水稻莖、葉的營養(yǎng)含量及留茬高度對稻草營養(yǎng)品質(zhì)的影響

陳明霞，黃艷芳，崔衛(wèi)東，馮帆，劉秦華，張建國

（華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，廣東 廣州510642）

水稻（Oryzasativa）是我國主要的糧食作物，其副產(chǎn)物稻草約占全國年產(chǎn)秸稈總量的2／5，主要集中在華東、華南和華中地區(qū)。近年來，隨著我國畜牧業(yè)的快速發(fā)展，奶牛、肉牛和羊日糧中稻草的利用逐漸增加［1，2］。另外，在作物種植、生長期間，因家畜無處放牧，飼料短缺，用稻草飼喂家畜不僅可以維持其體質(zhì)，而且可以解決稻草緩慢分解或焚燒造成污染的問題。許多國家對稻草的營養(yǎng)價值進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)由于稻草致密的細(xì)胞壁結(jié)構(gòu)以及特有的嗜硅特性，使其粗纖維含量高、粗蛋白含量低，礦物質(zhì)和微量元素嚴(yán)重不足，直接飼喂效果差［3，4］。近年來，我國有部分關(guān)于全株水稻營養(yǎng)含量的報道，范傳廣等［5，6］研究發(fā)現(xiàn)水稻各營養(yǎng)成分之間，除粗灰分與硅酸含量呈極顯著正相關(guān)之外，其他成分之間均無顯著相關(guān)性，這可能是由于控制水稻飼用營養(yǎng)成分的基因沒有基因連鎖或一因多效，他們還對6個水稻品種的營養(yǎng)成分進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)天優(yōu)998和華粳秈74的產(chǎn)量和粗蛋白含量高，粗灰分含量低，營養(yǎng)較好；張佩華［7］將不同水稻品種在成熟的不同階段收割，研究不同水稻品種在不同收割階段的植株形態(tài)及化學(xué)成分，發(fā)現(xiàn)湘早秈24株高、穗長、葉面積和粗蛋白均好于其他2個品種。

稻草通常被列為低質(zhì)粗料，但其營養(yǎng)價值變化很大。在實踐中發(fā)現(xiàn)，優(yōu)質(zhì)稻草幾乎可以滿足反芻家畜維持能量需要，而中等或劣等稻草則不能滿足其需要。為了更好利用稻草資源，繼續(xù)對其營養(yǎng)特性及影響因素等的研究是十分必要的。對于普通牧草來說，一般植株的稍部比底部、葉比莖更易消化，但Hart和 Wanapat［8］發(fā)現(xiàn)，稻茬的消化率比稻草高（49%比42%），這可能是因為稻類在其發(fā)育晚期還會出現(xiàn)新的分蘗，甚至當(dāng)籽實成熟時，植株底部還是青綠的。除此之外，留茬高度也會影響莖葉比，而稻草莖、葉的化學(xué)成分及消化率存在較大差異，所以留茬高度會影響稻草的品質(zhì)及產(chǎn)量。因此，從不同高度刈割稻草，其化學(xué)成分可能不同，所以，研究留茬高度對稻草品質(zhì)的影響對于生產(chǎn)實踐具有重要意義。

本研究為了更合理地利用稻草，了解其莖、葉的營養(yǎng)特性，對5個水稻品種莖、葉的營養(yǎng)含量和干物質(zhì)消化率以及收割時留茬高度對稻草養(yǎng)分含量的影響進(jìn)行了研究。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

泰優(yōu)99、渝香203、豐優(yōu)22、Ⅱ優(yōu)368和培雜泰豐5個水稻品種在廣東省種植產(chǎn)量都較高，是種植面積較大的品種，于2008年7月26日在華南農(nóng)業(yè)大學(xué)試驗農(nóng)場播種，而后移植，每個品種設(shè)3個小區(qū)，每個小區(qū)的面積為2 m×4m，株行距20cm×15cm，常規(guī)管理。

1.2 試驗處理

本研究通過2個試驗進(jìn)行，試驗1比較5個水稻品種莖與葉的營養(yǎng)特性。試驗2研究3個留茬高度（0，10和20cm）對5個水稻品種稻草營養(yǎng)價值的影響。

