天山西部高山區夏季放牧草地4種重要牧草營養品質評價

張凡凡，和海秀,3，于磊,2*，魯為華,2，張前兵,2，馬春暉,2

(1.石河子大學動物科技學院，新疆 石河子 832000；2.新疆生產建設兵團綠洲生態農業重點實驗室，新疆 石河子 832000；3.新疆生產建設兵團第十師農業科學研究所，新疆 阿勒泰 836000)

天山西部高山區夏季放牧草地4種重要牧草營養品質評價

張凡凡1，和海秀1,3，于磊1,2*，魯為華1,2，張前兵1,2，馬春暉1,2

(1.石河子大學動物科技學院，新疆 石河子 832000；2.新疆生產建設兵團綠洲生態農業重點實驗室，新疆 石河子 832000；3.新疆生產建設兵團第十師農業科學研究所，新疆 阿勒泰 836000)

為綜合評價天山西部高山區夏季放牧草地4種重要牧草的營養品質，本研究設定在具有代表性的天山西部沙爾套山高山區(2800～3400 m)夏季牧場，對分布在該區域的重要優勢種牧草線葉嵩草、細果苔草、西伯利亞羽衣草和高山地榆進行分析。通過對其營養價值、消化率的測定及體外產氣模型參數的估計。結果表明，各牧草在粗纖維和粗脂肪含量上均無顯著差異(P>0.05)。細果苔草的中性洗滌纖維(P=0.048)和酸性洗滌纖維(P=0.005)含量均最高。西伯利亞羽衣草粗灰分(P=0.037)含量最高，延滯時間(P=0.005)較長。高山地榆粗蛋白(P<0.0001)、鈣(P=0.001)和磷(P=0.004)的含量均最高，且有機物消化率(P=0.003)、代謝能(P=0.001)、理論最大產氣量(P=0.067)和產氣速率(P=0.079)也最高。線葉嵩草僅干物質(P=0.001)含量最高。最后采用主成分分析法綜合14項指標，評價出4種牧草的綜合營養價值，按優劣排序為：高山地榆>西伯利亞羽衣草>線葉嵩草>細果苔草。

牧草；營養價值；消化率；主成分分析法

天然草地不僅是放牧畜牧業發展的重要物質支撐，也是牧區牧民賴以生存的基本生產資料。天山山脈作為新疆地區重要的放牧畜牧業經營場所之一，承擔著全疆畜牧生產及生態平衡可持續發展的重任[1]。尤以天山西部伊犁區域的諸山地高山區放牧草地為主[2]，其主要分布的山地草甸類和高寒草甸類草地占全疆草地面積的比重最大,約占30%以上；另一方面這些類型的草地因地處自然環境條件優越，草類植物種類構成豐富，牧草飼用價值高、適口性好，且具有較強的耐牧型，因而成為優良的放牧地，是天然草地的精華所在[3-5]，其中山地草甸類，特別是亞高山草甸亞類植被具有發育好，分布地帶幅寬等特點，是構成夏牧場的主要區域之一。另外，由于夏季牧草的營養成分含量和放牧強度均達到年峰值，所以對天山西部高山區夏季放牧草地牧草營養價值的研究顯得尤為重要。

天然草地牧草作為放牧家畜的主要日糧來源，其營養價值不僅制約放牧壓力和強度，還直接影響放牧家畜的生產性能、營養狀況及生理活動，以至于關系到整個放牧畜牧業生產經營的成效性[5-6]。開展對天山高山區夏季放牧草地牛羊日糧組成的4種優勢種牧草，線葉嵩草(Kobresiacapillifolia)，細果苔草(Carexstenocarpa)、西伯利亞羽衣草(Alchemillasibirica)和高山地榆(Sanguisorbaalpina)的營養成分和模擬體外消化率研究，掌握這些牧草的消化利用特點，可為實際指導放牧畜牧業生產，優化草地及牧草資源配置提供指導[7]。因此，本研究選定具有代表性的天山西部沙爾套山高山區，對該區域分布的2種草地型的4種優勢種牧草的營養價值進行詳細的研究，并采用主成分分析法(principal component analysis, PCA)將這一區域的4種牧草的營養價值和消化率進行綜合評價，力求更為科學和全面地反映這4種牧草價值評價結果[8-10]。為該區域放牧草地的經濟評價，營養物質的有效利用以及放牧牛羊的營養平衡等提供科學依據，并為實現合理牧業生產經營提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 研究區概況

