川西北高寒草地潛在生態(tài)草種營(yíng)養(yǎng)成分的比較研究

摘要：對(duì)四川西北部高寒草甸草地的5種潛在生態(tài)草種不同生育期的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行了分析，結(jié)果表明，各草種不同生育期的粗水分、干物質(zhì)、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、粗灰分等含量不同。其中賴(lài)草的干物質(zhì)、蛋白質(zhì)、粗脂肪、無(wú)氮浸出物和粗灰分含量顯著高于川草Ⅰ號(hào)、川草Ⅱ號(hào)、垂穗鵝冠草和硬桿仲冰草等4種草。5種草不同生育期營(yíng)養(yǎng)成分的分析結(jié)果表明，各草種分蘗期和孕穗期的粗水分、粗灰分、蛋白質(zhì)、粗脂肪以及鈣、磷含量明顯高于結(jié)實(shí)期，而粗纖維、干物質(zhì)和除賴(lài)草外的無(wú)氮浸出物含量則相反。表明在利用這些草種的過(guò)程中應(yīng)抓好分蘗期的管理工作，以達(dá)到充分利用其飼用價(jià)值的目的。

關(guān)鍵詞：高寒草甸草地；牧草；營(yíng)養(yǎng)價(jià)值

中圖分類(lèi)號(hào)：S812.3；S543；S816.15 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：0439-8114(2008)05-0567-04

Comparison of Nutritional Component of Five Grass Species Used for Ecology in the Future in North-west Plateau of Sichuan Province

QIU Xiang1，YANG Man-ye2，JIANG Ming-feng1，LIN Ya-qiu1，DAO Li-gang2

(1. College of Life Science and Technology，South-west University for Nationalities，Chengdu 610041，China；

2. Sichuan Grassland Science Academy，Chengdu 611731，China)

Abstract：The contents of dry matter，crude protein，crude fat，crude fiber and crude ash of 5 grass species in north-west plateau of Sichuan province were determined. The results showed that the nutritional component was related to development period of grass species. And the contents of crude water，dry matter，crude protein，crude fat，nitrogen-free extract and crude ash of Aneurolepidium dasystachys were significantly higher than those Sichuan grassⅠ，Sichuan grassⅡ，Roegneria nutans and Grenus kengyilia. The contents of crude water，crude ash，crude protein，crude fat，P and Ca in stooling stage and booting stage were significantly higher than those tillering and boot stage were significantly high than seed setting stage. Conversely，the content of crude fiber，dry matter and nitrogen-free extract were high in setting stage although the content trends Aneurolepidium dasystachys has a little different. Therefore，we speculate that the management of these grass species should be especially strengthened during the tillering stage. But the contents of crude fiber，dry matter and nitrogen-free extract were higher in seed setting stage. Therefore，the management in tillering stage of the grass species wase the key factor for the effective use of the grass.

