藏北地區(qū)適宜種植的6種飼草品質(zhì)分析

中圖分類號：S546 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0435（2025）05-1458-07

Abstract：Forage scarcity constitutes a critical botleneck for livestock husbandry development in the northern Tibet，where establishing high-quality，productive artificial grasslands is recognized as a pivotal solution. This study systematically evaluated six high-yield forages previously screened for artificical grasslands establishment in Nagqu （Auena satiua， Triticum secale， Brassca rapa，Brasica napus，Elymus sibiricus and Elymus nutans），using near-infrared reflectance spectroscopy （NIRS）to assessthe nutritional parameters of dry forages and comprehensively evaluating the forage quality of them through grading index （GI）．Results demonstrated that four annual forages exhibited crude protein（CP）content of 10.45% to 17.99% ，neutral detergent fiber （NDF）content ranged from 34.03% to 65.76% ，acid detergent fiber（ADF）content ranged from 27.23% to 41.52% ，and GI values ranged from 1O.63 to 86.85. Meanwhile，CP had a strong positive correlation with GI，while fiber（e.g.，NDF and ADF） content had a negative corelation with GI. Allsix species met or exceeded fourth grade forage standards （ GIgt;6.28MJ） ，with B ：rapa achieving premium-grade classification （ _?GIgt;53.68MJ） . Superior performance in total energy content，mineral content，and palatability positions B rapa as the optimal candidate for regional promotion in the northern Tibet.

Key words：Nagqu region;Nutritional value ;Forage quality;Near-infrared reflectance spectroscopy technology; Grading index

西藏是我國畜牧業(yè)生產(chǎn)的重要基地，但由于自然條件相對惡劣，天然草地產(chǎn)草量低，飼草短缺嚴重制約了該地區(qū)畜牧業(yè)的發(fā)展[1-2]。藏北那曲地區(qū)作為西藏的主要牧業(yè)區(qū)，牧業(yè)人口占總?cè)丝诘?90% 以上，草畜矛盾尤為尖銳[3。因此，在適宜的地區(qū)建植優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的人工草地，為家畜提供充足的優(yōu)質(zhì)飼草，有助于緩解那曲地區(qū)乃至整個西藏地區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展的飼草短缺問題[4-5]。

飼草品質(zhì)的高低對牛、羊等家畜的生產(chǎn)性能有決定性影響[6-7]。評價飼草品質(zhì)的主要指標包括營養(yǎng)價值（營養(yǎng)成分含量和消化率）采食量和適口性等，也可以通過換算單位飼草的家畜產(chǎn)奶量或凈增重來間接反映飼草品質(zhì)[7-8]。其中，飼草的營養(yǎng)成分主要包含蛋白質(zhì)、脂肪、碳水化合物和礦物質(zhì)等，同時，纖維含量作為重要的能源物質(zhì)也會影響采食量和適口性[9-10]。傳統(tǒng)的飼草營養(yǎng)價值評定過程復(fù)雜，近紅外光譜（Near-infrared reflectance spectroscopy，NIRS）作為新興的光譜分析技術(shù)，因其快速、實時等優(yōu)點成為當前飼草營養(yǎng)成分測定的標準方法之—[11-12]。劉哲等13利用NIRS技術(shù)結(jié)合實驗室化學(xué)檢測數(shù)據(jù)定量分析內(nèi)蒙古天然牧草的營養(yǎng)成分，發(fā)現(xiàn)NIRS預(yù)測值與實際化學(xué)檢測值的相關(guān)性在0.9以上，表明NIRS定量分析的可行性。不同飼草的營養(yǎng)指標差異較大，單一指標的分析缺乏綜合性。雖然通過數(shù)學(xué)分析方法[14-16]可以結(jié)合多個營養(yǎng)指標進行綜合評價，但并未充分考慮采食量和消化率等指標，對比來說相對飼喂價值（Relativefeedingvalue，RFV）、相對牧草品質(zhì)（Relative foragequality，RFQ）和分級指數(shù)（Gradingindex，GI）等綜合評價指數(shù)[17-19]為飼草品質(zhì)的定量分析和科學(xué)比較提供有效途徑。其中，RFQ被認為比RFV更能反映家畜的生產(chǎn)性能（如增重或產(chǎn)奶量）20]，而GI綜合考慮了粗蛋白、干物質(zhì)采食量和粗飼料可利用能量的等指標，科學(xué)系統(tǒng)地表征了家畜營養(yǎng)代謝規(guī)律和飼草的營養(yǎng)效能，更具有生物學(xué)意義[21]。王艷菲等[6結(jié)合RFV和GI對6種禾本科牧草及秸稈進行營養(yǎng)品質(zhì)評估，發(fā)現(xiàn)兩種指數(shù)的評價結(jié)果相符；且6種禾本科牧草及秸稈GI值范圍在24.28～101.38，其中沈陽羊草的品質(zhì)最好。