研究區域位于新疆伊犁哈薩克自治州昭蘇縣境內的沙爾套山，屬天山山脈西段分支，是形成昭蘇盆地的主體山脈之一。該山脈大體呈東西走向，主體山脈西、北兩側與哈薩克斯坦共和國接壤，南側延伸至昭蘇盆地的特克斯河岸，向東延伸到康蘇河溝與昭蘇馬場草地相鄰。山脈東西長約41.5 km；南北寬26～28 km。地理坐標為E 80°15′-80°54′，N 42°54′-43°11′。山脈整體海拔為1650～3400 m，山嶺脊線海拔為3200～3400 m[1,11]。整個昭蘇盆地氣候屬中溫帶山區半濕潤、半干旱冷涼氣候，年均溫2.9 ℃，具有降水多、積溫少等氣候特征。該山脈地貌類型分為：山前傾斜平原(海拔1650～1800 m，降水450 mm)；低山丘陵及山間淺谷地(海拔1800～2200 m，降水520～580 mm)；海拔2200 m以上至山頂部的中、高山帶(降水≥600 mm)[12-13]。本研究主要區域為2800～3400 m的高山區，該區域是當地放牧家畜重要的夏季牧場所在地，也是整個天山山脈典型的高山區夏季放牧草地之一。該區域夏季牧場主要存在的草地類型是山地草甸類和高寒草甸類。其草地類型特征見表1[1,5,14]。

1.2 試驗材料

本研究主要材料為研究區域內分布的4種主要牧草，分別為：線葉嵩草、細果苔草、西伯利亞羽衣草和高山地榆。這4種牧草均為該區域2個草地類型中的優勢種牧草。其中，線葉嵩草在線葉嵩草、細果苔草型草地中占總青干草產量的21.6%；細果苔草在細果苔草、雜類草型草地中占總青干草產量的40.5%，在線葉嵩草、細果苔草型草地中占21.6%；西伯利亞羽衣草和高山地榆在西伯利亞羽衣草、藍苞蔥、高山地榆型草地中分別占總青干草的28.9%和22.3%[5,12]。4種牧草的特征見表2[1]。

表1 研究區域主要草地類型特征

表2 研究區4種重要牧草生長特征和適口性特點

1.3 測定內容與方法

于2015年7月15-20日，對上述牧草進行生長特征的實地觀測并進行樣品的采集(采集到的樣品放置于布袋中，并記錄鮮重)。待全部調查結束后將采集的4種牧草樣品帶回實驗室自然風干、粉碎、密封備用。主要進行營養指標(過0.425 mm篩)和消化率(過0.180 mm篩)的測定。

營養指標的測定主要包括干物質(dry matter, DM)、粗蛋白(crude protein, CP)、粗纖維(crude fibre, CF)、中性洗滌纖維(neutral detergent fiber, NDF)、酸性洗滌纖維(acid detergent fiber, ADF)、粗脂肪(ether extract, EE)、粗灰分(crude ash, Ash)、鈣(Ca)、磷(P)和總能(gross energy, GE)。其中，DM采用重量法測定，CP采用凱氏定氮法測定，CF采用酸堿分次水解法測定，NDF和ADF采用范氏(Van Soest)洗滌纖維法測定，EE采用索氏浸提法(乙醚浸出法)測定，Ash采用灰化法測定，Ca采用乙二胺四乙酸二鈉絡合滴定法測定，P采用釩鉬酸銨比色法測定，GE采用彈式測熱計(GR3500，長沙儀器廠)測定[15]。

消化率的測定主要采用體外產氣法。具體按文獻描述的一般常規方法進行測定[16-17]。期間(3、6、9、12、24、36、48 h)快速取出玻璃培養管記錄，測定產氣量(gas production, GP)。并對有機物消化率(organic matter digestibility, OMD)和代謝能(metabolic energy, ME)進行計算[18]。GP(mL)=該時段培養管產氣量-對照培養管產氣量。OMD(%)=0.986×GP+0.0606×CP+11.03，ME(MJ/kg DM)=0.1639×GP+0.0079×CP+0.0239×EE+0.04,式中：GP為24 h產氣量(mL/220 mg)，CP為粗蛋白含量(%)，EE為粗脂肪含量(%)。

1.4 數據處理

采用Excel 2010、SPSS 18.0進行數據處理和統計分析[19]。方差分析采用單因素方差分析(one-way ANOVA)，多重比較采用Duncan法。運用Origin 8軟件進行繪圖。產氣量參數模型選擇一元非線性回歸模型(Gompertz模型)[20]。模型為：X2=C1×exp[-C2×exp(-C3X1)]，式中:X2為產氣量;C1為理論最大產氣量(mL);C2為產氣速率常數(mL/h);C3為產氣延滯時間(h);X1為體外培養時間(h)。

