阿勒泰富蘊縣春秋牧場生產(chǎn)能力的研究

趙蕓君， 哈爾·阿力， 雒誠龍， 桑斷疾*， 巴音巴特， 侯廣田， 金額斯別克·木哈德勒，庫麗沙依拉·吾那提汗， 努爾別克·馬賽金， 王承敏， 蘇玲玲， 任萬平， 張志軍， 高 麗

(1. 新疆畜牧科學(xué)院飼料研究所， 新疆 烏魯木齊 830000； 2. 阿勒泰地區(qū)富蘊縣草原站， 新疆 富蘊縣 836100)

新疆阿勒泰地區(qū)是新疆主要畜牧業(yè)生產(chǎn)基地之一。阿勒泰地區(qū)富蘊縣位于阿爾泰山南麓，準噶爾盆地北緣。長期以來，該縣草食家畜主要依托天然草地，形成了以游牧為主的畜牧生產(chǎn)方式，為新疆畜牧業(yè)生產(chǎn)一直發(fā)揮著重要作用[1]。

近年來，隨著農(nóng)區(qū)養(yǎng)畜的快速發(fā)展，牛羊養(yǎng)殖頭數(shù)猛增。目前，阿勒泰地區(qū)農(nóng)區(qū)70%以上的牛羊在暖季需到牧場放牧，這給春秋牧場增加了壓力，使春秋牧場均出現(xiàn)不同程度的退化[2]，草畜不平衡的問題日益突顯[3]。由于適度放牧可以增加草地整體的生態(tài)服務(wù)價值[4]，因此，本文對阿勒泰地區(qū)富蘊縣有代表性的春秋牧場2種草場類型的產(chǎn)草量及牧草營養(yǎng)成分進行了研究，以期為富蘊縣合理評價草地資源和制定草場放牧利用計劃提供借鑒和參考。

1 材料與方法

1.1 樣區(qū)及樣地選擇

阿勒泰地區(qū)四季草場1.4億畝，是新疆畜牧業(yè)大區(qū)之一。富蘊縣位于阿勒泰地區(qū)東部，準噶爾盆地以北，北與阿勒泰山和蒙古國分界，縣境南北長413 km，東西寬180 km，牧業(yè)村17個。富蘊縣屬大陸性寒溫帶干旱氣候，冬季嚴寒而漫長，夏季炎熱，春秋季短暫，日照充足，年平均日照時數(shù)2 900 h，平均氣溫3.0℃，極端最高氣溫42.2℃，極端最低氣溫-51.5℃，平均無霜期137 d，年降水量189.6 mm，年蒸發(fā)量1 970 mm。蒸發(fā)量大，年蒸發(fā)1 743 mm，日照豐富，年日照2 869.8 h。氣候干燥，年相對濕度61%，無霜期短，年均140 d。境內(nèi)有近三分之二的地區(qū)無明顯夏季，僅有冷暖之分。以0℃為暖半年，占206 d。富蘊縣天然草場按照利用草地類型傳統(tǒng)牧業(yè)生產(chǎn)方式分為夏牧場、春秋牧場和冬季牧場。據(jù)1980年草地資源調(diào)查，富蘊縣域內(nèi)天然草場總面積3 578 226 hm2，其中可利用草原面積2 513 173 hm2，春秋牧場總面積1 155 220 hm2，主要位于額爾齊斯河沿山一帶、烏倫古河與額爾齊斯河兩河間阿克達拉一帶以及烏倫古河以南部分戈壁。富蘊縣草場植被分九個大類六個亞類125個植被型，春秋牧場主要有溫性草原、山地草原、草甸草原等。選擇富蘊縣歷年羊群放牧區(qū)域內(nèi)有代表性的2個春秋牧場作為測定樣區(qū)，即溫性草原試驗區(qū)(春季測定用)位于阿勒泰富蘊縣塔奔別勒協(xié)爾區(qū)，山地草原試驗區(qū)(秋季測定用)在富蘊縣托爾洪鄉(xiāng)區(qū)闊協(xié)賽村。測定區(qū)內(nèi)植被發(fā)育正常，群落結(jié)構(gòu)相對穩(wěn)定，可代表該草地類型整體。樣區(qū)內(nèi)樣地的選擇考慮了地形地貌、坡向和海拔高度等因素。樣地面積選在50 m×50 m目視范圍內(nèi)[4]，并對該樣地的面積區(qū)域進行圍欄禁牧。

