新疆不同草地類型天然牧草營養(yǎng)價(jià)值評定

李 靜， 劉建明， 范天文， 王 楠， 李建偉， 楊光維， 乃比江

（1.伊犁師范大學(xué)生物與地理學(xué)院，新疆伊寧835000；2.伊犁州畜牧科學(xué)研究所，新疆伊寧835000；3.伊犁州草原工作站，新疆伊寧835000）

新疆伊犁河谷位于我國天山山脈西部，東、南、北三面環(huán)山，東西長360千米，南北最寬處275千米，自東向西敞開為“U”形谷地（范天文等，2018）。由于三面高大山體的屏障作用，南部塔克拉瑪干沙漠干熱氣流不能入侵，北部阻擋了冷氣流南下，受西部濕潤氣流影響最多的新疆伊犁河谷成為離海洋最遠(yuǎn)的荒漠中的綠色“濕島”（范天文等，2018）。新疆伊犁河谷草地呈現(xiàn)山地-綠洲-荒漠鮮明的垂直分帶分布特征，從冰川以下為高寒草甸、山地草甸、山地草甸草原、山地草原、山地荒漠草原、平原荒漠、平原低地草甸、平原沼澤八大草地類型（蘇維詞等，2003；許鵬，1993）。不同草地類型為區(qū)域生物多樣性保護(hù)、水源涵養(yǎng)、生態(tài)平衡的維持提供了重要保障（孫慧蘭等，2010）。

草地畜牧業(yè)是我國牧區(qū)經(jīng)濟(jì)的基礎(chǔ)，關(guān)系到我國農(nóng)牧民增收、農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的問題，同時(shí)對生態(tài)環(huán)境起到一定的保護(hù)作用（陸娜娜等，2019）。草地是構(gòu)成新疆伊犁河谷生態(tài)環(huán)境的重要組成部分（Barnes等，2003）。伊犁河谷天然草地面積341.95萬hm2，占河谷土總地面積的60.9%，其中可利用草地面積310.43萬hm2，是伊犁河谷畜牧業(yè)生產(chǎn)的主要四季放牧草場和打草場。草地植物營養(yǎng)價(jià)值是決定草地植物飼用品質(zhì)的基本因素（許鵬，1993），對放牧家畜四季采食牧草的組成及其變化進(jìn)行科學(xué)的營養(yǎng)價(jià)值評價(jià)，是合理放牧管理的基本要求（艷城等，2014）。本文旨在對新疆伊犁河谷主要的放牧草場、割草場上的混合天然牧草以及主要典型牧草品種的營養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行分析，為不同畜種不同季節(jié)在不同類型草場更合理的科學(xué)放牧提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 試驗(yàn)分別從新疆伊犁河谷昭蘇縣、特克斯縣、尼勒克縣、鞏留縣和察布查爾縣等不同區(qū)域的草場采集了6種草地類型的若干天然混合牧草樣本，在山地草甸上采集了紅葉草、黃花苜蓿、無芒雀麥等7種牧草樣本，在不同海拔山地荒漠平原上采集了伊犁絹蒿。

選擇在生長季中沒有受到割草和放牧干擾的具有代表性的草地上分點(diǎn)采樣，齊地表刈割，除去黏附的土壤、礫石及不可食部分，混合牧草將原始樣品剪碎混合。采樣點(diǎn)用GPS定位，確定具體經(jīng)緯度、海拔高度，采集時(shí)間為7月末～8月初牧草旺盛期。采樣草地類型、地點(diǎn)詳見表1。

表1 不同草地類型天然牧草采樣表

1.2 營養(yǎng)成分分析 牧草風(fēng)干后粉碎過篩，依據(jù)張麗英（2016）《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)》的方法進(jìn)行干物質(zhì)（DM）、粗蛋白質(zhì)（CP）、粗灰分（Ash）、粗脂肪（EE）、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）、Ca、P等常規(guī)飼草營養(yǎng)成分測定。

