李基光,孫鏖,王艷蘭,湯睿,陳光輝
(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué),湖南 長(zhǎng)沙 410128;2.湖南省畜牧獸醫(yī)研究所,湖南長(zhǎng)沙410131;3.湖南省作物研究所,湖南 長(zhǎng)沙410125)
隨著人們生活水平的日益提高,對(duì)牛肉、羊肉的需求量增加,湖南省也在大力推進(jìn)肉牛產(chǎn)業(yè)規(guī)?;?biāo)準(zhǔn)化發(fā)展[1]。湖南地區(qū)山多地少且為大陸性亞熱帶季風(fēng)濕潤(rùn)氣候,冬寒冷而夏酷熱,人工牧草種植規(guī)模小、產(chǎn)業(yè)化程度低,高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)適生牧草品種短缺,存在草食牲畜發(fā)展與優(yōu)質(zhì)粗飼料資源絕對(duì)短缺的矛盾[2]。因此大力開發(fā)與發(fā)展本地優(yōu)質(zhì)牧草品種,對(duì)草食牲畜產(chǎn)業(yè)化發(fā)展具有重要意義。
穇子(Eleusine coracana(L·)Gaertn),又名堿谷、雞爪粟、鴨腳粟、龍爪稷等,為禾本科(Gramineae)穇屬 (Eleusine)一年生草本植物[3]。在湖南穇子作為一種地方特色旱糧,在改善人們的飲食結(jié)構(gòu)中起著重要的作用,一直以來,很多地區(qū)的人們都有種植穇子的傳統(tǒng)[4]。它既可做成美味的食品,又可加工成保健品,其秸稈可以作牧草飼喂牛、羊、鵝、兔等食草動(dòng)物[5]。趙麗蘭等[6]研究利用龍爪稷青刈秸稈飼喂荷斯坦奶牛,發(fā)現(xiàn)其能夠顯著提高牛奶品質(zhì)。
長(zhǎng)久以來對(duì)穇子的研究主要集中在綜述性的評(píng)估利用[7],對(duì)不同穇子品種飼用價(jià)值評(píng)定的研究甚少。為了進(jìn)一步驗(yàn)證穇子是否能夠作為新的具有高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的優(yōu)質(zhì)牧草進(jìn)行推廣使用,本人收集了近300份穇子種質(zhì)資源,初步篩選出7個(gè)高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)穇子品種擬作為飼草進(jìn)行品比試驗(yàn),觀測(cè)不同穇子品種生物學(xué)特性及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)和篩選,旨在為穇子飼料化及品種選擇提供科學(xué)依據(jù)。
試驗(yàn)地位于湖南省長(zhǎng)沙市芙蓉區(qū)湖南省農(nóng)科院內(nèi)試驗(yàn)基地(東經(jīng)113°4′50″,北緯28°12′15″),屬亞熱帶季風(fēng)氣候,春季低溫多陰雨,夏季炎熱,秋季持續(xù)高溫、干旱少雨,區(qū)域內(nèi)年平均日照約1200~1600 h,無(wú)霜期年均約275 d,霜期一般出現(xiàn)在11月至次年3月。區(qū)域內(nèi)降水充分,年平均降水量約1500mL。供試土壤為第四紀(jì)紅土發(fā)育的旱地紅壤,土壤pH 6.6,有機(jī)質(zhì)為13.10 g/kg,全氮2.11 g/kg,全磷 0.560 g/kg,全鉀 17.1 g/kg,堿解氮 114.0 mg/kg,速效磷 6.1 mg/kg,速效鉀96.8 mg/kg。
7個(gè)穇子品種均由湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院作物研究所雜糧課題組提供,編號(hào)c2、c4、c9、c21、c104、c108、c120。篩選出粒飽滿、各部分生理結(jié)構(gòu)完整健康的種子,于2019年4月開始種植。
1.3.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)區(qū)隨機(jī)排列組合,小區(qū)面積8 m×10 m,重復(fù)3次。試驗(yàn)地為湖南農(nóng)牧區(qū)具有代表性的典型紅黃酸性土壤,耕作前人工深翻40 cm,耕后整平起壟,播種前施用N-P-K含量為15-15-15復(fù)合肥30 kg做底肥。
1.3.2 整地及播種