研究團隊前期通過試種實驗表明在充分的水肥管理條件下，西藏那曲地區(qū)可以建植高產(chǎn)的人工草地；適種飼草包括燕麥（Avenasatiua）綠麥草（Triti-cumsecale）蕪菁（Brassicarapa）飼用油菜（Brassicanapus）、老芒麥（Elymussibiricus）和垂穗披堿草（Elymus nutans）等6種[22]。但這6種飼草的品質(zhì)能否滿足家畜生產(chǎn)性能發(fā)揮的飼用需求仍不清晰。因此，本研究結(jié)合NIRS技術(shù)和GI法，測定和分析飼草的營養(yǎng)價值，進一步評估這6種飼草的飼用品質(zhì)，以探討其在提升家畜生產(chǎn)性能方面的潛力，進而判斷這些高產(chǎn)潛力的飼草是否同時具備優(yōu)質(zhì)飼草特性。

1 材料與方法

1. 1 試驗區(qū)概況

試驗區(qū)位于那曲市的高寒草甸集中分布區(qū)中 31^°16^′35^′′N，92^°06^′19^′′E ；海拔 4450m ，是西藏草地畜牧業(yè)生產(chǎn)和國家生態(tài)安全屏障的重要基地。年平均氣溫約為 -2.1^°C ，年降水量 400mm ，主要發(fā)生在6一9月，年蒸發(fā)量 1800mm 左右，相對濕度只有 51% ，土壤質(zhì)地相對粗糙。

1. 2 試驗材料

試驗材料為研究團隊在前期種植試驗中收獲的6種高產(chǎn)飼草，具體信息如表1所示。取經(jīng)過烘干處理的4種一年生飼草樣品測定其營養(yǎng)價值指標，而另外2種多年生飼草的營養(yǎng)指標數(shù)據(jù)通過查詢高寒地區(qū)相關(guān)研究文獻獲得，并用以求取綜合的飼用品質(zhì)。

1.3 指標測定及方法

1.3.1營養(yǎng)價值分析采用NIRS技術(shù)分析飼草營養(yǎng)價值相關(guān)的指標。以藍德雷貿(mào)易有限公司的近紅外檢測模型為數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ)，獲得本試驗一年生飼草的相關(guān)營養(yǎng)指標，包括：（1能源物質(zhì) （%） ：粗蛋白（Crudeprotein，CP）、粗脂肪（Etherextract，EE）、可溶性碳水化合物（Watersolublecarbohydrate，WSC）糖類（Sugars）果聚糖（Fructan）、非纖維性碳水化合物（Non-fibercarbohydrate，NFC）;（2）礦物質(zhì) （% ）：灰分（Ash）、鈣（Ca）、磷（P）、鉀（K）、鎂（ Mg ；（3）干物質(zhì)和纖維 （% ：干物質(zhì)（Drymatter，DM）、木質(zhì)素（Lignin）、酸性洗滌纖維（Aciddetergent fiber，ADF）、中性洗滌纖維（Neutral detergentfiber，NDF）；（4）消化率 （% DM）：總可消化養(yǎng)分（Total dissolved nutrient，TDN），30 和 48h NDF可消化率（dNDF30和dNDF48），30和 48h 體外干物質(zhì)（DM）消化率（IVTDMD30和IVTDMD48）。需指出，本實驗未對2種多年生飼草的營養(yǎng)價值進行獨立的測定，而只是基于相關(guān)文獻數(shù)據(jù)對其飼用品質(zhì)進行評估。

