藏北地區適宜種植的6種飼草品質分析

中圖分類號：S546 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0435（2025）05-1458-07

Abstract：Forage scarcity constitutes a critical botleneck for livestock husbandry development in the northern Tibet，where establishing high-quality，productive artificial grasslands is recognized as a pivotal solution. This study systematically evaluated six high-yield forages previously screened for artificical grasslands establishment in Nagqu （Auena satiua， Triticum secale， Brassca rapa，Brasica napus，Elymus sibiricus and Elymus nutans），using near-infrared reflectance spectroscopy （NIRS）to assessthe nutritional parameters of dry forages and comprehensively evaluating the forage quality of them through grading index （GI）．Results demonstrated that four annual forages exhibited crude protein（CP）content of 10.45% to 17.99% ，neutral detergent fiber （NDF）content ranged from 34.03% to 65.76% ，acid detergent fiber（ADF）content ranged from 27.23% to 41.52% ，and GI values ranged from 1O.63 to 86.85. Meanwhile，CP had a strong positive correlation with GI，while fiber（e.g.，NDF and ADF） content had a negative corelation with GI. Allsix species met or exceeded fourth grade forage standards （ GIgt;6.28MJ） ，with B ：rapa achieving premium-grade classification （ _?GIgt;53.68MJ） . Superior performance in total energy content，mineral content，and palatability positions B rapa as the optimal candidate for regional promotion in the northern Tibet.

Key words：Nagqu region;Nutritional value ;Forage quality;Near-infrared reflectance spectroscopy technology; Grading index

西藏是我國畜牧業生產的重要基地，但由于自然條件相對惡劣，天然草地產草量低，飼草短缺嚴重制約了該地區畜牧業的發展[1-2]。藏北那曲地區作為西藏的主要牧業區，牧業人口占總人口的 90% 以上，草畜矛盾尤為尖銳[3。因此，在適宜的地區建植優質高產的人工草地，為家畜提供充足的優質飼草，有助于緩解那曲地區乃至整個西藏地區畜牧業發展的飼草短缺問題[4-5]。

飼草品質的高低對牛、羊等家畜的生產性能有決定性影響[6-7]。評價飼草品質的主要指標包括營養價值（營養成分含量和消化率）采食量和適口性等，也可以通過換算單位飼草的家畜產奶量或凈增重來間接反映飼草品質[7-8]。其中，飼草的營養成分主要包含蛋白質、脂肪、碳水化合物和礦物質等，同時，纖維含量作為重要的能源物質也會影響采食量和適口性[9-10]。傳統的飼草營養價值評定過程復雜，近紅外光譜（Near-infrared reflectance spectroscopy，NIRS）作為新興的光譜分析技術，因其快速、實時等優點成為當前飼草營養成分測定的標準方法之—[11-12]。劉哲等13利用NIRS技術結合實驗室化學檢測數據定量分析內蒙古天然牧草的營養成分，發現NIRS預測值與實際化學檢測值的相關性在0.9以上，表明NIRS定量分析的可行性。不同飼草的營養指標差異較大，單一指標的分析缺乏綜合性。雖然通過數學分析方法[14-16]可以結合多個營養指標進行綜合評價，但并未充分考慮采食量和消化率等指標，對比來說相對飼喂價值（Relativefeedingvalue，RFV）、相對牧草品質（Relative foragequality，RFQ）和分級指數（Gradingindex，GI）等綜合評價指數[17-19]為飼草品質的定量分析和科學比較提供有效途徑。其中，RFQ被認為比RFV更能反映家畜的生產性能（如增重或產奶量）20]，而GI綜合考慮了粗蛋白、干物質采食量和粗飼料可利用能量的等指標，科學系統地表征了家畜營養代謝規律和飼草的營養效能，更具有生物學意義[21]。王艷菲等[6結合RFV和GI對6種禾本科牧草及秸稈進行營養品質評估，發現兩種指數的評價結果相符；且6種禾本科牧草及秸稈GI值范圍在24.28～101.38，其中沈陽羊草的品質最好。

研究團隊前期通過試種實驗表明在充分的水肥管理條件下，西藏那曲地區可以建植高產的人工草地；適種飼草包括燕麥（Avenasatiua）綠麥草（Triti-cumsecale）蕪菁（Brassicarapa）飼用油菜（Brassicanapus）、老芒麥（Elymussibiricus）和垂穗披堿草（Elymus nutans）等6種[22]。但這6種飼草的品質能否滿足家畜生產性能發揮的飼用需求仍不清晰。因此，本研究結合NIRS技術和GI法，測定和分析飼草的營養價值，進一步評估這6種飼草的飼用品質，以探討其在提升家畜生產性能方面的潛力，進而判斷這些高產潛力的飼草是否同時具備優質飼草特性。

