收割策略、咸水灌溉和有机施肥是否会影响生物盐生产系统中Gliricidia sepium叶片的营养价值？

《Animal Feed Science and Technology》：Harvesting strategies, saline water irrigation, and organic fertilization affect the nutritional value of Gliricidia sepium leave in biosaline production systems?

本研究评估了收获高度、咸水灌溉及有机肥对紫穗槐营养特性的影响。结果表明，提高收获高度（1.20-1.80米）显著增加干物质含量（51.95 g/kg/增加）并降低粗蛋白（45.77 g/kg/减少）。咸水灌溉（0-50% ET?）对纤维、能量成分无显著影响，但与有机肥结合可提升降解性。1.20-1.40米收获高度配合50%咸水灌溉及15 Mg/ha有机肥处理最优。

　　

Deneson Oliveira Lima | Fleming Sena Campos | Alida Maisa Dantas Resende | Thieres George Freire da Silva | Cleyton de Almeida Araújo | Tania Oliveira Passos | Crislane de Souza Silva | Kacya Lowrana Galv?o de Araújo | Aican? Santos de Miranda | Tadeu Vinhas Voltolini | Gherman Garcia Leal de Araújo

巴西伯南布哥州佩特罗利纳市，圣弗朗西斯科河谷联邦大学（UNIVASF）农业科学校区

摘要

本研究旨在评估收获高度、咸水灌溉和有机肥料对Gliricidia sepium营养特性的影响。研究考察了四种不同的收获高度策略（HHS：1.20米、1.40米、1.60米和1.80米），三种不同水平的咸水灌溉（SWI：参考蒸散量的0%、25%和50%），以及两种有机肥料施用量（OMF：0和15 Mg/ha）。结果表明，随着收获高度的增加（P<0.05），干物质含量提高了51.95 g/kg，而粗蛋白含量则降低了45.77 g/kg。咸水灌溉对NDF、ADF、木质素、NFC和TDN的含量没有显著影响（P>0.05），其平均值分别为503.4 g/kg、399.7 g/kg、113.7 g/kg和598.7 g/kg。收获高度与有机肥料结合使用时，在快速降解部分（A）中表现出交互作用（P<0.001），这一部分是最易溶解且最易被动物利用的成分，在1.20米的收获高度下观察到更高的值。结合1.20至1.40米的收获高度、咸水灌溉以及15 Mg/ha的有机肥料施用，可以提升Gliricidia sepium的营养价值，改善其饲用价值并提高其降解能力。

