日喀則天然草地6種牧草營養(yǎng)成分分析

張 敏，王曉麗，馬玉壽*，王彥龍，楊時海，董瑞珍，張力天，秦金萍

(1.青海大學(xué)畜牧獸醫(yī)科學(xué)院，青海 西寧 810016； 2.西藏百亞成未來草牧業(yè)研究院有限責(zé)任公司，西藏 日喀則 857800；3.西藏云旺實業(yè)有限公司，西藏 日喀則 857000)

中國的天然草地主要分布在西北部，大部分地區(qū)降水稀少，熱量充足。西藏天然草地面積位居全國之首，約占我國草原總面積的五分之一。西藏南部的日喀則市位居西藏天然草地面積的第三位，約占西藏草原總面積的16%。日喀則市的牦牛、藏羊、藏雞等畜產(chǎn)品，深受廣大消費者的喜愛。畜牧業(yè)作為日喀則市重要支柱產(chǎn)業(yè)，是當(dāng)?shù)啬撩裰匾慕?jīng)濟來源。發(fā)展畜牧業(yè)的重要基礎(chǔ)是牧草，牧草作為草食家畜的主要營養(yǎng)來源，為家畜提供蛋白質(zhì)、脂肪、維生素、礦物質(zhì)以及其他生長所必需的營養(yǎng)物質(zhì)[1-2]。

日喀則市的經(jīng)濟水平和牧民的生活水平依賴畜牧業(yè)的發(fā)展。牧草營養(yǎng)價值是影響畜牧業(yè)的重要因素，品質(zhì)優(yōu)良的草地資源能夠促進畜牧業(yè)的發(fā)展。牧草的營養(yǎng)價值是其植物體內(nèi)多項營養(yǎng)成分含量的綜合體現(xiàn)，包括可被家畜利用的各種化學(xué)物質(zhì)成分[3]，牧草的品質(zhì)直接影響家畜的生長，進而影響畜產(chǎn)品的品質(zhì)與數(shù)量。受氣候、土壤等因素的影響，不同地區(qū)牧草所含的營養(yǎng)成分有所差異，畜產(chǎn)品的品質(zhì)也表現(xiàn)出不同[4-6]。在以往研究中，多以單一的營養(yǎng)指標(biāo)對牧草品質(zhì)進行評價，其結(jié)果不能準(zhǔn)確地評價出營養(yǎng)價值。牧草營養(yǎng)成分高低是評價牧草價值的一項重要指標(biāo)，如果只通過一項或少數(shù)幾項指標(biāo)來對牧草品質(zhì)的優(yōu)劣進行評定，很難反應(yīng)各牧草的營養(yǎng)價值以及不同牧草間的質(zhì)量差異。本文對日喀則市12個縣天然草地的6種牧草營養(yǎng)價值采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法進行評價，分析了不同地區(qū)牧草營養(yǎng)價值的變化，進而為合理利用草地資源提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 研究區(qū)概況

日喀則市位于西藏南部(27°13′～31°49′N，82°01′～90°20′E)，平均海拔4 000 m 以上。大部分地區(qū)10月至翌年5月，干旱多風(fēng)，低溫少雨雪，降水量不到全年降水的10%，為干季。5—9月，氣候溫和，空氣濕潤，降水量約占全年降水的90%以上，降水量集中在7—8月，為雨季。日喀則市南部部分地區(qū)具有亞熱帶半濕潤季風(fēng)氣候的特點，氣候溫和濕潤，年均氣溫7～8 ℃，生長期約占全年的三分之二，年均降水量可達900 mm，如亞東縣和吉隆縣。

本試驗?zāi)敛輼悠酚?020年8月20日至9月8日分別采自日喀則市的拉孜縣、仁布縣、南木林縣、謝通門縣、定結(jié)縣、崗巴縣、昂仁縣、亞東縣、薩嘎縣、定日縣、仲巴縣、白朗縣12個縣。日喀則市天然草地植被組成主要以禾本科的白草(Pennisetumflaccidum)、固沙草(Orinusthoroldii)、草地早熟禾(Poapratensis)等為主，莎草科的高山嵩草(Kobresiapygmaea)、華扁穗草(Blysmussinocompressus)等為主，小灌木以砂生槐(Sophoramoorcroftiana)等為主。樣地信息見表1。

表1 樣地信息

表1(續(xù))