1.2 測產(chǎn)操作及測產(chǎn)方法

按照富蘊縣當?shù)啬敛萆L期及實際放牧?xí)r間，分別在春秋牧場溫性草原(2015年3月20日至4月15日)(返青期)、春秋牧場山地草原(2015年秋季9月1日至11月10日)(枯黃期)進行測產(chǎn)。溫性草原和山地草原樣方面積均設(shè)置為2 m×2 m[4]。溫性草原樣地為59″44′47″ N，46°58′27″ E，高度1 451 m。山地草原樣地為47°30′50″N，89°32′82″E，高度1 410 m。每種草原類型3個樣地各選用3個樣方，進行人工剪割，留茬高度為2 cm，去除不可食草，然后對選取樣方內(nèi)的牧草進行分類、稱重、記錄及樣品采集等[5]。按種類分種測定樣方內(nèi)植物的產(chǎn)量，測定草樣常規(guī)營養(yǎng)成分。初水分、水分、粗蛋白(crude protein，CP)、粗脂肪(ether extract，EE)、中性洗滌纖維(neutral detergent fiber，NDF)、酸性洗滌纖維(acid detergent fiber，ADF)、灰分、鈣、磷的測定方法按相關(guān)國家標準[6]進行測定。

1.3 載畜量的計算

當以單個羊單位日采食量計算載畜量時，合理載畜量(羊單位·hm-2)=[(可食產(chǎn)草量(kg·hm-2)×牧草利用率(%)]/[放牧天數(shù)(d)×單個羊單位日采食量(kg/d-1·羊單位)]，可食產(chǎn)草量(kg·hm-2)=干物質(zhì)產(chǎn)草量(kg·hm-2)/0.86，計算參數(shù)按照肉羊飼養(yǎng)標準(2004)，每個綿羊單位(體重45 kg)每天采食1.8 kg含水量14%的標準干草[7-8]。當以單個羊單位日采食蛋白質(zhì)計算載畜量時，載畜量(羊單位·hm-2)=[(牧草可提供的蛋白質(zhì)(kg·hm-2)×牧草利用率(%)]/[放牧天數(shù)(d)×單個羊單位日蛋白需要量(kg·d-1·羊單位)]，計算參數(shù)按照肉羊飼養(yǎng)標準(2004)，每個綿羊單位(體重45 kg)每天粗蛋白質(zhì)按135 g·d-1提供[7]。根據(jù)相關(guān)標準[7]和富蘊縣春秋牧場實際的情況，溫性草原春秋季利用率為35%，放牧天數(shù)為25 d；山地草原春秋季利用率為45%，放牧天數(shù)為70 d。根據(jù)相關(guān)標準[7]和富蘊縣春秋牧場實際的情況，溫性草原春秋季利用率為35%，放牧天數(shù)為25 d；山地草原春秋季利用率為45%，放牧天數(shù)為70 d。