Key words：plateau grassland；grass species；nutritive value

川西北高寒草甸草地，是我國(guó)5大牧區(qū)之一[1]，地處青藏高原東緣，草原面積0.16億hm²，可利用草原0.12億hm²，是長(zhǎng)江、黃河上游的重要草地生態(tài)屏障[2]。該地區(qū)生態(tài)脆弱，草原退化和沙化日益嚴(yán)重。研究這一區(qū)域草原退化和沙化綜合治理技術(shù)模式和技術(shù)體系，對(duì)于長(zhǎng)江、黃河上游地區(qū)的水土保持、水源涵養(yǎng)、加速生態(tài)屏障建設(shè)、發(fā)展農(nóng)牧業(yè)等具有重大的現(xiàn)實(shí)意義[3]。當(dāng)前，川西北高寒草甸草地的生態(tài)環(huán)境由于受人為因素和氣候因素變化的影響，草地沙化現(xiàn)象日益嚴(yán)重，并由此導(dǎo)致嚴(yán)重的生態(tài)問(wèn)題和經(jīng)濟(jì)問(wèn)題[4]。因此，抑制草地沙化，對(duì)已經(jīng)沙化的草地加以治理、恢復(fù)是當(dāng)前面臨的主要任務(wù)。目前該地區(qū)已經(jīng)開(kāi)展了“退化草原治理技術(shù)與示范”等項(xiàng)目。這些項(xiàng)目均選用能適應(yīng)極端冷熱、干旱、強(qiáng)風(fēng)、高輻射、基質(zhì)貧瘠等條件并且在沙化較為嚴(yán)重的荒漠化地區(qū)仍能生長(zhǎng)的本地禾本科植物來(lái)治理沙化的草地，以防止從其他地區(qū)引進(jìn)新的治沙草種進(jìn)行沙化草地治理而帶來(lái)的生態(tài)風(fēng)險(xiǎn)。在川西北高原上已經(jīng)使用的賴(lài)草、川草Ⅰ號(hào)、川草Ⅱ號(hào)、垂穗鵝冠草和硬桿仲冰草等，均是四川省草原研究院通過(guò)長(zhǎng)期研究而選擇出的優(yōu)良生態(tài)草種。因此，對(duì)這些具有潛在生態(tài)價(jià)值的禾本科植物進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)、價(jià)值評(píng)估，可將生態(tài)治理與它們的飼用價(jià)值結(jié)合起來(lái)，有利于調(diào)動(dòng)當(dāng)?shù)啬撩駞⑴c生態(tài)治理的積極性。從長(zhǎng)遠(yuǎn)來(lái)看，選用兼具生態(tài)價(jià)值和飼用價(jià)值的本地草種可能更有利于川西北高原的生態(tài)治理[5]。本文測(cè)定了前述5種禾本科草種的營(yíng)養(yǎng)成分含量，旨在從營(yíng)養(yǎng)學(xué)的角度評(píng)估這5種草。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地自然概況

研究地點(diǎn)位于四川西北部的紅原縣境內(nèi)，地理位置N 31°51′，E 101°51′，海拔約3 500 m；氣候?qū)俅箨懶愿咴瓬貛Ъ撅L(fēng)氣候，日溫差大；年有霜期344.5 d，無(wú)絕對(duì)無(wú)霜期；年均溫為0.6～1.1℃，1月最熱日均溫-10.9℃，7月最熱日均溫11.2℃，極端低溫-39.7℃(1991年)，極端高溫24.3℃(1991年)，≥0℃的有效積溫僅386.2℃；最大凍土深度101 cm；年均降水量為650～730 mm，主要集中在5～9月，平均相對(duì)濕度72%；年日照2 402 h。土壤主要為亞高山草甸土，草地類(lèi)型主要為亞高山草甸[6，7]。試驗(yàn)地土壤主要為沙土，疏松無(wú)結(jié)構(gòu)，無(wú)明顯層次，在0～15 cm土層內(nèi)pH值為6.29，有機(jī)質(zhì)為177.50 g·kg^-1，全氮為2.91 g·kg^-1，總磷為0.38 g·kg^-1，總鈣為1.51 g·kg^-1。

1.2 材料與儀器

供試草種為禾本科賴(lài)草(Aneurolepidium dasystachys)，垂穗鵝冠草(Roegneria nutans)，硬桿仲冰草(Grenus kengyilia)，川草Ⅰ號(hào)和川草Ⅱ號(hào)系四川省甘孜州野生披堿草通過(guò)系統(tǒng)選育形成。5種草的樣本均采自位于四川省阿壩州紅原縣的四川省川草生態(tài)草業(yè)科技開(kāi)發(fā)有限責(zé)任公司的試驗(yàn)示范基地。試驗(yàn)所用儀器包括梅特勒320型酸度計(jì)、瑞典FOSS 2200型凱氏定氮儀、意大利Velp SER148型脂肪測(cè)定儀、意大利Velp FIWE6型纖維測(cè)定儀、沈陽(yáng)節(jié)能電爐廠SRJX-4-9型灰化爐、上海尤尼柯儀器公司7200型可見(jiàn)光分光光度計(jì)等。

1.3 觀察項(xiàng)目與方法

試驗(yàn)期為1年，分3個(gè)生育期刈割，分別是分蘗期(6月10日)，孕穗期(7月30日)，結(jié)實(shí)期(9月20日)，每次采樣面積為1 m²，留茬高度3 cm左右，稱(chēng)取鮮草重量，在60℃恒溫干燥箱內(nèi)測(cè)定游離水，同時(shí)制備風(fēng)干樣品，粉碎通過(guò)40目分析篩備用。

