不同因素对牧草营养成分和价值的影响分析
2022-02-09王若丁刘泽东高海娟徐艳霞尤海洋宋雪莹
王若丁,刘泽东,高海娟,孙 蕊,李 伟,徐艳霞,尤海洋,宋雪莹
(黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院,黑龙江 齐齐哈尔 161005)
牧草包括适宜动物采食的天然草地植物及人工种植的饲草和饲料作物,生长旺盛、产量高、刈割次数多、适口性好、消化率高是畜禽养殖业发展的重要基础。牧草营养物质丰富,蛋白质含量较高;含有多种氨基酸,尤其是赖氨酸和色氨酸的含量较多,能大大的促进家畜生长发育;维生素含量也特别高,比如维生素A、胡萝卜素、烟酸、胆碱以及核黄素等物质,能满足家畜对多种营养成分的需求;含有的粗纤维对反刍家畜的健康是非常重要的,这是粮食与其它饲料所不能满足的。一般情况下优质的饲草是可以满足家畜的营养需求,和粮食饲料相比较的话,其饲喂家畜的成本要低很多。牧草的营养价值一般是由各营养成分的质量分数多少决定的,要提高牧草的营养价值,就需要提高蛋白质、维生素的质量分数,降低纤维素的质量分数。
随着社会的发展和人们生活水平的提高,对家畜及其附属产品的需求越来越多,使得畜牧养殖产业快速的发展,为了保障畜牧产业健康稳定的发展,必须对牧草的安全及其营养成分进行把控,但是牧草营养是受多方面因素的影响,给实际生产带来很多不确定性,所以本文简要介绍不同因素对牧草营养成分和价值的影响,希望能为牧草的栽培利用提供参考依据。
1 地理位置因素
我国板块靠近印度洋和太平洋,因地理环境影响,夏季会有季风,季风能够带来足够的降水,这样就能更好的促进植物的种植和生长。同时我国地势呈西高东低且处于温带地区,比较有利于水土的保养,增加了植物物种的多样性,也促使了不同地区生长的牧草种类和品质之间的差异。
赵巧芩等研究了黑龙江4个地区的鲁梅克斯新品种的不同生长年限对营养价值的影响,研究结果表明积温较低地区的营养成分积累较慢,三年生的鲁梅克斯地上部分的营养价值要高,由此可见时间越长那么牧草的营养价值就越高,并且地域之间存在差异性[1]。张军等对内蒙古鄂温克草原的8种禾本科牧草进行营养价值评价,结果表明:羊草和冰草的综合营养价值较好,大针茅和贝加尔针茅稍微要低一些,可能是因为羊草和冰草消化率和磷、钾含量较高,而大针茅和贝加尔针茅的纤维较高的原故,因此可以将这些粗蛋白和粗纤维较高的牧草混合饲用,可以均衡牧草营养,大大提高牧草利用率[2]。宁静等采用随机取样方法对河南县不同经济类群的牧草进行营养分析的试验,通过常规分析可知莎草科的高山嵩草营养价值相对较高,禾本科的垂穗披碱草略低,可食杂类草的营养价值最低,相反它的粗脂肪含量较高,所以可以充分利用它们的长处,实现其营养价值[3]。高巍等对黔南州主要野生饲用牧草品种进行营养成分分析,通过试验调查发现牧草随着生长期的不同,它们的营养价值存在不小的差异,如果要达到较好的营养价值,选择饲喂的时间比较关键,其最佳的饲喂时期是抽穗到初花期[4]。
2 自然条件因素
我国地理位置优越,位于世界上最大的亚欧大陆的东部,又在世界上最大的太平洋的西岸,而且西南方向离印度洋又较近,所以我国的气候就会受到大陆和大洋的影响,则我国受到夏季冬季的交替影响范围也要大一些,因此,与其他同纬度的其他国家相比较,也就形成了夏季气温较高、冬季又比较寒冷,气温跨度较大,夏季的降雨量较大,冬季雨少的现象。 由于这一气候的优势,有利于北方地区的农作物的生长,但是自然条件因素是不可控的,比如干旱、盐碱环境、水涝等不利自然因素会严重影响牧草的正常生长。
我国地势是西高东低,可大致呈三级阶梯状的分布,每一个阶梯因为海拔高度不同,地形的特点也不一样。我国陆地的主要类型是山地、高原和丘陵,盆地和平原占陆地面积要较少一些,这样的地势分布使得大河向东流,在不同的阶梯交界处就会形成丰富的水资源。又因为靠近太平洋,太平洋的湿暖空气进入以后,因地势逐渐抬高,就有利于水蒸气的凝结,形成云朵致使降雨量增多。我国地形地貌比较多样,地势高低不一,气候类型多样,使生物的多样性就比较丰富,利于农牧产业的发展。
