新疆不同草地类型天然牧草营养价值评定

李 静， 刘建明， 范天文， 王 楠， 李建伟， 杨光维， 乃比江

（1.伊犁师范大学生物与地理学院，新疆伊宁835000；2.伊犁州畜牧科学研究所，新疆伊宁835000；3.伊犁州草原工作站，新疆伊宁835000）

新疆伊犁河谷位于我国天山山脉西部，东、南、北三面环山，东西长360千米，南北最宽处275千米，自东向西敞开为“U”形谷地（范天文等，2018）。由于三面高大山体的屏障作用，南部塔克拉玛干沙漠干热气流不能入侵，北部阻挡了冷气流南下，受西部湿润气流影响最多的新疆伊犁河谷成为离海洋最远的荒漠中的绿色“湿岛”（范天文等，2018）。新疆伊犁河谷草地呈现山地-绿洲-荒漠鲜明的垂直分带分布特征，从冰川以下为高寒草甸、山地草甸、山地草甸草原、山地草原、山地荒漠草原、平原荒漠、平原低地草甸、平原沼泽八大草地类型（苏维词等，2003；许鹏，1993）。不同草地类型为区域生物多样性保护、水源涵养、生态平衡的维持提供了重要保障（孙慧兰等，2010）。

草地畜牧业是我国牧区经济的基础，关系到我国农牧民增收、农业经济发展的问题，同时对生态环境起到一定的保护作用（陆娜娜等，2019）。草地是构成新疆伊犁河谷生态环境的重要组成部分（Barnes等，2003）。伊犁河谷天然草地面积341.95万hm2，占河谷土总地面积的60.9%，其中可利用草地面积310.43万hm2，是伊犁河谷畜牧业生产的主要四季放牧草场和打草场。草地植物营养价值是决定草地植物饲用品质的基本因素（许鹏，1993），对放牧家畜四季采食牧草的组成及其变化进行科学的营养价值评价，是合理放牧管理的基本要求（艳城等，2014）。本文旨在对新疆伊犁河谷主要的放牧草场、割草场上的混合天然牧草以及主要典型牧草品种的营养价值进行分析，为不同畜种不同季节在不同类型草场更合理的科学放牧提供数据基础。

1 材料与方法

1.1 试验材料 试验分别从新疆伊犁河谷昭苏县、特克斯县、尼勒克县、巩留县和察布查尔县等不同区域的草场采集了6种草地类型的若干天然混合牧草样本，在山地草甸上采集了红叶草、黄花苜蓿、无芒雀麦等7种牧草样本，在不同海拔山地荒漠平原上采集了伊犁绢蒿。

选择在生长季中没有受到割草和放牧干扰的具有代表性的草地上分点采样，齐地表刈割，除去黏附的土壤、砾石及不可食部分，混合牧草将原始样品剪碎混合。采样点用GPS定位，确定具体经纬度、海拔高度，采集时间为7月末～8月初牧草旺盛期。采样草地类型、地点详见表1。

表1 不同草地类型天然牧草采样表

1.2 营养成分分析 牧草风干后粉碎过筛，依据张丽英（2016）《饲料分析及饲料质量检测技术》的方法进行干物质（DM）、粗蛋白质（CP）、粗灰分（Ash）、粗脂肪（EE）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、Ca、P等常规饲草营养成分测定。

1.3 统计分析 数据经过Excel进行整理，采用SPSS 19.0软件的ANOVA进行单因素方差分析，用Duncan’s法进行多重比较，结果以“平均值±标准差”表示。

2 结果

2.1 不同草地类型天然混合牧草营养成分分析由表2可知，山地草原DM含量较高寒草甸高0.92个百分点（P＜0.05），与其他草地类型差异不显著。高寒草甸与山地草甸草原CP含量较高，达到12%以上，较山地草原高5.09和4.25个百分点（P＜0.01）；山地草甸和山地荒漠草原差异不显著（P＞0.05），在10%以上，但显著高于山地草原和低地草甸（P＜0.05）；山地草原CP含量最低，为7.90%。山地草甸中灰分含量最高，比山地草原和山地荒漠草原高2.07和2.27个百分点（P＜0.05）。山地荒漠草原、高寒草甸的EE含量极显著高于其他草地类型（P＜0.01），各类其他草地EE变化不明显。不同草地类型的NDF含量差异较大，山地草原NDF含量最高，达到68.83%，极显著高于其他草地类型（P＜0.01），山地草甸、山地草甸草原、山地荒漠草原的NDF含量在55%左右，各类型草地差异不显著（P＞0.05）。海拔最高的高寒草甸与最低海拔的低地草甸，NDF含量均在50%左右，差异不显著（P＞0.05），较山地草甸、山地草甸草原、山地荒漠草原低1.51～18.79个百分点（P＜0.01）。各草地类型的ADF含量在34%～41%，低地草甸ADF含量较高寒草甸高6.53个百分点（P＜0.05），其他各类草地差异不显著 （P＞0.05）。高寒草甸Ca、P含量分别达到1.53%和0.25%，显著（P＜0.05）或极显著（P＜0.01）高于其他类型牧草，其他草地类型Ca、P含量也分别在0.61%～1.19%、0.12%～0.19%。

