牧壓對(duì)天山北坡山地草甸植物養(yǎng)分含量的影響

贠 靜，徐 俊，陳 強(qiáng)，阿斯婭·曼力克，阿依丁，鄭逢令，魏 鵬

（1.新疆畜牧科學(xué)院草業(yè)研究所，烏魯木齊830000；2.新疆畜牧科學(xué)院工程咨詢中心，烏魯木齊830000）

草原是全球陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，發(fā)揮著食物生產(chǎn)、家畜飼養(yǎng)、生物多樣性維持、碳素儲(chǔ)存、水土保持及提供休閑和旅游景觀等多種經(jīng)濟(jì)和生態(tài)服務(wù)功能。優(yōu)質(zhì)牧草不僅可以為家畜提供豐富的蛋白質(zhì)、脂肪和氨基酸，還可以提供許多維生素、礦物質(zhì)和生長所必需的酶類等多種營養(yǎng)物質(zhì)[1，2]，是發(fā)展畜牧業(yè)的重要物質(zhì)基礎(chǔ)；不僅如此，牧草還可以在不宜生產(chǎn)人類食物的土地上生長，并且單位面積的牧草產(chǎn)量高，單位營養(yǎng)成本比其他飼料低[3]。人口的不斷增長和經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，使草地的載畜量急速上升，再加上掠奪式的放牧利用、低水平管理以及氣候的變化等自然因素的干擾，造成了天然草地大面積退化[4,5]。近年來，人們?cè)诓莸氐臓I養(yǎng)價(jià)值研究及其利用方面做了大量的工作，也取得了一定的成果。本研究旨在揭示草甸草地植物群落在不同牧壓下其營養(yǎng)物質(zhì)含量的變化情況，探討不同牧壓對(duì)植物群落營養(yǎng)物質(zhì)的影響，并從牧草營養(yǎng)變化角度尋找最佳放牧組合方式。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)選擇在天山北坡中山帶，屬于典型的山地草甸草地，植被種類豐富，建群種植物主要為中生禾草和雜類草，禾草主要有早熟禾（poa pratensis）、無芒雀麥（Bromus inermis）、梯牧草（Phleum pratense）、異燕麥（Gramineae）、垂穗披堿草（Elymus nutans Griseb）組成，雜類草主要由草原糙蘇（Phlomis pratensis）、老鸛草（Geranium pratense）、天山羽衣草（Alchemilla tianshanica Juz）、石竹（Dianthus chinensis Linn）、白三葉（Trrifolium repens L）、火絨草 （Leontopodium）、金老梅 （Potentilla fruticosa Linn）、委陵菜（Potentilla anserina）、唐松草（Thalictrum）、千葉蓍（Achillea milleflium），小龍膽（Gentiana parvula H.Smith）、鐵桿蒿（Artemisia gmelinii）、紅豆草（Onobrychis viciaefolia Scop）、勿忘我（Myosotis silvatica Ehrh.ex Hoffm）、補(bǔ)血草（Limonium sinense(Girard)Kuntze）、冷蒿（Artemisia frigida Willd）、黃花蒿（Artemisia annua Linn）、水楊梅（Geum aleppicum Jacq）等，草層高度在4～40 cm，植被總蓋度90%。地理位置為E 86°42′21″～86°42′41″，N 43°35′43″～43°35′56″，海拔2 100～2 200 m。試驗(yàn)小區(qū)圍欄總面積為14.67 hm2。試驗(yàn)區(qū)全年降水量較大，氣候涼爽。

試驗(yàn)區(qū)土壤類型為山地草甸土，土層深厚，地表有大量枯草殘葉，0～30 cm草根密集交織，有機(jī)質(zhì)含量高達(dá)13.5%，質(zhì)地較輕，結(jié)構(gòu)好，土壤濕潤，下層有銹紋、銹斑。

1.2 研究方法

夏草場放牧?xí)r間為6-8月。在零放牧（不放牧）、輕度放牧（1.13羊·hm2）和重度放牧（1.95羊·hm2）處理下，采取常規(guī)法，在各小區(qū)內(nèi)設(shè)置兩條樣線，每樣線測定3個(gè)樣方，每樣地共測定樣方6個(gè)，樣方面積1 m×1 m，在設(shè)置樣方處采集植物混合樣500～1 000 g，風(fēng)干后用于營養(yǎng)指標(biāo)的測定。

植物營養(yǎng)測定指標(biāo)：粗蛋白、粗脂肪、NDF、ADF、Ca、P；風(fēng)干樣寄往甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)學(xué)院進(jìn)行測定其營養(yǎng)成分。

