不同海拔对4种秸秆营养价值影响的研究

李 斌，任 傲，陈艾莉，奥斯曼，陈 亮，巴桑珠扎，周传社，姜 南

（1.西藏自治区畜牧兽医研究所,西藏拉萨 850000；2.大连大学生命科学与技术学院,辽宁大连 116622；3.湖南中国科学院亚热带农业生态研究所,湖南长沙 410000）

农作物秸秆是动物粗饲料的重要来源之一，其可以保证养殖饲草的全年均衡供应，为畜牧养殖业提供重要的物质基础（Silalertruksa等，2013；Hu等，2013）。我国是世界上的农业大国，农作物秸秆数量巨大，分布地域广，是一项巨大的饲料资源（相姝楠，2017；段珍等，2017）。利用农作物秸秆作为饲料既是可持续发展畜牧养殖业的重要保障，也是推进农作物秸秆变废为宝，实现今后农业结构战略性调整的重要途径（孙昕等，2017；杨天育等，2011）。作为动物粗饲料的重要来源，秸秆的营养价值不仅影响家畜的生长发育，也影响畜产品品质（Peripolli等，2016；秦建有，2017；Balagurumurthy等，2015）。因此，秸秆中各种营养成分的含量是衡量作物秸秆营养价值的最基本指标。而秸秆中各营养成分的含量不仅受秸秆种类等内在因素的影响，还受作物生长环境等外界因素的影响。目前，环境对作物秸秆营养价值的影响已有不少研究。如不同光照、土壤、肥力和灌溉等对植物生长及其秸秆营养价值的影响（Hong等，2016；王桃，2008）。但对不同海拔对作物秸秆营养价值的影响至今鲜有报道。本实验对西藏地区不同海拔生长的青稞、玉米、燕麦和油菜等4种作物秸秆的粗蛋白、可溶性糖及纤维含量进行检测，目的是对这些饲料进行营养价值的评定，为西藏地区不同海拔秸秆饲料的利用及畜牧养殖业的发展提供科学的营养素数据参考。

1　材料与方法

1.1秸秆样品收集 秸秆样品分别采自西藏地区不同海拔的作物种植区，其中青稞分别采自3200、3600、3900、4100和 4300 m 海拔区域 ；玉米分别采自3000、3600和3900 m海拔区域；燕麦分别采自3200、3900、4100和 4300 m海拔区域；油菜分别采自3580、3900、4100和 4300 m海拔区域。所有样品在105℃烘箱中烘干48h直至恒重，粉碎备用。粗蛋白、可溶性糖、中性洗涤纤维（Neutral Detergent Fiber，NDF）、酸性洗涤纤维（Acid Detergent Fiber，ADF）含量测定采用AOAC（1984）的方法。

1.2 粗蛋白、可溶性糖、ADF和NDF测定 制备好的秸秆样品中粗蛋白、可溶性糖、ADF和NDF含量测定采用AOAC（1984）的方法（孙昕等，2017）。试验所用试剂及药品均为国产化学纯。

1.3统计分析 数据用Microsoft Excel 进行统计分析，用单因素方差分析分析组间差异，结果用“平均值±标准差”表示。“P＜0.05”表示差异显著。

2　结果与分析

2.1海拔对秸秆中粗蛋白的影响 对不同海拔地区的4种作物秸秆中粗蛋白含量进行测定。结果如图1所示，青稞秸秆粗蛋白含量在海拔3600 m处显著低于3200 m处，且在海拔3200～4300 m，秸秆中粗蛋白含量随海拔的上升显著下降（P＜0.05）；在海拔3000～3900 m，玉米秸秆中粗蛋白含量随海拔上升显著上升（P＜0.05）；海拔对燕麦秸秆中粗蛋白含量有显著影响，但其影响无规律性变化，在海拔3200～4300 m，秸秆中粗蛋白含量在海拔4100 m时最高，而在4300 m时最低；海拔对油菜秸秆中粗蛋白含量的影响与在燕麦秸秆中相似，海拔3580～4300 m，秸秆中粗蛋白含量在海拔3900 m时最高，4100 m时最低。结果表明，海拔对4种作物秸秆中粗蛋白含量有显著影响，且对不同作物秸秆的影响不同。

