不同葛藤品种藤蔓的生长特性与饲用品质研究

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(中国农业科学院麻类研究所， 湖南 长沙 410205)

葛(PuerariathomsoniiBenth.)又名葛藤、葛根、甘葛、粉葛等，是多年生草质藤本植物，属于豆科蝶形花亚科葛藤属，主要分布在热带和亚热带地区。我国葛藤品种资源丰富、分布广，盛产于两广、湖南、湖北等地，常见于山坡草丛、路旁、疏林等处，常形成大面积的优势种群[1]。葛藤具有耐瘠薄、耐干旱、耐病虫害的特点[2]。葛藤的嫩茎和叶片适口性好，葛藤的茎叶除了富含粗蛋白和粗纤维，还含有丰富的镁、钙元素和微量元素铜、锌、铁等[3-4]，是牛、兔喜食的牧草资源[5]。豆科植物葛藤不仅具有饲用价值，而且是常用的中草药，因此具有饲药两用的特点。葛的茎叶和根中含有较多的异黄酮类物质，其中大豆异黄酮含量较高，葛藤总黄酮和葛根素可调节AA肉鸡的生长性能，改善肌肉的色泽和嫩度，降低鸭腹脂率、皮脂和血脂及提高奶牛泌乳性能[6-8]。粉葛藤蔓被认为是一种高品质的食物资源[9]。

我国南方富含蛋白的牧草存在季节性不均衡，葛藤作为高蛋白含量的饲草资源，藤茎生长旺盛，可常年提供青绿饲料。然而，目前对葛藤的研究和利用主要集中在异黄酮和葛根素等次生代谢物的合成途径、提取工艺、药用效果以及葛花、葛酒、葛粉等保健产品的开发[10-14]。有关葛藤作为饲料利用的研究，特别是葛藤藤蔓的产量性状和营养品质的研究较少，占地上部分重量50%左右的大量的葛藤尚未得到合理利用[6,15-18]。饲用葛藤的开发利用主要是利用地上部的新鲜葛藤蔓，目前人工栽培的葛藤大多是由野生品种经人工驯化而来，且是以地下部的葛根为收获对象进行的品种选择与驯化，以地上部藤蔓为利用目的的饲用葛藤品种的选育尚属空白。本研究对来自四川和广西的9个地方栽培品种葛藤的生长速率、分枝数、粗蛋白和粗纤维含量进行研究，探讨不同栽培型葛藤品种作为饲草利用的优劣，以期筛选出优良葛藤品种作为饲草进行栽培利用，为葛藤作为牧草资源开发应用提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试材料：巴山粉葛(BSFG)来自四川达州农科院，其余8个品种购于广西藤县和平镇，8个广西地方品种皆以种苗供应商南翔葛多宝专业合作社的命名为准，分别是粉葛(FG)、菜葛(QCG)、紫葛(ZG)、无渣葛(WZG)、茶葛(TG)、药葛(YG)、大叶葛(DYG)和麻葛(MG)。9个供试品种名称、品种特征及来源如表1所示。

表1 供试葛藤品种及来源Table 1 Varieties name, source and characteristics of kudzu

1.2 试验设计

2016年4月，将9个葛藤品种按照随机区组的方法种植在湖南省常德市西湖区的试验农场，试验采用完全随机设计，小区面积为5 m×10 m，分别设置3个重复。葛藤苗以平地匍匐栽培的方式种植，行距80 cm，株距70 cm，种植前施足底肥，常规田间管理。

1.3 试验方法

1.3.1葛藤生长性状调查 分枝数：葛藤种节种植后生长118 d后进行分枝数调查，每个品种，每个重复随机选取6株，以从葛藤基部(土壤中)发出的一级分枝为标准，进行葛藤分枝数的调查。

生长速率的测定：选择分枝位相同的藤蔓，从藤茎着生的位置开始测量，记录该藤蔓的长度，设为初始测量值(L0)，用红色吊牌标记该藤蔓；10 d后同样的方法进行第二次长度测定，记录该数值L1，生长速率L=(L1-L0)/10，单位为cm·d-1。每个品种3个重复，每个重复随机调查6株。

