牧压对天山北坡山地草甸植物养分含量的影响

2021-04-21阿斯娅曼力克阿依丁郑逢令

草食家畜 2021年2期

贠静，徐俊，陈强，阿斯娅·曼力克，阿依丁，郑逢令，魏鹏

（1.新疆畜牧科学院草业研究所，乌鲁木齐830000；2.新疆畜牧科学院工程咨询中心，乌鲁木齐830000）

草原是全球陆地生态系统的重要组成部分，发挥着食物生产、家畜饲养、生物多样性维持、碳素储存、水土保持及提供休闲和旅游景观等多种经济和生态服务功能。优质牧草不仅可以为家畜提供丰富的蛋白质、脂肪和氨基酸，还可以提供许多维生素、矿物质和生长所必需的酶类等多种营养物质[1，2]，是发展畜牧业的重要物质基础；不仅如此，牧草还可以在不宜生产人类食物的土地上生长，并且单位面积的牧草产量高，单位营养成本比其他饲料低[3]。人口的不断增长和经济的迅速发展，使草地的载畜量急速上升，再加上掠夺式的放牧利用、低水平管理以及气候的变化等自然因素的干扰，造成了天然草地大面积退化[4,5]。近年来，人们在草地的营养价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压下其营养物质含量的变化情况，探讨不同牧压对植物群落营养物质的影响，并从牧草营养变化角度寻找最佳放牧组合方式。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验区选择在天山北坡中山带，属于典型的山地草甸草地，植被种类丰富，建群种植物主要为中生禾草和杂类草，禾草主要有早熟禾（poa pratensis）、无芒雀麦（Bromus inermis）、梯牧草（Phleum pratense）、异燕麦（Gramineae）、垂穗披碱草（Elymus nutans Griseb）组成，杂类草主要由草原糙苏（Phlomis pratensis）、老鹳草（Geranium pratense）、天山羽衣草（Alchemilla tianshanica Juz）、石竹（Dianthus chinensis Linn）、白三叶（Trrifolium repens L）、火绒草（Leontopodium）、金老梅（Potentilla fruticosa Linn）、委陵菜（Potentilla anserina）、唐松草（Thalictrum）、千叶蓍（Achillea milleflium），小龙胆（Gentiana parvula H.Smith）、铁杆蒿（Artemisia gmelinii）、红豆草（Onobrychis viciaefolia Scop）、勿忘我（Myosotis silvatica Ehrh.ex Hoffm）、补血草（Limonium sinense(Girard)Kuntze）、冷蒿（Artemisia frigida Willd）、黄花蒿（Artemisia annua Linn）、水杨梅（Geum aleppicum Jacq）等，草层高度在4～40 cm，植被总盖度90%。地理位置为E 86°42′21″～86°42′41″，N 43°35′43″～43°35′56″，海拔2 100～2 200 m。试验小区围栏总面积为14.67 hm2。试验区全年降水量较大，气候凉爽。

试验区土壤类型为山地草甸土，土层深厚，地表有大量枯草残叶，0～30 cm草根密集交织，有机质含量高达13.5%，质地较轻，结构好，土壤湿润，下层有锈纹、锈斑。

1.2 研究方法

夏草场放牧时间为6-8月。在零放牧（不放牧）、轻度放牧（1.13羊·hm2）和重度放牧（1.95羊·hm2）处理下，采取常规法，在各小区内设置两条样线，每样线测定3个样方，每样地共测定样方6个，样方面积1 m×1 m，在设置样方处采集植物混合样500～1 000 g，风干后用于营养指标的测定。

植物营养测定指标：粗蛋白、粗脂肪、NDF、ADF、Ca、P；风干样寄往甘肃农业大学动物科学学院进行测定其营养成分。

放牧羊：成年细毛母羊（带乳羔）。

测定时间：2017年6月1日、8月31日。

载畜量的计算：

①每个羊日采食量（干物质）＝家畜活体重×2%；

②适度放牧载畜率＝（历史多年平均牧草产量（历史数据或围栏禁牧区内）×面积×50%/家畜日采食量×放牧天数）×90%；

③重度放牧载畜率＝（历史多年平均牧草产量（历史数据或围栏禁牧区内）×面积×70%/家畜日采食量×放牧天数）×90%。

1.3 数据统计分析

试验数据采用Excell2007与DPS7.5进行统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同牧压下粗蛋白质和粗脂肪的变化

由图1可知，放牧前各处理粗蛋白和粗脂肪均较放牧后粗蛋白和粗脂肪含量高，原因可能是放牧前（6月初）正是植物营养生长的旺盛期，植株叶片鲜嫩、茎杆脆嫩，营养物质含量较高；放牧后（8月底）正是植物物候期结束的时候，植株叶片枯黄、茎杆老化，植株营养物质含量较低。从方差分析结果来看，放牧结束后，适度放牧和重度放牧间差异显著（P＜0.05），零放牧与适度放牧和重度放牧间差异极显著（P＜0.01）。

图1 粗蛋白质、粗脂肪在放牧前和放牧后的变化

2.2 不同牧压下NDF和ADF的变化

不同放牧强度下牧草酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量变化见图2。放牧后NDF和ADF在各处理下都略有增加。以零放牧的NDF和ADF增加较明显。放牧前三个处理的NDF和ADF含量不在同一水平上，但仅表现在P＜0.05水平上，放牧后，三个处理间表现出极显著差异（P＜0.01）。

图2 放牧前后不同处理下草地植物NDF和ADF的变化

2.3 不同牧压下Ca和P的变化

不同放牧强度下牧草钙、磷含量的变化见图3。放牧前后，植物群落Ca含量大幅度增加，P含量大幅度减少。放牧前，Ca和P含量在三个处理间差异不显著，放牧后，Ca含量在零放牧和适度放牧间差异显著（P＜0.05），P含量在各处理间差异不显著。

图3 放牧前后不同处理下草地植物Ca和P的变化

3 讨论

放牧草场各种植物的比例、同一种植物不同的物候期以及放牧家畜的选择性采食,使这些植物在生长期的协同进化过程中形成各自不同的生长发育节律,在时间上形成物候期的相互交错,因而不同的植物结构产生了不同的营养等级[6，7]。然而,由于放牧家畜对植物利用的最优理论,也即放牧家畜对不同植物不同时期的采食,导致不同放牧强度下牧草营养成分的变化[8，9]。随着植物生长季的变化，牧草养分有一定的变化规律，牧草的养分含量的高低受生育期的影响[10]，本研究初步系统研究了天山北坡以禾草和细果苔草为优势种的山地草甸草地在不同牧压下草地植物养分变化的关系，综合分析初步确定了此类草地夏季的理想利用方式为适度放牧。

山地草甸草地一般在6-8月利用，5月初牧草就开始返青，返青后家畜没有立刻采食，给牧草营养生长留有闲暇时间，待6月初进入夏场后，牧草已经进入营养生长旺盛期，可以满足家畜采食，待8月底家畜出夏场后，天气没有立刻变冷，牧草可以借此机会休养生息，天气转冷后，牧草均可顺利越冬，因此，夏草场的重度对牧草营养物质的影响也只是暂时的。