1.3.2飼用品質(zhì)評估基于藍德雷貿(mào)易有限公司測試所得的相對飼喂價值（RFV， % ）相對牧草品質(zhì)（RFQ， % ）、每噸干物質(zhì)產(chǎn)奶量（Mlikper tonDM，kg）綜合評估本試驗一年生飼草的飼用品質(zhì)，并結(jié)合表征絕對能值的分級指數(shù)（GI，MJ確定本試驗?zāi)繕送茝V飼草品種的飼用等級，其中一年生飼草的GI值基于NIRS測試所得的數(shù)據(jù)計算，多年生飼草的GI值基于高寒地區(qū)研究的文獻數(shù)據(jù)[23-25]計算，GI的計算公式如下[26]：

ΔVDMI=1.2×BW/NDF

GI=NEL×VDMI×CP/NDF

式中：NEL（ MJ?kg^-1） 為產(chǎn)乳凈能值， ΔDF（%） 為酸性洗滌纖維含量； VDMI（kg?d^-1） 為飼草干物質(zhì)隨意采食量，BW（以 600kg 計）為奶牛體重，NDF（% 為中性洗滌纖維含量； CP（%） 為粗蛋白含量。

GI分級標準參考其其格等[27]研究中提供的分級標準，如表2所示，文獻中多年生飼草的營養(yǎng)成分含量，如表3所示。

1.4 數(shù)據(jù)分析

首先使用MicrosoftExcel2O19進行數(shù)據(jù)整理，隨后利用SPSS26.0軟件對飼草的營養(yǎng)指標進行描述性統(tǒng)計分析和單因素方差分析，采用TurkeyHSD進行顯著性檢驗，并結(jié)合主成分分析討論飼草營養(yǎng)指標與飼用品質(zhì)之間的關(guān)系，最后用OriginPro2024軟件完成可視化制圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 營養(yǎng)價值

從能源物質(zhì)含量（圖1A）上看，一年生飼草的粗蛋白含量為 10.45%～17.99% ，其中蕪菁的粗蛋白含量顯著高于其他飼草 （Plt;0.05） ；不同飼草的粗脂肪含量在 1.36%～2.77% 范圍內(nèi)，可溶性碳水化合物含量為 4.50%～11.60% 、糖類含量為2.48%～8.19% 、果聚糖含量為 1.09%～1.74% ，非纖維性碳水化合物含量為 13.52%～37.86% ，其中蕪菁的粗脂肪含量較低，但其非纖維性碳水化合物含量最豐富 （Plt;0.05） 。從粗蛋白、粗脂肪和非纖維性碳水化合物的能源物質(zhì)總量上看，4種飼草排序為蕪菁 （57.22%）gt; 飼用油菜 （43.66%）gt; 燕麥（34 4.13%）gt; 綠麥草 （28.74%） 。

從礦物質(zhì)含量（圖1B）上看，一年生飼草的4種礦物質(zhì)元素含量差異較小，飼草的鈣、鉀元素含量普遍高于磷、鎂元素含量，分別為 0.15%～1.63% 和 0.70%～1.56% 。蕪菁的4種礦物質(zhì)元素總量最豐富為 3.78% ，其鈣、鎂含量均顯著高于其他飼草0 .Plt;0.05） 。蕪菁灰分含量最高為11. 25% ，可知其礦物質(zhì)含量最豐富 （Plt;0.05） 。

從干物質(zhì)和纖維含量（圖1C）上看，一年生飼草的干物質(zhì)含量差異并不顯著，均在 90% 以上。4種飼草的木質(zhì)素含量為 6.07%～10.03% ，其中飼用油菜的木質(zhì)素含量最高 （Plt;0.05） 。4種飼草的ADF含量為 27.23%～41.52% ，NDF含量為 34.03%～ 65.76% ，且蕪菁的ADF和NDF含量均顯著低于其他飼草 。

從消化率（圖1D）上看，一年生飼草的 48h 體外干物質(zhì)消化率為 74.21%DM～88.08%DM ， ^48h NDF可消化率為 24.75%DM～38.98%DM ，其中蕪菁的體外干物質(zhì)消化率最高 ，飼用油菜的NDF消化率最低 （Plt;0.05） 。體外干物質(zhì)消化率和NDF消化率隨消化時間的增長（從 30h 至48h） 而增大，但不同飼草增幅不同，蕪菁的增幅最低分別為 6.56% 和 4.67% 。一年生飼草的總可消化養(yǎng)分含量在 53.80%DM～73.08%DM 范圍內(nèi)。其中，蕪菁的總可消化養(yǎng)分最高 ?Plt;0.05） ，其體外干物質(zhì)消化率也最高，與其低纖維含量相呼應(yīng)。

