苦荞麦属蓼科植物,不同产地、不同部位苦荞麦的营养成分含量不同[1]。如苦荞麦籽粒具有很高的营养价值,其蛋白质、脂肪、维生素和微量元素(K、Cu、Mg、Zn、Se)普遍高于大米、小麦、玉米等。蛋白质、氨基酸组成平衡[2],苦荞麦籽粒营养物质集中在胚和麸皮,如黄酮类分布于麸皮,芦丁分布于麦壳[3],且不同加工方式也会影响其营养成分含量[4]。苦荞麦植株具有抗寒、抗旱、抗盐碱等生理特性,一年可刈割5~6次,生长周期短、生态适应性强,在畜牧业生产中具有重要地位[5]。提高牧草生物多样性和保证牧草营养成分全面性,可以提高草地载畜,改善生态效应,为高原放牧家畜补饲策略和草畜营养平衡打下基础[6-7]。本试验对贵州省喀斯特地区蓼科苦荞麦叶和茎营养成分进行测定,探索苦荞麦与其他科牧草之间在畜牧业发展中青绿饲料添加的最佳组合,为畜禽营养饲料的全面补充和地方区域生态平衡发展提供参考。1材料与方法1.1试验材料荞麦(Fagopyrum dibotrys)由贵州省紫云县紫云县板当镇语馨生态养殖场青绿饲料种植基地提供,以烘干样品为基础。1.2试验仪器BPH-9440AS干燥箱购自嘉兴市中新医疗仪器有限公司;300G直立式粉碎机购自广东意顺达生物科技;检测仪器及试剂参照国家饲料检测标准使用。1.3试验方法参考GB/T 6435—2014测定水分含量、参考GB/T 6433—2006测定粗脂肪含量、参考GB/T 6434—2006测定粗纤维含量、参考GB/T 6438—2007测定粗灰分含量、参考GB/T 6432-2018测定粗蛋白、参考GB/T 6437—2018测定钙、参考GB/T 6437—2018测定磷含量及参考GB/T 18246-2019测定氨基酸含量。无氮浸出物=100%-[水分(%)+粗蛋白(%)+粗脂肪(%)+粗纤维(%)+粗灰分(%)](1)1.4数据统计与分析数据采用Excel 2016统计,SPSS 25.0软件分析,采用系统聚类分析数据分类处理,结果以柱状图表示。2结果与分析2.1苦荞麦叶和茎营养成分测定2.1.1苦荞麦叶和茎营养成分含量与其他科牧草[8-10]的对比分析(见图1)由图1可知,苦荞麦叶中粗蛋白含量最高,为31.69%;粗脂肪含量最低,为0.10%;粗纤维、粗灰分和无氮浸出物分别为9.40%、12.80%和39.41%。苦荞麦茎中粗蛋白含量最高,为18.39%;粗脂肪含量最低,为0.10%;粗纤维、粗灰分和无氮浸出物分别为9.20%、10.70%和53.21%。苦荞麦叶、茎与豆科牧草王紫花苜蓿、禾本科黑麦草、菊科串叶松香牧草营养相比,粗蛋白比其他均较高,尤其苦荞麦叶比豆科牧草王紫花苜蓿高10%,粗纤维比紫花苜蓿和黑麦草较低,比串叶松香微高。因此,苦荞麦植株是一种优质的饲料原料。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.13.025.F001图1苦荞麦叶茎与其他科常见牧草营养成分对比分析2.1.2苦荞麦叶和茎营养成分含量与其他科牧草的聚类分析(见图2)由图2可知,5种牧草营养成分的聚集归成三类,第1类为苦荞麦的叶,第2类为苦荞麦茎和串叶松香,第3类为紫花苜蓿与黑麦草。根据聚类分析特点,可科学进行家畜禽营养饲料全价搭配,也为高效生产实践提供参考。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.13.025.F002图2苦荞麦叶、茎营养成分与其他科牧草的聚类分析2.2苦荞麦叶和茎钙、磷成分测定2.2.1苦荞麦叶和茎钙、磷含量与其他科牧草的对比分析(见图3)由图3可知,苦荞麦叶和茎的钙含量较高,分别为38.00%和38.80%,磷含量较低,分别为0.63%和0.51%,与其他科三种牧草相比钙含量较高。磷含量串叶松香最高,为13.63%,其次是紫花苜蓿含量为1.40%,其他牧草磷含量较低,均未达1.00%。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.13.025.F003图3苦荞麦叶、茎与其他科常见牧草钙、磷含量对比分析2.2.2苦荞麦叶和茎钙、磷含量与其他科牧草的聚类分析(见图4)由图4可知,苦荞麦叶和茎的钙、磷含量与其他牧草聚集成两类,第1类为苦荞麦的叶,第2类为苦荞麦茎、串叶松香、紫花苜蓿与黑麦草。