將測定的各個營養指標、OMD、ME、C1和C2等14項指標進行主成分分析(運用SPSS 18.0軟件)，以評價出4種牧草的綜合營養價值[9-10]。主成分分析法中各主成分計算公式為(1)，主成分綜合模型計算公式為(2)。其中(1)式中Fi為各主成分得分，Aij為特征向量值，Zij為各供試牧草營養指標標準化值；(2)式中F為主成分綜合得分，λi表示第i個主成分的方差貢獻率占總提取方差貢獻率的比重，即權重。

(1)

(2)

2 結果與分析

2.1 天山西部高山區夏季放牧草地4種牧草營養價值分析

對4種牧草營養成分的測定結果表明(表3)，DM含量按高低排序為線葉嵩草>細果苔草>西伯利亞羽衣草、高山地榆(P=0.001)。CP含量按高低排序為高山地榆>西伯利亞羽衣草>細果苔草、線葉嵩草(P<0.0001)。4種牧草間CF含量無顯著差異(P=0.884)。NDF含量最高的為細果苔草，與西伯利亞羽衣草和高山地榆差異顯著(P<0.05)，與線葉嵩草差異不顯著(P>0.05)；西伯利亞羽衣草、高山地榆和線葉嵩草間NDF含量差異也均不顯著(P>0.05)。ADF含量按高低排序為細果苔草、線葉嵩草>西伯利亞羽衣草和高山地榆(P=0.005)。4種牧草間EE含量無顯著差異(P=0.763)。Ash含量最高的為西伯利亞羽衣草，與細果苔草和線葉嵩草差異顯著(P<0.05)，與高山地榆差異不顯著(P>0.05)；細果苔草、線葉嵩草和高山地榆間Ash含量差異也均不顯著(P>0.05)。Ca含量按高低排序為西伯利亞羽衣草、高山地榆>細果苔草和線葉嵩草(P=0.001)。P含量按高低排序結果同Ca含量相同(P=0.004)。GE按高低排序為西伯利亞羽衣草、高山地榆>細果苔草、線葉嵩草(P=0.001)。

2.2 天山西部高山區夏季放牧草地4種牧草消化率分析及模型參數估計

通過對4種牧草體外產氣(0～48 h)的測定結果表明(圖1)，4種牧草的產氣量均隨著時間的延長逐漸升高。體外產氣的第3 h，西伯利亞羽衣草(28.00 mL)產氣量顯著高于線葉嵩草(14.00 mL)(P<0.05)，細果苔草(17.50 mL)、高山地榆(20.50 mL)和線葉嵩草間差異均不顯著(P>0.05)。第6 h，西伯利亞羽衣草(46.50 mL)和高山地榆(40.00 mL)的產氣量顯著高于細果苔草(24.50 mL)和線葉嵩草(29.80 mL)(P=0.005)。第9 h，產氣量最低的仍為細果苔草(27.50 mL)，其顯著低于西伯利亞羽衣草(47.50 mL)和高山地榆(51.00 mL)(P<0.05)，而其較線葉嵩草(35.20 mL)差異不顯著(P>0.05)。第12 h，4種牧草按產氣量高低排序為高山地榆(58.50 mL)>西伯利亞羽衣草(52.00 mL)>線葉嵩草(39.17 mL)>細果苔草(33.00 mL)(P=0.013)，其中產氣量最高的高山地榆顯著高于線葉嵩草和細果苔草(P<0.05)；西伯利亞羽衣草也顯著高于細果苔草(P<0.05)。第24 h，4種牧草按產氣量高低排序為高山地榆(68.50 mL)>西伯利亞羽衣草(63.50 mL)>線葉嵩草(54.17 mL)>細果苔草(42.50 mL)(P=0.074)，其中僅西伯利亞羽衣草和高山地榆的產氣量顯著高于細果苔草(P<0.05)。第36 h，4種牧草按產氣量高低排序仍為高山地榆(71.50 mL)>西伯利亞羽衣草(66.50 mL)>線葉嵩草(55.50 mL)>細果苔草(54.00 mL)(P=0.059)，其中高山地榆產氣量顯著高于細果苔草和線葉嵩草(P<0.05)。第48 h，4種牧草按產氣量高低排序仍為高山地榆(79.50 mL)>西伯利亞羽衣草(72.50 mL)>細果苔草(60.00 mL)>線葉嵩草(57.00 mL)(P=0.054)，其中仍是高山地榆產氣量顯著高于細果苔草和線葉嵩草(P<0.05)。

表3 研究區4種重要牧草營養成分分析(干物質基礎)

DM: Dry matter; CP: Crude protein; CF: Crude fibre; NDF: Neutral detergent fiber; ADF: Acid detergent fiber; EE: Ether extract; Ash: Crude ash; GE: Gross energy.通過Duncan檢驗，同列字母不相同表明在5%水平下差異顯著,下同。The different letters are significantly different at 5% level using Duncan test, the same below.

