周芬 陈胜 李杨
摘要对野生大豆的研究大多数集中在对其遗传基因的开发利用上,其饲用价值的研究较少,并且大多数集中在野生大豆种子的营养成分和饲用价值的研究,而对野生大豆全株饲用价值分析的报道很少。在合肥市采集野生大豆种子并在半野外环境下种植,对其全株的主要营养成分和刈割价值进行分析,发现野生大豆蛋白质含量较高,可与饲用苜蓿草粉相当,而粗纤维含量略低于苜蓿草粉,并且野生大豆的生物学产量也较高,有良好的抗旱性,是一种优良的饲草资源。
关键词野生大豆;合肥;饲用价值;生物学产量
中图分类号S565.1文献标识码A文章编号0517-6611(2014)04-01066-02
作者简介周芬(1980- ),女,安徽合肥人,助理研究员,硕士,从事动物营养和饲料科学研究。
野生大豆是栽培大豆的原始祖先种,在世界上分布比较狭窄,仅限于东亚非干旱的温带地区。一年生野生大豆因其含有许多符合人类需要的重要基因,被看作是一种重要的遗传资源。目前,国家种质库保存野生大豆约6 500份,但各地数量相差很大,安徽省野生大豆资源也仅保存59份[1]。对野生大豆的研究大多数集中在对其高蛋白、多抗、适应性广和繁殖系数高等生物学特性研究和资源保护方面。大豆也是一种优良的饲草资源,在生产实践中饲草型大豆常用作苜蓿、红三叶等多年生牧草作物的替代物,效果良好[2]。作为栽培大豆原始祖先种的野生大豆有高抗性、生物学产量较高,但是一直以来对其饲用价值的研究较少,并且大多数集中在对其种子的营养成分和饲用价值的研究上,对其全株饲用价值分析的报道基本上没有。
合肥市位于江淮流域、巢湖之滨,安徽省中部,在合肥市发现多处野生大豆自然生态群落。随着城市化进程的日益加快,野生大豆自然群落正日益消失,保护野生大豆刻不容缓。但是由于对野生大豆的研究偏重于遗传基因的保护上,野生大豆被当作杂草被其清除,没有得到有效保护,这也是野生大豆在田间逐渐消失的原因之一。笔者通过对合肥市野生大豆主要营养成分和生物学产量进行分析,评价野生大豆的饲用价值,以期为野生大豆资源的合理开发利用提供新的道路。
1材料与方法
1.1试验材料大豆种子于2012年9月采自合肥市境内大圩、董铺岛等处,百粒重为1.59 g。
1.2试验地播种试验于2013年4~10月在安徽省农业科学院畜牧兽医研究所东山实验牧场试验田中进行。
1.3营养成分的测定水分、粗蛋白质、粗纤维含量测定在安徽省农科院畜牧兽医研究所饲料安全检测实验室中进行,所用仪器为:电热鼓风干燥箱(上海三发DHG-9101-3SA)、万分之一天平(梅特勒AL204)、凯氏定氮仪(海能K9860);粗纤维测定仪为威尔普FIWE6。测定标准为GB/T 6435-2006《饲料中水分和其他挥发性物质含量的测定》、GB/T 6432-1994《饲料中粗蛋白质的测定》、GB/T 5334-2008《饲料中粗纤维的含量测定—过滤法》。
1.4种植试验种植试验于2013年4月18日开始,将采集的野生大豆种子在试验田中播种,播种面积为6 m×7 m,播种间距为0.5 m。为更好地掌握自然条件下野生大豆的生长情况,此次种植不施肥,不浇水,不套种高杆作物,在播种初期除田间杂草,半模拟野外生存环境,分别于生长期、始花期、结荚期对野生大豆进行刈割。3次刈割选择在同一位置,随机选取1.5 m×0.6 m大小进行刈割,刈割留长5 cm。将收获的鲜草全株称重。刈割下来的鲜草,自然风干,风干后称干草重。实验室测定水分、粗蛋白质、粗纤维含量。
2结果与分析
在分类学上,大豆属由glycine亚属和soja亚属2个亚属组成,后者被分为栽培种、野生种和半野生种[3]。一般将百粒重大于10 g的归为栽培种,百粒重为3~10 g的归为半野生种,百粒重<3 g的归为野生种[4]。此次试验所收集的种子百粒重1.59 g,为典型野生大豆。此次试验的试验田前一季栽种的是禾本科牧草,所以在野生大豆播种至出苗期时,对试验田喷洒除禾本科植物除草剂高效氟吡甲禾灵1次,其他时期没有喷洒除草剂、施加化肥、浇水、除虫等人工干预的措施,基本模拟野生大豆在自然环境的生长过程。在野外条件下,野生大豆常与蒿草、芦苇等茎秆较硬的杂草半生,具有较强的缠绕性,试验田中无高杆杂草,野生大豆基本为匍匐生长,其余矮小杂草在生长过程中生命力低于野生大豆,在野生大豆生长期已基本被野生大豆藤蔓覆盖。
2.1野生大豆不同生长时期全株粗蛋白质和粗纤维含量从表1可以看出,野生大豆粗蛋白质含量在整个生长时期经历了从升高到降低再升高的过程,粗蛋白质含量普遍高于16%。野生大豆的粗纤维含量随着野生大豆的生长呈上升趋势,粗纤维含量在27.2%以上。