2.2 飼用品質(zhì)

如圖2所示，基于NIRS測定的營養(yǎng)指標計算預(yù)測得到一年生飼草飼用品質(zhì)的相關(guān)指標。4種飼草的每噸干物質(zhì)產(chǎn)奶量均在 1000kg 及以上，GI值在10.63～86.85 范圍內(nèi)，均達到4級及以上飼草標準中 _{GIgt;6.28MJ）} 。其中，蕪菁各項指標均最高（ Plt; 0.05），飼用品質(zhì)最好?；赗FV和GI評估，蕪菁均可達到特級飼草標準（ RFVgt;151% 或 GΓgt; 53.68MJ） 。

如圖3所示，篩選出的2個主成分因子能代表4種一年生飼草營養(yǎng)指標和飼用品質(zhì)總信息量的92.4% ，其中第1主成分貢獻率達 70.5% ，載荷量較大的是4個飼用品質(zhì)指標，其中RFV和GI在第一主成分上有著最高的載荷量，不同飼用品質(zhì)指標之間（RFV，RFQ、產(chǎn)奶量和GI有著較強的正相關(guān)性。第2主成分貢獻率為 21.9% ，載荷量較大的是木質(zhì)素和NDF可消化率，且兩者表現(xiàn)出負相關(guān)。此外，不同營養(yǎng)指標間的關(guān)系較為復(fù)雜，灰分（Ash）與不同礦質(zhì)元素呈正相關(guān)，而NDF和ADF均與粗蛋白（CP）呈負相關(guān)，木質(zhì)素與CP的相關(guān)性較弱。

如圖4所示，通過GI評估老芒麥和垂穗披堿草的飼用品質(zhì)，它們的GI值分別為16.91MJ和14.32MJ，均達到3級及以上飼草標準 MJ）。

3討論

飼草的營養(yǎng)價值主要取決于其粗蛋白和纖維含量。粗蛋白含量與飼草營養(yǎng)價值成正比，而纖維含量與其營養(yǎng)價值成反比[28-29]，這與本文結(jié)果一致。從本研究測定的一年生飼草營養(yǎng)指標來看，蕪菁的能源物質(zhì)總量最為豐富，其平均粗蛋白含量可達17.99% ，與王龍然等30研究中素有“牧草之王\"之稱的紫花苜蓿的平均粗蛋白含量 （13.50%～ 21.71% 相當。燕麥、綠麥草和飼用油菜的平均粗蛋白含量分別為 10.45%，12.45% 和 13.24% ，較譚海運等[31]報道的施肥條件下西藏地區(qū)同種飼草的粗蛋白含量高出 4.67%～7.84% ，這可能是試驗中采取的水肥管理措施不同所導(dǎo)致。纖維含量越高，飼草的適口性越差，飼草的家畜采食率或消化率就越低[32]。纖維包含纖維素、半纖維素、木質(zhì)素和硅酸鹽等結(jié)構(gòu)性碳水化合物，常分為酸性和中性洗滌纖維進行研究，它們均不易被消化利用，其中木質(zhì)素?zé)o法消化利用。本研究結(jié)果顯示，蕪菁是4種飼草中纖維含量最低的，可見其適口性較好；對應(yīng)看其體外干物質(zhì)消化率 （gt;80% 和總可消化養(yǎng)分含量 （73.08% 均最高，而其中NDF可消化率比燕麥低，這可能是受其木質(zhì)素含量較高影響。除了粗蛋白和纖維含量，礦物質(zhì)元素對維持家畜健康也至關(guān)重要，缺乏或過量均會影響其生長發(fā)育[33]。而家畜的礦物質(zhì)元素需求則需要進一步的飼喂實驗和統(tǒng)計計算來評估[34]。植物的礦物質(zhì)含量可以通過直接測定鈣、鎂、鉀和磷的總量或通過灰分（主要是鈣、磷、鉀等元素的氧化物，包含一些無機鹽）含量間接反映[35]，兩者具有一致性。本研究發(fā)現(xiàn)蕪菁的礦物質(zhì)含量在4種飼草中最豐富。此外，有研究表明飼喂高礦物質(zhì)含量的飼草，可有效提高家畜的營養(yǎng)調(diào)節(jié)代謝[36]。因此，蕪菁作為高蛋白、低纖維且高礦物質(zhì)含量的飼草，在保障家畜生長代謝和維持其健康等方面有著極大潛力，富有極高的營養(yǎng)價值。其他高產(chǎn)的飼草也具有較高的粗蛋白含量（ gt; 10% ），單位干物質(zhì)的總可消化養(yǎng)分含量均在 50% 以上，礦物質(zhì)含量也不低，同樣可以作為家畜的飼草料。需要說明的是，本研究未直接測定多年生飼草的營養(yǎng)指標，故無法直接將蕪菁與它們進行對比討論。