圖1 研究區4種主要牧草0～48 h體外產氣規律Fig.1 The in vitro gas regulation (0-48 h) of 4 species important herbage in study area 通過Duncan檢驗，同一時間字母不相同表明在5%水平下差異顯著。The different letters are significantly different at 5% level using Duncan test.

通過對4種牧草的有機物消化率、代謝能和產氣參數模型進行分析，結果表明(表4)，OMD按高低排序為西伯利亞羽衣草、高山地榆>細果苔草和線葉嵩草(P=0.003)。ME按高低排序為高山地榆>線葉嵩草>細果苔草和西伯利亞羽衣草(P=0.001)。4種牧草的體外產氣預測模型分別為，細果苔草：X2=57.371×exp[-1.893×exp(-0.010X1)] (P=0.001,R2=0.944)；西伯利亞羽衣草：X2=65.930×exp[-2.138×exp(-0.244X1)] (P=0.001,R2=0.940)；高山地榆：X2=72.984×exp[-2.678×exp(-0.229X1)] (P=0.0001,R2=0.980)；線葉嵩草：X2=56.359×exp[-2.528×exp(-0.191X1)] (P=0.0001,R2=0.981)。其中產氣模型參數C1中最大的為高山地榆，其與細果苔草和線葉嵩草差異顯著(P<0.05)；與西伯利亞羽衣草差異不顯著(P>0.05)；細果苔草、西伯利亞羽衣草和線葉嵩草間差異均不顯著(P>0.05)。C2中細果苔草和西伯利亞羽衣草之間差異不顯著(P>0.05)，西伯利亞羽衣草、高山地榆和線葉嵩草間差異也不顯著(P>0.05)，而高山地榆和線葉嵩草顯著高于細果苔草(P<0.05)。C3中西伯利亞羽衣草、高山地榆和線葉嵩草顯著高于細果苔草(P=0.054)。

表4 研究區域4種重要牧草有機物消化率、代謝能和產氣模型參數估計

OMD: Organic matter digestibility; ME: Metabolic energy. 下同The same below.

表5 研究區4種牧草的主成分分析及綜合營養價值評價

C1: Theoretical maximum gas production;C2: Gas production rate; EC: The eigenvalues of component; CCR: The cumulative contribution rate; CR: Contribution rate; WC: Weight coefficient.

2.3 天山西部高山區夏季放牧草地4種牧草綜合營養價值評價

選取表3和表4中的14項指標(DM、CP、CF、NDF、ADF、EE、Ash、Ca、P、GE、OMD、ME、C1、C2)進行主成分分析，為消除量綱的不同，將14個指標進行標準化處理，其中CF、ADF、NDF為負向指標(即含量越高營養價值越低)，所以將其數據取倒數進行正向處理。運用SPSS軟件進行主成分分析(SPSS自動進行數據標準化)，按照主成分特征值大于1的原則將14個指標提取為2個互不相關的主成分，總積累率為93.073%，根據公式(1)計算各主成分得分，再根據公式(2)，構建綜合評價模型為：F=0.763F1+0.237F2，其F值越大綜合品質越好。因此綜合營養價值優劣排序為高山地榆>西伯利亞羽衣草>線葉嵩草>細果苔草(表5)。