1.3 統(tǒng)計(jì)分析 數(shù)據(jù)經(jīng)過Excel進(jìn)行整理，采用SPSS 19.0軟件的ANOVA進(jìn)行單因素方差分析，用Duncan’s法進(jìn)行多重比較，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。

2 結(jié)果

2.1 不同草地類型天然混合牧草營養(yǎng)成分分析由表2可知，山地草原DM含量較高寒草甸高0.92個(gè)百分點(diǎn)（P＜0.05），與其他草地類型差異不顯著。高寒草甸與山地草甸草原CP含量較高，達(dá)到12%以上，較山地草原高5.09和4.25個(gè)百分點(diǎn)（P＜0.01）；山地草甸和山地荒漠草原差異不顯著（P＞0.05），在10%以上，但顯著高于山地草原和低地草甸（P＜0.05）；山地草原CP含量最低，為7.90%。山地草甸中灰分含量最高，比山地草原和山地荒漠草原高2.07和2.27個(gè)百分點(diǎn)（P＜0.05）。山地荒漠草原、高寒草甸的EE含量極顯著高于其他草地類型（P＜0.01），各類其他草地EE變化不明顯。不同草地類型的NDF含量差異較大，山地草原NDF含量最高，達(dá)到68.83%，極顯著高于其他草地類型（P＜0.01），山地草甸、山地草甸草原、山地荒漠草原的NDF含量在55%左右，各類型草地差異不顯著（P＞0.05）。海拔最高的高寒草甸與最低海拔的低地草甸，NDF含量均在50%左右，差異不顯著（P＞0.05），較山地草甸、山地草甸草原、山地荒漠草原低1.51～18.79個(gè)百分點(diǎn)（P＜0.01）。各草地類型的ADF含量在34%～41%，低地草甸ADF含量較高寒草甸高6.53個(gè)百分點(diǎn)（P＜0.05），其他各類草地差異不顯著 （P＞0.05）。高寒草甸Ca、P含量分別達(dá)到1.53%和0.25%，顯著（P＜0.05）或極顯著（P＜0.01）高于其他類型牧草，其他草地類型Ca、P含量也分別在0.61%～1.19%、0.12%～0.19%。

表2 不同草地類型牧草營養(yǎng)成分分析 %

2.2 同種草地類型不同牧草營養(yǎng)成分分析 由表3可知，禾本科的無芒雀麥、鴨茅、白羊草DM含量顯著高于老鶴草和唐松草（P＜0.05），但與豆科牧草紅三葉、黃花苜蓿差異不顯著（P＞0.05）。紅三葉、黃花苜蓿的CP含量在14%以上，極顯著高于其他牧草（P＜0.01），老鶴草和唐松草CP含量在9%左右，兩者差不顯著（P＞0.05），但極顯著高于禾本科的鴨茅、無芒雀麥和白羊草（P＜0.01）；黃花苜蓿EE含量為1.93%，極顯著高于其他牧草（P＜0.01）。各種牧草之間NDF含量差異極顯著（P＜0.01），其中白羊草含量高達(dá)70%以上。老鶴草、紅三葉的ADF含量極顯著低于其他牧草，黃花苜蓿、唐松草極顯著高于其他牧草（P＜0.01），鴨茅、白羊草ADF含量極顯著高于其他牧草（P＜0.01）。各種牧草之間Ash、Ca、P及EE含量顯著差異（P＜0.05），其中老鶴草Ash、Ca、P含量最高，與其他牧草差異顯著（P＜0.05）。

表3 同種草地類型不同牧草營養(yǎng)成分分析 %

2.3 不同草地區(qū)域牧草營養(yǎng)成分分析 由表4可知，新疆伊犁河谷5個(gè)區(qū)域之間牧草DM、Ca含量差異不顯著（P＞0.05）；昭蘇縣、特克斯縣和尼勒克縣的牧草CP含量在12%左右，極顯著高于鞏留縣（P＜0.01），顯著高于察布查爾縣（P＜0.05）。鞏留縣和察布查爾縣牧草NDF含量顯著高于其他三個(gè)縣，特克斯縣牧草NDF含量在50%左右，顯著低于其他各縣（P＜0.05）。昭蘇縣牧草ADF含量顯著高于尼勒克縣（P＜0.05），其他各縣差異不顯著（P＞0.05）；特克斯縣牧草P含量最高，顯著高于鞏留縣和察布查爾縣（P＜0.05）；察布查爾縣牧草EE含量顯著高于尼勒克縣（P＜0.05）。

