構(gòu)樹不同無性系間葉片營養(yǎng)成分及葉形的變化1)

翟曉巧

(河南省林業(yè)科學(xué)研究院，鄭州，450008)

曾 輝

(河南投資集團(tuán)有限公司)

劉艷萍

(河南省林業(yè)科學(xué)研究院)

劉 飛

(河南省綠洲園林有限公司)

在地球上，僅喬木就有20多萬種，且許多喬灌木葉片無毒無害，如構(gòu)樹葉、紫穗槐葉、刺槐葉、松樹葉等［1－3］具有良好的飼用價值。我國現(xiàn)有林業(yè)飼料資源每年6～8億t，利用率平均按20%計算，已利用量為1.2 ～1.6 億 t，尚有4.8 ～6.4 億 t潛力有待進(jìn) 一 步 開 發(fā)［4－5］。 構(gòu) 樹 (Broussonetia papyrifera(L.)Vent.)產(chǎn)于黃河流域、長江流域、珠江流域及臺灣，越南，印度，日本［6］。構(gòu)樹適應(yīng)性強(qiáng)，能耐干旱瘠薄土壤，可適應(yīng)石灰?guī)r山地，萌蘗性強(qiáng)。構(gòu)樹樹皮纖維細(xì)長潔白、柔韌、強(qiáng)度大是生產(chǎn)特種紙的好原料;樹皮表層的黑皮殼可用于蚊香的生產(chǎn);構(gòu)樹材色淺、髓芯少，可用來生產(chǎn)化機(jī)漿作文化用紙、紙板和衛(wèi)生紙等［7－9］;同時構(gòu)樹葉含有豐富的氨基酸、粗蛋白，微量元素等可供生產(chǎn)飼料、制皂、保健食品等［1，10－12］。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，構(gòu)樹的天然分布中有紅色樹皮、白色樹皮和花色樹皮3個變型。在以往文獻(xiàn)中雖有對構(gòu)樹葉片營養(yǎng)成分進(jìn)行分析的研究［1，10－12］，但未見對構(gòu)樹3個變型葉片營養(yǎng)成分的分析報道。本研究通過對3種不同樹皮顏色的構(gòu)樹優(yōu)良無性系生長量和葉片營養(yǎng)成分的測定與分析，探討以構(gòu)樹葉片為原料的家畜家禽用飼料營養(yǎng)成分的價值，為其進(jìn)一步的開發(fā)利用提供基礎(chǔ)資料，并最終選出最適合作為畜禽飼料的構(gòu)樹無性系，以期為構(gòu)樹的定向培育提供參考。

1 材料與方法

試樣采集:試樣采集地位于河南滎陽市，構(gòu)樹無性系4年生，株行距為2 m×3 m。于2011年8月分別從樹冠的上、中、下部和外、中、內(nèi)部將整個枝條取下，然后將樹葉連同葉柄從樹枝上摘下，保持其完整性，盡可能的減少樹葉中養(yǎng)分的損失。每個無性系取3株。樣木生長情況見表1。

試樣處理:葉片取回后，放室內(nèi)通風(fēng)處，自然陰干，含水率約12%。然后利用天津市泰斯特儀器有限公司生產(chǎn)的FZ102型微型植物粉碎機(jī)粉碎，并過40目篩，每個樣品約50 g，密封保存?zhèn)溆谩?/p>

表1 構(gòu)樹樣木生長情況

營養(yǎng)成分測定:水分，直接干燥法(GB/T 6435—1994);粗蛋白，凱氏法(GB/T 6432—1994);粗纖維，過濾法(GB/T 6434—1994);粗灰分，干灰化法(GB/T 6438—1994);鈣，高錳酸鉀滴定法(GB/T 6436—2002);磷，分光光度法(GB/T 6437—2002);氨基酸，用日本日立公司L－8800型氨基酸全自動分析儀測定［13］。

葉形測定:利用美國LI－COR公司生產(chǎn)的LI－3100型臺式葉面積儀測定葉片面積、葉片寬度和葉片長度;用數(shù)顯游標(biāo)卡尺測定葉柄長度。

數(shù)據(jù)分析:營養(yǎng)成分和葉片相關(guān)性采用SPSS17.0進(jìn)行分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同無性系間葉片營養(yǎng)成分的變化

構(gòu)樹不同無性系葉片營養(yǎng)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)見表2。不同無性系間，葉片的營養(yǎng)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)不同。構(gòu)樹1號的粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，為21.74%，構(gòu)樹2號的粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)次之，構(gòu)樹3號的粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低。方差分析表明，3個構(gòu)樹無性系間葉片粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異顯著。構(gòu)樹3號葉片的粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)最大，為15.36%，構(gòu)樹1號葉片的粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)最小，為13.36%，且二者差異顯著。3個構(gòu)樹無性系葉片內(nèi)鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3.26～4.12%，磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.24～0.30%，不同無性系間差異不顯著。構(gòu)樹1號、構(gòu)樹2號和構(gòu)樹3號的鈣磷比分別約10.9∶1、16.5∶1 和 16.0∶1。構(gòu)樹 1 號的粗灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，為13.23%，構(gòu)樹2號的粗灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，為16.18%，構(gòu)樹3號的粗灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)居中，3個無性系間葉片粗灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)差異不顯著。由于葉片粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)越高，粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)越低，鈣、磷比越低，粗灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)越低，其營養(yǎng)價值就越高［14］。因此，構(gòu)樹1號的葉片營養(yǎng)價值較好。