表2 不同草地类型牧草营养成分分析 %

2.2 同种草地类型不同牧草营养成分分析 由表3可知，禾本科的无芒雀麦、鸭茅、白羊草DM含量显著高于老鹤草和唐松草（P＜0.05），但与豆科牧草红三叶、黄花苜蓿差异不显著（P＞0.05）。红三叶、黄花苜蓿的CP含量在14%以上，极显著高于其他牧草（P＜0.01），老鹤草和唐松草CP含量在9%左右，两者差不显著（P＞0.05），但极显著高于禾本科的鸭茅、无芒雀麦和白羊草（P＜0.01）；黄花苜蓿EE含量为1.93%，极显著高于其他牧草（P＜0.01）。各种牧草之间NDF含量差异极显著（P＜0.01），其中白羊草含量高达70%以上。老鹤草、红三叶的ADF含量极显著低于其他牧草，黄花苜蓿、唐松草极显著高于其他牧草（P＜0.01），鸭茅、白羊草ADF含量极显著高于其他牧草（P＜0.01）。各种牧草之间Ash、Ca、P及EE含量显著差异（P＜0.05），其中老鹤草Ash、Ca、P含量最高，与其他牧草差异显著（P＜0.05）。

表3 同种草地类型不同牧草营养成分分析 %

2.3 不同草地区域牧草营养成分分析 由表4可知，新疆伊犁河谷5个区域之间牧草DM、Ca含量差异不显著（P＞0.05）；昭苏县、特克斯县和尼勒克县的牧草CP含量在12%左右，极显著高于巩留县（P＜0.01），显著高于察布查尔县（P＜0.05）。巩留县和察布查尔县牧草NDF含量显著高于其他三个县，特克斯县牧草NDF含量在50%左右，显著低于其他各县（P＜0.05）。昭苏县牧草ADF含量显著高于尼勒克县（P＜0.05），其他各县差异不显著（P＞0.05）；特克斯县牧草P含量最高，显著高于巩留县和察布查尔县（P＜0.05）；察布查尔县牧草EE含量显著高于尼勒克县（P＜0.05）。

表4 不同草地区域牧草营养成分分析 %

2.4 不同海拔高度同一牧草营养成分分析 由表5可知，海拔1358 m生长伊犁绢蒿CP含量达到12.29%，极显著高于海拔869 m生长的伊犁绢蒿（P＜0.01），P含量显著高于海拔869米生长的伊犁绢蒿（P＜0.05）；海拔869 m生长的伊犁绢蒿EE含量极显著高于海拔1358 m生长伊犁绢蒿的（P＜0.01）。其他营养成分指标二者差异不显著（P＞0.05）。

表5 不同海拔高度伊犁绢蒿营养成分分析 %

3 讨论

3.1 不同草地类型对牧草营养成分的影响 牧草营养品质主要由粗蛋白质和粗纤维的含量所决定，一般取决于蛋白质、矿物质及纤维素含量的多少（Shi等，2013；Dong等，1981）。蛋白质、矿物质含量越高，纤维素含量越低，牧草的营养价值就越高（郭彦军等，2011）。本试验结果显示，处于高海拔的高寒草甸和较高海拔的山地草甸、山地草甸草原，其牧草CP含量占干物质10%以上，属于中蛋白质植物（10%～15%），尤其是用于夏季放牧场的高寒草甸CP含量达到了12.99%。研究表明，随着海拔的升高，牧草蛋白质、脂肪及可溶性糖等营养物质含量显著升高（Han等，1998），粗蛋白质与牧草的氮代谢有密切联系，随着牧草生长光合作用的增加，氮素合成也增加（吴克顺等，2010；Miao等，2008）。生长在高海拔地区的植物营养组分中蛋白质、脂肪等可以提高其抗寒能力（Liu等，2001）。高寒草甸类夏季（7月末～8月初）湿润凉爽，日照充足，其植被组成中蒿草属、苔草属具有较高的蛋白含量。

