呼倫貝爾市不同地區(qū)天然打草場(chǎng)牧草營(yíng)養(yǎng)成分分析

牛文遠(yuǎn)，王召明，閆曉紅，王君芳，陳 翔，白耀華

(內(nèi)蒙古和信園蒙草抗旱園林綠化股份有限公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010030)

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呼倫貝爾市不同地區(qū)天然打草場(chǎng)牧草營(yíng)養(yǎng)成分分析

牛文遠(yuǎn)，王召明，閆曉紅，王君芳，陳 翔，白耀華

(內(nèi)蒙古和信園蒙草抗旱園林綠化股份有限公司，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010030)

運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)呼倫貝爾市新巴爾虎右旗、陳巴爾虎旗、鄂溫克旗3個(gè)牧業(yè)旗縣的9個(gè)地區(qū)，2種類型草原的打草場(chǎng)牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果得出，試驗(yàn)樣地天然打草場(chǎng)牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值排列順序?yàn)椋?1)溫性草原類天然打草場(chǎng)牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值排序?yàn)椋篊Q1>XYQ1>XYQ2；(2)溫性草甸草原類天然打草場(chǎng)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值排序?yàn)椋篍Q1>CQ3>EQ3>CQ4>CQ2>EQ2。從而得出：溫性草原類，陳巴爾虎旗1號(hào)樣地打草場(chǎng)牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最高，新巴爾虎右旗1號(hào)樣地牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值次之，2號(hào)樣地營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較差。溫性草甸草原類，鄂溫克旗1號(hào)樣地打草場(chǎng)牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最高，陳巴爾虎旗3號(hào)樣地牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值次之，鄂溫克旗2號(hào)樣地營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較差。

呼倫貝爾市；灰色關(guān)聯(lián)度；營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

牧草是畜牧業(yè)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，是草食放牧動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的主要來源，能夠提供家畜所需的蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)以及其他動(dòng)物生長(zhǎng)發(fā)育所必需的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)〔1〕。牧草所含有的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量會(huì)因不同品種、土壤類型、發(fā)育時(shí)期、水平分布、空間分布、草原類型、生長(zhǎng)季節(jié)、環(huán)境氣候等外界影響因子的不同而發(fā)生變化〔2〕。

呼倫貝爾市地理位置優(yōu)越，草地資源異常豐富，現(xiàn)擁有天然草場(chǎng)8萬平方公里，由東向西呈規(guī)律性分布，地跨森林草原、草甸草原和干旱草原三個(gè)地帶。呼倫貝爾大草原屬于世界四大草原之一，是內(nèi)蒙古主要的畜牧區(qū)，有堿草、針茅、苜蓿、冰草等120多種營(yíng)養(yǎng)豐富的牧草，出產(chǎn)著名的三河馬，三河牛，肉、奶、皮、毛等畜產(chǎn)品備受國(guó)內(nèi)外消費(fèi)者青睞，畜牧業(yè)的發(fā)展為呼倫貝爾市帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

鄂溫克旗、陳巴爾虎旗、新巴爾虎左旗、新巴爾虎右旗是呼倫貝爾市以畜牧業(yè)為主要經(jīng)濟(jì)來源的四個(gè)牧業(yè)旗縣，畜牧業(yè)的發(fā)展直接決定了旗縣經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和農(nóng)牧民的生活水平。而牧草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值是畜牧業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵影響因子，優(yōu)良的牧草資源能夠提高旗縣經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。牧草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值包括可被牲畜利用的各類物質(zhì)成分〔3〕是牧草體內(nèi)所含多項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)成分含量的綜合體現(xiàn)，牧草營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的優(yōu)劣直接影響牲畜的生長(zhǎng)發(fā)育，進(jìn)而決定畜產(chǎn)品的產(chǎn)量和品質(zhì)。不同地區(qū)，由于土壤、氣候等環(huán)境因子的不同，牧草的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量也會(huì)有一定的差異，進(jìn)而影響畜產(chǎn)品的品質(zhì)。所以，對(duì)不同地區(qū)天然打草場(chǎng)牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值差異的研究，能夠?qū)δ敛萁?jīng)濟(jì)價(jià)值評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)，因地制宜、科學(xué)利用草地和指導(dǎo)放牧家畜生產(chǎn)等具有重要價(jià)值〔4〕。目前對(duì)呼倫貝爾市牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)的研究報(bào)道較少。本文對(duì)鄂溫克旗、陳巴爾虎旗、新巴爾虎右旗三個(gè)牧業(yè)旗9個(gè)地區(qū)，2個(gè)草原類型的天然打草場(chǎng)的牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行了科學(xué)的評(píng)價(jià)，探討不同地區(qū)營(yíng)養(yǎng)成分的變化，從而為牛、羊等牲畜合理的利用草地資源和以草定畜的合理放牧體系建設(shè)提供極其重要的依據(jù)〔5〕。