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.13.025.F004图4苦荞麦叶和茎钙、磷含量与其他科牧草的聚类分析2.3苦荞麦叶和茎氨基酸含量测定2.3.1苦荞麦叶、茎、全株与其他科常见牧草氨基酸含量[11-13]对比分析(见图5)由图5可知,苦荞麦全株17种氨基酸总含量为32.13%,其中苦荞麦叶为25.31%、茎为6.82%。苦荞麦全株9种必需氨基酸总含量为15.21%,其中叶为12.12%、茎为3.09%。苦荞麦叶中氨基酸含量较丰富,其中9种必需氨基酸含量高达12.12%。茎的9种必需氨基酸含量为3.09%。紫花苜蓿、黑麦草、串叶松香氨基酸总含量分别为17.28%、11.35%、18.41%。因此,苦荞麦叶的氨基酸比其他牧草氨基酸总含量高6.90%~13.96%,全株氨基酸总含量比其他牧草氨基酸总含量高13.72%~20.78%。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.13.025.F005图5苦荞麦叶、茎、全株与其他科牧草氨基酸含量对比分析注:“*”表示必需氨基酸。2.3.2苦荞麦叶和茎氨基酸含量与其他科牧草的聚类分析(见图6)由图6可知,苦荞麦叶、茎及全株氨基酸含量与其他牧草聚集成三类,第1类为黑麦草,第2类为紫花苜蓿和串叶松香,第3类为苦荞麦叶、茎和全株。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.13.025.F006图6荞麦叶和茎氨基酸含量与其他科牧草的聚类分析3讨论3.1苦荞麦叶、茎营养成分与其他牧草的比较苦荞全株均具有价值,籽粒营养价值全面。目前,苦荞全株作为优质食品和保健食品已经在生产中应用,可作为主食、早餐、休闲食品、方便食品等。苦荞全株在中医药中应用可以防病、治病,如降低血糖、血脂等。我国苦荞资源丰富,可以改善、提高饮食结构[14-15]。贵州省特殊的喀斯特地形环境适宜苦荞生长,网状细根可防止水土流失和山地石漠化;紫花苜蓿较长的轴根和侧根也防止水土流失和山地石漠化;黑麦草对降解土壤中重金属污染、抗生素残留和阻止杂草滋生起很好的作用[16-17]。串叶松香可以降低环境中Cu、Zn有效含量,对铜矿业废弃可以促进植被恢复[18]。上述牧草均是优良的饲料来源,可以作为保护生态环境优良的作物,为牧草产业化生产提供有利的环境条件。苦荞麦的叶、茎是地方性优质青绿饲料来源,与豆科、禾本科、菊科具有代表性牧草相比,苦荞麦主要营养成分均优于其他牧草,如苦荞麦的叶营养成分含量明显高于其他牧草。因此,苦荞麦也为地方区域畜牧产业发展和地方品种种质资源的保护提供优质饲料资源。苦荞麦叶的粗蛋白较高,可达31.69%;其次苦荞麦茎粗蛋白18.39%,苦荞麦叶和茎均高于其他牧草,占牧草总粗蛋白的48.70%;苦荞麦茎的无氮浸出物较高,达到53.21%,占牧草总无氮浸出物的25.14%,其次串叶松香43.79%,占牧草总无氮浸出物的20.69%;苦荞麦叶、茎的粗脂肪较低,仅为0.10%,比其他牧草低;苦荞麦叶、茎的粗纤维也较低,分别为9.40%和9.20%。苦荞麦叶、茎的钙含量较高,但磷含量较低,可与磷含量高的串叶松香组合搭配更能够充分地补充苦荞麦中磷的缺乏。苦荞麦叶氨基酸含量特别高,占茎和其他牧草总氨基酸的31.97%,必需氨基酸和非必需氨基酸占茎和其他牧草的33.14%和30.96%。因此,苦荞麦叶的氨基酸总含量较高,茎的氨基酸含量比其他牧草含量低,但全株氨基酸含量总体较高。因此,苦荞麦叶和茎的营养成分、钙磷和氨基酸含量与其他牧草相比较高,是一种优质青绿饲料。3.2苦荞麦叶和茎与其他牧草的聚类分析通过SPSS进行聚类分析,能够较好地反映不同品种牧草种质间差异,将属性相似的归为同类,聚类指标能够反映品种的综合性状[19]。本试验运用聚类分析方法,把苦荞麦叶、茎与其他牧草营养成分含量聚集为三类,钙与磷含量聚集为两类,氨基酸聚集为三类。根据聚类分析原理,苦荞麦叶与茎各营养成分含量、钙磷含量、氨基酸含量与牧草各因子含量间具有较高的相关性。依据聚类分析结果科学进行青绿饲料的搭配,为后续科学混播、间播、套种种植牧草提供参考。4结论通过苦荞麦叶和茎营养成分测定和与其他常见牧草比较分析,苦荞麦叶中各营养成分含量均较高,尤其钙和氨基酸含量比其他牧草高,但磷含量相对较低。总体综合分析,苦荞麦是优质青绿饲料。后续对苦荞根、茎和叶活性成分进行研究,为苦荞麦能够在生产中广泛应用开辟新思路和方向。

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