粗纤维被认为是影响牧草质量和饲用价值的一个重要因素。本试验结果显示，山地草原NDF含量显著高于其他草地类型，以此为基线，随着海拔的升高或降低，牧草NDF含量都呈现下降趋势；而牧草的ADF含量随着海拔的升高而降低。在山地草地中，分布于草原带的ADF、NDF含量高于草甸带，在5种山地草地类型中，牧草Ash及Ca、P含量随着海拔升高呈现上升趋势，各类草地牧草灰分含量也都在7%～10%，Ca、P比值都大于3。由此可看出，新疆伊犁河谷的各类草地中，草地植物钙、磷含量及其比例能够满足放牧家畜需要。牧草DM消化率与牧草CP含量呈极显著正相关，与ADF、NDF极显著负相关（梁建勇等，2015）。牧草体外消化率与其生长的海拔之间存在正相关关系，随着海拔升高，牧草瘤胃降解率也随之增加（Xu等，2002）。综上述所，随着海拔升高，新疆伊犁河谷不同草地类型天然牧草的营养价值和饲用价值也有所提升。

3.2 同一草地类型不同牧草营养成分差异 本试验结果显示，生长在山地草甸上的4个科7种牧草的营养成分差异较大。红三叶、黄花苜蓿等豆科牧草有较高CP含量，在14%以上。许鹏等（1993）初测定，新疆豆科牧草蛋白质含量最高可达15.47%，可称之为蛋白质植物；无芒雀麦、鸭茅、白羊草三种禾本科植物CP含量最低，不到8%，低于山地草甸平均CP含量10.74%。这与姜慧敏等（2004）研究一致，豆科牧草粗蛋白质、粗脂肪含量高于禾本科牧草，且存在显著差异，豆科牧草营养价值高于禾本科。同一草地类型，豆科牧草的DM、CP、Ash、Ca含量没有显著差异，但NDF、ADF、EE及P含量有极显著差异；禾本科牧草DM、CP差异不显著，其他营养成分都差异明显。

3.3 不同地区对牧草营养成分的影响 蛋白质含量高低是评定牧草营养价值最重要的指标（崔鲜一等，2001）。本试验结果显示，伊犁河谷昭苏县、特克斯县和尼勒克县的天然牧草蛋白质要显著高于巩留县和察布查尔县，且粗灰分、钙、磷含量较高，粗纤维含量较低。分析认为，气候和草地类型是主要影响因素，气候是影响植物适应性的主要因素，而温度与降水量又是决定区域气候的两个主要因素（黄文惠等，1992）。昭苏县、特克斯县、尼勒克县、巩留县和察布查尔县采样地平均海拔分别为2110、1548、1862、1072 m和1201 m，前三县海拔高出后两县500～900 m。海拔较高，山区降水丰富，年降水量500～800 mm，热量资源稍差，生物气候类型属于温凉湿润半湿润区（许鹏等，1993）。据统计，海拔较高的昭苏县、特克斯县和尼勒克县的草甸类型草地（高寒草甸、山地草甸、山地草甸草原）分别占各县天然草地总面积的66.88%、75.61%和65.21%，明显多于巩留县、察布查尔县的51.5%和25.2%。因此，较高海拔地区昭苏县、特克斯县和尼勒克县的牧草有较高的饲用价值，且草产量较多。

3.4 不同海拔对草伊犁绢营养成分含量的影响伊犁绢蒿是菊科绢蒿属植物，半灌木状草本或近小灌木状（孙宗玖等，2007），广泛分布在伊犁河谷草原草场，是用于防风固沙、水土流失和控制荒漠化的优良牧草（郑伟，2013）。本试验结果显示，同一气候期高海拔生长的伊犁绢蒿，其粗蛋白质和磷含量高，粗纤维、粗脂肪含量低，比低海拔伊犁绢蒿营养价值和饲用价值高。

4 结论

草地植物是新疆伊犁河谷反刍动物饲料的主要来源，在广大牧区80%乃至更多的饲草料来自天然草地植物。本研究结果表明，随着海拔升高，新疆伊犁河谷不同草地类型天然牧草的营养价值和饲用价值也有所提升，尤其是夏季放牧高寒草甸在CP含量上显著高于其他草地类型，而纤维含量显著下降。新疆伊犁河谷同一草地类型，红三叶、黄花苜蓿等豆科牧草营养价值要高于其他典型草种类。新疆伊犁河谷草原特有牧草伊犁绢蒿随海拔升高营养价值有所提升。