川西北高寒草地潛在生態(tài)草種營養(yǎng)成分的比較研究

摘要：對四川西北部高寒草甸草地的5種潛在生態(tài)草種不同生育期的營養(yǎng)成分進行了分析，結果表明，各草種不同生育期的粗水分、干物質、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、粗灰分等含量不同。其中賴草的干物質、蛋白質、粗脂肪、無氮浸出物和粗灰分含量顯著高于川草Ⅰ號、川草Ⅱ號、垂穗鵝冠草和硬桿仲冰草等4種草。5種草不同生育期營養(yǎng)成分的分析結果表明，各草種分蘗期和孕穗期的粗水分、粗灰分、蛋白質、粗脂肪以及鈣、磷含量明顯高于結實期，而粗纖維、干物質和除賴草外的無氮浸出物含量則相反。表明在利用這些草種的過程中應抓好分蘗期的管理工作，以達到充分利用其飼用價值的目的。

關鍵詞：高寒草甸草地；牧草；營養(yǎng)價值

中圖分類號：S812.3；S543；S816.15 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114(2008)05-0567-04

Comparison of Nutritional Component of Five Grass Species Used for Ecology in the Future in North-west Plateau of Sichuan Province

QIU Xiang1，YANG Man-ye2，JIANG Ming-feng1，LIN Ya-qiu1，DAO Li-gang2

(1. College of Life Science and Technology，South-west University for Nationalities，Chengdu 610041，China；

2. Sichuan Grassland Science Academy，Chengdu 611731，China)

Abstract：The contents of dry matter，crude protein，crude fat，crude fiber and crude ash of 5 grass species in north-west plateau of Sichuan province were determined. The results showed that the nutritional component was related to development period of grass species. And the contents of crude water，dry matter，crude protein，crude fat，nitrogen-free extract and crude ash of Aneurolepidium dasystachys were significantly higher than those Sichuan grassⅠ，Sichuan grassⅡ，Roegneria nutans and Grenus kengyilia. The contents of crude water，crude ash，crude protein，crude fat，P and Ca in stooling stage and booting stage were significantly higher than those tillering and boot stage were significantly high than seed setting stage. Conversely，the content of crude fiber，dry matter and nitrogen-free extract were high in setting stage although the content trends Aneurolepidium dasystachys has a little different. Therefore，we speculate that the management of these grass species should be especially strengthened during the tillering stage. But the contents of crude fiber，dry matter and nitrogen-free extract were higher in seed setting stage. Therefore，the management in tillering stage of the grass species wase the key factor for the effective use of the grass.

Key words：plateau grassland；grass species；nutritive value

川西北高寒草甸草地，是我國5大牧區(qū)之一[1]，地處青藏高原東緣，草原面積0.16億hm²，可利用草原0.12億hm²，是長江、黃河上游的重要草地生態(tài)屏障[2]。該地區(qū)生態(tài)脆弱，草原退化和沙化日益嚴重。研究這一區(qū)域草原退化和沙化綜合治理技術模式和技術體系，對于長江、黃河上游地區(qū)的水土保持、水源涵養(yǎng)、加速生態(tài)屏障建設、發(fā)展農牧業(yè)等具有重大的現(xiàn)實意義[3]。當前，川西北高寒草甸草地的生態(tài)環(huán)境由于受人為因素和氣候因素變化的影響，草地沙化現(xiàn)象日益嚴重，并由此導致嚴重的生態(tài)問題和經(jīng)濟問題[4]。因此，抑制草地沙化，對已經(jīng)沙化的草地加以治理、恢復是當前面臨的主要任務。目前該地區(qū)已經(jīng)開展了“退化草原治理技術與示范”等項目。這些項目均選用能適應極端冷熱、干旱、強風、高輻射、基質貧瘠等條件并且在沙化較為嚴重的荒漠化地區(qū)仍能生長的本地禾本科植物來治理沙化的草地，以防止從其他地區(qū)引進新的治沙草種進行沙化草地治理而帶來的生態(tài)風險。在川西北高原上已經(jīng)使用的賴草、川草Ⅰ號、川草Ⅱ號、垂穗鵝冠草和硬桿仲冰草等，均是四川省草原研究院通過長期研究而選擇出的優(yōu)良生態(tài)草種。因此，對這些具有潛在生態(tài)價值的禾本科植物進行營養(yǎng)、價值評估，可將生態(tài)治理與它們的飼用價值結合起來，有利于調動當?shù)啬撩駞⑴c生態(tài)治理的積極性。從長遠來看，選用兼具生態(tài)價值和飼用價值的本地草種可能更有利于川西北高原的生態(tài)治理[5]。本文測定了前述5種禾本科草種的營養(yǎng)成分含量，旨在從營養(yǎng)學的角度評估這5種草。