1.3.2地上部藤茎常规营养成分的测定 样品采集与处理：2016年8月中旬采集生长120 d的葛藤地上部鲜嫩藤蔓(包括茎和叶)，放于烘箱105℃杀青20 min，然后65℃烘至恒重，用打粉机粉碎，称取适量样品进行常规营养成分的测定。每个品种3次重复，每个重复平行测定2个样品。

干物质含量测定：采用105℃烘箱恒重法，样品在(105±2)℃烘箱内，烘至恒重。具体操作参考张丽英的《饲料分析及饲料质量检测技术》第3版[19]。

粗灰分含量测定：采用550℃灼烧法，将样品在电炉上低温炭化至无烟后，转移入马弗炉，于(550±20)℃下灼烧至恒重。具体参考张丽英的《饲料分析及饲料质量检测技术》第3版[19]。

粗蛋白质含量测定：采用凯氏定氮法，使用海能K1100F全自动凯氏定氮仪(山东海能科学仪器有限公司)进行测定。

粗脂肪含量测定：采用索氏提取法，参照国标GB/T 6433-2006[20]。

粗纤维含量测定：采用酸碱消煮法，参照国标GB/T 6434-2006[21]。

1.4 数据分析

采用Excel 2010对所得到的数据进行初步整理，用SPSS进行方差分析，采用单因素方差分析(ANOVA)显著性检验，Duncan法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同葛藤品种一级分枝数的差异

以葛藤近基部的一级分枝数为调查对象，对9个栽培葛品种在第一年的生长旺盛期进行分枝数调查，每个品种各调查9株，分枝数结果如图1所示。9个栽培葛品种被分为差异显著的3组，且相邻组间多数品种的分枝数差异不显著。分枝数最多的一组包括BSFG、FG、DYG、MG、ZG，分枝数介于7.3～10.3个，其中BSFG的一级分枝数最多，平均为10.3个；YG、TG和QCG的分枝数较少，介于3.4～6.0个，其中QCG的一级分枝数最少，仅有3.4个；中间组的分枝数在5.17～7.67个之间，包括7个品种，其中有4个品种与分蘖数最多的BSFG无显著差异，2个品种与分枝数最少的QCG无明显差异。

图1 不同葛藤品种的一级分枝数Fig.1 Primary branch numbers of different kudzu varieties

2.2 不同葛藤品种的生长速率差异

对葛藤生长速率测定数据进行统计分析，根据差异显著性将9个品种分为3个组，组间品种生长速率差异显著，组内各品种生长速率无显著差异，其中BSFG的生长速率显著(P<0.05)高于其他8个供试品种，日均增长10.41 cm；DYG日均增长6.77 cm，仅次于BSFG；QCG在9个品种中生长速率最小，日均增长只有2.58 cm。

图2 不同葛藤品种藤蔓的生长速率Fig.2 Growth rate of the vine of different kudzu varieties

2.3 不同葛藤品种地上部藤茎常规营养指标分析

9个葛藤品种地上部新鲜茎叶常规营养成分含量及显著性差异分析结果见表2。差异性分析表明，9个品种葛藤的粗蛋白、粗脂肪和灰分含量被划分为6个显著不同的组(P<0.05)，粗纤维含量被分为5个显著不同的组(P<0.05)，表明葛藤藤蔓的常规营养指标在品种间变化较大。BSFG的粗蛋白含量显著高于其他8个品种(P<0.05)，含量为15.56%；QCG粗蛋白含量显著(P<0.05)低于其它品种，其余品种的粗蛋白含量介于12.38%～14.52%之间。9个葛藤品种藤茎粗纤维含量均高于20%，ZG和BSFG新鲜茎叶中粗纤维含量显著(P<0.05)高于其它7个品种，分别为27.68%和27.64%；MG茎叶中粗纤维含量为20.62%，在9个品种中粗纤维含量最低。葛藤藤茎的粗脂肪含量介于2.68%～3.30%,含量较高的是MG与BSFG。9个品种中，MG的灰分含量最高，QCG灰分含量最低。综合粗蛋白、粗纤维、粗脂肪和灰分含量4项指标，BSFG的常规营养价值在9个品种中最佳。