图1　海拔对青稞秸秆（A）、玉米秸秆（B）、燕麦秸秆（C）和油菜秸秆（D）中粗蛋白含量的影响

2.2海拔对秸秆中可溶性糖的影响 对不同海拔地区的4种作物秸秆中可溶性糖含量进行测定。结果如图2所示，青稞秸秆可溶性糖含量在海拔3900 m处显著高于3200～3600 m处，且在海拔在3200～4300 m时，秸秆中可溶性糖含量随海拔的上升显著上升（P＜0.05）；海拔在3000～3900 m时，玉米秸秆中可溶性糖含量随海拔的上升显著上升（P＜0.05）；海拔在3200～4300 m时，随着海拔的上升，燕麦秸秆中可溶性糖含量显著上升（P＜0.05），但海拔3900 m处，秸秆中可溶性糖含量低于海拔3200 m处；海拔对油菜秸秆中可溶性糖含量的影响与在青稞秸秆中相似，海拔在3580～4300 m时，随着海拔的上升，秸秆中可溶性糖含量显著上升（P＜0.05）。结果表明，海拔对4种作物秸秆中可溶性糖含量有显著影响，随着海拔升高，4种作物秸秆中可溶性糖均显著上升。

图2　海拔对青稞秸秆（A）、玉米秸秆（B）、燕麦秸秆（C）和油菜秸秆（D）中可溶性糖含量的影响

2.3海拔对秸秆中纤维的影响 对不同海拔地区的4种作物秸秆中ADF和NDF含量进行测定。结果如图3所示，海拔对青稞秸秆中ADF含量有显著影响，但其影响无规律性变化，在海拔3200～4300 m时，秸秆中ADF含量在海拔3600 m和4100 m时最高，而在3200 m时最低；海拔对玉米秸秆中ADF含量的影响与在青稞秸秆中相似，在海拔3000～3900 m时，秸秆中ADF含量在海拔3000 m时最高，而在3600 m时最低；在海拔3300～4300 m时，燕麦秸秆中ADF含量在海拔3200、3900和4100 m处，随着海拔上升有下降趋势，但无显著性差异（P＞0.05），在4300 m处显著下降（P＜0.05）；在海拔3580～4300 m时，随海拔上升，油菜秸秆中ADF含量显著下降（P＜0.05）。结果表明，海拔对4种作物秸秆中ADF含量有显著影响，且对不同作物秸秆的影响不同。

图3　海拔对青稞秸秆（A）、玉米秸秆（B）、燕麦秸秆（C）和油菜秸秆（D）中酸性洗涤纤维含量的影响

如图4所示，海拔对青稞秸秆中NDF含量有显著影响，但其影响无规律性变化，在海拔3200～4300 m时，秸秆中NDF含量在海拔3600 m时最高，而在3900 m时最低；海拔对玉米秸秆中NDF含量无显著影响（P＞0.05）；海拔对燕麦秸秆中NDF含量与在青稞秸秆中相似，在海拔3200～4300 m时，秸秆中NDF含量在海拔3200 m和3900 m时最高，而在4100 m时最低；在海拔3580～4300 m时，随着海拔上升，油菜秸秆中NDF含量显著下降（P＜0.05）。结果表明，海拔对青稞、燕麦和油菜作物秸秆中NDF含量有显著影响，且对不同作物秸秆的影响不同，但对玉米秸秆中NDF含量无显著影响。