3 討論

3.1 天山西部高山區夏季放牧草地4種牧草分布和營養價值特點

以往對天山山脈高山區的研究主要集中在草地資源調查[12]、草地質量分級[21]等注重資源宏觀質與量和草地與牧草的一般經濟性狀的相關研究[22-23]。本研究在此區域開展飼草營養價值的研究，對其中分布的主要優勢牧草的營養價值和消化率進行研究，以期為當地放牧畜牧業生產提供基礎資料。研究區4種牧草均有較高的物種豐富度和營養價值[12]。而由于牧草地理位置、地形環境等的不同，會造成營養價值的較大變化[22-23]。且營養價值隨季節也會產生較大變化，一般優劣排序為夏季>春秋季>冬季[7]。所以本研究僅對該區域夏季牧草營養價值特征和消化率進行研究，以反映該區域放牧草地最佳營養狀況時期的特征。4種牧草按山地垂直分布帶看，從海拔2300 m以上均有分布，其中羽衣草從2300 m的山地草向亞高山草甸的過渡帶就開始有分布；細果苔草和高山地榆從2500 m的典型亞高山草地中開始有分布；線葉嵩草到2800 m的高山帶才有分布[13]。因此，為了最大程度上保證4種牧草的環境因子相同，本研究的4種牧草均采自2800 m以上的高山區山地草甸和高寒草甸中。

目前，我國已較為明確青藏高原高寒草地天然牧草的營養價值特征[24-25]，而對天山山脈高山區山地草地營養狀況，尤其是其中分布的主要優勢種牧草營養價值的相關研究還相對較少[4,12]。以往對新疆昭蘇馬場天然草地的研究表明，以線葉嵩草和天山羽衣草為優勢種的草地型營養價值優于苔草為優勢種的草地型[21]，本研究結果與此相同。該區域線葉嵩草的營養價值、產氣量和產氣模型參數較青藏高原高寒牧區相比有較大差異，主要表現在DM、CP、N/ADF、Ash含量上(DM含量高于本研究11.13%，CP含量低5.18倍，NDF高8.04%，ADF低8.51%)；另外，其產氣量及各項參數指標也明顯優于本研究[16]。對青藏高原矮嵩草(K.humilis)草甸的研究發現[25]，矮嵩草和黑褐苔草的消化率分別為74.78%和71.16%(葉)、56.58%和56.86%(莖)，本研究結果與此基本相同(表4)。此外，本研究細果苔草較青藏高原西南部(日喀則地區)的青藏苔草(C.moorcroftii)相比有較高的CP含量(高82.34%)、較高的EE含量(高14.22%)、較低的CF含量(低24.47%)和Ash含量(低1.35倍)，但Ca和P含量基本相似[8]。地榆作為優良的薔薇科牧草，具有適應性強、喜光、耐寒抗旱等優點[1]。目前，對地榆的研究主要集中在生藥學、園藝學等方面[26]；還少見有關于地榆飼用價值的相關報道。本研究發現該區域高山地榆的綜合營養價值較其他3種牧草優良。所以鑒于該牧草的諸多價值和潛力，可大面積人工馴化栽培，以更好地發揮其飼用和經濟價值。以往對天山北坡中段羽衣草的研究表明，其在6月28日-7月13日前后生物量和營養價值為全年最高，且顯著高于禾本科牧草[27]。本研究對其生長發育最旺盛的時期進行營養價值綜合分析，就是為放牧管理中合理放牧與刈割提供理論依據。除此之外，其提取物還具有抑制黑色素合成等多種功效[28]，因此希望今后加強對其的相關研究。

3.2 天山西部高山區夏季放牧草地牧草綜合營養價值評價體系

傳統意義上，自從飼喂價值概念提出后，牧草品質評價有了統一的標準[29]，而不是僅以蛋白或纖維含量來判斷。但因選取指標的多樣性和不確定性，易造成評價的不準確性[9-10]。天山西部高山區由于特殊的地理位置和生境條件，使得分布的牧草均具有較高的營養價值[5]。而對于牧草的綜合利用不僅要評價其營養價值，還需對其家畜利用效率進行分析。本研究對4種牧草的各項指標進行了詳細的分析，明確反映出了該區域4種牧草夏季的綜合利用特點。以往對牧草的價值綜合評價多采用主成分分析法(principal component analysis, PCA)、隸屬函數分析法(subordinate function analysis, SFA)、灰色關聯度分析法(grey relational analysis, GRA)、模糊相似優先比法(fuzzy similarity priority ratio method, FSPRM)等[10]。其中,由于SFA、GRA和FSPRM在評價過程中均需要考慮各項指標的權重，因此增加了評價的主觀性。而PCA采用降維的思路，把多個指標轉化為少數幾個均能反映原始指標大部分信息的綜合指標(即主成分)，以此進行評價更具有客觀性和科學性。因此本研究采用PCA，綜合評價出4種牧草的綜合營養價值，按優劣排序為高山地榆>西伯利亞羽衣草>線葉嵩草>細果苔草。另外，由于4種牧草在同一或不同草地型中優勢程度和分布范圍均有所不同，造成家畜在采食過程中采食量有所不同。而本研究未能準確統計出各牧草的家畜采食量。因此，今后還需加強此方面的研究，以期完善牧草綜合營養價值評價體系。