1.3 測定方法

1.3.1 調(diào)查方法 在水稻黃熟期，每小區(qū)隨機取面積為1m×1m的樣點測產(chǎn)。各樣點取5株，調(diào)查其分蘗數(shù)和株高，取6株按莖、葉、穗分開，測定各部位組成比例，將莖、葉分別切短為2～3cm，混合均勻，測定其營養(yǎng)成分及干物質(zhì)消化率。另外，每小區(qū)分別以0，10和20cm的刈割高度取2～3kg，進(jìn)行人工脫粒，然后將稻草切短至2～3cm，分析其營養(yǎng)含量。

1.3.2 分析方法 株高取其自然高度，即由基地表到最高劍葉頂點的距離。分蘗數(shù)為水稻在地表以下或近地面處發(fā)生的分枝［9］。干物質(zhì)含量采用70℃干燥法測定；粗灰分含量采用灼燒法測定［10］；粗纖維、中性洗滌纖維的含量采用濾袋法測定［5］；粗蛋白含量采用凱氏定氮法測定（定氮儀KDN－103F，上海纖檢儀器有限公司）；粗脂肪含量采用乙醚浸提法測定（SLF－06，杭州托普儀器有限公司）；可溶性碳水化合物（water soluble－carbohydrates，WSC）含量采用蒽酮－硫酸法測定［11］；無氮浸出物采用傳統(tǒng)公式得出，無氮浸出物（%DM）＝100－（粗灰分＋粗蛋白質(zhì)＋粗脂肪＋粗纖維）（%DM）；干物質(zhì)消化率則采用尼龍袋法測定樣品在瘤胃內(nèi)72h的減少量［12，13］。

1.4 統(tǒng)計方法

采用Excel和SPSS 13.0軟件對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析。不同水稻的農(nóng)藝性狀使用單因素方差分析，不同品種莖、葉的營養(yǎng)含量、消化率和不同刈割高度稻草的營養(yǎng)含量使用雙因素方差分析，并用Duncan法對均值進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同水稻品種的農(nóng)藝性狀

本試驗所選的5個水稻品種在廣東省產(chǎn)量較高，是可以大面積推廣的食用稻品種，5個品種在株高、分蘗數(shù)、葉量或產(chǎn)量方面各有不同，具有一定的多樣性（表1）。5個品種的平均單株莖重、穗重及莖葉比差異不顯著（P＞0.05）。豐優(yōu)22和培雜泰豐的單株干重較高，超過了37g。

表1 不同水稻品種的農(nóng)藝性狀Table 1 Agronomic trait of different rice varieties

2.2 不同水稻品種莖、葉的營養(yǎng)含量

水稻品種對粗蛋白含量有顯著影響（P＜0.05），對粗脂肪和粗灰分含量影響極顯著（P＜0.01）（表2）；莖葉部位除對粗纖維含量無顯著影響外，對其他指標(biāo)都達(dá)到極顯著（P＜0.01）；品種和部位間互作只在粗纖維和粗灰分含量上顯著（P＜0.05）。所有水稻品種葉的粗蛋白、粗灰分和粗脂肪含量比莖高，且除渝香203和豐優(yōu)22的粗脂肪外，都達(dá)到了顯著（P＜0.05）；葉的無氮浸出物含量比莖低，且渝香203、培雜泰豐、豐優(yōu)22和Ⅱ優(yōu)368的莖、葉差異顯著（P＜0.05）。豐優(yōu)22莖、葉的粗蛋白含量均為最高（7.31%DM和3.78%DM），莖的粗蛋白含量與泰優(yōu)99以外的其他水稻品種差異顯著（P＜0.05），葉的粗蛋白含量與泰優(yōu)99、Ⅱ優(yōu)368以外的品種差異顯著（P＜0.05）。泰優(yōu)99莖的粗纖維含量顯著高于其他幾個品種，不同水稻品種間葉的無氮浸出物含量無顯著差異（P＞0.05），渝香203莖的無氮浸出物含量最高（56.38%DM），且顯著高于泰優(yōu)99（P＜0.05）。

表2 不同水稻品種莖、葉的營養(yǎng)含量Table 2 Nutrient contents of leaf and stem for different varieties

圖1 不同水稻品種莖、葉的干物質(zhì)消化率Fig.1 The dry matter digestibility of stem and leaf for different rice varieties

2.3 不同水稻品種莖、葉的消化率

不同水稻品種間葉的干物質(zhì)消化率差異不顯著（P＞0.05），莖的干物質(zhì)消化率差異顯著（P＜0.05）（圖1）。所有水稻品種莖的干物質(zhì)消化率均高于葉（P＜0.05）。豐優(yōu)22莖的干物質(zhì)消化率與培雜泰豐和泰優(yōu)99差異不顯著（P＞0.05），但顯著高于渝香203和Ⅱ優(yōu)368（P＜0.05）。培雜泰豐莖的干物質(zhì)消化率也顯著高于渝香203和Ⅱ優(yōu)368（P＜0.05）。

