不同海拔對(duì)4種秸稈營(yíng)養(yǎng)價(jià)值影響的研究

李 斌，任 傲，陳艾莉，奧斯曼，陳 亮，巴桑珠扎，周傳社，姜 南

（1.西藏自治區(qū)畜牧獸醫(yī)研究所,西藏拉薩 850000；2.大連大學(xué)生命科學(xué)與技術(shù)學(xué)院,遼寧大連 116622；3.湖南中國(guó)科學(xué)院亞熱帶農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所,湖南長(zhǎng)沙 410000）

農(nóng)作物秸稈是動(dòng)物粗飼料的重要來(lái)源之一，其可以保證養(yǎng)殖飼草的全年均衡供應(yīng)，為畜牧養(yǎng)殖業(yè)提供重要的物質(zhì)基礎(chǔ)（Silalertruksa等，2013；Hu等，2013）。我國(guó)是世界上的農(nóng)業(yè)大國(guó)，農(nóng)作物秸稈數(shù)量巨大，分布地域廣，是一項(xiàng)巨大的飼料資源（相姝楠，2017；段珍等，2017）。利用農(nóng)作物秸稈作為飼料既是可持續(xù)發(fā)展畜牧養(yǎng)殖業(yè)的重要保障，也是推進(jìn)農(nóng)作物秸稈變廢為寶，實(shí)現(xiàn)今后農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)戰(zhàn)略性調(diào)整的重要途徑（孫昕等，2017；楊天育等，2011）。作為動(dòng)物粗飼料的重要來(lái)源，秸稈的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值不僅影響家畜的生長(zhǎng)發(fā)育，也影響畜產(chǎn)品品質(zhì)（Peripolli等，2016；秦建有，2017；Balagurumurthy等，2015）。因此，秸稈中各種營(yíng)養(yǎng)成分的含量是衡量作物秸稈營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的最基本指標(biāo)。而秸稈中各營(yíng)養(yǎng)成分的含量不僅受秸稈種類(lèi)等內(nèi)在因素的影響，還受作物生長(zhǎng)環(huán)境等外界因素的影響。目前，環(huán)境對(duì)作物秸稈營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響已有不少研究。如不同光照、土壤、肥力和灌溉等對(duì)植物生長(zhǎng)及其秸稈營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響（Hong等，2016；王桃，2008）。但對(duì)不同海拔對(duì)作物秸稈營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響至今鮮有報(bào)道。本實(shí)驗(yàn)對(duì)西藏地區(qū)不同海拔生長(zhǎng)的青稞、玉米、燕麥和油菜等4種作物秸稈的粗蛋白、可溶性糖及纖維含量進(jìn)行檢測(cè)，目的是對(duì)這些飼料進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的評(píng)定，為西藏地區(qū)不同海拔秸稈飼料的利用及畜牧養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展提供科學(xué)的營(yíng)養(yǎng)素?cái)?shù)據(jù)參考。

1　材料與方法

1.1秸稈樣品收集 秸稈樣品分別采自西藏地區(qū)不同海拔的作物種植區(qū)，其中青稞分別采自3200、3600、3900、4100和 4300 m 海拔區(qū)域 ；玉米分別采自3000、3600和3900 m海拔區(qū)域；燕麥分別采自3200、3900、4100和 4300 m海拔區(qū)域；油菜分別采自3580、3900、4100和 4300 m海拔區(qū)域。所有樣品在105℃烘箱中烘干48h直至恒重，粉碎備用。粗蛋白、可溶性糖、中性洗滌纖維（Neutral Detergent Fiber，NDF）、酸性洗滌纖維（Acid Detergent Fiber，ADF）含量測(cè)定采用AOAC（1984）的方法。

1.2 粗蛋白、可溶性糖、ADF和NDF測(cè)定 制備好的秸稈樣品中粗蛋白、可溶性糖、ADF和NDF含量測(cè)定采用AOAC（1984）的方法（孫昕等，2017）。試驗(yàn)所用試劑及藥品均為國(guó)產(chǎn)化學(xué)純。

1.3統(tǒng)計(jì)分析 數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，用單因素方差分析分析組間差異，結(jié)果用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示?！癙＜0.05”表示差異顯著。

2　結(jié)果與分析

2.1海拔對(duì)秸稈中粗蛋白的影響 對(duì)不同海拔地區(qū)的4種作物秸稈中粗蛋白含量進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果如圖1所示，青稞秸稈粗蛋白含量在海拔3600 m處顯著低于3200 m處，且在海拔3200～4300 m，秸稈中粗蛋白含量隨海拔的上升顯著下降（P＜0.05）；在海拔3000～3900 m，玉米秸稈中粗蛋白含量隨海拔上升顯著上升（P＜0.05）；海拔對(duì)燕麥秸稈中粗蛋白含量有顯著影響，但其影響無(wú)規(guī)律性變化，在海拔3200～4300 m，秸稈中粗蛋白含量在海拔4100 m時(shí)最高，而在4300 m時(shí)最低；海拔對(duì)油菜秸稈中粗蛋白含量的影響與在燕麥秸稈中相似，海拔3580～4300 m，秸稈中粗蛋白含量在海拔3900 m時(shí)最高，4100 m時(shí)最低。結(jié)果表明，海拔對(duì)4種作物秸稈中粗蛋白含量有顯著影響，且對(duì)不同作物秸稈的影響不同。