樣品測(cè)定方面，粗水分測(cè)定參照GB50093-85直接干燥法；粗蛋白(CP)測(cè)定參照GB5009 5-85凱氏定氮法；粗脂肪(EE)測(cè)定參照GB5009 6-85索氏萃取法；粗纖維(CF)測(cè)定參照GB5515-85測(cè)定；粗灰分(CA)測(cè)定參照GB50094-85灼燒重量法，在灰化爐560℃溫度下燒灼4 h測(cè)定；用高錳酸鉀滴定法和磷-釩鉬酸銨光電比色測(cè)定Ca和P的含量[8]。試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理，采用SPSS軟件進(jìn)行方差統(tǒng)計(jì)與分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 粗水分、干物質(zhì)和粗蛋白含量

不同草種粗水分、干物質(zhì)和粗蛋白含量的測(cè)定結(jié)果見(jiàn)表1。由表1可知，賴(lài)草、川草Ⅰ號(hào)、川草Ⅱ號(hào)、垂穗鵝冠草和硬桿仲冰草5種牧草的粗水分含量是分蘗期>結(jié)實(shí)期>孕穗期，且3個(gè)時(shí)期平均值顯示，垂穗鵝冠草粗水分含量顯著高于其他4種牧草(P<0.05)；5種牧草干物質(zhì)含量為分蘗期<孕穗期<結(jié)實(shí)期，其3個(gè)時(shí)期平均值顯示，賴(lài)草干物質(zhì)含量高于其他牧草(P<0.05)。5種牧草的蛋白質(zhì)含量是分蘗期>孕穗期>結(jié)實(shí)期，且3個(gè)時(shí)期平均值顯示，賴(lài)草的蛋白質(zhì)含量高于其他牧草；由表1可知，賴(lài)草除粗水分外，干物質(zhì)和蛋白質(zhì)含量均高于其他牧草。比較5種牧草的粗水分和蛋白質(zhì)含量，結(jié)果表明，5種牧草的粗水分和蛋白質(zhì)含量在分蘗期最高，干物質(zhì)含量則與之相反。

2.2 粗脂肪、粗纖維與無(wú)氮浸出物含量

不同草種的粗脂肪、粗纖維與無(wú)氮浸出物含量存在顯著差異(表2)。從不同發(fā)育期看，各牧草粗脂肪含量在分蘗期極顯著(P<0.01)高于其他2個(gè)生育期，且其平均值以賴(lài)草為最優(yōu)；而粗纖維和無(wú)氮浸出物含量(除賴(lài)草外)，分蘗期極顯著(P<0.01)低于孕穗期和結(jié)實(shí)期；賴(lài)草的無(wú)氮浸出物含量在分蘗期顯著高于孕穗期和結(jié)實(shí)期，其他幾種牧草則與之相反，平均值相比，賴(lài)草最低。

2.3 粗灰分、鈣、磷含量

對(duì)粗灰分含量進(jìn)行方差分析，結(jié)果(表3)表明，在3個(gè)生育期中，賴(lài)草極顯著(P<0.01)地高于其他牧草。變化趨勢(shì)為賴(lài)草粗灰分含量最高，其次為硬桿仲冰草、垂穗鵝冠草、川草Ⅱ號(hào)、川草Ⅰ號(hào)。從不同生育期看，各牧草分蘗期的粗灰分含量極顯著(P<0.01)地高于其他2個(gè)生育期。

不同草種的鈣和磷含量存在差異。各牧草鈣、磷含量在3個(gè)生育期中，分蘗期顯著高于孕穗期和結(jié)實(shí)期。5種牧草相比，賴(lài)草的鈣、磷含量均極顯著地低于(P<0.01)其他4種牧草。