4 結論

4種牧草的體外產氣預測模型分別為，細果苔草：X2=57.371×exp[-1.893×exp(-0.010X1)]；西伯利亞羽衣草：X2=65.930×exp[-2.138×exp(-0.244X1)]；高山地榆：X2=72.984×exp[-2.678×exp(-0.229X1)]；線葉嵩草：X2=56.359×exp[-2.528×exp(-0.191X1)]。綜合營養價值、消化率和產氣模型中的參數進行綜合營養價值評價，其價值按優劣排序為：高山地榆>西伯利亞羽衣草>線葉嵩草>細果苔草。這一結果不僅揭示出天山西部高山區夏季放牧草地4種重要牧草的綜合營養價值，并且為高山區夏季放牧草地資源的綜合利用提供了基本依據和理論基礎。

References：

[1] Xu P. Grassland Resource and Utilize in Xinjiang[M]. Urumchi: Health Science and Technology Press, 1993. 許鵬. 新疆草地資源及其利用[M]. 烏魯木齊: 科技衛生出版社, 1993.

[2] Zhao L. Climate Change and Its Impact on Rangeland Vegetation in Tianshan Mountains[D]. Urumchi: Xinjiang Agricultural University, 2012. 趙玲. 天山山區氣候變化及其對草地植被的影響[D]. 烏魯木齊: 新疆農業大學, 2012.

[3] Ja S X. Grassland Science[M]. Beijing: Agricultural Press, 1982. 賈慎修. 草地學[M]. 北京: 農業出版社, 1982.

[4] Yu L, Lu W H. The Sustainable Utilization Countermeasures and Resource Characteristics of Natural Grassland in Xinjiang Production and Construction Corps[C]. Anhui: The Proceedings of Chinese Grassland Development, 2009. 于磊, 魯為華. 新疆生產建設兵團天然草地資源特點與可持續利用對策[C]. 安徽: 2009中國草原發展論壇論文集, 2009.

[5] Yu L. The Atlas of Natural Grassland and Grazing Resource in Xinjiang Production and Construction Corps[M]. Urumchi: Xinjiang People’s Publishing House, 2010. 于磊. 新疆生產建設兵團天然草地與牧草資源圖集[M]. 烏魯木齊: 新疆人民出版社, 2010.

[6] Yuan J L, Jiang X L, Huang W B,etal. Effects of grazing intensity and grazing season on plant species diversity in alpine meadow. Acta Prataculturae Sinica, 2004, 13(3): 16-21. 袁建立, 江小蕾, 黃文冰, 等. 放牧季節及放牧強度對高寒草地植物多樣性的影響. 草業學報, 2004, 13(3): 16-21.

[7] Liang J Y, Jiao T, Wu J P,etal. The relationship between seasonal forage digestibility and forage nutritive value in different grazing pastures. Acta Prataculturae Sinica, 2015, 24(6): 108-115. 梁建勇, 焦婷, 吳建平, 等. 不同類型草地牧草消化率季節動態與營養品質的關系研究. 草業學報, 2015, 24(6): 108-115.

[8] Qin Y, Li X Z, Jiang W Q,etal. An investigation of nutrition components and types in Tibet main crop straws and pastures. Acta Prataculturae Sinica, 2010, 19(5): 122-129. 秦彧, 李曉忠, 姜文清, 等. 西藏主要作物與牧草營養成分及其營養類型研究. 草業學報, 2010, 19(5): 122-129.

[9] Zhang F F, Yu L, Ma C H,etal. Study on the Nutritional Value Evaluation of Gramineous Grass in Natural Mowing Grasslands Based on Different Evaluation Models[C]. Tianjin: International Conference on Education, Management and Computing Technology, 2015.

[10] Zhang F F, Yu L, Zhang Q B,etal. Comprehensive assessment of the main legume forages’ nutritional value of natural mowing steppe in Shaertao mountain, Zhaosu, Xinjiang. Xinjiang Agricultural Sciences, 2014, 51(10): 1907-1915. 張凡凡, 于磊, 張前兵, 等. 沙爾套山天然割草場主要豆科牧草營養價值綜合評價研究. 新疆農業科學, 2014, 51(10): 1907-1915.

[11] The Ministry of Agriculture of the People’s Republic of China. The Resource of Grassland in China[M]. Beijing: China Science and Technology Press, 1996. 中華人民共和國農業部. 中國草地資源[M]. 北京: 中國科學技術出版社, 1996.