1.材料與方法

1.1 研究區(qū)自然條件

呼倫貝爾市以境內(nèi)呼倫湖和貝爾湖得名。地處東經(jīng)115°31′-126°04′、北緯47°05′-53°20′之間。屬于半干旱區(qū)，年平均溫度0℃左右，無霜期85-155天，年降水量250-350mm左右，年氣候總特征為：冬季寒冷干燥，夏季炎熱多雨。年溫度差、日期溫差大。呼倫貝爾草原總面積約10萬平方千米，天然草場(chǎng)面積占80%，地勢(shì)東高西低，海拔在650-700米之間，土壤以黑土，暗棕壤，黑鈣土和草甸土為主，土質(zhì)肥沃，自然肥力高。多年生草本植物是組成呼倫貝爾草原植物群落的基本生態(tài)性特征，草原植物資源約1000余種，隸屬100個(gè)科450屬。

1.2 材料

本試驗(yàn)?zāi)敛輼悠酚?014年8月5日-13日分別采集自呼倫貝爾市鄂溫克旗、陳巴爾虎旗、新巴爾虎右旗三個(gè)旗縣。其中鄂溫克旗3個(gè)樣點(diǎn)，分別為錫尼河蘇木巴彥呼碩嘎查、伊敏蘇木葦子坑嘎查、伊敏蘇木阿貴圖嘎查；陳巴爾虎旗4個(gè)樣點(diǎn)，分別為西烏珠爾蘇木薩如拉塔拉嘎查、東烏珠爾蘇木額爾頓烏拉嘎查、巴彥哈達(dá)蘇木格根呼碩嘎查、巴彥哈達(dá)蘇木呼和道布嘎查；新巴爾虎右旗2個(gè)樣點(diǎn)，分別為達(dá)賴蘇木達(dá)賴嘎查、胡倫蘇木胡倫諾爾嘎查，共9個(gè)樣點(diǎn)，每個(gè)樣點(diǎn)隨機(jī)選取3個(gè)樣方,每個(gè)樣方1m2，選取每個(gè)樣方的牧草混合樣進(jìn)行指標(biāo)測(cè)定。詳細(xì)樣品采集信息見表1、表2。

表1 采集樣地植物

表2 呼倫貝爾市牧草樣品采集點(diǎn)基本概況

注：XYQ1、XYQ2、CQ1號(hào)樣地為溫性草原類 CQ2、CQ3、CQ4、EQ1、EQ2、EQ3號(hào)樣地為溫性草甸草原類

1.3 試驗(yàn)方法

分析樣采集：在所測(cè)每個(gè)樣點(diǎn)內(nèi)隨機(jī)布置3個(gè)1m2樣方，將每個(gè)樣方收集的牧草混合樣分別放入布袋、牛皮紙袋中，置于室內(nèi)自然風(fēng)干，然后利用不銹鋼微型粉碎機(jī)將風(fēng)干草樣粉碎，過0.2mm篩，塑料瓶進(jìn)行儲(chǔ)存，供分析用。

營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo)的測(cè)定：粗蛋白(CP)采用凱氏定氮法，粗脂肪(EE)采用乙醚浸出法，酸性洗滌纖維(ADF)和中性洗滌纖維(NDF)采用范氏纖維洗滌法，粗灰分(Cash)用馬福爐灼燒法，Ca采用乙二胺四乙酸二鈉絡(luò)合滴定法測(cè)定，P采用釩鉬酸銨比色法測(cè)定〔6〕。

1.4 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Excel對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行記錄和分析，結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)度理論〔7〕和模糊數(shù)學(xué)方法中的權(quán)重決策法〔8〕，對(duì)不同地區(qū)的供試牧草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行綜合評(píng)定。

1.4.1 選擇評(píng)判指標(biāo)

通過確定粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、酸性洗滌纖維(ADF)、中性洗滌纖維(NDF)、粗灰分(Cash)、Ca、P〔9〕等7項(xiàng)牧草成分指標(biāo)在評(píng)價(jià)體系中的權(quán)重比例，進(jìn)行權(quán)重綜合評(píng)價(jià)。

1.4.2 確定期望值

從營(yíng)養(yǎng)價(jià)值來看，Cash為牧草中的礦物質(zhì)，CP是主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，EE是家畜的熱能物質(zhì)，Ca、P是兩種重要的礦質(zhì)元素，對(duì)家畜的生長(zhǎng)發(fā)育有重要的作用。因此5個(gè)指標(biāo)的測(cè)定值越高，牧草的品質(zhì)越好，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也就越高，這5個(gè)指標(biāo)期望值的確定比供試牧草各性狀的上限值略大一點(diǎn)；NDF和ADF也是一種主要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但其含量與消化率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，因此在一定程度上，兩者的含量越低越好。這兩個(gè)指標(biāo)期望值的確定比供試牧草各性狀的下限值略小一點(diǎn)的數(shù)值〔3〕(表3)。