2.4 不同留茬高度稻草的營養(yǎng)含量

品種只對中性洗滌纖維有極顯著影響（P＜0.01），豐優(yōu)22和Ⅱ優(yōu)368的中性洗滌纖維含量較低，與其他水稻品種差異顯著（P＜0.05）（表3）。留茬高度也只對中性洗滌纖維有顯著影響（P＜0.05），留茬高度20cm時，中性洗滌纖維含量趨于增加。

表3 不同留茬高度稻草的營養(yǎng)含量Table 3 Nutrient contents of rice straw harvested at different cutting height

3 討論

3.1 莖、葉的營養(yǎng)含量及消化率

作物隨著成熟期的接近，尤其是種子灌漿后，細(xì)胞中可溶性碳水化合物主要轉(zhuǎn)化為細(xì)胞壁不可溶大分子纖維結(jié)構(gòu)，整個植株營養(yǎng)體的纖維化程度明顯增加，這表明更易于消化的內(nèi)容物含量較少［14，15］，水稻也是如此，所以，稻草的纖維素、半纖維素及木質(zhì)素含量較高。一些國家對稻草的化學(xué)成分進(jìn)行了測定，發(fā)現(xiàn)其營養(yǎng)成分變化很大，稻草的中性洗滌纖維含量較高，一般為61%～86%DM，粗蛋白含量一般較低（平均值4.1%），變異范圍較大（2.2%～9.5%）。本研究所選的5個水稻品種的中性洗滌纖維為62.19%～67.25%DM，在61%～86%DM范圍的低含量一側(cè)，粗蛋白含量為4.93%～6.37%DM，高于4.1%，品質(zhì)較好。水稻品種間粗纖維含量無顯著差異，粗蛋白含量差異顯著，其中豐優(yōu)22的粗蛋白含量最高，營養(yǎng)價值較好。

對于多數(shù)牧草而言，葉比莖更易消化，葉越多（莖葉比越低），飼用價值可能越好［16］。水稻則有所不同，Winugroho［17］測定稻草不同部位的體外有機物消化率，發(fā)現(xiàn)節(jié)間的消化率54%（42%～77%）與葉片的消化率52%（45%～60%）相近，而葉鞘的消化率45%（38%～56%）較低。Sannasgala和Jayasuriya［18］測定了9種稻草的體外有機物消化率，發(fā)現(xiàn)葉片的消化率32%（20%～52%）與葉鞘的消化率31%（20%～45%）相近，而節(jié)間的消化率44%（35%～50%）比葉片和葉鞘高。本試驗也得出了與其相同的結(jié)果，水稻莖的干物質(zhì)消化率高于葉，不同水稻品種莖的干物質(zhì)消化率差異顯著，其中以豐優(yōu)22的消化率最高。本研究所測的消化率總體偏高，這可能與所取稻草是收割后立即干燥分析，沒有在野外堆放有關(guān)；另外，可能72h測定時間相對于動物實際消化時間偏長。但作為相對比較，所測得的消化率應(yīng)該完全可以反映它們的消化難易程度，可以作為可靠的參考指標(biāo)。

3.2 留茬高度對稻草營養(yǎng)含量的影響

在我國尚未看到關(guān)于留茬高度對稻草品質(zhì)影響的報道，僅有留茬高度對再生稻稻米產(chǎn)量的研究報道［19，20］。研究發(fā)現(xiàn)，一般牧草的留茬高度為6～8cm［21，22］。在本試驗中，除中性洗滌纖維含量外，不同品種的留茬高度對稻草的各種營養(yǎng)含量均無顯著影響，說明留茬高度對稻草的營養(yǎng)價值影響不大。留茬越低，稻草的收量越大，但留茬過低會混入土壤、石礫等影響稻草利用，因此在收獲時，留茬高度以保證不混入泥土即可（約3～5cm）。

4 結(jié)論

豐優(yōu)22的粗蛋白、纖維含量及莖、葉消化率等指標(biāo)最好，株高、產(chǎn)量也較高，比其他4個品種更有飼用價值。水稻葉的粗蛋白質(zhì)含量比莖高，無氮浸出物含量和干物質(zhì)消化率比莖低。留茬高度對稻草營養(yǎng)含量影響不大，水稻收割應(yīng)留茬3～5cm，以便增加產(chǎn)量。

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