2 結(jié)果與分析

2.1 溫性草原和山地草原牧草的營養(yǎng)成分

溫性草原(春季時)和山地草原(秋季時)牧草的營養(yǎng)成分見表1。由表1可知，溫性草原上牧草主要包括蒿子(Artemisiasp.)、針茅(Stipacapillata)、角果藜(Ceratocarpusarenarius)。蒿子、角果藜粗蛋白含量較高，分別為11.57%，11.02%，針茅的粗蛋白含量與蒿子、角果藜相接近，為10.34%。蒿子粗脂肪含量最高，針茅、角果藜粗脂肪含量接近。NDF含量以針茅為最高，為63.44%，其次是角果藜與蒿子，分別為57.32%，56.69%。蒿子、針茅、角果藜3種牧草的ADF較接近，在29.96%至33.88%間變動?；曳趾恳葬樏樽罡?，達11.47%，蒿子與角果藜分別為8.10%，9.36%。鈣含量以角果藜為最高，達1.45%，蒿子與針茅的鈣含量較接近，僅相差0.03%。各種牧草磷含量較接近，由高到低依次為蒿子、針茅、角果藜，分別為0.25%，0.23%，0.19%。山地草原牧草包括雜草、針茅(Stipacapillata)、苔草(Carexsp.)、羽依草(Alchemillajaponica)、羊茅(Festucaovina)、蒿子(Artemisiasp.)，羊茅、蒿子粗蛋白含量較高，分別為8.79%，8.34%，雜草、針茅、苔草、羽依草的粗蛋白水平較接近，在4.19%至6.10%間變動。蒿子粗脂肪含量最高，雜草、針茅、苔草、羽依草、羊茅粗脂肪含量接近，在1.29%至2.06%間變動。NDF含量以針茅為最高，為80.03%，其次由高到低依次為苔草、雜草、羊茅、羽依草和蒿子，分別為75.07%，73.23%，71.19%，60.61%，56.19%。雜草、針茅、苔草、羽依草、羊茅、蒿子各種牧草的ADF較接近，在39.99%至46.95%間變動?；曳趾恳匝蛎樽罡撸_7.38%，雜草、針茅、苔草、羽依草、蒿子各種牧草的灰分在4.70%至6.65%間變動。鈣含量以蒿子為最高，達0.77%，其次是雜草，為0.70%。針茅、苔草、羊茅、羽依草各種牧草的鈣含量較接近，分布在0.29%至0.57%。各種牧草磷含量較接近，由高到低依次為蒿子、羊茅、羽依草、雜草、針茅、苔草，分別為0.14%，0.12%，0.07%，0.06%，0.06%，0.04%。

2.2 溫性草原和山地草原牧草各營養(yǎng)成分干物質(zhì)產(chǎn)量

溫性草原(春季時)和山地草原(秋季時)牧場單位面積各營養(yǎng)成分的干物質(zhì)產(chǎn)量見表2。由表2可知，溫性草原三種牧草中蒿子的粗脂肪產(chǎn)量最高，針茅的粗蛋白、NDF、ADF及灰分產(chǎn)量為最高。溫性草原牧場單位面積總干物質(zhì)營養(yǎng)成分產(chǎn)量由高到低依次為NDF、ADF、粗蛋白、灰分、粗脂肪、鈣、磷，分別為17.44 g·m-2，9.44 g·m-2，3.15 kg·m-2，2.87 g·m-2，0.59 g·m-2，0.21 g·m-2，0.07 g·m-2。山地草原單位面積牧場中雜草的粗蛋白、NDF、ADF、鈣產(chǎn)量均最高，針茅粗脂肪、灰分產(chǎn)量最高。山地草原牧場單位面積干物質(zhì)營養(yǎng)成分產(chǎn)量由高到低依次為NDF、ADF、粗蛋白、灰分、粗脂肪、鈣、磷，分別為35.01 g·m-2，21.58 g·m-2，2.85 g·m-2，2.73 g·m-2，0.85 g·m-2，0.32 g·m-2，0.03 g·m-2。

2.3 溫性草原和山地草原牧草的干物質(zhì)產(chǎn)草量及載畜量

溫性草原(春季時)和山地草原(秋季時)牧草干物質(zhì)產(chǎn)草量及載畜量見表3。由表3可知，溫性草原單位面積各牧草干物質(zhì)產(chǎn)量由大到小依次是針茅、蒿子、角果藜，分別為141.41 kg·hm-2，113.44 kg·hm-2，22.68 kg·hm-2，分別占總牧草干物質(zhì)產(chǎn)量的50.57%，41.25%，8.18%。溫性草原單位面積牧場總干物質(zhì)產(chǎn)草量為277.53 kg·hm-2。山地草原單位面積各牧草干物質(zhì)產(chǎn)量由大到小依次是針茅、苔草、羽依草、羊茅、蒿子，分別為144.38 kg·hm-2，115.36 kg·hm-2，80.53 kg·hm-2，46.73 kg·hm-2，44.61 kg·hm-2，26.37 kg·hm-2，分別占總牧草干物質(zhì)產(chǎn)量的31.53%，25.19%，17.58%，10.20%，9.74%，5.76%。山地草原牧場單位面積總干物質(zhì)產(chǎn)草量為457.97 kg·hm-2。