由表2可知,合肥市野生大豆各生长时期粗蛋白质和粗纤维含量均达到并超过3级苜蓿草粉的标准,处于生长期的野生大豆蛋白含量比2级苜蓿草粉高。
2.2野生大豆的产量作为饲草作物,其产量也是衡量品质好坏的关键因素。从表3可以看出,3次刈割后,合肥市野生大豆的鲜草产量为40.50 t/hm2,风干草总产量为21.03 t/hm2,第1次刈割时处于野生大豆的生长期,植株较小,因此第1次刈割野生大豆产量较低;始花期野生大豆生长旺季,鲜草产量最高;结荚期鲜草产量略有下降。另一方面,第1次刈割时,野生大豆产量的干鲜比为0.24,第2次刈割时, 野生大豆产量的干鲜比为0.52,第3次刈割时,野生大豆产量的干鲜比为0.61,随着生长期的延长,野生大豆植株含水率逐渐下降。
3讨论
一年生野生大豆常生长于田间地头、荒地、低洼路边等地,早先在我国十几个省区都生长有野生大豆,但由于过渡开荒、放牧、修水利等原因,面积不断减少,致使现存有保护价值的区域仅存在四川省、黑龍江省及安徽省[5]。笔者用种子在采集过程中发现野生大豆群落分布基本呈零星分布态势,面积大于5 m2的较少。但在离市区较远、自然环境较好的大圩、董铺岛等地区仍发现了几处面积较大的野生大豆群体。随着城市化进程的加快,现有的野生大豆自然群落有遭到破坏的危险,保护野生大豆资源刻不容缓。
该试验中的野生大豆在人工半野外的条件下粗蛋白质含量在16%以上,与饲用苜蓿草粉粗蛋白质含量相当,而粗纤维含量略低于饲用苜蓿草粉,说明合肥市野生大豆营养价值较高,是含有优质蛋白质的青饲料。2013年夏季合肥地区遭遇罕见的持续高温干旱天气,7月中旬~8月中旬出现持续的高温晴热天气,8月份月平均气温比历年平均偏高3.5 ℃,日照时数也比历年平均偏多20%。受高温晴热和干旱的影响,野生大豆的生长发育受到了不同程度的危害,对产量也造成了一定的影响。对一年生野生大豆和栽培大豆进行长期停水试验,栽培大豆在15 d后即出现枯萎,而野生大豆直到55 d后才开始枯萎,这表明一年生野生大豆具有良好的抗旱性[6]。该试验所种植的野生大豆在2013年7~8月合肥地区高温晴热天气持续40 d没有人工浇水的条件下,刈割3次的鲜草产量达到40.50 t/hm2,也证实了野生大豆具有良好的抗旱能力。
该试验中生長期的野生大豆全株干鲜比为0.24,此时野生大豆处于快速生长阶段,植株含水量较大,鲜嫩多汁,适宜用作青饲料饲喂动物,而始花期和结荚期野生大豆全株干鲜比超过50%,水分含量减少,这是植株纤维素向木质素转变的过程。此时的野生大豆可作为青饲料直接饲用,也可作为青贮原料。
由此可见,合肥市野生大豆有较强的抗逆性,对不良的自然环境有很强的适应能力。一年生野生大豆是我国重要的原产地品种,在长期的自然驯化过程中形成了良好的环境适应性,与其他作物有很好的融合性,在栽培种植时不仅影响土壤的结构和草地组成,作为豆科植物,根部能形成大量根瘤,不仅能为植物本身提供养分,而且能增加土壤含氮量,为下一茬作物提供养分。可以用来建植可持续利用的草地或者恢复因品种单一化形成的退化草地,与其他作物间作还可以起到肥田养地、增粮增草和提高土地利用率的作用。目前已利用一年生野生大豆种间杂交的方法培育出了5个肥饲兼用型的大豆新品系,其特点是鲜草产量高,喂猪时营养丰富、适口性好,增膘快;喂奶牛时可提高产奶量[7]。杜高唐等试验表明野生大豆富含蛋白质,适口性好,比栽培大豆晚熟,具有更长的营养生长期,其生物学产量显著高于栽培大豆,具有比栽培大豆提供更多饲草的生产潜力[8]。在实际的利用过程中,需要注意合肥市野生大豆种子成熟后炸荚落粒性极强,影响种子产量,所以繁殖种子时需要择时提早收获[9]。同时,由于野生大豆的生长特性,也可考虑其与禾本科牧草间、混作,以期提高青饲料的营养价值[10]。笔者仅对合肥市野生大豆的全株营养价值和刈割性能进行了探讨,对野生大豆秸秆的营养成分和开发利用价值以及其他问题的研究还有待进一步研究。
参考文献
[1] 中国农业科学院作物品种资源所.中国野生大豆资源目录[M].北京:农业出版社,1990.
[2] SEITER S,ALTEMOSE C E,DAVIS M H.Forage Soybean Yield and Quality Responses to Plant Density and Row Distance[J].Agron J,2004,96:966-970.