摘要:檸條是治理水土流失和退化沙化草場的先鋒樹種,也是良好的灌木飼料。通過對生長季不同月份檸條平茬后測定其酚類物質(zhì)含量,分析研究酚類物質(zhì)含量變化規(guī)律。結(jié)果表明:生長季檸條單寧的含量變化范圍在 28.1~ 209.7mg?kg-1 ,總多酚的含量變化范圍在 106.8~309.2mg?kg-1 ,簡單酚的含量變化范圍在 0.15~104.5mg?kg-1 ,縮合單寧的含量變化范圍在 6.94~18.31mg-kg-1 。從總體表現(xiàn)來看,4種酚類化合物含量由大到小排序為總多酚、單寧、簡單酚、縮合單寧,且4種酚類化合物均在3月份含量較高,6月份含量較低。在檸條整個生長季單寧、縮合單寧、總多酚含量變化趨勢相似,均為波浪型。
中圖分類號:S793.3 文獻標(biāo)識碼:A 文章編號:1002-204X(2025)04-0031-04
doi:10.3969/j.issn.1002-204x.2025.04.005
Effects of Cropping During Growing Season on Variation of Tannin Content of Caragana intermedia Kuang et H.C.Fu
Li Haoxia,Wen Xuefei*,Du Jianmin (Institute of Forestryand Grassland Ecology,Ningxia Academy of Agricultureand Forestry Sciences, Yinchuan, Ningxia 750002)
Abstract Caragana intermedia isa pioneer tree for controling soil andwater loss and degradedsandy grassland,anditis also a good shrub fodder.The content of phenolic substances in Caragana intermedia after cropping in diffrent months of thegrowing season was determined and the change ruleof phenolic substances wasanalyzed.The results show that in the growing season,the tannin content of Caragana intermedia ranged from 28.1 to 209.7mg*kg-1 ,the total polyphenol content ranged from 1O6.8 to 309.2mg?kg-1 ,thesimple phenol content ranged from O.15 to 104.5mg?kg-1 ,and the content of condensed tannins varied from 6.94 to 18.31 mg?kg-1 .From the overall performance,the contents of the four phenolic compounds were ranked as total polyphenols,tannins,simple phenolsandcondensed tanninsindescending order,and thecontentsof the four phenoliccompoundswerehigher inMarch andlower in June.The contents of tannin,condensed tannin and total polyphenol in the whole growing season of Caragana intermedia showed similar trend of wavy pattern. Key Words Caragana intermedia Kuang etH.C.Fu;Cropping;Tannin;Total polyphenols;Simplephenol:
Condensed tannins