3 討論

為了控制沙化的繼續(xù)擴(kuò)大，近年來(lái)，我國(guó)對(duì)生態(tài)建設(shè)、植被恢復(fù)、環(huán)境治理的投資力度不斷加大。我們?cè)谒拇ㄊ∥鞅辈康貐^(qū)多年的植被恢復(fù)實(shí)踐中注意到，真正意義上適宜于高寒、干旱半干旱地區(qū)進(jìn)行工程治理的植被恢復(fù)種質(zhì)資源十分匱乏[9]。但是在沙化草地的治理過(guò)程中只考慮草種的生態(tài)效益將會(huì)限制社會(huì)資源的投入，而一些兼具生態(tài)效應(yīng)和飼料價(jià)值的草種可能更適宜于川西北高原沙化草地的生態(tài)治理[10]。因此，人們致力于種植適合于該地生存環(huán)境的牧草成為重點(diǎn)。而對(duì)這些草種的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行初步研究也有利于我們從另一角度評(píng)估這些草種在生態(tài)治理中的價(jià)值。本文對(duì)川西北高原沙化草地治理中常用的5種禾本科草種的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行了初步分析，為更合理的利用這些兼具生態(tài)效益和飼用價(jià)值的草種提供了基礎(chǔ)資料。

研究結(jié)果表明，不同草種不同生育期的粗蛋白、粗灰分、粗纖維和粗蛋白等的含量不同。其中，賴(lài)草與川草Ⅰ號(hào)、川草Ⅱ號(hào)、垂穗鵝冠草和硬桿仲冰草的干物質(zhì)、蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗纖維、無(wú)氮浸出物和粗灰分含量相比，賴(lài)草顯著高于其他草種。但粗水分、鈣、磷和無(wú)氮浸出物含量方面，賴(lài)草卻低于其他草種。并且各草種從不同生育期分析結(jié)果可以看出，分蘗期和孕穗期的粗水分、粗灰分、蛋白質(zhì)、粗脂肪、以及鈣磷含量明顯高于結(jié)實(shí)期，而粗纖維、干物質(zhì)和除賴(lài)草外的無(wú)氮浸出物的含量則相反，因此抓好生育期的前期管理是獲得優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的關(guān)鍵。這些數(shù)據(jù)也表明在運(yùn)用這些草種作為飼草時(shí)，良好的管理與適當(dāng)?shù)牟墒諘r(shí)機(jī)不但是獲得生態(tài)效益的保障，也是充分利用其飼料價(jià)值的關(guān)鍵。

從不同發(fā)育期還可以看出，賴(lài)草在結(jié)實(shí)期的蛋白質(zhì)、粗纖維、粗灰分以及磷含量明顯高于同一時(shí)期的其他草種。雖然賴(lài)草的粗蛋白含量在分蘗期低于其他草種，但從3個(gè)生育期的平均值來(lái)看，賴(lài)草的蛋白質(zhì)含量則優(yōu)于其他草種。影響粗蛋白含量的因素很多，如品種、氣候、收獲、儲(chǔ)藏等，通過(guò)改進(jìn)一些條件可以再提高賴(lài)草的粗蛋白含量；賴(lài)草與其他草種相比，其粗纖維含量偏高，會(huì)影響適口性；但我們可以利用賴(lài)草和其他草種進(jìn)行雜交來(lái)改良提高其適口性；針對(duì)賴(lài)草鈣、磷含量略低的情況，也可以通過(guò)與其他鈣、磷含量高的牧草雜交選育加以解決。由以上分析可見(jiàn)，賴(lài)草與川草Ⅰ號(hào)、川草Ⅱ號(hào)、垂穗鵝冠草和硬桿仲冰草4種草相比，具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，加上其對(duì)川西北高原沙化草地的良好適應(yīng)性，完全可以作為治理草原沙化的首選草種。由于賴(lài)草可在海拔4 700 m的青藏高原等十分嚴(yán)酷的生境中頑強(qiáng)生存，因此可作為局部地帶的優(yōu)勢(shì)種或建群種，還可以作為生態(tài)建設(shè)、植被恢復(fù)十分重要的資源和物質(zhì)基礎(chǔ)。目前賴(lài)草作為原始試驗(yàn)材料和優(yōu)良牧草，在作物遺傳育種和草原改良與培育利用方面，已有不同程度地應(yīng)用[11，12]。我們有理由相信，利用賴(lài)草具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，具有耐干旱、耐寒冷、耐鹽堿等抗性基因和易于建立無(wú)性系等特點(diǎn)，通過(guò)擴(kuò)大種子繁殖加以合理地利用，可以成功地用于草地沙化的治理，如在生態(tài)建設(shè)中加以推廣應(yīng)用，將會(huì)產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟(jì)效益和生態(tài)效益。

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(責(zé)任編輯 王 珞)