图4　海拔对青稞秸秆（A）、玉米秸秆（B）、燕麦秸秆（C）和油菜秸秆（D）中NDF含量的影响

3　讨论

3.1海拔对秸秆中粗蛋白的影响 粗蛋白是家畜必不可少的营养物质，也是家畜蛋白质需求的主要来源。秸秆中粗蛋白含量在很大程度上决定秸秆品质，它是秸秆营养价值评价中必不可少的指标（秦彧等，2010）。研究发现，作物物种对作物秸秆中粗蛋白含量有很大影响（陈国强等，2017），但作物生长环境对秸秆中粗蛋白含量影响的研究鲜有报道。在本试验的海拔区域中，海拔对青稞、玉米、燕麦和油菜等4种作物秸秆中粗蛋白的含量均有显著影响。但对不同作物的影响不同，青稞秸秆中粗蛋白的含量随海拔升高而降低；玉米秸秆中粗蛋白的含量随海拔的升高而升高；海拔对燕麦和油菜秸秆中粗蛋白含量的影响不随海拔高低呈规律性变化，燕麦秸秆粗蛋白含量最高值在4100 m，而油菜秸秆中粗蛋白含量最高值在3900 m。这些结果说明，不同作物在生长过程中，秸秆中蛋白的生成有不同的适合海拔。因此，评价秸秆饲料中粗蛋白含量时要从原料秸秆的作物种类和其生长海拔等多方面考虑。

3.2海拔对秸秆中可溶性糖的影响 可溶性糖含量的高低是反刍家畜牧草营养价值的重要指标，其与牧草的适口性、消化率及牧草品质相关。许多研究表明，在反刍动物饲料中，较高的可溶性糖含量可以改善蛋白质利用率，提高干物质的吸收，增加家畜体质量，提高家畜生产性能（Romero-Güiza等，2017；Lee等，2001）。在试验海拔区域中，海拔对青稞、玉米、燕麦和油菜等4种作物秸秆中可溶性糖的含量均有显著影响，且影响趋势在不同作物中一致，即秸秆中可溶性糖的含量随海拔的升高显著升高。这说明在作物生长过程中，高海拔环境更利于秸秆中可溶性糖的生成，且这种影响在青稞、玉米、燕麦和油菜等主要作物中具有一致性。

3.3海拔对秸秆中纤维的影响 秸秆的主要成分是纤维物质，纤维是热能的主要原料，具有芳香气味，对牧草适口性及采食量有一定影响，但秸秆粗饲料中的纤维一般都难以被家畜消化利用，秸秆中纤维含量在很大程度上决定了秸秆饲料的优质程度（Biswas等，2017；沈维政等，2017）。秸秆中纤维含量主要通过中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维来衡量（李德勇等，2015）。有研究报道，在同一作物中，生长区域的海拔高度、气候条件、土壤酸碱性和含氧量等因素都会在不同程度上影响作物秸秆中粗纤维素含量（宋萍等，2009）。在试验海拔区域中，海拔对青稞、玉米、燕麦和油菜等4种作物的纤维含量均有显著影响，且对ADF和NDF含量的影响并不一致。对秸秆中ADF含量来说，在青稞和玉米秸秆中，海拔对ADF含量的影响不是随海拔高低呈规律性变化，而是有其含量相对低的海拔区，如青稞秸秆的3200 m，玉米秸秆的3600 m；在燕麦和油菜秸秆中，ADF的含量随海拔升高而降低。这说明，海拔对青稞、玉米、燕麦和油菜等4种作物秸秆中ADF含量的影响在不同作物中不同。对秸秆中NDF含量来说，海拔对青稞和燕麦秸秆中NDF含量的影响不随海拔高低呈规律性变化，而是有其含量相对低的海拔区，如青稞秸秆的3900 m，燕麦秸秆的4100 m；海拔对玉米秸秆中NDF含量无显著影响；油菜秸秆中NDF的含量随海拔的升高而降低。这些结果说明，海拔对不同作物秸秆中纤维含量的影响不同，且在同一作物种，海拔对秸秆中ADF和NDF含量的影响也不同。

4　结论

试验结果表明，海拔对青稞、玉米、燕麦和油菜等4种秸秆中粗蛋白、可溶性糖、NDF和ADF的含量均有显著影响。海拔对同一种作物秸秆不同营养组分的影响不同，对同一营养组分，除对可溶性糖含量在不同种作物秸秆中影响一致外，海拔对不同种作物秸秆有不同影响。

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