1.2 試驗方法

1.2.1 樣品采集 在日喀則市天然草地選取6種牧草劃分為禾本科、莎草科和小灌木3類。白草為優(yōu)良牧草，莖葉柔軟，可食性高，牛、羊都喜食，再生性良好。在路邊、河谷、山坡和沙地等都有分布。固沙草為較典型的干草原牧草，多年生，生于高海拔干燥沙地或沙丘及低矮山坡上。草地早熟禾耐旱性強，樣本采自拉孜縣、仁布縣和南木林縣，蓋度較低，但分布較廣。高山嵩草樣本采自昂仁縣、亞東縣和定日縣，多生長于草甸，濕潤草地也有分布。華扁穗草樣本采自謝通門縣、仲巴縣和定結(jié)縣，主要分布在沼澤和濕潤草地。砂生槐生長在石礫灌木叢，樣本采自白朗縣和南木林縣。6—7月砂生槐幼嫩，可直接供牛、羊采食，8—9月莢果成熟，可做為家畜飼料。

在所測每個樣點內(nèi)隨機布置3個0.5 m×0.5 m樣方。在每個樣方內(nèi)按種選取有代表性的10株植物，測量其自然高度，取平均值。采用目測法測量樣方內(nèi)植被總蓋度和物種的分蓋度。將每個樣方收集的牧草樣品分別放入信封袋中，置于室內(nèi)自然風(fēng)干，然后利用不銹鋼微型粉碎機將風(fēng)干草樣粉碎，過0.42 mm篩，自封袋進行儲存，供分析用[7]。

重要值計算公式：重要值=(相對蓋度+相對高度+相對生物量)/3。

1.2.2 營養(yǎng)成分指標(biāo)的測定 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，鈣(Ca)采用高錳酸鉀滴定法測定，磷(P)采用釩鉬酸銨比色法測定[8]。

1.3 數(shù)據(jù)處理

運用Excel 2019對試驗數(shù)據(jù)進行記錄和分析，用灰色關(guān)聯(lián)度分析法，以CP、Cash、EE、NDF、ADF、Ca和P這7個指標(biāo)來評價牧草的營養(yǎng)價值，對不同縣域的供試牧草的營養(yǎng)價值進行綜合評定[9-10]。利用SPSS 20.0軟件對牧草的相對蓋度、相對高度、相對生物量和重要值進行差異顯著分析；對牧草的營養(yǎng)價值指標(biāo)進行差異顯著分析，包括粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、酸性洗滌纖維(ADF)、中性洗滌纖維(NDF)、粗灰分(Cash)、鈣(Ca)、磷(P)。3個地區(qū)以上的同類牧草采用單因素方差分析和最小顯著差數(shù)法(LSD檢驗法)，兩個地區(qū)的牧草采用獨立樣本T檢驗(置信區(qū)間95%)。

1.3.1 灰色關(guān)聯(lián)度分析法

(1)確定參考值。本文中灰色關(guān)聯(lián)性分析中參考值為成熟期苜蓿，營養(yǎng)成分指標(biāo)來自中國飼料成分及營養(yǎng)價值表[11]。苜蓿作為主要進口牧草品種之一，因其價格優(yōu)勢，日喀則市諸多畜牧養(yǎng)殖公司在進口牧草時會增大苜蓿進口份額，因此本研究將苜蓿作為參考值進行灰色關(guān)聯(lián)度分析。

(2)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理。采用均值化處理。

(3)絕對差值。用各指標(biāo)參數(shù)值的標(biāo)準(zhǔn)化值分別減去各牧草相應(yīng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值，得到一系列的標(biāo)準(zhǔn)絕對差值，從中找出最大差值和最小差值。

關(guān)聯(lián)系數(shù)：

式中：Δi(k)表示第i種牧草的k指標(biāo)于參數(shù)值的差值，0.5為分辨系數(shù)。

各指標(biāo)的加權(quán)關(guān)聯(lián)度：

式中：wi(k)表示第i種牧草指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)，n表示樣本總數(shù)[12]。

2 結(jié)果與分析

2.1 牧草重要值

白草樣本分別采自4縣，拉孜縣重要值最高，為41.46%，崗巴縣重要值最低，為9.28%。固沙草分別采自薩嘎縣和仁布縣，重要值分別為53.33%和40.52%。草地早熟禾分別采自3縣，拉孜縣最高，為2.98%，仁布縣最低，為0.84%，草地早熟禾雖重要值較低，但分布較廣。高山嵩草分別采自3縣，定結(jié)縣最高，為61.98%，亞東縣最低，為54.19%。華扁穗草采自3縣，定結(jié)縣最高，為35.07%，謝通門縣最低，為21.43%。砂生槐采自南木林縣和白朗縣，重要值分別為74.07%和22.94%。不同縣區(qū)6種牧草重要值如表2所示。