表2 不同葛藤品种藤茎的营养品质Table 2 Nutrition quality of vine in different kudzu Varieties

注：同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)

Note: Different lowercase letters indicate significant differences among different material at the 0.05 level

2.4 不同葛藤品种饲用营养价值评价

根据任继周对饲用植物营养价值评价指标的划分标准[22]，将粗蛋白≥16%、粗纤维≤28%划为上等饲用植物(9分)；粗蛋白介于10%～15%、粗纤维27%～34% 划为中等饲用植物(4分)；粗蛋白≤10%、粗纤维≥34% 划为下等饲用植物(1分)。依据此标准，紫葛(ZG)得分为4分，其它8个葛藤品种的评分均为6分，可以认为是中等及中等以上饲用植物(表3)。

表3 不同葛藤品种藤茎营养价值评价Table 3 Eveluation of nutrition value of vine in different kudzu varieties

注：粗蛋白含量%：≥15%(3分)；10%～15% (2分)；≤10%(1分);粗纤维含量%：≤26%(3分)；27%～34%(2分)；≥34%(1分)

3 讨论

3.1 不同葛藤品种分枝数与生长速度的差异

葛藤作为多年生蔓生植物，具有旺盛的分枝能力和快速生长的能力。葛藤的生长速率的快慢反映了单位时间内植物生长量的增加能力，直接影响葛藤地上部藤茎的生物学产量。葛藤的饲料化利用的主要是地上部的新鲜藤茎。因此，生长速率可以被认为是葛藤饲用品种的一个代表性指标。但不同遗传背景的葛藤品种之间的藤蔓分枝能力和生长能力有无差别尚未有相关研究。本研究中9个葛藤品种的一级分枝数与生长速率在大部分品种间无显著差别(P<0.05)，一方面可能是因为葛藤本身就具有无限分枝的能力和快速生长的特性，另一方面可能是因为本研究使用的品种除了BSFG外，其它品种皆来源于广西藤县，该地区葛藤种植历史悠久，当地葛藤品种的选育长期以来多以地下部葛根的出粉率为目标，而地上部葛藤藤蔓的相关性状多被忽略，导致不同品种间的遗传多样性比较接近。因此，在今后饲用葛藤的品种筛选工作中需注意丰富种质资源的遗传多样性。

3.2 不同品种葛藤藤蔓的营养价值差异

粗纤维含量和粗蛋白含量是评价牧草营养价值的重要指标。葛藤藤蔓中粗蛋白、粗纤维、粗脂肪和灰分含量等四项指标在葛藤品种间变化较大，其中BSFG的营养成分构成在9个葛藤品种中表现最突出。虽然本研究选用的葛藤品种藤蔓的粗蛋白与粗纤维含量在品种间表现出较大的变化。但是，根据任继周对饲用植物营养价值评价的划分标准进行评分，9个葛藤品种均被划分为中等饲草植物，证明了葛藤是一种有潜力的饲用植物。在今后葛藤饲用化品种选育过程中，应对葛藤藤蔓饲用性相关的生物学产量性状和营养价值相关指标给予足够的重视。

4 结论

葛藤类蔓生植物的日均生长量和分枝数与产量密切相关，但品种对生长速率和分枝数的影响较小。四川品种BSFG在湖南地区藤蔓的生长特性表现最好，一级分枝数最多、生长最快。尽管BSFG的粗纤维含量较高，但是BSFG藤茎中粗蛋白和粗脂肪含量也很高，依然表现出很好的饲草潜力。从单个营养指标来看，不同葛藤品种藤茎的营养价值差异较大，但从饲用营养价值角度综合分析认为9个葛藤品种都属于中等饲用植物，皆可以作为优质饲草进行开发利用。