[12] Yu L, Lu W H, Yan P,etal. Resources and assessment of natural grassland in Shaertao mountains, Zhaosu country in Xinjiang. Chinese Journal of Grassland, 2014, 36(6): 4-11. 于磊, 魯為華, 閻平, 等. 新疆昭蘇縣境沙爾套山天然草地牧草資源與評價. 中國草地學報, 2014, 36(6): 4-11.

[13] Lu W H, Yu L, Jiang H. Quantitative classification and ordination of nature grassland vegetations in Shaertao mountain, Xinjiang Zhaosu. Acta Prataculturae Sinica, 2008, 17(1): 135-139. 魯為華, 于磊, 蔣惠. 新疆昭蘇縣沙爾套山天然草地植物群落數量分類與排序. 草業學報, 2008, 17(1): 135-139.

[14] Hu Z Z. An English-Chinese Dictionary of the Plant Community Name[M]. Lanzhou: Gansu Science and Technology Press, 2001. 胡自治. 英漢植物群落名稱詞典[M]. 蘭州: 甘肅科學技術出版社, 2001.

[15] The State Bureau of Technical Supervision. GB/T14924.9-2001, The Measures of Conventional Nutrients for Experimental Animal Feeds[S]. Beijing: China Standards Press, 2002. 國家技術監督局. GB/T14924.9-2001, 實驗動物配合飼料常規營養成分的測定[S]. 北京: 中國標準出版社, 2002.

[16] Cui Z H, Hao L Z, Liu S J,etal. Evaluation of the fermentation characteristics of mixed oat green hay and native pastures in the Qinghai plateau using aninvitrogas production technique. Acta Prataculturae Sinica, 2012, 21(3): 250-257. 崔占鴻, 郝力壯, 劉書杰, 等. 體外產氣法評價青海高原燕麥青干草與天然牧草組合效應. 草業學報, 2012, 21(3): 250-257.

[17] Ding X Z, Long R J, Yang F L,etal. Determining feeding value of several Tannin rich foragesinvitroin sheep. Acta Prataculturae Sinica, 2007, 16(1): 24-29. 丁學智, 龍瑞軍, 陽伏林, 等. 體外產氣法評定天祝幾種高山植物的抗營養因子及飼用潛力. 草業學報, 2007, 16(1): 24-29.

[18] Hungate R E.The Rumen and Its Microbes[M]. New York and London: Academic Press, 1966.

[19] Zhang W T. The Based Tutorial of SPSS Statistical Analysis[M]. Beijing: Higher Education Press, 2004. 張文彤. SPSS統計分析基礎教程[M]. 北京: 高等教育出版社, 2004.

[20] Schofield P, Pitt R E, Pell A N. Kinetics of fiber digestion frominvitrogas production. Journal of Animal Science, 1994, 72(11): 2980-2991.

[21] Yang H K, An S Z, Zhang R H,etal. Natural grassland quality evaluation of Zhaosu horse farm using the theory of grey relational analysis. Acta Agrestia Sinica, 2009, 17(1): 113-120. 楊海寬, 安沙舟, 張榮華, 等. 應用灰色系統理論評價昭蘇馬場天然草地質量. 草地學報, 2009, 17(1): 113-120.

[22] Li K H, Hu Y K, Wang X,etal. Relationships between above ground biomass and environmental factors along an altitude gradient of alpine grassland. Chinese Journal of Applied Ecology, 2007, 18(9): 2019-2024. 李凱輝, 胡玉昆, 王鑫, 等. 不同海拔梯度高寒草地地上生物量與環境因子關系. 應用生態學報, 2007, 18(9): 2019-2024.

[23] Hu Y K, Li K H, Maidy A,etal. Plant species diversity of alpine grasslands on southern slope of Tianshan mountain along altitude gradient. Chinese Journal of Ecology, 2007, 26(2): 182-186. 胡玉昆, 李凱輝, 阿德力·麥地, 等. 天山南坡高寒草地海拔梯度上的植物多樣性變化格局. 生態學雜志, 2007, 26(2): 182-186.

[24] Zhao Y C, Meng Q X, Can M Y,etal. Estimation of nutritive values and nutrient supply of cold- and warm- season pastures from high-cold steppes of Tibet region. Chinese Journal of Animal Nutrition, 2012, 24(12): 2515-2522. 趙禹臣, 孟慶翔, 參木有, 等. 西藏高寒草地冷暖季牧草的營養價值和養分提供量分析. 動物營養學報, 2012, 24(12): 2515-2522.