李宇宇等通过对不同类型天然草地的牧草产量及营养品质进行分析研究,研究对象是同一土壤条件但是不同地势的天然牧草,连续2年进行随机区组试验,结果表明牧草产量低湿区最高、平原区次之、丘陵区最低,但是平原区和丘陵区的饲用价值和粗蛋白质含量要高一些,通过分析可知同一土壤类型不同地势对牧草营养价值的影响还是比较显著的[5]。姚喜喜等对青藏高原东北缘不同坡向的牧草营养特征进行了研究,分析结果发现阴坡的植物类型和数量都比阳坡和山脊高很多。她建议在高寒条件下,使用NQI进行草地营养价值的评价,充分考虑到不同坡向对牧草营养品质的影响[6]。
王伟等通过试验筛选适宜天然牧草刈割的时间,分析了不同降雨量对牧草营养品质和能力的影响,结果表明随着刈割时间的推迟,牧草中的干物质、纤维素的含量是逐渐增加的,粗蛋白质是呈先增后减的趋势。如果在刈割过程中有降雨的话能促进可溶性碳水化合物和消化能力的增强,当降雨量适宜的情况下,可以将刈割时间向后推迟[7]。李宇宇等分析了雨淋因素对天然牧草干草营养品质的影响,试验随机分为雨淋和未雨淋组,试验结果表明雨淋组的营养成分显著升高的有中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维,而相对降低的有干物质和粗蛋白质的含量,综合表明通过雨淋处理后,天然牧草干草的营养品质有所下降[8]。
3 人为因素
人为因素顾名思义是指人的因素,是人类活动的作用和影响,“人为因素”和“自然因素”是相对的,在现在社会几乎所有的事物都有人为的痕迹,对各方面的事物都有着深远的影响。在牧草的生长过程中人为因素的影响也是很大的,主要包括施肥、改变土壤条件、育种、刈割、灌溉、过度放牧等方面,人为因素对牧草的外部的环境、生活条件、生理体征的、营养成分等都会受到影响。
3.1 施肥因素影响
牧草的生长过程中不能缺少氮、磷等大量元素和硼、铁等微量元素,牧草是从土壤中吸收营养成分,所以土壤中的矿物质含量的多少直接影响到牧草的生长发育。当土壤中的营养物质不能够满足其生长发育的时候,就需要通过科学合理的施肥来解决这一问题。例如东北的一些地区的土壤中会出现缺乏硒的现象,有的土壤含水量低或盐碱程度高,像这样土壤中元素缺乏的会造成牧草营养缺乏症,而有的地方矿物质过量又会产生中毒现象,所以科学的施肥就能很好的改善这种情况。通过实践表明:施氮肥可以提高牧草蛋白质的含量,使茎叶更加葱郁,提高光合作用,促进其生长。
王玲等在环青海湖区域的轻度退化高寒草原合施尿素与磷酸二铵,探究氮磷合施对高寒草原牧草营养成分的影响,结果表明:合施氮磷肥后,粗蛋白质和全磷含量能显著提高,还促进了粗灰分和粗脂肪含量的增加,相反粗纤维含量降低了[9]。王玉琴等探讨了退化的高寒草地添加氮素后植被营养品质的变化情况,设置了不同层次的氮肥浓度,结果表明施氮肥后,牧草的地上部分生物成分总体是增加的,例如粗蛋白质和粗脂肪的含量;若施氮时间延长,其物种多样性和数量下降明显,只是各氮水平之间的差异不太明显[10]。
3.2 刈割因素
牧草在生长的不同时期所含有的营养物质成分是不一样的,在牧草生长过程中,可能随着时间推迟,它的干物质量是在增长的,但是一些营养物质可能会因为粗纤维量的增加而有一定程度的降低,比如粗蛋白量、胡萝卜素的含量等,因此要获得较好的牧草的产量和营养物质的含量,主要还得由牧草的收割时期决定的。在进行牧草刈割时,应当注意这个时期牧草单位面积内营养价值高,还得不影响牧草的再生、越冬、返青和寿命。同时牧草刈割的留茬高度也和牧草的质量、产量有很大的关系。以紫花苜蓿为例,刈割如果过早的话,牧草的产量会比较低,刈割太晚的话,营养成分流失又比较严重,所以要确定最适合的刈割时期,在进行牧草刈割时需要注意刈割的气候,特别是在下雨、干旱、寒冷的时候。还有就是在冬季前刈割时,须留够时间再生,让牧草储存足够的营养物质,保障能够安全的度过冬天。而刈割的次数就得根据牧草生长情况和种植地的条件来定,这样既能最大限度的获得营养物质,也能为下一年的种植打下坚实的基础。
