9月9日-10月7日)。各種植地生育期詳情見表3。

表3 不同種植地魯梅克斯生育期 Table 3 The growth stages of Rumex in different ecoregions (月-日Month-day)

1.4.3營養(yǎng)指標的測定 草樣刈割后，隨機稱取250 g新鮮植株，置于105 ℃烘箱中殺青2 h，再置于75 ℃烘24 h，烘至恒重，將烘干樣品粉碎，過 0.425 mm標準篩，隨后測各營養(yǎng)物質(zhì)的含量。分別對魯梅克斯中粗蛋白(crude protein, CP)、粗脂肪(ether extrac, EE)、酸性洗滌纖維(acid detergent fiber, ADF)、中性洗滌纖維(neutral detergent fiber, NDF)、粗灰分(crude ash, Ash)、鈣(calcium, Ca)、磷(phosphorus, P)進行檢測。營養(yǎng)指標測定依據(jù)楊勝[10]的方法，其中采用凱氏定氮法測定CP；采用索氏浸提法測定EE；采用范氏纖維法測定ADF；采用范氏纖維法測定NDF；采用灼燒法測定Ash；采用高錳酸鉀滴定法測定Ca；采用分光光度法測定P。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Microsoft Excel錄入所得試驗數(shù)據(jù)及分析結(jié)果，并作圖。采用SPSS 17.0軟件進行統(tǒng)計分析，對所得試驗數(shù)據(jù)分別相應的采用獨立樣本T檢驗及單因素方差分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 粗蛋白

不同地區(qū)不同年限魯梅克斯新品種粗蛋白比較，如表4所示，魯梅克斯牧草CP含量均隨著年限的增加呈現(xiàn)上升的趨勢，尤其遜克地區(qū)整個生育期、嫩江地區(qū)葉簇期、抽莖期、結(jié)實期3個生育期、哈爾濱地區(qū)開花期CP含量3年生顯著高于2年生(P<0.05)；不同種植地的魯梅克斯牧草CP含量變化存在差異，隨著緯度升高，牧草的粗蛋白含量呈下降的趨勢，其中緯度較高的呼瑪?shù)貐^(qū)CP最高為19.67%；緯度較低的哈爾濱CP含量最高可達27.69%；不同生育期牧草CP含量也存在差異，葉簇期和開花期牧草的CP含量最高分別為27.70%、25.74%，而結(jié)實期含量最低為9.87%。

2.2 酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維

不同地區(qū)不同年限魯梅克斯新品種酸性洗滌纖維比較結(jié)果見表5，整體上該牧草ADF含量隨著年限的增加呈現(xiàn)上升的趨勢，尤其遜克地區(qū)抽莖期、開花期、結(jié)實期3個生育期、哈爾濱地區(qū)抽莖期3年生顯著高于2年生(P<0.05)；不同種植地該牧草的ADF含量變化存在差異，其中呼瑪?shù)貐^(qū)ADF含量表現(xiàn)最低，2014和2015年平均含量分別為11.77%和12.26%，2014年嫩江、遜克地區(qū)平均含量高達14%以上，2015年遜克地區(qū)高達18.30%，這可能與不同地區(qū)的溫度、土壤肥沃度有關(guān)；不同地區(qū)不同生育期牧草ADF含量也存在差異，其中2014年哈爾濱、呼瑪?shù)貐^(qū)葉簇期均表現(xiàn)較低，2015年哈爾濱、嫩江、遜克地區(qū)葉簇期也均表現(xiàn)較低。

不同地區(qū)不同年限魯梅克斯新品種中性洗滌纖維比較表明(表5)，整體上該牧草NDF含量隨著年限的增加呈現(xiàn)上升的趨勢，尤其哈爾濱地區(qū)結(jié)實期3年生顯著高于2年生(P<0.05)；不同種植地該牧草的NDF含量差異性不大，2014和2015年4個地區(qū)NDF平均含量范圍分別為24.37%～25.74%、26.50%～28.75%；不同生育期牧草NDF含量存在差異，并隨生育期遞進呈降低趨勢，其中葉簇期NDF含量最高平均含量為27.61%，可能由于葉簇期樣品多為基生葉，而其他3個時期樣品多為莖生葉的原因。而開花初期葉中積累的中性洗滌纖維向其他器官轉(zhuǎn)移，造成開花期NDF含量相對較低，平均含量僅為24.78%。