檸條(Caraganakorshinskii)屬豆科錦雞屬落葉大灌木。其生長快、根系發(fā)達、萌蘗力強、枝繁葉茂、營養(yǎng)豐富、耐干旱、抗鹽堿,對環(huán)境有很強的抗逆性和適應(yīng)性,故有較高的生態(tài)價值和經(jīng)濟價值,不僅能夠起到很好的防風(fēng)固沙和水土保持作用,還是優(yōu)質(zhì)的灌木飼料植物資源和燃料資源。檸條有“救命草\"的美稱,是優(yōu)良的反芻動物飼料資源4。檸條鮮枝營養(yǎng)豐富,耐家畜啃食,花期粗蛋白含量可達 11.21%~36.27%[5]° 但檸條作為飼料還存在一定的局限性。如檸條在復(fù)壯更新平茬時收獲的莖稈根部至梢部附著小刺,且質(zhì)地堅硬;
檸條還富含抗?fàn)I養(yǎng)因子鞣酸一單寧,枝條成熟后木質(zhì)化嚴(yán)重,將其作為飼料飼喂反芻動物,如果不進行加工處理,則味道苦澀,會導(dǎo)致動物適口性差、采食量減少、消化率和利用率低,甚至產(chǎn)生毒害作用[6,嚴(yán)重時會導(dǎo)致牲畜死亡。牧草中單寧含量較高時,會影響動物瘤胃的正常發(fā)酵功能,影響動物對蛋白質(zhì)、纖維素、淀粉和脂肪的消化,降低飼料的營養(yǎng)價值,因此,長期以來單寧被認(rèn)為是飼料的抗?fàn)I養(yǎng)因子。然而,有研究發(fā)現(xiàn)牧草中的單寧對反芻動物會有一定的積極作用。少量的單寧能防止家畜發(fā)生鼓脹病,還能提高蛋白質(zhì)的吸收率等;將單寧進行物理、化學(xué)、生物處理并添加到反芻動物日糧中,能夠促進瘤胃發(fā)酵,調(diào)節(jié)瘤胃菌群,改善反芻動物生產(chǎn)性能,增強抗氧化性能和免疫功能,改善肉、奶制品品質(zhì),提高養(yǎng)殖經(jīng)濟效益。因此,本文通過對檸條生長季不同月份單寧含量變化規(guī)律的研究分析,以期為今后檸條資源的合理開發(fā)利用提供數(shù)據(jù)支撐。
1 材料與方法
1.1試驗區(qū)自然概況
試驗區(qū)位于鹽池縣花馬池鎮(zhèn),地處毛烏素沙地西南緣,屬鄂爾多斯臺地向黃土高原過渡地帶,為中部干旱帶和河?xùn)|沙地的重要組成部分,年均氣溫為 7.6°C,≥10°C 積溫為 ;年降水量為250~300mm ,年蒸發(fā)量為 2100mm 左右,無霜期為138d 土壤類型主要為風(fēng)沙土、灰鈣土等,土地瘠薄,易受風(fēng)蝕沙化,屬典型荒漠草原區(qū)[10]。
1.2試驗設(shè)計與實施
選擇長勢均勻的檸條林(中間錦雞兒)作為試驗樣地,種植方式為帶狀種植,帶距寬為 6m ,一帶2行(行距 1m ),種植密度為2700叢 hm-2 。分別在2020年3一11月逐月平茬。平茬方式為割灌機齊地平茬,每處理平茬3株,3次重復(fù)。
1.3樣品采集
檸條樣品采集時間為2020年3月至11月下旬。每次每個處理采集鮮樣 1kg 帶回實驗室,使其自然陰干 $$ 粉碎過 2.0mm 篩 $$ 樣品粉末用自封袋封裝→編號→保存在陰涼干燥避光處待測。3次重復(fù)。
1.4酚類物質(zhì)的測定指標(biāo)及方法
測定指標(biāo):總多酚、簡單酚、單寧、縮合單寧。
總酚、簡單酚含量測定參考Folin-Ciocalteu試劑比色法;單寧含量 σ=σ 總酚含量-簡單酚含量,縮合單寧含量測定參照Porter[2等方法。
1.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析
采用Excel2003及DPS數(shù)據(jù)統(tǒng)計軟件對相關(guān)數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析。
2 結(jié)果與分析
2.1檸條生長季平茬不同月份總多酚、單寧含量的動態(tài)變化
從表1和圖1可看出檸條總多酚、單寧含量隨著檸條生長期推進的變化特征。3月份檸條總多酚含量最高,隨著時間的變化,總多酚含量逐漸下降,6月達到最低,7月上升,8、9月下降,10月又上升,11月下降,變化趨勢呈波浪型。表明檸條在返青期至生長茂盛期(3-6月)總多酚含量由高到低呈下降趨勢,生長茂盛中期(6-7月)又上升,生長茂盛后期到枯黃期(7-11月)總多酚含量略有下降。總多酚含量與生長時間呈直線回歸關(guān)系:y=-17.382x+260.34(R2=0.5745) 。檸條單寧含量的變化規(guī)律與總多酚基本相同,這說明單寧在總多酚中所占的比例較大。單寧含量與生長時間呈直線回歸關(guān)系 (R2=0.4672) ??偠喾?、單寧含量的這種變化與季節(jié)變化有關(guān),特點是春季高于秋季。單寧最低值出現(xiàn)在11月份,這與王妍君等[13]鄭會超等4研究結(jié)果相似。分析表明,檸條春季萌動期,為了自我保護,防止動物采食,單寧與唾液蛋白結(jié)合,引起收斂感和干燥感,并產(chǎn)生澀味,且單寧含量越高,其產(chǎn)生的澀味越重,從而使動物不愿采食,這是檸條抵御植食性動物的一種自我防御機制。