2.2 不同無性系間葉片氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化

由表3可以看出:3個構(gòu)樹無性系葉片均含有17種氨基酸，且各個無性系的17種氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)的變化趨勢基本一致，3個構(gòu)樹無性系葉片內(nèi)質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高和最低的3種氨基酸均是天冬氨酸、谷氨酸、亮氨酸和組氨酸、胱氨酸、蛋氨酸。方差分析表明:3個構(gòu)樹無性系的17種氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)除了苯丙氨酸外，其他16種氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)均無顯著差異，苯丙氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在構(gòu)樹1號與構(gòu)樹2號和構(gòu)樹3號間差異顯著，構(gòu)樹2號與構(gòu)樹3號間無顯著差異。從構(gòu)樹不同無性系葉片氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)總和來看，構(gòu)樹1號的葉片氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)最高，較之構(gòu)樹2號和構(gòu)樹3號的增幅分別為16.12%和20.82%。

表2 構(gòu)樹不同無性系葉片的營養(yǎng)成分 %

表3 構(gòu)樹不同無性系葉片的氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù) %

2.3 不同無性系間葉片形態(tài)的變化

構(gòu)樹不同無性系間葉片表觀形態(tài)變化見表4。由試驗數(shù)據(jù)及方差分析可知，葉片的面積、長度、寬度和葉柄長度在不同無性系間無顯著差異。構(gòu)樹3號的葉面積、葉片長度、葉片寬度和葉柄長度在3個無性系中均最大，構(gòu)樹1號的4項葉形指標(biāo)處于中等水平，構(gòu)樹2號的4項葉形指標(biāo)最小。

2.4 葉片營養(yǎng)成分與葉形的關(guān)系

構(gòu)樹葉片營養(yǎng)成分、氨基酸總量與葉形之間的相關(guān)分析見表5。結(jié)果表明:粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)、磷質(zhì)量分?jǐn)?shù)和氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)與葉面積、葉片長度呈正相關(guān)，而與葉柄長度呈負(fù)相關(guān);粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)、鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)和粗灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)與葉柄長度呈正相關(guān)，說明粗蛋白、磷和氨基酸主要存在于構(gòu)樹葉片中，而粗纖維、鈣和粗灰分在葉柄中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)較高，這一結(jié)果與葉片和葉柄的測定結(jié)果相一致。

表4 構(gòu)樹不同無性系間的葉片形態(tài)

表5 構(gòu)樹葉片營養(yǎng)成分、氨基酸與葉形的相關(guān)性

3 結(jié)論與討論

在3個構(gòu)樹無性系中，構(gòu)樹1號的粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)和氨基酸總量最高，粗纖維、粗灰分和鈣的質(zhì)量分?jǐn)?shù)最低，鈣、磷比也最低。粗蛋白是評定飼料營養(yǎng)價值的一個重要指標(biāo)，葉片粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，說明該葉片的營養(yǎng)價值就高;同時粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)高，粗纖維質(zhì)量分?jǐn)?shù)低，有利于提高飼料的消化率，延長飼料的保存時間［15］。

3個構(gòu)樹無性系葉片均含有17種氨基酸，最新研究結(jié)果認(rèn)為人和動物共用13種氨基酸是必需氨基酸［16］。本研究所選取的構(gòu)樹葉片均含有這13種氨基酸，其中苯丙氨酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在構(gòu)樹1號與構(gòu)樹2號和構(gòu)樹3號間差異顯著，構(gòu)樹2號與構(gòu)樹3號間無顯著差異，其他16種氨基酸質(zhì)量分?jǐn)?shù)在不同無性系間均無顯著差異。

構(gòu)樹不同無性系間葉片的面積、長度、寬度和葉柄長度無顯著差異。粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)與葉面積呈正相關(guān)。單位面積葉片所含的營養(yǎng)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)是一定的，當(dāng)葉片粗蛋白質(zhì)量分?jǐn)?shù)高時，必然致使粗纖維、粗灰分等其他營養(yǎng)成分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)相對較少。粗灰分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)與材料所含的礦物質(zhì)有關(guān)，而鈣是飼料植物中重要的礦物質(zhì)元素之一，這可能是鈣質(zhì)量分?jǐn)?shù)與粗灰分質(zhì)量分?jǐn)?shù)呈極顯著正相關(guān)的原因。理論上面積為長度與寬度的乘積，若將構(gòu)樹葉片這種不規(guī)則形狀組合呈長方形或正方形，那么葉片面積大小就與葉片長度和葉片寬度的大小密切相關(guān)，即葉片面積與葉片長度、葉片寬度呈極顯著正相關(guān)。綜合構(gòu)樹葉片的各項營養(yǎng)成分質(zhì)量分?jǐn)?shù)和葉形分析得出，花皮構(gòu)樹(構(gòu)樹1號)的葉片營養(yǎng)價值較好，花皮構(gòu)樹的葉片更適合做畜禽飼料。

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