圖1　海拔對(duì)青稞秸稈（A）、玉米秸稈（B）、燕麥秸稈（C）和油菜秸稈（D）中粗蛋白含量的影響

2.2海拔對(duì)秸稈中可溶性糖的影響 對(duì)不同海拔地區(qū)的4種作物秸稈中可溶性糖含量進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果如圖2所示，青稞秸稈可溶性糖含量在海拔3900 m處顯著高于3200～3600 m處，且在海拔在3200～4300 m時(shí)，秸稈中可溶性糖含量隨海拔的上升顯著上升（P＜0.05）；海拔在3000～3900 m時(shí)，玉米秸稈中可溶性糖含量隨海拔的上升顯著上升（P＜0.05）；海拔在3200～4300 m時(shí)，隨著海拔的上升，燕麥秸稈中可溶性糖含量顯著上升（P＜0.05），但海拔3900 m處，秸稈中可溶性糖含量低于海拔3200 m處；海拔對(duì)油菜秸稈中可溶性糖含量的影響與在青稞秸稈中相似，海拔在3580～4300 m時(shí)，隨著海拔的上升，秸稈中可溶性糖含量顯著上升（P＜0.05）。結(jié)果表明，海拔對(duì)4種作物秸稈中可溶性糖含量有顯著影響，隨著海拔升高，4種作物秸稈中可溶性糖均顯著上升。

圖2　海拔對(duì)青稞秸稈（A）、玉米秸稈（B）、燕麥秸稈（C）和油菜秸稈（D）中可溶性糖含量的影響

2.3海拔對(duì)秸稈中纖維的影響 對(duì)不同海拔地區(qū)的4種作物秸稈中ADF和NDF含量進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果如圖3所示，海拔對(duì)青稞秸稈中ADF含量有顯著影響，但其影響無(wú)規(guī)律性變化，在海拔3200～4300 m時(shí)，秸稈中ADF含量在海拔3600 m和4100 m時(shí)最高，而在3200 m時(shí)最低；海拔對(duì)玉米秸稈中ADF含量的影響與在青稞秸稈中相似，在海拔3000～3900 m時(shí)，秸稈中ADF含量在海拔3000 m時(shí)最高，而在3600 m時(shí)最低；在海拔3300～4300 m時(shí)，燕麥秸稈中ADF含量在海拔3200、3900和4100 m處，隨著海拔上升有下降趨勢(shì)，但無(wú)顯著性差異（P＞0.05），在4300 m處顯著下降（P＜0.05）；在海拔3580～4300 m時(shí)，隨海拔上升，油菜秸稈中ADF含量顯著下降（P＜0.05）。結(jié)果表明，海拔對(duì)4種作物秸稈中ADF含量有顯著影響，且對(duì)不同作物秸稈的影響不同。

圖3　海拔對(duì)青稞秸稈（A）、玉米秸稈（B）、燕麥秸稈（C）和油菜秸稈（D）中酸性洗滌纖維含量的影響

如圖4所示，海拔對(duì)青稞秸稈中NDF含量有顯著影響，但其影響無(wú)規(guī)律性變化，在海拔3200～4300 m時(shí)，秸稈中NDF含量在海拔3600 m時(shí)最高，而在3900 m時(shí)最低；海拔對(duì)玉米秸稈中NDF含量無(wú)顯著影響（P＞0.05）；海拔對(duì)燕麥秸稈中NDF含量與在青稞秸稈中相似，在海拔3200～4300 m時(shí)，秸稈中NDF含量在海拔3200 m和3900 m時(shí)最高，而在4100 m時(shí)最低；在海拔3580～4300 m時(shí)，隨著海拔上升，油菜秸稈中NDF含量顯著下降（P＜0.05）。結(jié)果表明，海拔對(duì)青稞、燕麥和油菜作物秸稈中NDF含量有顯著影響，且對(duì)不同作物秸稈的影響不同，但對(duì)玉米秸稈中NDF含量無(wú)顯著影響。