赵京东等对辽宁省西北部退化草地进行刈割处理试验,探讨刈割对退化草地的牧草产量和品质的作用,发现牧草中干物质、粗蛋白质、粗灰分、氮、磷的含量有了很大的提升,提高了牧草的品质,并且通过不同的留茬高度,发现留茬3 cm得到的牧草营养品质要好[11]。徐鑫磊等通过刈割试验平台探索呼伦贝尔草甸草原牧草的营养品质,通过6个刈割留茬高度处理试验,结果表明刈割留茬高度在3 cm时牧草的营养成分和相对牧草的品质是最好的,而不刈割处理的牧草的纤维含量是最高的,同时发现牧草中的营养价值与物种的丰富度是联系在一起的,呈正相关,比如牧草的质量、钙磷含量、饲用价值等,但是中性洗涤纤维比较例外呈负相关关系,因此得出通过增加物种的多样性对提高牧草的营养品质有很大的帮助[12]。
3.3 过度放牧因素
牧草是家畜喜爱的直接食物来源,当放牧的牲畜密度过大,超出了生态系统自我调节能力时就形成了过度放牧的现象。过度放牧会造成群落结构变得简单、多样性降低,植被类型和数量减少、生物量降低,还能直接影响到植物吸收土壤中水分和营养物质,地表的凋落物减少,使土壤的有机物质变少,导致土壤的营养成分降低而贫瘠化、含水量降低而干旱化,极有可能造成盐碱化的严重后果,导致优质牧草数量减少,草丛的高度降低,草原退化速度加快。
姚喜喜等研究了放牧对温性荒漠草原牧草的营养品质影响,结果发现放牧使牧草的粗蛋白质、粗脂肪、消化率等得到很好的提高,但是中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维却降低了,虽然放牧能增加牧草的营养品质,也能提高物种丰富度,但是建议适度放牧,确保草地资源可持续发展,保护物种多样性[13]。姜晓红等连续3 年在鄂尔多斯市鄂托克旗荒漠草原进行试验检测,检测内容是对不同放牧强度区域牧草营养成分,设定了适度放牧区、禁牧区和重度放牧区三片区域。通过3年的跟踪试验发现适度放牧区内的粗蛋白质、粗脂肪、粗灰分、钙、磷元素要高于禁牧区,相反纤维的含量要低一些,可知放牧要适度,不能超出环境负荷,不然会使牧草的营养品质大打折扣[14]。
3.4 现代科技技术因素
时代在前进,社会在发展,技术在更新。根据国家政策提倡“现代牧业”的发展,其中就离不开科技对畜牧业的改变。为了提高牧草的营养价值,推动牧草种植绿色高效的向前进步,就需要现代科技的发展和助力。
姚喜喜使用红外光谱(NIRS)技术定量分析的方法,研究高寒草原天然牧草营养品质,在放牧区域收集不同放牧强度和不同品质牧草的样品,建立体外干物质消化率、代谢能率、营养品质的近红外光谱预测模型,通过预测模型验证决定系数和分析误差,达到最佳的定标效果,使得能成功准确的进行日常分析,能够快速准确的评估牧草的营养品质[15]。于璐等以牧草不同时期材料为研究对象,希望通过实际测量、高分遥感影像和实验室分析法,得到各时期营养指标最佳指数,目的是通过试验结合高分卫星遥感影像与地面的高光谱数据,建立草地营养不同月份含量的动态估测模型,以期对饲料的补给和资源配置提供依据[16]。郁尚钊等采用无人机可见光传感器对牧草营养品质和土壤中水分的进行估测,使用无人机平台获取到放牧区的可见光图像,利用软件得出亮度值的参数,通过对比分析得到牧草营养成分与可见光像素亮度值数量之间的关系,分析牧草的营养成分,预测牧草的品质,并且进行验证[17]。张楠楠等采用概略养分分析法和体外产气法来研究高原地区人工牧草营养价值,测定6种人工牧草的牧草常规营养成分的含量以及体外发酵的参数,综合分析结果可知营养价值最好的是全株玉米,影响饲草体外产气量的重要因素是饲草中粗蛋白质和粗脂肪含量[18]。
4 展望
牧草是发展畜牧业的基础,对我国畜牧业的发展和生态环境有着直接的影响,同时牧草的营养物质比较丰富,是养殖业不可或缺的经济植物。随着时代进步和社会的发展,人们对生活品质的追求越来越高,对家畜及其附属产品的高质量的需求也越来越多。在当今绿色、健康、环保的理念下,必须做好牧草种植的基本工作,保障牧草的营养价值,从根本上解决问题。我国是人口大国、农业大国,畜牧业发展较快,在发展过程中,要多调查牧草的现状,研究提高其营养价值的方法,保护好牧草的种质资源,推动畜牧业高效、健康、稳定的可持续发展。