2019年4月人工開溝條播,精整苗床,做到地平土細(xì),沿南北向開溝作畦,溝深20 cm,寬30 cm,苗床寬2 m。采用東西方向開溝條播方式。
1.3.3 樣品采集
小區(qū)隨機(jī)采樣,每個(gè)小區(qū)取10個(gè)點(diǎn),采樣利用固定方框進(jìn)行,方框面積為2 m×2 m,采樣后進(jìn)行農(nóng)藝性狀、營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo)及氨基酸含量測(cè)定等。
1.4.1 農(nóng)藝性狀測(cè)定
每個(gè)品種每個(gè)重復(fù)隨機(jī)抽取10株進(jìn)行測(cè)定,取平均值。主要測(cè)定指標(biāo)包括分蘗數(shù)、主莖長(zhǎng)度、分枝性、主莖直徑、主莖節(jié)數(shù)、主穗長(zhǎng)度、主穗分枝數(shù)、出苗至抽穗天數(shù)、全生育期、單株草重、單株穗干重、單株粒重、千粒重。
1.4.2 營(yíng)養(yǎng)成分及氨基酸含量測(cè)定
粗蛋白含量按GB5009.5-2016執(zhí)行,粗脂肪含量按 GB5009.6-2016執(zhí)行,水分含量按GB5009.3-2016執(zhí)行,灰分、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、能量、碳水化合物等測(cè)定參考張麗英[8]測(cè)定方法。采用LC-8800全自動(dòng)氨基酸分析儀檢測(cè)氨基酸成分。
所有試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel 2016處理后,采用SPSS 22.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行單因素方差分析,采用DUNCAN進(jìn)行多重比較。
從表1可以看出,各品種間主莖節(jié)數(shù)、出苗至抽穗期天數(shù)、全生育期三個(gè)指標(biāo)差異不顯著(p>0.05);分蘗數(shù)集中在5~11之間,C9最多(11個(gè)),而C2與C108最少(5.01-5.05個(gè));主莖長(zhǎng)度集中在97.45~115.70 cm之間,C9最長(zhǎng)(115.70 cm),而C21最短(97.45 cm);分枝性c9最多(36個(gè)分枝),而C4只有4.91個(gè)分枝;主莖直徑集中在0.65~1.50 cm之間,C2最大(1.50 cm),C120最?。?.65 cm);主莖節(jié)數(shù)在6.05~8.05之間,C2節(jié)數(shù)最多(8.05節(jié)),而C21節(jié)數(shù)最少(6.05節(jié));主穗長(zhǎng)度 C2、C104之間差異不顯著(p>0.05),C4、C9、C21、C108、C120之間差異不顯著(p>0.05),前兩個(gè)品種與后5個(gè)品種兩兩之間差異顯著(p<0.05);主穗分枝C9、C21之間差異顯著(p<0.05),其他各品種之間差異不顯著(p>0.05);單株草重 C9最重(280.28 g),與其他各品種間差異顯著(p<0.05),C21、C120之間差異不顯著(p>0.05);單株穗干重 C9最重(56.45 g),與其他各品種間差異顯著(p<0.05),C2、C4之間差異不顯著(p>0.05),C108、C120之間差異不顯著(p>0.05),它們與其他品種兩兩之間差異顯著(p<0.05);單株粒重C9、C21之間差異不顯著(p>0.05),它們與其他品種及其他品種兩兩之間差異顯著(p<0.05);千粒重c108最重(3.02 g),c2最輕(1.40 g),它們之間差異顯著 (p<0.05),且與其他品種間差異顯著 (p<0.05)。
表1 不同品種穇子農(nóng)藝性狀比較Table 1 Agronomic trait comparison offingermillet
從表2可知,不同品種穇子各營(yíng)養(yǎng)成分含量差異較大。粗脂肪含量各品種間無(wú)顯著性差異(p>0.05)。c21蛋白質(zhì)含量最高,c9次之,二者差異不顯著(p>0.05),其與另外5個(gè)品種間差異顯著(p<0.05),而該5個(gè)品種間差異不顯著(p>0.05);各品種能量?jī)蓛芍g差異顯著(p<0.05);碳水化合物、中性洗滌纖維含量c2與c104差異不顯著(p>0.05),它們與其他品種及其他品種兩兩之間差異顯著(p<0.05);酸性洗滌纖維含量 c2、c9之間差異不顯著(p>0.05),c21、c120之間差異不顯著(p>0.05),它們與其他品種及其他品種兩兩之間差異顯著(p<0.05)。