圖4　海拔對(duì)青稞秸稈（A）、玉米秸稈（B）、燕麥秸稈（C）和油菜秸稈（D）中NDF含量的影響

3　討論

3.1海拔對(duì)秸稈中粗蛋白的影響 粗蛋白是家畜必不可少的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，也是家畜蛋白質(zhì)需求的主要來(lái)源。秸稈中粗蛋白含量在很大程度上決定秸稈品質(zhì)，它是秸稈營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)中必不可少的指標(biāo)（秦彧等，2010）。研究發(fā)現(xiàn)，作物物種對(duì)作物秸稈中粗蛋白含量有很大影響（陳國(guó)強(qiáng)等，2017），但作物生長(zhǎng)環(huán)境對(duì)秸稈中粗蛋白含量影響的研究鮮有報(bào)道。在本試驗(yàn)的海拔區(qū)域中，海拔對(duì)青稞、玉米、燕麥和油菜等4種作物秸稈中粗蛋白的含量均有顯著影響。但對(duì)不同作物的影響不同，青稞秸稈中粗蛋白的含量隨海拔升高而降低；玉米秸稈中粗蛋白的含量隨海拔的升高而升高；海拔對(duì)燕麥和油菜秸稈中粗蛋白含量的影響不隨海拔高低呈規(guī)律性變化，燕麥秸稈粗蛋白含量最高值在4100 m，而油菜秸稈中粗蛋白含量最高值在3900 m。這些結(jié)果說(shuō)明，不同作物在生長(zhǎng)過(guò)程中，秸稈中蛋白的生成有不同的適合海拔。因此，評(píng)價(jià)秸稈飼料中粗蛋白含量時(shí)要從原料秸稈的作物種類(lèi)和其生長(zhǎng)海拔等多方面考慮。

3.2海拔對(duì)秸稈中可溶性糖的影響 可溶性糖含量的高低是反芻家畜牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)，其與牧草的適口性、消化率及牧草品質(zhì)相關(guān)。許多研究表明，在反芻動(dòng)物飼料中，較高的可溶性糖含量可以改善蛋白質(zhì)利用率，提高干物質(zhì)的吸收，增加家畜體質(zhì)量，提高家畜生產(chǎn)性能（Romero-Güiza等，2017；Lee等，2001）。在試驗(yàn)海拔區(qū)域中，海拔對(duì)青稞、玉米、燕麥和油菜等4種作物秸稈中可溶性糖的含量均有顯著影響，且影響趨勢(shì)在不同作物中一致，即秸稈中可溶性糖的含量隨海拔的升高顯著升高。這說(shuō)明在作物生長(zhǎng)過(guò)程中，高海拔環(huán)境更利于秸稈中可溶性糖的生成，且這種影響在青稞、玉米、燕麥和油菜等主要作物中具有一致性。

3.3海拔對(duì)秸稈中纖維的影響 秸稈的主要成分是纖維物質(zhì)，纖維是熱能的主要原料，具有芳香氣味，對(duì)牧草適口性及采食量有一定影響，但秸稈粗飼料中的纖維一般都難以被家畜消化利用，秸稈中纖維含量在很大程度上決定了秸稈飼料的優(yōu)質(zhì)程度（Biswas等，2017；沈維政等，2017）。秸稈中纖維含量主要通過(guò)中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維來(lái)衡量（李德勇等，2015）。有研究報(bào)道，在同一作物中，生長(zhǎng)區(qū)域的海拔高度、氣候條件、土壤酸堿性和含氧量等因素都會(huì)在不同程度上影響作物秸稈中粗纖維素含量（宋萍等，2009）。在試驗(yàn)海拔區(qū)域中，海拔對(duì)青稞、玉米、燕麥和油菜等4種作物的纖維含量均有顯著影響，且對(duì)ADF和NDF含量的影響并不一致。對(duì)秸稈中ADF含量來(lái)說(shuō)，在青稞和玉米秸稈中，海拔對(duì)ADF含量的影響不是隨海拔高低呈規(guī)律性變化，而是有其含量相對(duì)低的海拔區(qū)，如青稞秸稈的3200 m，玉米秸稈的3600 m；在燕麥和油菜秸稈中，ADF的含量隨海拔升高而降低。這說(shuō)明，海拔對(duì)青稞、玉米、燕麥和油菜等4種作物秸稈中ADF含量的影響在不同作物中不同。對(duì)秸稈中NDF含量來(lái)說(shuō)，海拔對(duì)青稞和燕麥秸稈中NDF含量的影響不隨海拔高低呈規(guī)律性變化，而是有其含量相對(duì)低的海拔區(qū)，如青稞秸稈的3900 m，燕麥秸稈的4100 m；海拔對(duì)玉米秸稈中NDF含量無(wú)顯著影響；油菜秸稈中NDF的含量隨海拔的升高而降低。這些結(jié)果說(shuō)明，海拔對(duì)不同作物秸稈中纖維含量的影響不同，且在同一作物種，海拔對(duì)秸稈中ADF和NDF含量的影響也不同。

4　結(jié)論

試驗(yàn)結(jié)果表明，海拔對(duì)青稞、玉米、燕麥和油菜等4種秸稈中粗蛋白、可溶性糖、NDF和ADF的含量均有顯著影響。海拔對(duì)同一種作物秸稈不同營(yíng)養(yǎng)組分的影響不同，對(duì)同一營(yíng)養(yǎng)組分，除對(duì)可溶性糖含量在不同種作物秸稈中影響一致外，海拔對(duì)不同種作物秸稈有不同影響。

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