放牧羊：成年細(xì)毛母羊（帶乳羔）。

測定時(shí)間：2017年6月1日、8月31日。

載畜量的計(jì)算：

①每個(gè)羊日采食量（干物質(zhì)）＝家畜活體重×2%；

②適度放牧載畜率＝（歷史多年平均牧草產(chǎn)量（歷史數(shù)據(jù)或圍欄禁牧區(qū)內(nèi)）×面積×50%/家畜日采食量×放牧天數(shù)）×90%；

③重度放牧載畜率＝（歷史多年平均牧草產(chǎn)量（歷史數(shù)據(jù)或圍欄禁牧區(qū)內(nèi)）×面積×70%/家畜日采食量×放牧天數(shù)）×90%。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excell2007與DPS7.5進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同牧壓下粗蛋白質(zhì)和粗脂肪的變化

由圖1可知，放牧前各處理粗蛋白和粗脂肪均較放牧后粗蛋白和粗脂肪含量高，原因可能是放牧前（6月初）正是植物營養(yǎng)生長的旺盛期，植株葉片鮮嫩、莖桿脆嫩，營養(yǎng)物質(zhì)含量較高；放牧后（8月底）正是植物物候期結(jié)束的時(shí)候，植株葉片枯黃、莖桿老化，植株?duì)I養(yǎng)物質(zhì)含量較低。從方差分析結(jié)果來看，放牧結(jié)束后，適度放牧和重度放牧間差異顯著（P＜0.05），零放牧與適度放牧和重度放牧間差異極顯著（P＜0.01）。

圖1 粗蛋白質(zhì)、粗脂肪在放牧前和放牧后的變化

2.2 不同牧壓下NDF和ADF的變化

不同放牧強(qiáng)度下牧草酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量變化見圖2。放牧后NDF和ADF在各處理下都略有增加。以零放牧的NDF和ADF增加較明顯。放牧前三個(gè)處理的NDF和ADF含量不在同一水平上，但僅表現(xiàn)在P＜0.05水平上，放牧后，三個(gè)處理間表現(xiàn)出極顯著差異（P＜0.01）。

圖2 放牧前后不同處理下草地植物NDF和ADF的變化

2.3 不同牧壓下Ca和P的變化

不同放牧強(qiáng)度下牧草鈣、磷含量的變化見圖3。放牧前后，植物群落Ca含量大幅度增加，P含量大幅度減少。放牧前，Ca和P含量在三個(gè)處理間差異不顯著，放牧后，Ca含量在零放牧和適度放牧間差異顯著（P＜0.05），P含量在各處理間差異不顯著。

圖3 放牧前后不同處理下草地植物Ca和P的變化

3 討 論

放牧草場各種植物的比例、同一種植物不同的物候期以及放牧家畜的選擇性采食,使這些植物在生長期的協(xié)同進(jìn)化過程中形成各自不同的生長發(fā)育節(jié)律,在時(shí)間上形成物候期的相互交錯(cuò),因而不同的植物結(jié)構(gòu)產(chǎn)生了不同的營養(yǎng)等級(jí)[6，7]。然而,由于放牧家畜對(duì)植物利用的最優(yōu)理論,也即放牧家畜對(duì)不同植物不同時(shí)期的采食,導(dǎo)致不同放牧強(qiáng)度下牧草營養(yǎng)成分的變化[8，9]。隨著植物生長季的變化，牧草養(yǎng)分有一定的變化規(guī)律，牧草的養(yǎng)分含量的高低受生育期的影響[10]，本研究初步系統(tǒng)研究了天山北坡以禾草和細(xì)果苔草為優(yōu)勢種的山地草甸草地在不同牧壓下草地植物養(yǎng)分變化的關(guān)系，綜合分析初步確定了此類草地夏季的理想利用方式為適度放牧。

山地草甸草地一般在6-8月利用，5月初牧草就開始返青，返青后家畜沒有立刻采食，給牧草營養(yǎng)生長留有閑暇時(shí)間，待6月初進(jìn)入夏場后，牧草已經(jīng)進(jìn)入營養(yǎng)生長旺盛期，可以滿足家畜采食，待8月底家畜出夏場后，天氣沒有立刻變冷，牧草可以借此機(jī)會(huì)休養(yǎng)生息，天氣轉(zhuǎn)冷后，牧草均可順利越冬，因此，夏草場的重度對(duì)牧草營養(yǎng)物質(zhì)的影響也只是暫時(shí)的。

4 結(jié) 論

放牧前各處理粗蛋白和粗脂肪均較放牧后粗蛋白和粗脂肪含量高，與植物生長期有關(guān)。

放牧后NDF和ADF在各處理下都略有增加，秋季植物體內(nèi)纖維含量增加，重度放牧對(duì)植物群落NDF和ADF含量影響最大。

放牧前后，植物群落Ca含量大幅度增加，P含量大幅度減少，秋季植物群落在大量貯存Ca，相反，在大量釋放P。適度放牧對(duì)植物群落Ca含量的影響大于對(duì)植物群落P含量的影響。