表4 不同草地區(qū)域牧草營養(yǎng)成分分析 %

2.4 不同海拔高度同一牧草營養(yǎng)成分分析 由表5可知，海拔1358 m生長伊犁絹蒿CP含量達(dá)到12.29%，極顯著高于海拔869 m生長的伊犁絹蒿（P＜0.01），P含量顯著高于海拔869米生長的伊犁絹蒿（P＜0.05）；海拔869 m生長的伊犁絹蒿EE含量極顯著高于海拔1358 m生長伊犁絹蒿的（P＜0.01）。其他營養(yǎng)成分指標(biāo)二者差異不顯著（P＞0.05）。

表5 不同海拔高度伊犁絹蒿營養(yǎng)成分分析 %

3 討論

3.1 不同草地類型對牧草營養(yǎng)成分的影響 牧草營養(yǎng)品質(zhì)主要由粗蛋白質(zhì)和粗纖維的含量所決定，一般取決于蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)及纖維素含量的多少（Shi等，2013；Dong等，1981）。蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)含量越高，纖維素含量越低，牧草的營養(yǎng)價(jià)值就越高（郭彥軍等，2011）。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，處于高海拔的高寒草甸和較高海拔的山地草甸、山地草甸草原，其牧草CP含量占干物質(zhì)10%以上，屬于中蛋白質(zhì)植物（10%～15%），尤其是用于夏季放牧場的高寒草甸CP含量達(dá)到了12.99%。研究表明，隨著海拔的升高，牧草蛋白質(zhì)、脂肪及可溶性糖等營養(yǎng)物質(zhì)含量顯著升高（Han等，1998），粗蛋白質(zhì)與牧草的氮代謝有密切聯(lián)系，隨著牧草生長光合作用的增加，氮素合成也增加（吳克順等，2010；Miao等，2008）。生長在高海拔地區(qū)的植物營養(yǎng)組分中蛋白質(zhì)、脂肪等可以提高其抗寒能力（Liu等，2001）。高寒草甸類夏季（7月末～8月初）濕潤涼爽，日照充足，其植被組成中蒿草屬、苔草屬具有較高的蛋白含量。

粗纖維被認(rèn)為是影響牧草質(zhì)量和飼用價(jià)值的一個(gè)重要因素。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，山地草原NDF含量顯著高于其他草地類型，以此為基線，隨著海拔的升高或降低，牧草NDF含量都呈現(xiàn)下降趨勢；而牧草的ADF含量隨著海拔的升高而降低。在山地草地中，分布于草原帶的ADF、NDF含量高于草甸帶，在5種山地草地類型中，牧草Ash及Ca、P含量隨著海拔升高呈現(xiàn)上升趨勢，各類草地牧草灰分含量也都在7%～10%，Ca、P比值都大于3。由此可看出，新疆伊犁河谷的各類草地中，草地植物鈣、磷含量及其比例能夠滿足放牧家畜需要。牧草DM消化率與牧草CP含量呈極顯著正相關(guān)，與ADF、NDF極顯著負(fù)相關(guān)（梁建勇等，2015）。牧草體外消化率與其生長的海拔之間存在正相關(guān)關(guān)系，隨著海拔升高，牧草瘤胃降解率也隨之增加（Xu等，2002）。綜上述所，隨著海拔升高，新疆伊犁河谷不同草地類型天然牧草的營養(yǎng)價(jià)值和飼用價(jià)值也有所提升。