2.2檸條生長季平茬不同月份簡單酚含量的動態(tài)變化
由表1、圖2可看出,檸條簡單酚含量在0.15~104.5mg?kg-1 之間,呈波浪型變化,生長季不同月份有明顯變化。簡單酚含量與檸條生長時間呈直線回歸關(guān)系 :y=-5.2755x+68.395(R2=0.1108)3-5. 月返青期、11月落葉枯黃期簡單酚含量較高,6一10月草盛期簡單酚含量均較低,其中最低含量出現(xiàn)在10月份,為0.15mg*kg-1 ;最高含量在11月份,為 104.50mg?kg-1 0這一結(jié)果與王靜[15對高寒地區(qū)灌木植物中簡單酚含量動態(tài)研究的結(jié)果部分一致,也有部分不一致。這可能與植物種類、環(huán)境、土壤、遺傳因素或氣候不同有關(guān),其最低、最高含量出現(xiàn)的時間也不盡相同。
2.3檸條平茬不同月份單寧、縮合單寧含量的影響
檸條生長季縮合單寧含量與單寧含量動態(tài)變化見表1和圖3??梢钥闯?,作為單寧主要存在形式的縮合單寧,其含量與單寧含量變化規(guī)律基本一致,均呈波浪型,且整體上在4種酚類物質(zhì)中縮合單寧含量最少。其中3月份含量最高,后逐漸下降,5月中下旬含量降低到最低值,6—7月又大幅度上升達到一個高峰值,后又緩慢下降。檸條縮合單寧含量在整個生長期內(nèi)變化明顯,也是春季高于秋季??s合單寧含量與檸條生長時間呈直線回歸關(guān)系: y=-0.288 7x+14.012 中 R2=0.0542 )。根據(jù)JACKSON等[研究表明,植物縮合單寧含量 lt;55g?kg-1 DM時,可在家畜日糧添加中占適當(dāng)比例,而本試驗中檸條縮合單寧平均含量在 6.94~ 18.31mg-kg-1 之間,這說明飼喂牛、羊時可按一定比例添加檸條飼料。一方面,可開發(fā)利用檸條資源,增加非常規(guī)飼料來源;另一方面,可利用縮合單寧的過瘤胃蛋白保護作用,提高氮的利用效率。
3 結(jié)論與討論
酚類物質(zhì)是一類具有多種生物活性的復(fù)雜化學(xué)成分。已有研究表明,飼用灌木體中的酚類物質(zhì)含量高低會直接影響家畜的采食量和健康水平。不同植物中酚類物質(zhì)含量及種類不同,且同一種植物的不同部位、不同生育期、不同平茬年限的含量也不同。本研究中檸條生長季總多酚、簡單酚、單寧、縮合單寧的含量在不同月份間差異較明顯,變化趨勢均為波浪型,在檸條整個生長期單寧、縮合單寧、總多酚含量變化趨勢相似。4種酚類物質(zhì)含量由大到小總體表現(xiàn)為總多酚、單寧、簡單酚、縮合單寧,且3月份總多酚、單寧、縮合單寧含量均最高,分別達到 309.2mg?kg-1.209.7mg?kg-1, 18.31mg?kg-1;6 月份總多酚含量最低,為 106.8mg-kg-1 單寧最低含量在11月份,為 28.1mg?kg-1 ;簡單酚最低含量在10月份,為 0.15mg?kg-1 ;縮合單寧最低含量在5月份,為 6.94mg?kg-1° 4種酚類物質(zhì)含量增加或降低幅度隨檸條生長月份不同而不同,這與張欣7文亦芾等研究結(jié)果有不一致之處,原因可能與作物種類或生長環(huán)境等因素有關(guān)。
本研究中檸條總多酚、單寧、簡單酚含量均高于文亦芾等8所測6種豆科飼用灌木中的含量,均高于高寒地區(qū)灌木植物中的含量[15.17],而縮合單寧含量均低于上述學(xué)者的研究結(jié)果。但生長期變化趨勢與王靜[15高寒地區(qū)灌木植物單寧含量變化趨勢相似。酚類物質(zhì)是一種很復(fù)雜的混合物,因此,進一步深入研究檸條中其含量變化及作用,將其含量控制在臨界水平之內(nèi)可作為今后的重點加以研究。
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責(zé)任編輯:李曉瑞