由表3和本文材料與方法1.3中的1個羊單位每天的采食量計算合理載畜量，溫性草原草場合理載畜量=[(277.53/0.86 kg·hm-2)×35%]/[25(d)×1.8(kg·d-1·羊單位) ]≈2.51羊單位·hm-2，山地草原草場合理載畜量=[(457.97/0.86 kg·hm-2)×45%]/[(70 d×1.8 kg·d-1·羊單位)] ≈1.90個羊單位·hm-2，因此富蘊縣溫性草原(春季時)和山地草原(秋季時)數(shù)量載畜量分別約為2.51，1.90個羊單位·hm-2。由本文材料與方法1.3中1個羊單位每天粗蛋白的需要量計算可知(見表3)，溫性草原草場載畜量=[(3.15 g·m-2×10000 m2/1000 g)×35%]/[25(d)×135(g·d-1·羊單位)/1000 g ]≈3.27羊單位·hm-2，山地草原草場載畜量=[(2.85 g·m-2×10000 m2/1000 g)×45%]/[(70 d×135(g·d-1·羊單位)/1000 g)]≈1.36個羊單位·hm-2，因此富蘊縣溫性草原(春季時)和山地草原(秋季時)載畜量分別約為3.27，1.36個羊單位·hm-2。

表1 溫性草原草場和山地草原草場牧草的營養(yǎng)成分Table 1 The nutrient components of forage in the temperate steppe pasture and the mountain steppe pasture/%

表2 溫性草原草場和山地草原草場牧草各營養(yǎng)成分的干物質(zhì)產(chǎn)量Table 2 The dry matter yield of nutrient components of forage in the temperate steppe pasture and the mountainsteppe pasture/g·m-2

表3 溫性草原草場和山地草原草場的干物質(zhì)產(chǎn)草量及載畜量Table 3 The dry matter yield of forage and carrying capacity in the temperate steppe pasture and the mountain steppe pasture

注：SU代表羊單位

Note:SU means sheep unit

3 討論

3.1 春秋草場牧草的營養(yǎng)成分

在牧草營養(yǎng)價值評定體系中，常規(guī)營養(yǎng)成分可反映出牧草的相對營養(yǎng)價值。

3.1.1粗蛋白 常規(guī)營養(yǎng)成分中粗蛋白的高低反映了牧草的營養(yǎng)價值。阿勒泰地區(qū)富蘊縣春季時溫性草原牧草中蒿子、角果藜粗蛋白含量較高，分別為11.57%，11.02%，與針茅10.34%的CP水平較接近。秋季時山地草原牧草中粗蛋白含量最高的是羊茅，為8.79%；羽林菜的粗蛋白最低，為4.19%。按照任繼周[9]等牧草CP等級指數(shù)劃分法(≥16%為上等、10～15%為中等、≤10%為下等)，阿勒泰地區(qū)富蘊縣春季時溫性草原牧草的營養(yǎng)品質(zhì)處于中等水平，而阿勒泰地區(qū)富蘊縣秋季時山地草原牧草的營養(yǎng)品質(zhì)則完全處于下等水平。

3.1.2酸性洗滌纖維 阿勒泰地區(qū)富蘊縣春季時溫性草原牧草的ADF含量在29.96%至33.88%間變動，秋季時山地草原牧草的ADF含量在39.99%至46.95%間變動，含量高。有資料表明，ADF含量越高則牧草品質(zhì)越低[10]；如果飼草料中ADF含量≥30%時，會影響到飼料中蛋白的消化。而本研究中的阿勒泰地區(qū)富蘊縣秋季時山地草原牧草ADF含量均高于30%且約不小于40%，由于ADF是指粗纖維中除去半纖維素等易被反芻動物消化利用后的物質(zhì)，因此，本研究結(jié)果表明，阿勒泰富蘊縣秋季時山地草原牧草營養(yǎng)質(zhì)量較差。