1 材料與方法

1.1 試驗地自然概況

研究地點位于四川西北部的紅原縣境內，地理位置N 31°51′，E 101°51′，海拔約3 500 m；氣候屬大陸性高原溫帶季風氣候，日溫差大；年有霜期344.5 d，無絕對無霜期；年均溫為0.6～1.1℃，1月最熱日均溫-10.9℃，7月最熱日均溫11.2℃，極端低溫-39.7℃(1991年)，極端高溫24.3℃(1991年)，≥0℃的有效積溫僅386.2℃；最大凍土深度101 cm；年均降水量為650～730 mm，主要集中在5～9月，平均相對濕度72%；年日照2 402 h。土壤主要為亞高山草甸土，草地類型主要為亞高山草甸[6，7]。試驗地土壤主要為沙土，疏松無結構，無明顯層次，在0～15 cm土層內pH值為6.29，有機質為177.50 g·kg^-1，全氮為2.91 g·kg^-1，總磷為0.38 g·kg^-1，總鈣為1.51 g·kg^-1。

1.2 材料與儀器

供試草種為禾本科賴草(Aneurolepidium dasystachys)，垂穗鵝冠草(Roegneria nutans)，硬桿仲冰草(Grenus kengyilia)，川草Ⅰ號和川草Ⅱ號系四川省甘孜州野生披堿草通過系統(tǒng)選育形成。5種草的樣本均采自位于四川省阿壩州紅原縣的四川省川草生態(tài)草業(yè)科技開發(fā)有限責任公司的試驗示范基地。試驗所用儀器包括梅特勒320型酸度計、瑞典FOSS 2200型凱氏定氮儀、意大利Velp SER148型脂肪測定儀、意大利Velp FIWE6型纖維測定儀、沈陽節(jié)能電爐廠SRJX-4-9型灰化爐、上海尤尼柯儀器公司7200型可見光分光光度計等。

1.3 觀察項目與方法

試驗期為1年，分3個生育期刈割，分別是分蘗期(6月10日)，孕穗期(7月30日)，結實期(9月20日)，每次采樣面積為1 m²，留茬高度3 cm左右，稱取鮮草重量，在60℃恒溫干燥箱內測定游離水，同時制備風干樣品，粉碎通過40目分析篩備用。

樣品測定方面，粗水分測定參照GB50093-85直接干燥法；粗蛋白(CP)測定參照GB5009 5-85凱氏定氮法；粗脂肪(EE)測定參照GB5009 6-85索氏萃取法；粗纖維(CF)測定參照GB5515-85測定；粗灰分(CA)測定參照GB50094-85灼燒重量法，在灰化爐560℃溫度下燒灼4 h測定；用高錳酸鉀滴定法和磷-釩鉬酸銨光電比色測定Ca和P的含量[8]。試驗數(shù)據(jù)采用Excel進行統(tǒng)計處理，采用SPSS軟件進行方差統(tǒng)計與分析。

2 結果與分析

2.1 粗水分、干物質和粗蛋白含量

不同草種粗水分、干物質和粗蛋白含量的測定結果見表1。由表1可知，賴草、川草Ⅰ號、川草Ⅱ號、垂穗鵝冠草和硬桿仲冰草5種牧草的粗水分含量是分蘗期>結實期>孕穗期，且3個時期平均值顯示，垂穗鵝冠草粗水分含量顯著高于其他4種牧草(P<0.05)；5種牧草干物質含量為分蘗期<孕穗期<結實期，其3個時期平均值顯示，賴草干物質含量高于其他牧草(P<0.05)。5種牧草的蛋白質含量是分蘗期>孕穗期>結實期，且3個時期平均值顯示，賴草的蛋白質含量高于其他牧草；由表1可知，賴草除粗水分外，干物質和蛋白質含量均高于其他牧草。比較5種牧草的粗水分和蛋白質含量，結果表明，5種牧草的粗水分和蛋白質含量在分蘗期最高，干物質含量則與之相反。

2.2 粗脂肪、粗纖維與無氮浸出物含量

不同草種的粗脂肪、粗纖維與無氮浸出物含量存在顯著差異(表2)。從不同發(fā)育期看，各牧草粗脂肪含量在分蘗期極顯著(P<0.01)高于其他2個生育期，且其平均值以賴草為最優(yōu)；而粗纖維和無氮浸出物含量(除賴草外)，分蘗期極顯著(P<0.01)低于孕穗期和結實期；賴草的無氮浸出物含量在分蘗期顯著高于孕穗期和結實期，其他幾種牧草則與之相反，平均值相比，賴草最低。