表2 不同品種穇子營(yíng)養(yǎng)成分比較Table 2 Nutrient composition comparison of fingermillet
從表3可得知,各品種總氨基酸含量?jī)蓛芍g差異顯著(p<0.05)。在必需氨基酸含量方面,c9、c104之間差異不顯著(p>0.05),它們與其他品種及其他品種兩兩之間差異顯著(p<0.05)。
表3 不同品種穇子氨基酸成分比較Table 3 Amino acid composition comparison of fingermillet
穇子的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及品質(zhì)三者之間有著不可分割的關(guān)系,探究三者之間關(guān)聯(lián)機(jī)制對(duì)優(yōu)良穇子品種的選育有重要的指導(dǎo)意義[9]。
高粗蛋白、可溶性糖及淀粉含量,低木質(zhì)素和纖維素含量,是優(yōu)良牧草所必備的品質(zhì)[10],粗蛋白是決定牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要基礎(chǔ),本試驗(yàn)可以看出穇子具有較高的粗蛋白含量(11.51%~12.20% DM),高于薏苡、黑麥草與墨西哥玉米[11]。飼草中NDF、ADF含量也是影響其品質(zhì)的重要因素,采食量會(huì)隨著NDF的升高而降低,消化率會(huì)隨著ADF的升高而降低,而穇子的NDF與ADF含量均較低,根據(jù)李巖等[12]對(duì)14個(gè)紫花苜蓿品種研究發(fā)現(xiàn),穇子的NDF及ADF含量遠(yuǎn)低于紫花苜蓿,可推斷穇子能夠作為飼草使用。
飼料中的有機(jī)物均是能量的來源,碳水化合物、粗蛋白和粗脂肪等有機(jī)物含量高,總能相應(yīng)就高。而每個(gè)品種的能量不同,這是由于每個(gè)品種的CP、EE、WSC含量不同造成的[17],碳水化合物、脂肪、蛋白質(zhì)氧化產(chǎn)生的熱分別為17.57、39.33、23.85 kJ/g。試驗(yàn)中c4、c21的WSC含量較高,導(dǎo)致其能量值高于其他穇子品種。
穇子含有17種氨基酸,其中多為動(dòng)物必需和半必需氨基酸。EAA/TAA值在40%左右,可認(rèn)為是優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)[16]來源。本試驗(yàn)中7個(gè)品種穇子EAA/TAA值基本達(dá)到或者接近這個(gè)比值,可以認(rèn)定穇子作為飼草是能夠提供優(yōu)質(zhì)蛋白質(zhì)的,這與吳應(yīng)齊等[7]研究結(jié)果基本一致。趙麗蘭等[6]研究也表明穇子作為飼草能夠顯著提高牛奶品質(zhì),更進(jìn)一步說明穇子能夠作為飼草使用。
作為糧食,穇子的營(yíng)養(yǎng)及食用價(jià)值在國(guó)外被研究的較多[14-15]。在國(guó)內(nèi),對(duì)穇子種類、產(chǎn)品、利用等方面研究甚少,嚴(yán)重制約了穇子產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。王雙輝等[16]詳細(xì)介紹了穇子食用的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,但是作為飼用的研究報(bào)道很少。
詳細(xì)深入的針對(duì)穇子的飼用價(jià)值進(jìn)行研究,在國(guó)內(nèi)尚屬首次,通過對(duì)穇子的農(nóng)藝性狀及生產(chǎn)性能的初步探究,7個(gè)穇子品種均能適應(yīng)湖南的土壤、氣候條件,其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值符合優(yōu)質(zhì)飼草的標(biāo)準(zhǔn),初步判斷其作為飼草是切實(shí)可行的,下一步將深入研究其作為飼草飼喂動(dòng)物的效果,以期為穇子飼用規(guī)?;?、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展與利用提供更加詳實(shí)的科學(xué)依據(jù)。