2.3 粗灰分和粗脂肪

不同地區(qū)不同年限魯梅克斯新品種粗灰分比較結(jié)果見表6，整體上該魯梅克斯牧草Ash含量隨著年限的增加呈現(xiàn)上升的趨勢，尤其嫩江地區(qū)整個發(fā)育期、哈爾濱地區(qū)開花期、遜克地區(qū)開花期3年生顯著高于2年生(P<0.05)；不同種植地該牧草的粗灰分含量變化也存在差異，其中遜克地區(qū)2014年、2015年Ash平均含量均在10%以上，嫩江地區(qū)2015年Ash含量高達10.93%，由此可推測遜克、嫩江兩個積溫帶更利于Ash含量的積累；不同生育期牧草Ash含量雖差異性不大，仍隨生育期遞進呈降低趨勢，其中開花期相對含量較高，平均為9.2%。

不同地區(qū)不同年限魯梅克斯新品種粗脂肪比較表明(表6)，整體上該魯梅克斯牧草EE含量隨著年限的增加呈上升的趨勢，尤其哈爾濱地區(qū)葉簇期、遜克開花期、呼瑪結(jié)實期3年生顯著高于2年生(P<0.05)；不同種植地該牧草的EE含量變化也存在差異，并隨著緯度升高EE含量呈上升的趨勢；不同地區(qū)的牧草不同生育期EE含量差異不大。

2.4 鈣和磷

不同地區(qū)不同年限魯梅克斯新品種鈣比較結(jié)果見表7，整體上該魯梅克斯牧草Ca含量隨著年限的增加呈上升的趨勢，尤其遜克地區(qū)結(jié)實期、呼瑪?shù)貐^(qū)抽莖期和結(jié)實期牧草3年生顯著高于2年生(P<0.05)；不同種植地該牧草的Ca含量變化存在差異，并隨積溫帶升高Ca含量仍呈現(xiàn)上升的趨勢，其中呼瑪?shù)貐^(qū)2014年、2015年4個生育期Ca含量均高于其他地區(qū)，嫩江地區(qū)2014年、2015年葉簇期、抽莖期、開花期3個生育期Ca含量均低于其他地區(qū)。不同地區(qū)不同生育期牧草Ca含量隨生育期遞進呈上升趨勢。

不同地區(qū)不同年限魯梅克斯新品種磷比較表明，整體上該牧草P含量隨著年限的增加呈上升的趨勢，但整體差異性不大(P>0.05)，2014年該牧草P含量范圍0.51%～1.41%，2015年P(guān)含量范圍0.53%～1.46%；不同種植地該牧草P含量變化存在一定差異，其中遜克地區(qū)P含量最高，2014和2015年平均含量分別為1.39%和1.29%；不同生育期牧草P含量差異性不大(P>0.05)，但仍表現(xiàn)出隨生育期遞進呈上升的變化趨勢，4個生育期P平均含量范圍0.84%～1.23%。

3 討論

3.1 不同年限對魯梅克斯牧草營養(yǎng)價值的影響

目前國內(nèi)外種植的牧草多為多年生植物，因此研究年限與營養(yǎng)價值的關(guān)系，對引進牧草的種植和推廣有著十分重要的意義。李光艷[11]對黃河灘鹽堿地栽培的1～5年生4種苜蓿和1種黑麥(Secalecereale)CP、ADF、NDF、EE、Ash等營養(yǎng)指標進行測定，發(fā)現(xiàn)不同品種其整體營養(yǎng)價值受年限的影響不同。陳勇等[12]對昆明市富民縣栽培的1～3年生王草(Pennisetumpurpureum×Pennisetumtyphoideum)CP、ADF、NDF、EE、Ash、Ca、P等營養(yǎng)指標測量，發(fā)現(xiàn)其營養(yǎng)價值隨著年限的增加呈降低的趨勢。趙娜等[13]對甘肅省1～5齡紅三葉(Trifoliumpratense)CP、ADF、EE、Ash、Ca以及P營養(yǎng)指標進行研究，結(jié)果顯示隨著生長年限的增加也呈下降趨勢。張強強[14]對新疆伊犁1～3年建植混播人工草地CP、EE、NDF營養(yǎng)指標測定，發(fā)現(xiàn)所測營養(yǎng)指標隨著年限的增加同樣呈降低的趨勢。本研究對黑龍江省不同地區(qū)種植的2～3年生魯梅克斯新品種‘Щавель Чемпион’進行了CP、ADF、NDF、EE、Ash、Ca以及P 這7種營養(yǎng)指標測定，卻發(fā)現(xiàn)所測營養(yǎng)指標3年生均高于2年生，由此可以推測，該牧草營養(yǎng)成分具有逐年積累的趨勢。