引言

在半干旱地区，利用高盐浓度的水源进行灌溉已成为一种可持续的策略，以提高灌溉水利用效率并生产高质量饲料（Gatta等，2021；Baghdadi等，2023）。这种方法在面临水资源短缺的地区尤为重要，因为传统的淡水供应无法满足农业需求。此外，生物盐农业实践有助于缓解人类消费与农业生产对淡水资源的竞争（D’Odorico等，2020）。鉴于全球人口预计到2050年将达到97亿，对水、食物和能源的需求将增加（联合国，2017；Ritchie等，2023），此类策略将变得更加关键。在这种背景下，适应半干旱地区的饲料作物（如Gliricidia sepium）成为高土壤和盐分条件下的可行选择（Silva等，2022）。Gliricidia sepium是一种具有高生产力和营养价值的饲料作物，尤其适合反刍动物饲养，其粗蛋白含量较高（>17%），且在盐碱和非盐碱条件下均可良好生长，干物质降解率可达50–60%（Santos，2017；Uvidia-Cabadiana等，2023）。该植物还含有多种次生代谢物，如酚类、单宁和皂苷（Raju等，2021），这些物质有助于促进蛋白质和纤维的降解，并通过调节瘤胃微生物群减少甲烷排放（Canul-Solis等，2020；Ku-Vera等，2020）。然而，La等（2018）指出，关于管理和收获实践对次生代谢物影响的生理学研究尚不充分。由于Gliricidia sepium在严重胁迫下会落叶且具有强再生能力（Carvalho da Silva，2017），咸水灌溉可能会影响其生长和营养质量。添加有机肥料的灌溉条件可提高饲料产量（Oliveira等，2016；Ferraz Junior，2019），这可能是由于该植物具有增加渗透调节物质（如钾和脯氨酸）的能力（Rahman等，2019）。此外，有机物质分解产生的矿物质逐渐释放养分，增加土壤水分渗透和保持能力，有助于交换性钠的溶解，并提供钙和镁（Miranda等，2011），从而提升饲料产量。尽管随着饲料成熟总干物质产量增加，但超过最佳收获时间会导致营养质量下降。随着饲料生长的进展，可消化干物质产量趋于稳定（Dochwat等，2020），主要是由于茎叶比例增加和木质化作用。因此，准确确定最佳收获时间可以改善饲料利用效率。Edvan等（2016）指出，收获频率和高度会影响Gliricidia sepium的生长和生物量积累，并对气候条件敏感。综合考虑咸水灌溉、修剪、再生及植物生理发育的管理策略可能更有效。通过调整收获高度来促进叶片积累的方法，最初用于草地管理，可更好地控制再生饲料的营养质量。植物高度也是田间管理的实用指标（Ber?a等，2021）。因此，我们假设结合收获高度、咸水灌溉和有机肥料的应用可以提升Gliricidia sepium在生物盐生产系统中的营养特性。

研究区域

实验在巴西农业研究公司（EMBRAPA Semiárido）所属的Caatinga实验田进行，位于伯南布哥州佩特罗利纳市，坐标为南纬09o04’16.4’、西经40o19’5.37’，海拔379米（图1）。根据K?ppen气候分类（2015），该地区属于炎热半干旱气候（BShw’），最高和最低气温分别为33.46°C和20.87°C。

色谱分析

收获高度、灌溉方式和有机肥料之间的三重交互作用影响了木质素含量（P = 0.0057），在特定灌溉和肥料组合下，较低收获高度下的木质素浓度较低（表5）。收获高度与灌溉方式之间的交互作用对粗蛋白（P = 0.004）、半纤维素（P = 0.0158）、非纤维碳水化合物（P = 0.0488）和总碳水化合物（P = 0.0309）也有显著影响（表3；图4A–D）。

结论

研究表明，Gliricidia sepium的营养价值和降解能力主要受收获高度的影响，而咸水灌溉不会改变纤维或能量成分。然而，当与有机肥料结合使用时，50%参考蒸散量的咸水灌溉有助于提高降解能力而不增加次生代谢物。在这些管理条件下，1.20–1.40米的收获高度可优化饲料质量，支持我们的假设。

未引用参考文献

（Araújo和Salles，2019；Carvalho da Silva等，2022；Ferraz Junior，2018；K?ppen，2015；Hall，2003；Moore等，2020；Makkar，2003；ONU-BR，2024；Rehman等，2020；国家研究委员会，2000）

作者贡献声明

Tadeu Vinhas Voltolini：项目监督、项目管理、概念构思。 Aican? Santos de Miranda：方法学设计、实验实施、数据分析。 Maysa de Resende Alida：方法学设计、实验实施。 Fleming Sena Campos：项目管理、数据分析、概念构思。 Deneson Oliveira Lima：撰写、审稿与编辑、初稿撰写、项目管理和资金申请、数据分析。 Gherman Garcia Leal de Araújo：项目监督、项目管理。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突，本文未提交给其他期刊。

致谢

感谢高等教育人员改进协调委员会（CAPES）、伯南布哥州科学技术支持基金会（FACEPE）和Embrapa Semiárido的支持。

见解

- Gliricidia sepium的收获高度增加会导致CP含量下降。 - 咸水灌溉深度不影响NDF、ADF、LIG和TDN的含量。 - 收获高度对可溶性成分没有影响。