飼用品質(zhì)指標基于營養(yǎng)指標（主要是粗蛋白和纖維含量）通過一定計算獲得，是飼草營養(yǎng)價值的綜合反映。本研究中4種飼用品質(zhì)指標間有著較強的相關(guān)性，且由于GI在綜合考慮上的科學(xué)性更強6，本文主要根據(jù)GI值對飼用品質(zhì)進行綜合討論。從結(jié)果上看，本研究中6種高產(chǎn)飼草：燕麥、綠麥草、蕪菁、飼用油菜、老芒麥和垂穗披堿草均具有較高的飼用品質(zhì)，GI值均可達到4級及以上飼草標準 （gt;6.28MJ） ；其中，蕪菁的飼用品質(zhì)最好，GI值可達到特級飼草標準 （gt;53.68MJ） 。對比不同飼草的GI值，2種十字花科飼草（蕪菁和飼用油菜）的飼用品質(zhì)高于4種禾本科飼草，而禾本科飼草中2種多年生飼草（老芒麥和垂穗披堿草）又高于一年生飼草（燕麥和綠麥草）。因此，飼草品質(zhì)受植物種類影響[37]。馬一棟等[38]研究發(fā)現(xiàn)對比其他十字花科作物（如小白菜、蘿卜和芥菜等），蕪菁具有較高的飼用價值，本研究中蕪菁的品質(zhì)高于飼用油菜則在一定程度支持該觀點。許濤等1應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度法評估飼草品質(zhì)，同樣發(fā)現(xiàn)燕麥的飼用品質(zhì)要低于垂穗披堿草，與本文結(jié)論一致。但是，本文中多年生飼草的GI值是基于文獻中的營養(yǎng)指標數(shù)據(jù)計算得出，故結(jié)論可能存在一定的不確定性。但考慮到相似地區(qū)的同種飼草性狀具有一定的相似性，故該結(jié)論仍然具有可信度。除飼草種類影響外，飼草品質(zhì)同樣受氣候、水肥條件、種植密度和刈割方式等管理方式的綜合影響[37.39-40]，應(yīng)結(jié)合草地管理等有效措施進一步提高常見飼草的營養(yǎng)品質(zhì)，保障高寒草地畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

4結(jié)論

本研究分析了藏北地區(qū)6種高產(chǎn)飼草的營養(yǎng)成分和飼用品質(zhì)，結(jié)果表明試驗中6種飼草的飼用品質(zhì)均可達到或超過4級飼草標準，適合本地區(qū)家畜飼養(yǎng)。其中，蕪菁的飼用品質(zhì)達到特級飼草標準，在藏北地區(qū)具備較高的推廣潛力。需要注意的是，單一飼草的種植模式可能面臨生態(tài)脆弱性和營養(yǎng)單一性的問題。未來要注重飼草多樣性和生態(tài)適應(yīng)性的協(xié)同發(fā)展，進一步構(gòu)建“生態(tài)-營養(yǎng)-經(jīng)濟”三維評估體系。通過合理搭配不同飼草，構(gòu)建多層次、多功能且高產(chǎn)的人工草地生態(tài)系統(tǒng)，在提升畜牧業(yè)生產(chǎn)效率的同時確保草地建設(shè)的可持續(xù)性。

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（責(zé)任編輯彭露茜）