表2 不同縣區(qū)6種牧草重要值

表2(續(xù))

2.2 牧草營養(yǎng)成分分析

如圖1所示，禾本科中拉孜縣白草CP含量最高，為12.26%，與其他3縣(GB1、RB、GB2)白草CP相比差異顯著(P=0.000，P=0.037，P=0.001)。南木林縣草地早熟禾Cash含量最高，為22.26%，與拉孜縣草地早熟禾Cash有顯著差異(P=0.005)。崗巴縣白草EE含量最高，為3.85%，與其他3縣(LZ、GB1、RB)白草有顯著差異(P=0.034、P=0.020、P=0.020)。南木林縣的草地早熟禾ADF和NDF含量最低，分別為17.35%、39.82%，與其他2縣(LZ、RB)草地早熟禾ADF和NDF相比差異顯著(P=0.000、P=0.004；P=0.000、P=0.001)。仁布縣白草Ca含量最高，為0.23%，與其他3縣白草Ca(LZ、GB1、GB2)相比，差異不顯著(P=0.062、P=0.491、P=0.187)。仁布縣白草P含量最高，為0.21%，與崗巴縣白草P有顯著差異(P=0.027)。

數(shù)據(jù)為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤(n=3);不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。圖1 6種牧草營養(yǎng)價值變化特征Fig.1 Variation characteristics of nutritional value of 6 kinds of forages

莎草科中昂仁縣的高山嵩草CP含量最高，為17.60%，與亞東縣高山嵩草有顯著差異(P=0.000)。謝通門縣的華扁穗草Cash含量最高，為12.06%，與其他2縣(ZB、DJ)有顯著差異(P=0.000、P=0.000)。謝通門縣的華扁穗草EE含量最高，為3.87%，與定結(jié)縣有顯著差異(P=0.034)。謝通門縣華扁穗草ADF和NDF含量最低，分別為17.04%，39.41%，ADF與其他2縣(ZB、DJ)無顯著性差異(P=0.147、P=0.572)，NDF與仲巴縣的有顯著性差異(P=0.042)。昂仁縣高山嵩草Ca含量最高為0.47%，與其他2縣(YD、DR)無顯著性差異(P=0.475、P=0.095)。謝通門縣華扁穗草P的含量最高，為0.23%，與其他2縣(ZB、DJ)無顯著性差異(P=0.156、P=0.390)。

小灌木中白朗縣砂生槐CP含量較高，為23.18%，與南木林縣相比差異顯著(P=0.036)，南木林縣砂生槐Cash、EE、Ca、P含量較高，分別為7.69%、3.18%、0.36%、0.14%，南木林縣砂生槐ADF和NDF含量最低，分別為23.52%、42.26%，兩縣砂生槐的CP、ADF、Ca有顯著差異(P=0.036、P=0.006、P=0.012)。

2.3 牧草營養(yǎng)價值綜合評價

根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析法對兩種牧草的營養(yǎng)指標(biāo)進行標(biāo)準(zhǔn)化處理，以苜蓿的營養(yǎng)指標(biāo)作為參考值進行計算。不同縣域牧草營養(yǎng)價值指標(biāo)關(guān)聯(lián)系數(shù)見表3，各牧草關(guān)聯(lián)度結(jié)果見表4。根據(jù)加權(quán)關(guān)聯(lián)度對各牧草進行綜合排序，加權(quán)關(guān)聯(lián)度數(shù)值越大，與參考值差異就越小，表示牧草的營養(yǎng)品質(zhì)就越高。根據(jù)關(guān)聯(lián)度大小，不同地區(qū)6種牧草營養(yǎng)價值綜合前5排名：PF-GB1>OT-SG>KP-YD>OT-RB>KP-DR，由此可知崗巴縣的白草、薩嘎縣的固沙草、亞東縣的高山嵩草、仁布縣的固沙草和定結(jié)縣的高山嵩草營養(yǎng)價值較高。

表3 各牧草指標(biāo)關(guān)聯(lián)系數(shù)