3.2 不同種植地對魯梅克斯牧草營養(yǎng)價值的影響

牧草的營養(yǎng)價值受氣候、濕度、溫度、光照、土壤肥沃度等多方面的影響，而不同地區(qū)間往往存在這些外界條件的差異，因此研究不同地區(qū)牧草的營養(yǎng)價值，對牧草的推廣種植有著十分重要的意義。楊桂芹等[15]對遼寧省凌源、彰武兩個地區(qū)結(jié)實期谷草CP、NDF、ADF、Ash、Ca和P含量測量，發(fā)現(xiàn)整體彰武地區(qū)谷草營養(yǎng)價值高于凌源。周漢林等[16]對海南5個地區(qū)2種豆科和3種禾本科熱帶牧草CP、NDF、ADF等營養(yǎng)指標測定，發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)同一品種牧草的CP含量差異較大，而NDF和ADF的含量的變異范圍不大。雷永鵬等[17]對天津市武清區(qū)、濱海新區(qū)4個牧場不同品種苜蓿CP、EE、P、Ca等營養(yǎng)指標測定，發(fā)現(xiàn)雜草較多的武清區(qū)第十四場牧草營養(yǎng)價值明顯低于其他種植地。孫萬斌等[18]對甘肅2個不同積溫帶地區(qū)20種紫花苜蓿CP、ADF、NDF、EE、Ash營養(yǎng)含量測定發(fā)現(xiàn)積溫帶較高的黃羊鎮(zhèn)營養(yǎng)價值整體高于永登地區(qū)。艾丹等[19]對四川阿壩縣4個地區(qū)秋季牧草CP、EE、ADF、NDF、Ash、Ca、P等營養(yǎng)成分分析，發(fā)現(xiàn)海拔較高的麥昆鄉(xiāng)草原村其營養(yǎng)價值低于其他地區(qū)。本研究對黑龍江省哈爾濱、嫩江、遜克、呼瑪4個不同積溫帶地區(qū)種植的魯梅克斯新品種‘Щавель Чемпион’的CP、EE、ADF、NDF、Ash、Ca、P 7個營養(yǎng)指標進行測定，發(fā)現(xiàn)不同地區(qū)營養(yǎng)指標存在較大差異性，尤其緯度較高，積溫較低的呼瑪?shù)貐^(qū)營養(yǎng)價值遠低于其他地區(qū)。

3.3 不同生育期對魯梅克斯牧草營養(yǎng)價值的影響

植物的生育期一般指作物從播種到種子成熟所經(jīng)歷的時間，一般分萌動期、葉簇期(苗期)、抽莖期(分枝期)、開花期(現(xiàn)蕾期、初花期、盛花期)和結(jié)實期(結(jié)莢期)。因此，研究牧草不同生育期的營養(yǎng)價值對牧草的收割、儲藏等有著重要的意義。董臣飛等[20]對不同生育期多花黑麥草的營養(yǎng)指標進行測定發(fā)現(xiàn)開花期CP、NDF、ADF含量低于孕穗期。余苗等[21]對不同生育期虎尾草(Chlorisvirgata)營養(yǎng)成分進行分析，結(jié)果顯示隨著生育期的遞進Ash、CP呈降低趨勢，相反NDF、ADF呈上升趨勢。陳光吉等[22]對四川省生長的虉草(Phalarisarundinacea)抽穗期、開花期、灌漿期、乳熟期4個生育期營養(yǎng)價值進行評價研究，發(fā)現(xiàn)雖EE、ADF含量抽穗期高于開花期、灌漿期，Ash含量抽穗期低于開花期，然而EE、ADF、NDF含量仍隨生育期遞進呈上升趨勢， CP、Ash呈降低趨勢。李春鳳[23]對黑龍江種植的3種苜?，F(xiàn)蕾期、初花期、盛花期3個生育期進行營養(yǎng)價值評定，隨著生育期延長CP含量顯著降低(P<0.01)，NDF、ADF含量顯著升高(P<0.05)。本研究對黑龍江省種植的魯梅克斯牧草‘Щавель Чемпион’葉簇期、抽莖期、開花期、結(jié)實期4個生育期CP、NDF、ADF、EE、Ash、Ca、P營養(yǎng)指標含量測定，發(fā)現(xiàn)不同生育期各指標含量存在較大差異，尤其CP含量葉簇期、開花期明顯高于其他兩個時期；ADF葉簇期明顯低于其他時期(P<0.05)；NDF開花期低于其他時期，這與魏玉明等[24]研究較相似。且整體看來葉簇期、開花期具有較高的營養(yǎng)價值。

4 結(jié)論

本試驗表明，俄羅斯引進的魯梅克斯優(yōu)良品種‘Щавель Чемпион’(冠軍酸模)牧草的3年生地上部分的營養(yǎng)價值高于2年生， CP、ADF、Ash含量受年限和地域的影響較大，牧草的營養(yǎng)價值隨著年限的延長呈增加的趨勢，且存在地域差異性。