3.1.3鈣磷比 阿勒泰地區(qū)富蘊縣春季時溫性草原草場中牧草的平均鈣磷比約為4∶1，而秋季時山地草原草場中牧草的平均鈣磷比卻高達6∶1，反芻動物鈣磷比承受范圍一般為1∶1～7∶1，且反芻動物最適鈣磷比為1∶1～2∶1[11]，這表明溫性草原草場春季時和山地草原草場秋季時牧草的鈣磷比均不平衡，溫性草原草場春季時和山地草原草場秋季時的牧草總磷輸出量少，會造成放牧家畜骨骼不能充分生長，這無疑會對放牧家畜的后期生產(chǎn)性能產(chǎn)生影響，因此溫性草原草場春季時和山地草原草場秋季時均應(yīng)注意磷的補飼。

3.2 春秋草場載畜量

在草地生態(tài)系統(tǒng)中科學(xué)合理的放牧可以使社會經(jīng)濟和生態(tài)環(huán)境達到和諧發(fā)展，過低或過高的放牧數(shù)量均會減少草地的利用價值。而放牧在未超過草地理論載畜量或小于理論載畜量下，既不會造成生態(tài)破壞又有利于增加草地的生態(tài)經(jīng)濟價值[12]。杜雪燕等提出[13]，采用以牧草產(chǎn)量為基礎(chǔ)的合理載畜量安排暖季放牧較為合理。阿勒泰地區(qū)富蘊縣春季時溫性草原牧場合理載畜量約為2.51個羊單位·hm-2，秋季時山地草原牧場合理載畜量約為1.90個羊單位·hm-2。本試驗結(jié)果表明，盡管溫性草原在春季時牧草干物質(zhì)產(chǎn)草量低于山地草原牧場秋季時牧草干物質(zhì)產(chǎn)草量，但由于富蘊縣溫性草原在春季時放牧?xí)r間短；而山地草原牧場在秋季時放牧?xí)r間長，因而溫性草原在春季時的數(shù)量載畜量高于山地草原牧場在秋季時的數(shù)量載畜量。郝力壯等[14]在測定了瑪多縣的草場載畜量后提出，春季牧草組成簡單、干物質(zhì)產(chǎn)量低；秋季牧草的營養(yǎng)成分、平均每公頃營養(yǎng)物質(zhì)輸出量比春季牧草低，但其干物質(zhì)總產(chǎn)量較高，該結(jié)果與本試驗阿勒泰地區(qū)富蘊縣溫性草原春季時和山地草原秋季時的牧草情況基本一致。另郝力壯[15]研究了三江源草原秋季枯草期的載畜量，提出進入枯草期前應(yīng)對畜群進行結(jié)構(gòu)調(diào)整，對保留的家畜進行放牧+補飼，而對淘汰的家畜進行短期育肥(適當放牧+精料補飼)出欄為宜，此結(jié)果對于阿勒泰地區(qū)富蘊縣山地草原秋季時同樣適用，原因主要與富蘊縣山地草原秋季時牧草的營養(yǎng)成分及平均每公頃營養(yǎng)物質(zhì)輸出量較低有關(guān)。本文結(jié)果表明，富蘊縣春季時溫性草原當以單位羊每天的采食量、粗蛋白質(zhì)需要量計算載畜量分別約為2.51，3.27個羊單位·hm-2，該結(jié)果應(yīng)與春季時牧草的蛋白水平相對較高有關(guān)。而富蘊縣秋季時山地草原當以單位羊每天的采食量、粗蛋白質(zhì)需要量計算載畜量分別約為1.90，1.36個羊單位·hm-2，該結(jié)果應(yīng)與秋季時牧草的蛋白水平相對較低有關(guān)。

4 結(jié)論

阿勒泰地區(qū)富蘊縣春季時溫性草原牧草品質(zhì)中等，以單位羊每天的采食量、粗蛋白質(zhì)需要量計算的載畜量分別約為2.51，3.27個羊單位·hm-2。秋季時山地草原牧草品質(zhì)低，CP含量很低，ADF含量高，以單位羊每天的采食量、粗蛋白質(zhì)需要量計算的載畜量分別約為1.90，1.36個羊單位·hm-2。春季時溫性草原和秋季時山地草原鈣磷比例均不平衡，磷缺乏現(xiàn)象嚴重，因此，溫性草原草場春季時和山地草原草場秋季時均應(yīng)注意磷的補飼。