1 材料與方法

1. 1 試驗區概況

試驗區位于那曲市的高寒草甸集中分布區中 31^°16^′35^′′N，92^°06^′19^′′E ；海拔 4450m ，是西藏草地畜牧業生產和國家生態安全屏障的重要基地。年平均氣溫約為 -2.1^°C ，年降水量 400mm ，主要發生在6一9月，年蒸發量 1800mm 左右，相對濕度只有 51% ，土壤質地相對粗糙。

1. 2 試驗材料

試驗材料為研究團隊在前期種植試驗中收獲的6種高產飼草，具體信息如表1所示。取經過烘干處理的4種一年生飼草樣品測定其營養價值指標，而另外2種多年生飼草的營養指標數據通過查詢高寒地區相關研究文獻獲得，并用以求取綜合的飼用品質。

1.3 指標測定及方法

1.3.1營養價值分析采用NIRS技術分析飼草營養價值相關的指標。以藍德雷貿易有限公司的近紅外檢測模型為數據分析基礎，獲得本試驗一年生飼草的相關營養指標，包括：（1能源物質 （%） ：粗蛋白（Crudeprotein，CP）、粗脂肪（Etherextract，EE）、可溶性碳水化合物（Watersolublecarbohydrate，WSC）糖類（Sugars）果聚糖（Fructan）、非纖維性碳水化合物（Non-fibercarbohydrate，NFC）;（2）礦物質 （% ）：灰分（Ash）、鈣（Ca）、磷（P）、鉀（K）、鎂（ Mg ；（3）干物質和纖維 （% ：干物質（Drymatter，DM）、木質素（Lignin）、酸性洗滌纖維（Aciddetergent fiber，ADF）、中性洗滌纖維（Neutral detergentfiber，NDF）；（4）消化率 （% DM）：總可消化養分（Total dissolved nutrient，TDN），30 和 48h NDF可消化率（dNDF30和dNDF48），30和 48h 體外干物質（DM）消化率（IVTDMD30和IVTDMD48）。需指出，本實驗未對2種多年生飼草的營養價值進行獨立的測定，而只是基于相關文獻數據對其飼用品質進行評估。

1.3.2飼用品質評估基于藍德雷貿易有限公司測試所得的相對飼喂價值（RFV， % ）相對牧草品質（RFQ， % ）、每噸干物質產奶量（Mlikper tonDM，kg）綜合評估本試驗一年生飼草的飼用品質，并結合表征絕對能值的分級指數（GI，MJ確定本試驗目標推廣飼草品種的飼用等級，其中一年生飼草的GI值基于NIRS測試所得的數據計算，多年生飼草的GI值基于高寒地區研究的文獻數據[23-25]計算，GI的計算公式如下[26]：

ΔVDMI=1.2×BW/NDF

GI=NEL×VDMI×CP/NDF

式中：NEL（ MJ?kg^-1） 為產乳凈能值， ΔDF（%） 為酸性洗滌纖維含量； VDMI（kg?d^-1） 為飼草干物質隨意采食量，BW（以 600kg 計）為奶牛體重，NDF（% 為中性洗滌纖維含量； CP（%） 為粗蛋白含量。

GI分級標準參考其其格等[27]研究中提供的分級標準，如表2所示，文獻中多年生飼草的營養成分含量，如表3所示。

1.4 數據分析

首先使用MicrosoftExcel2O19進行數據整理，隨后利用SPSS26.0軟件對飼草的營養指標進行描述性統計分析和單因素方差分析，采用TurkeyHSD進行顯著性檢驗，并結合主成分分析討論飼草營養指標與飼用品質之間的關系，最后用OriginPro2024軟件完成可視化制圖。