表4 各牧草關(guān)聯(lián)度結(jié)果

表4(續(xù))

禾本科牧草營養(yǎng)價值關(guān)聯(lián)度結(jié)果見表5。由表5可知，禾本科牧草營養(yǎng)價值前5排名：PF-GB1>OT-SG>OT-RB>PF-RB>PF-LZ。

表5 禾本科牧草營養(yǎng)價值關(guān)聯(lián)度結(jié)果

莎草科牧草營養(yǎng)價值關(guān)聯(lián)度結(jié)果見表6。由表6可知，莎草科牧草營養(yǎng)價值排名：KP-YD>KP-DJ>KP-AR>BS-DJ>BS-ZB>BS-XTM。

表6 莎草科牧草營養(yǎng)價值關(guān)聯(lián)度結(jié)果

小灌木營養(yǎng)價值排名：SM-BL>SM-NML,其中SM-BL關(guān)聯(lián)度為0.746，SM-NML關(guān)聯(lián)度為0.674。

3 討論與結(jié)論

牧草營養(yǎng)的高低，是指其所含營養(yǎng)成分的多寡以及有多少可以被動物利用和吸收。牧草質(zhì)量的基礎(chǔ)就是其所含不同類型營養(yǎng)成分的多少，含容易被動物消化的物質(zhì)越多，其質(zhì)量就越高。反之亦然。家畜的生長，以及維持自身生命活動，最需要的是能量和蛋白質(zhì)。CP也有類似于淀粉和脂肪類物質(zhì)的結(jié)構(gòu)和成分，也可用作能量物質(zhì)。CP的含量越高，NDF和ADF含量較低，其營養(yǎng)價值越高[13-14]。本次研究的6種牧草中，白朗縣砂生槐CP含量最高，定結(jié)縣華扁穗草的ADF含量最低，謝通門縣華扁穗草NDF含量最低。牧草的品質(zhì)也受到礦物質(zhì)元素的影響[15]。Ca、P是動物體內(nèi)含量較多的礦物元素，缺乏Ca、P會導(dǎo)致骨骼變形，生長緩慢，出現(xiàn)佝僂病，謝通門縣高山嵩草中Ca含量最多，仁布縣白草中P含量最多。適口性也作為評價牧草品質(zhì)的重要指標(biāo)。牧草的適口性越好，草食家畜的采食量就越高，雖然人們期望牧草蛋白含量高，但是應(yīng)當(dāng)注意是否能夠被家畜所消化利用。高質(zhì)量牧草的特征從外觀來看，葉片多、具有柔軟的莖桿、顏色較綠，葉莖比高，并且?guī)в蟹枷愕臍馕?。這種牧草一般情況下蛋白和能量的含量較高，纖維含量較低，家畜采食之后能夠很快被消化利用，能顯著增加家畜的采食量[16-23]。

牧草的營養(yǎng)價值作為評價牧草優(yōu)良的重要指標(biāo)之一，評價過程中，僅用單一的營養(yǎng)指標(biāo)評價牧草的營養(yǎng)價值不夠全面?；疑P(guān)聯(lián)度分析法可以綜合考慮各個因子的作用，評價結(jié)果會更加科學(xué)和全面[24-26]。李超等[27]用灰色關(guān)聯(lián)分析法對九個苜蓿品種的分支期、現(xiàn)蕾期和初花期的水分生理和產(chǎn)量等指標(biāo)進行分析，綜合評價結(jié)果表明葉片水勢與葉片相對含水量呈極顯著正相關(guān)，與葉片保水力呈極顯著負相關(guān)。

本研究采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對日喀則市不同牧草的營養(yǎng)價值進行綜合評定，根據(jù)不同縣不同牧草營養(yǎng)價值綜合排名，崗巴縣的白草、薩嘎縣的固沙草、亞東縣的高山嵩草、仁布縣的固沙草和定結(jié)縣的高山嵩草營養(yǎng)價值較高，南木林縣草地早熟禾營養(yǎng)價值較差。根據(jù)同科牧草營養(yǎng)價值排名，禾本科崗巴縣的白草、薩嘎縣和仁布縣固沙草、仁布縣白草和拉孜縣白草營養(yǎng)價值較高，莎草科亞東縣、定結(jié)縣和昂仁的高山嵩草均比其他縣的華扁穗草營養(yǎng)價值高，小灌木砂生槐為白朗縣的營養(yǎng)價值高。