3.2 同一草地類型不同牧草營養(yǎng)成分差異 本試驗(yàn)結(jié)果顯示，生長在山地草甸上的4個(gè)科7種牧草的營養(yǎng)成分差異較大。紅三葉、黃花苜蓿等豆科牧草有較高CP含量，在14%以上。許鵬等（1993）初測定，新疆豆科牧草蛋白質(zhì)含量最高可達(dá)15.47%，可稱之為蛋白質(zhì)植物；無芒雀麥、鴨茅、白羊草三種禾本科植物CP含量最低，不到8%，低于山地草甸平均CP含量10.74%。這與姜慧敏等（2004）研究一致，豆科牧草粗蛋白質(zhì)、粗脂肪含量高于禾本科牧草，且存在顯著差異，豆科牧草營養(yǎng)價(jià)值高于禾本科。同一草地類型，豆科牧草的DM、CP、Ash、Ca含量沒有顯著差異，但NDF、ADF、EE及P含量有極顯著差異；禾本科牧草DM、CP差異不顯著，其他營養(yǎng)成分都差異明顯。

3.3 不同地區(qū)對牧草營養(yǎng)成分的影響 蛋白質(zhì)含量高低是評定牧草營養(yǎng)價(jià)值最重要的指標(biāo)（崔鮮一等，2001）。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，伊犁河谷昭蘇縣、特克斯縣和尼勒克縣的天然牧草蛋白質(zhì)要顯著高于鞏留縣和察布查爾縣，且粗灰分、鈣、磷含量較高，粗纖維含量較低。分析認(rèn)為，氣候和草地類型是主要影響因素，氣候是影響植物適應(yīng)性的主要因素，而溫度與降水量又是決定區(qū)域氣候的兩個(gè)主要因素（黃文惠等，1992）。昭蘇縣、特克斯縣、尼勒克縣、鞏留縣和察布查爾縣采樣地平均海拔分別為2110、1548、1862、1072 m和1201 m，前三縣海拔高出后兩縣500～900 m。海拔較高，山區(qū)降水豐富，年降水量500～800 mm，熱量資源稍差，生物氣候類型屬于溫涼濕潤半濕潤區(qū)（許鵬等，1993）。據(jù)統(tǒng)計(jì)，海拔較高的昭蘇縣、特克斯縣和尼勒克縣的草甸類型草地（高寒草甸、山地草甸、山地草甸草原）分別占各縣天然草地總面積的66.88%、75.61%和65.21%，明顯多于鞏留縣、察布查爾縣的51.5%和25.2%。因此，較高海拔地區(qū)昭蘇縣、特克斯縣和尼勒克縣的牧草有較高的飼用價(jià)值，且草產(chǎn)量較多。

3.4 不同海拔對草伊犁絹營養(yǎng)成分含量的影響伊犁絹蒿是菊科絹蒿屬植物，半灌木狀草本或近小灌木狀（孫宗玖等，2007），廣泛分布在伊犁河谷草原草場，是用于防風(fēng)固沙、水土流失和控制荒漠化的優(yōu)良牧草（鄭偉，2013）。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，同一氣候期高海拔生長的伊犁絹蒿，其粗蛋白質(zhì)和磷含量高，粗纖維、粗脂肪含量低，比低海拔伊犁絹蒿營養(yǎng)價(jià)值和飼用價(jià)值高。

4 結(jié)論

草地植物是新疆伊犁河谷反芻動物飼料的主要來源，在廣大牧區(qū)80%乃至更多的飼草料來自天然草地植物。本研究結(jié)果表明，隨著海拔升高，新疆伊犁河谷不同草地類型天然牧草的營養(yǎng)價(jià)值和飼用價(jià)值也有所提升，尤其是夏季放牧高寒草甸在CP含量上顯著高于其他草地類型，而纖維含量顯著下降。新疆伊犁河谷同一草地類型，紅三葉、黃花苜蓿等豆科牧草營養(yǎng)價(jià)值要高于其他典型草種類。新疆伊犁河谷草原特有牧草伊犁絹蒿隨海拔升高營養(yǎng)價(jià)值有所提升。