2.3 粗灰分、鈣、磷含量

對粗灰分含量進行方差分析，結果(表3)表明，在3個生育期中，賴草極顯著(P<0.01)地高于其他牧草。變化趨勢為賴草粗灰分含量最高，其次為硬桿仲冰草、垂穗鵝冠草、川草Ⅱ號、川草Ⅰ號。從不同生育期看，各牧草分蘗期的粗灰分含量極顯著(P<0.01)地高于其他2個生育期。

不同草種的鈣和磷含量存在差異。各牧草鈣、磷含量在3個生育期中，分蘗期顯著高于孕穗期和結實期。5種牧草相比，賴草的鈣、磷含量均極顯著地低于(P<0.01)其他4種牧草。

3 討論

為了控制沙化的繼續(xù)擴大，近年來，我國對生態(tài)建設、植被恢復、環(huán)境治理的投資力度不斷加大。我們在四川省西北部地區(qū)多年的植被恢復實踐中注意到，真正意義上適宜于高寒、干旱半干旱地區(qū)進行工程治理的植被恢復種質資源十分匱乏[9]。但是在沙化草地的治理過程中只考慮草種的生態(tài)效益將會限制社會資源的投入，而一些兼具生態(tài)效應和飼料價值的草種可能更適宜于川西北高原沙化草地的生態(tài)治理[10]。因此，人們致力于種植適合于該地生存環(huán)境的牧草成為重點。而對這些草種的營養(yǎng)價值進行初步研究也有利于我們從另一角度評估這些草種在生態(tài)治理中的價值。本文對川西北高原沙化草地治理中常用的5種禾本科草種的營養(yǎng)價值進行了初步分析，為更合理的利用這些兼具生態(tài)效益和飼用價值的草種提供了基礎資料。

研究結果表明，不同草種不同生育期的粗蛋白、粗灰分、粗纖維和粗蛋白等的含量不同。其中，賴草與川草Ⅰ號、川草Ⅱ號、垂穗鵝冠草和硬桿仲冰草的干物質、蛋白質、粗脂肪、粗纖維、無氮浸出物和粗灰分含量相比，賴草顯著高于其他草種。但粗水分、鈣、磷和無氮浸出物含量方面，賴草卻低于其他草種。并且各草種從不同生育期分析結果可以看出，分蘗期和孕穗期的粗水分、粗灰分、蛋白質、粗脂肪、以及鈣磷含量明顯高于結實期，而粗纖維、干物質和除賴草外的無氮浸出物的含量則相反，因此抓好生育期的前期管理是獲得優(yōu)質高產(chǎn)的關鍵。這些數(shù)據(jù)也表明在運用這些草種作為飼草時，良好的管理與適當?shù)牟墒諘r機不但是獲得生態(tài)效益的保障，也是充分利用其飼料價值的關鍵。

從不同發(fā)育期還可以看出，賴草在結實期的蛋白質、粗纖維、粗灰分以及磷含量明顯高于同一時期的其他草種。雖然賴草的粗蛋白含量在分蘗期低于其他草種，但從3個生育期的平均值來看，賴草的蛋白質含量則優(yōu)于其他草種。影響粗蛋白含量的因素很多，如品種、氣候、收獲、儲藏等，通過改進一些條件可以再提高賴草的粗蛋白含量；賴草與其他草種相比，其粗纖維含量偏高，會影響適口性；但我們可以利用賴草和其他草種進行雜交來改良提高其適口性；針對賴草鈣、磷含量略低的情況，也可以通過與其他鈣、磷含量高的牧草雜交選育加以解決。由以上分析可見，賴草與川草Ⅰ號、川草Ⅱ號、垂穗鵝冠草和硬桿仲冰草4種草相比，具有較高的營養(yǎng)價值，加上其對川西北高原沙化草地的良好適應性，完全可以作為治理草原沙化的首選草種。由于賴草可在海拔4 700 m的青藏高原等十分嚴酷的生境中頑強生存，因此可作為局部地帶的優(yōu)勢種或建群種，還可以作為生態(tài)建設、植被恢復十分重要的資源和物質基礎。目前賴草作為原始試驗材料和優(yōu)良牧草，在作物遺傳育種和草原改良與培育利用方面，已有不同程度地應用[11，12]。我們有理由相信，利用賴草具有較高的營養(yǎng)價值，具有耐干旱、耐寒冷、耐鹽堿等抗性基因和易于建立無性系等特點，通過擴大種子繁殖加以合理地利用，可以成功地用于草地沙化的治理，如在生態(tài)建設中加以推廣應用，將會產(chǎn)生巨大的經(jīng)濟效益和生態(tài)效益。

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(責任編輯 王 珞)