表3 不同地區(qū)牧草營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量

1.4.3 數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理

雖然各牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的評(píng)價(jià)指標(biāo)相同，但測(cè)定值之間相差較大，為了便于分析，須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。用初值化法進(jìn)行處理，即用各測(cè)定值除以期望值(NDF、ADF處理采用商數(shù)的倒數(shù))得到一個(gè)評(píng)判方向一致、數(shù)值都在0-1之間的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值矩陣(表4)。

表4 主要(因子)初始化值

1.4.4 求絕對(duì)差值和關(guān)聯(lián)系數(shù)

計(jì)算各點(diǎn)(Kij)的絕對(duì)差：□i(k)=|X0(k)-Xi(k)|，結(jié)果見表5。

表5 各地區(qū)牧草各營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)期望值與測(cè)定值的絕對(duì)差值表

其中a=minmin|x0(k)-Xi(k)|=0.00 b=mzxmzx|x0(k)-Xi(k)|=0.63

表6 各性狀指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)值

1.4.5 求關(guān)聯(lián)度和權(quán)重

可根據(jù)公式ri=1/n∑ζi(k)計(jì)算各指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度，由rj=ri/〔∑ri〕計(jì)算各指標(biāo)對(duì)應(yīng)的權(quán)值〔10〕，結(jié)果為r1=0.203，r2=0.190，r3=0.112，r4=0.145，r5=0.144，r6=0.102，r7=0.104說明在評(píng)價(jià)指標(biāo)中所占的權(quán)重順序?yàn)椋篘DF%>ADF%>Cash%>CP%>EE%>Ca%>P%。

1.4.6 根據(jù)權(quán)重構(gòu)造牧草綜合評(píng)價(jià)模型

牧草綜合評(píng)價(jià)模型為：

Zk=0.203X1+0.190X2+0.112X3+0.145X4+0.144X5+0.102X6+0.104X7，分別計(jì)算各品種的綜合評(píng)價(jià)值Zk。

由于XYQ1、XYQ2、CQ1號(hào)樣地為溫性草原類草原，CQ2、CQ3、CQ4、EQ1、EQ2、EQ3號(hào)樣地為溫性草甸草原類草原，對(duì)同種草原類型不同地區(qū)天然打草場(chǎng)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行比較，結(jié)果見表7和表8。

表7 溫性典型草原類綜合評(píng)價(jià) 值

表8 溫性草甸草原類綜合評(píng)價(jià) 值

2 結(jié)果與分析

2.1 各地區(qū)牧草營(yíng)養(yǎng)成分分析

由表3可知，新巴爾虎右旗1號(hào)樣地粗灰分和鈣的含量均最低，分別為6.0566%和0.3861%；2號(hào)樣地酸性洗滌纖維和粗蛋白均最低，分別為36.5148%和7.3375%。

陳巴爾虎旗2號(hào)樣地中性洗滌纖維和粗脂肪含量均最低，分別為59.1834%和1.8500%；3號(hào)樣地中性洗滌纖維和磷的含量均最高，分別為69.1012%和0.4643%，4號(hào)樣地的粗蛋白含量最高，為12.481%，可能與牧草混合樣中存在豆科植物有關(guān)。

鄂溫克旗1號(hào)樣地酸性洗滌纖維含量最高，為47.4087%；2號(hào)樣地的粗脂肪含量最高，為4.4423%；3號(hào)樣地的粗灰分含量和鈣的含量均最高，分別為8.4066和0.9892，且鈣的含量明顯高于其它地區(qū)，磷的含量最低，為0.1851%。

2.2 牧草各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重分析

牧草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值可以通過粗蛋白，粗脂肪，粗灰分，磷，鈣，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維等指標(biāo)來綜合評(píng)價(jià)，根據(jù)各項(xiàng)指標(biāo)的權(quán)重比較可知：NDF%>ADF%>Cash%>CP%>EE%>Ca%>P%。從而構(gòu)造苜蓿品種綜合評(píng)價(jià)模型為：Zk=0.203X1+0.190X2+0.112X3+0.145X4+0.144X5+0.102X6+0.104X7，分別計(jì)算各品種的綜合評(píng)價(jià)值Zk。用此模型對(duì)參試品種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，由權(quán)重排序可知粗蛋白含量指標(biāo)在整個(gè)指標(biāo)體系中不是排在第一位的，因?yàn)槟敛荽值鞍踪|(zhì)含量均是在幼嫩期最高，隨著牧草生長(zhǎng)期增加與枯黃，粗蛋白質(zhì)含量會(huì)顯著下降〔11〕，所以僅憑粗蛋白含量來評(píng)價(jià)牧草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值是不全面的。