2 結果與分析

2.1 營養價值

從能源物質含量（圖1A）上看，一年生飼草的粗蛋白含量為 10.45%～17.99% ，其中蕪菁的粗蛋白含量顯著高于其他飼草 （Plt;0.05） ；不同飼草的粗脂肪含量在 1.36%～2.77% 范圍內，可溶性碳水化合物含量為 4.50%～11.60% 、糖類含量為2.48%～8.19% 、果聚糖含量為 1.09%～1.74% ，非纖維性碳水化合物含量為 13.52%～37.86% ，其中蕪菁的粗脂肪含量較低，但其非纖維性碳水化合物含量最豐富 （Plt;0.05） 。從粗蛋白、粗脂肪和非纖維性碳水化合物的能源物質總量上看，4種飼草排序為蕪菁 （57.22%）gt; 飼用油菜 （43.66%）gt; 燕麥（34 4.13%）gt; 綠麥草 （28.74%） 。

從礦物質含量（圖1B）上看，一年生飼草的4種礦物質元素含量差異較小，飼草的鈣、鉀元素含量普遍高于磷、鎂元素含量，分別為 0.15%～1.63% 和 0.70%～1.56% 。蕪菁的4種礦物質元素總量最豐富為 3.78% ，其鈣、鎂含量均顯著高于其他飼草0 .Plt;0.05） 。蕪菁灰分含量最高為11. 25% ，可知其礦物質含量最豐富 （Plt;0.05） 。

從干物質和纖維含量（圖1C）上看，一年生飼草的干物質含量差異并不顯著，均在 90% 以上。4種飼草的木質素含量為 6.07%～10.03% ，其中飼用油菜的木質素含量最高 （Plt;0.05） 。4種飼草的ADF含量為 27.23%～41.52% ，NDF含量為 34.03%～ 65.76% ，且蕪菁的ADF和NDF含量均顯著低于其他飼草 。

從消化率（圖1D）上看，一年生飼草的 48h 體外干物質消化率為 74.21%DM～88.08%DM ， ^48h NDF可消化率為 24.75%DM～38.98%DM ，其中蕪菁的體外干物質消化率最高 ，飼用油菜的NDF消化率最低 （Plt;0.05） 。體外干物質消化率和NDF消化率隨消化時間的增長（從 30h 至48h） 而增大，但不同飼草增幅不同，蕪菁的增幅最低分別為 6.56% 和 4.67% 。一年生飼草的總可消化養分含量在 53.80%DM～73.08%DM 范圍內。其中，蕪菁的總可消化養分最高 ?Plt;0.05） ，其體外干物質消化率也最高，與其低纖維含量相呼應。

2.2 飼用品質

如圖2所示，基于NIRS測定的營養指標計算預測得到一年生飼草飼用品質的相關指標。4種飼草的每噸干物質產奶量均在 1000kg 及以上，GI值在10.63～86.85 范圍內，均達到4級及以上飼草標準中 _{GIgt;6.28MJ）} 。其中，蕪菁各項指標均最高（ Plt; 0.05），飼用品質最好。基于RFV和GI評估，蕪菁均可達到特級飼草標準（ RFVgt;151% 或 GΓgt; 53.68MJ） 。

如圖3所示，篩選出的2個主成分因子能代表4種一年生飼草營養指標和飼用品質總信息量的92.4% ，其中第1主成分貢獻率達 70.5% ，載荷量較大的是4個飼用品質指標，其中RFV和GI在第一主成分上有著最高的載荷量，不同飼用品質指標之間（RFV，RFQ、產奶量和GI有著較強的正相關性。第2主成分貢獻率為 21.9% ，載荷量較大的是木質素和NDF可消化率，且兩者表現出負相關。此外，不同營養指標間的關系較為復雜，灰分（Ash）與不同礦質元素呈正相關，而NDF和ADF均與粗蛋白（CP）呈負相關，木質素與CP的相關性較弱。