[25] Xu S X, Zhao X Q, Sun P,etal. A study on acid detergent lignin content and digestibility of 5 species herbage in Tibetan plateau. Acta Botanica Boreali-Occidentalia Sinica, 2003, 23(9): 1605-1608. 徐世曉, 趙新全, 孫平, 等. 青藏高原5種牧草木質素含量及其體外消化率研究. 西北植物學報, 2003, 23(9): 1605-1608.

[26] Yuan Z H, Sun L L. The modern research progress ofSanguisorbs. Chinese Journal of Chinese Medicine Information, 2007, 14(3): 90-92. 袁振海, 孫立立. 地榆現代研究進展. 中國中醫藥信息雜志, 2007, 14(3): 90-92.

[27] Xi W L, Jin F L, Guo Y H,etal. The quantitative research of botanical characteristics with different period in subalpine meadow. Grass-feeding Livestock, 2010, 147(2): 58-60. 錫文林, 靳發蘭, 郭奕宏, 等. 不同時期山地草甸植物學特性定量研究. 草食家畜, 2010, 147(2): 58-60.

[28] Meisser M, Deléglise C, Freléchoux F,etal. Foraging behaviour and occupation pattern of beef cows on a heterogeneous pasture in the swiss alps. Czech Journal of Animal Science, 2014, 59(2): 84-95.

[29] Butler G W, Bailey R W. Chemistry and biochemistry of herbage. Chemistry and Biochemistry of Herbage, 1973, 13(10): 2340-2341.

Nutritional quality of four important herbage species in summer grazing grassland in the alpine zone, west Tianshan Mountain

ZHANG Fan-Fan1, HE Hai-Xiu1,3, YU Lei1,2*, LU Wei-Hua1,2, ZHANG Qian-Bing1,2, MA Chun-Hui1,2

1.CollegeofAnimalScience&Technology,ShiheziUniversity,Shihezi832000,China; 2.KeyLaboratoryofOasisEcologyAgricultureofXinjiangProduction&ConstructionGroups,ShiheziUniversity,Shihezi832000,China; 3.InstituteofAgriculturalSciencesof10thDivision,XinjiangProduction&ConstructionGroups,Altay836000,China

The aim of this study was to evaluate the nutritional quality of four important herbage species growing in summer alpine pasture in the western region of Tianshan Mountain. We determined the nutritive value, digestibility, and parameters ofinvitrogas production for four typical herbages (Kobresiacapillifolia,Carexstenocarpa,Alchemillasibirica, andSanguisorbsalpina) growing in summer pasture on Shaertao mountain (2800-3400 m above sea level), west Tianshan. The contents of crude fiber and crude fat did not differ significantly among the four herbage species (P>0.05).C.lasiocarpahad the highest contents of acid detergent fiber (P=0.048) and neutral detergent fiber (P=0.005).A.sibiricahad the highest content of crude ash (P=0.037) and the longest delay time (P=0.005).S.alpinahad the highest contents of crude protein (P<0.0001), calcium (P=0.001), and phosphorus (P=0.004), the most digestible organic matter (P=0.003), and the highest metabolic energy (P=0.067) and gas production rate (P=0.079).K.capillifoliahad the highest dry matter content (P=0.001). The results of a principal component analysis based on the 14 main indexes of nutritional quality indicated that the four herbages were ranked, from highest nutritional value to lowest, as follows:S.alpine>A.sibirica>K.capillifolia>C.stenocarpa.

forage; nutritive value; digestibility; principal component analysis

10.11686/cyxb2016389

http://cyxb.lzu.edu.cn

2016-10-13；改回日期：2016-12-05

國家公益性(農業)行業專項(201303062)資助。

張凡凡(1989-)，男，新疆烏魯木齊人，在讀博士。E-mail:zhangfanshzu@sina.cn*通信作者Corresponding author. E-mail:shzyulei@sina.cn

張凡凡, 和海秀, 于磊, 魯為華, 張前兵, 馬春暉. 天山西部高山區夏季放牧草地4種重要牧草營養品質評價. 草業學報, 2017, 26(8): 207-215.

ZHANG Fan-Fan, HE Hai-Xiu, YU Lei, LU Wei-Hua, ZHANG Qian-Bing, MA Chun-Hui. Nutritional quality of four important herbage species in summer grazing grassland in the alpine zone, west Tianshan Mountain. Acta Prataculturae Sinica, 2017, 26(8): 207-215.