2.3 各地區(qū)牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的綜合評(píng)價(jià)

加權(quán)關(guān)聯(lián)度越大，與期望系列的差異就越小，該牧草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值就越高。依據(jù)關(guān)聯(lián)度的大小，分別對(duì)9個(gè)樣地，2種類型的草原天然打草場(chǎng)牧草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行初步分析，得出其由高至低的排列次序分別為：

(1)溫性典型草原類天然打草場(chǎng)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值排序?yàn)椋篊Q1>XYQ1>XYQ2。

(2)溫性草甸草原類天然打草場(chǎng)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值排序?yàn)椋篍Q1>CQ3>EQ3>CQ4>CQ2>EQ2。

3 結(jié)論與討論

牧草是否優(yōu)良取決于牧草所含營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的高低，但是如果僅以單一指標(biāo)評(píng)價(jià)牧草的整體營(yíng)養(yǎng)價(jià)值是準(zhǔn)確和全面的。本文運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)不同地區(qū)牧草混合樣本的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，考慮了各個(gè)因子的作用，避免了以往評(píng)價(jià)體系只考慮單一或個(gè)別幾個(gè)因子而忽視其它幾個(gè)因子的弊病，從而使對(duì)牧草價(jià)值的評(píng)判結(jié)果更為準(zhǔn)確、全面、客觀。近年來，有學(xué)者運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)法對(duì)牧草進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，所得結(jié)果較為合理可信〔12-15〕，說明運(yùn)用該方法對(duì)呼倫貝爾草原牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的綜合評(píng)定具有重要價(jià)值。

通過表7溫性典型草原類牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)表，可對(duì)新巴爾虎右旗和陳巴爾虎旗3個(gè)樣地打草場(chǎng)牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)，得出營(yíng)養(yǎng)價(jià)值排列順序?yàn)椋篊Q1>XYQ1>XYQ2。由此排序可看出，陳巴爾虎旗1號(hào)樣地打草場(chǎng)牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最高，新巴爾虎右旗1號(hào)樣地牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值次之，2號(hào)樣地營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較差。得出此結(jié)論是由于CQ1號(hào)樣地優(yōu)勢(shì)植物為大針茅、羊草、冾草和山蔥，優(yōu)勢(shì)植物占比為90%；XYQ1號(hào)樣地優(yōu)勢(shì)植物同樣為大針茅和羊草，但優(yōu)勢(shì)植物占比為72%；XYQ2號(hào)樣地的優(yōu)勢(shì)植物為貝加爾針茅、線葉菊和冾草，優(yōu)勢(shì)植物占比為49%。羊草是打草場(chǎng)中的上等牧草草種，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，品質(zhì)好，適口性好，適于調(diào)制干草，各種牲畜都喜食。大針茅營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，各種家畜均喜食，但是大針茅的果實(shí)成熟后，成熟的果實(shí)易刺傷家畜的口腔、皮膚。因此優(yōu)勢(shì)植物的占比越高，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高〔16〕。

通過表8溫性草甸草原類牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)表，可對(duì)陳巴爾虎旗和鄂溫克旗6個(gè)樣地打草場(chǎng)牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)，得出營(yíng)養(yǎng)價(jià)值排列順序?yàn)椋篍Q1>CQ3>EQ3>CQ4>CQ2>EQ2。由此排序可看出，鄂溫克旗1號(hào)樣地打草場(chǎng)牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最高，陳巴爾虎旗3號(hào)樣地牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值次之，鄂溫克旗2樣地營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較差。得出此結(jié)論是由于EQ1號(hào)樣地優(yōu)勢(shì)植物為羊草、日陰菅和野豌豆，優(yōu)勢(shì)植物占比為93%；CQ3號(hào)樣地優(yōu)勢(shì)植物同樣為羊草，但優(yōu)勢(shì)植物占比為91%；EQ2號(hào)樣地的優(yōu)勢(shì)植物為線葉菊和恰草，優(yōu)勢(shì)植物占比為22%〔16〕。

對(duì)牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的評(píng)價(jià)是個(gè)復(fù)雜的問題，除了營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)以為，還包括適口性、消化率等因素的影響。因此，本文結(jié)果仍存在一定的局限性，為了能夠準(zhǔn)確的反映不同地區(qū)牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值水平，還需進(jìn)行下一步深入研究與探討。

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S816.11

2095—5952(2015)03—0049—07

2015-05-13

牛文遠(yuǎn)(1986- )，女，內(nèi)蒙古四子王旗人，從事草原生態(tài)研究。