如圖4所示，通過GI評估老芒麥和垂穗披堿草的飼用品質，它們的GI值分別為16.91MJ和14.32MJ，均達到3級及以上飼草標準 MJ）。

3討論

飼草的營養價值主要取決于其粗蛋白和纖維含量。粗蛋白含量與飼草營養價值成正比，而纖維含量與其營養價值成反比[28-29]，這與本文結果一致。從本研究測定的一年生飼草營養指標來看，蕪菁的能源物質總量最為豐富，其平均粗蛋白含量可達17.99% ，與王龍然等30研究中素有“牧草之王\"之稱的紫花苜蓿的平均粗蛋白含量 （13.50%～ 21.71% 相當。燕麥、綠麥草和飼用油菜的平均粗蛋白含量分別為 10.45%，12.45% 和 13.24% ，較譚海運等[31]報道的施肥條件下西藏地區同種飼草的粗蛋白含量高出 4.67%～7.84% ，這可能是試驗中采取的水肥管理措施不同所導致。纖維含量越高，飼草的適口性越差，飼草的家畜采食率或消化率就越低[32]。纖維包含纖維素、半纖維素、木質素和硅酸鹽等結構性碳水化合物，常分為酸性和中性洗滌纖維進行研究，它們均不易被消化利用，其中木質素無法消化利用。本研究結果顯示，蕪菁是4種飼草中纖維含量最低的，可見其適口性較好；對應看其體外干物質消化率 （gt;80% 和總可消化養分含量 （73.08% 均最高，而其中NDF可消化率比燕麥低，這可能是受其木質素含量較高影響。除了粗蛋白和纖維含量，礦物質元素對維持家畜健康也至關重要，缺乏或過量均會影響其生長發育[33]。而家畜的礦物質元素需求則需要進一步的飼喂實驗和統計計算來評估[34]。植物的礦物質含量可以通過直接測定鈣、鎂、鉀和磷的總量或通過灰分（主要是鈣、磷、鉀等元素的氧化物，包含一些無機鹽）含量間接反映[35]，兩者具有一致性。本研究發現蕪菁的礦物質含量在4種飼草中最豐富。此外，有研究表明飼喂高礦物質含量的飼草，可有效提高家畜的營養調節代謝[36]。因此，蕪菁作為高蛋白、低纖維且高礦物質含量的飼草，在保障家畜生長代謝和維持其健康等方面有著極大潛力，富有極高的營養價值。其他高產的飼草也具有較高的粗蛋白含量（ gt; 10% ），單位干物質的總可消化養分含量均在 50% 以上，礦物質含量也不低，同樣可以作為家畜的飼草料。需要說明的是，本研究未直接測定多年生飼草的營養指標，故無法直接將蕪菁與它們進行對比討論。

飼用品質指標基于營養指標（主要是粗蛋白和纖維含量）通過一定計算獲得，是飼草營養價值的綜合反映。本研究中4種飼用品質指標間有著較強的相關性，且由于GI在綜合考慮上的科學性更強6，本文主要根據GI值對飼用品質進行綜合討論。從結果上看，本研究中6種高產飼草：燕麥、綠麥草、蕪菁、飼用油菜、老芒麥和垂穗披堿草均具有較高的飼用品質，GI值均可達到4級及以上飼草標準 （gt;6.28MJ） ；其中，蕪菁的飼用品質最好，GI值可達到特級飼草標準 （gt;53.68MJ） 。對比不同飼草的GI值，2種十字花科飼草（蕪菁和飼用油菜）的飼用品質高于4種禾本科飼草，而禾本科飼草中2種多年生飼草（老芒麥和垂穗披堿草）又高于一年生飼草（燕麥和綠麥草）。因此，飼草品質受植物種類影響[37]。馬一棟等[38]研究發現對比其他十字花科作物（如小白菜、蘿卜和芥菜等），蕪菁具有較高的飼用價值，本研究中蕪菁的品質高于飼用油菜則在一定程度支持該觀點。許濤等1應用灰色關聯度法評估飼草品質，同樣發現燕麥的飼用品質要低于垂穗披堿草，與本文結論一致。但是，本文中多年生飼草的GI值是基于文獻中的營養指標數據計算得出，故結論可能存在一定的不確定性。但考慮到相似地區的同種飼草性狀具有一定的相似性，故該結論仍然具有可信度。除飼草種類影響外，飼草品質同樣受氣候、水肥條件、種植密度和刈割方式等管理方式的綜合影響[37.39-40]，應結合草地管理等有效措施進一步提高常見飼草的營養品質，保障高寒草地畜牧業的可持續發展。

4結論

本研究分析了藏北地區6種高產飼草的營養成分和飼用品質，結果表明試驗中6種飼草的飼用品質均可達到或超過4級飼草標準，適合本地區家畜飼養。其中，蕪菁的飼用品質達到特級飼草標準，在藏北地區具備較高的推廣潛力。需要注意的是，單一飼草的種植模式可能面臨生態脆弱性和營養單一性的問題。未來要注重飼草多樣性和生態適應性的協同發展，進一步構建“生態-營養-經濟”三維評估體系。通過合理搭配不同飼草，構建多層次、多功能且高產的人工草地生態系統，在提升畜牧業生產效率的同時確保草地建設的可持續性。

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（責任編輯彭露茜）