萬(wàn)娟娟，于 磊，魯為華，楊國(guó)林，張前兵，楊潔晶

(1.石河子大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，新疆 石河子 832000； 2.農(nóng)四師76團(tuán)畜牧科技推廣中心，新疆 伊犁 835000)

新疆沙爾套山草地優(yōu)勢(shì)禾本科牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值綜合評(píng)定

萬(wàn)娟娟1，于 磊1，魯為華1，楊國(guó)林2，張前兵1，楊潔晶1

(1.石河子大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，新疆 石河子 832000； 2.農(nóng)四師76團(tuán)畜牧科技推廣中心，新疆 伊犁 835000)

沙爾套山天然草地植物種類(lèi)多，牧草資源豐富，尤其是禾本科牧草，其在草地植被組成中和放牧家畜日糧構(gòu)成上占據(jù)著重要的地位。本研究通過(guò)對(duì)沙爾套山天然草地中占優(yōu)勢(shì)地位的9種禾本科牧草的生長(zhǎng)特征及適口性進(jìn)行觀測(cè)，并運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行綜合評(píng)定。結(jié)果顯示，1)9種禾本科牧草可劃分為旱生、旱中生和中生3種水分生態(tài)類(lèi)型，密叢型、根莖型、根莖疏叢型和疏叢型4種分蘗類(lèi)型，特別喜食、喜食和愿食3種適口性級(jí)別。2)9種禾本科牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的綜合評(píng)定由高至低的排列次序是鴨茅(Dactylisglomerata)>垂穗披堿草(Elymusnutans)>新疆鵝觀草(Roegneriasinkiangensis)>圓柱披堿草(Elymuscylindricus)>細(xì)葉早熟禾(Poaangustifolia)>短芒短柄草(Brachypodiumpinnatum)>假梯牧草(Phleumpratense)>針茅(Stipacapillata)>芨芨草(Achnatherumsplendens)。

禾本科牧草；生長(zhǎng)特征；營(yíng)養(yǎng)價(jià)值；灰色關(guān)聯(lián)度

沙爾套山位于新疆維吾爾自治區(qū)昭蘇縣境內(nèi)的西北部。該區(qū)域天然草地植物種類(lèi)多，牧草資源豐富，產(chǎn)草量高，是新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)76團(tuán)、77團(tuán)的重要畜牧業(yè)經(jīng)營(yíng)地，對(duì)當(dāng)?shù)夭莸匦竽翗I(yè)生產(chǎn)起著支撐作用，并對(duì)該區(qū)域內(nèi)生態(tài)平衡維系、環(huán)境保護(hù)以及可持續(xù)發(fā)展發(fā)揮著重要作用。禾本科牧草在當(dāng)?shù)靥烊徊莸刂脖唤M成中占據(jù)主要地位，構(gòu)成了各類(lèi)放牧家畜日糧的主要飼草成分[1]。牧草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值是其植物體內(nèi)多項(xiàng)營(yíng)養(yǎng)成分含量的綜合體現(xiàn)，包括可被家畜利用的各種化學(xué)物質(zhì)成分。因此，研究禾本科植物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及飼用價(jià)值的差異，不僅能為牧草經(jīng)濟(jì)價(jià)值評(píng)價(jià)提供科學(xué)依據(jù)并能為放牧家畜營(yíng)養(yǎng)平衡供給提供基礎(chǔ)資料，而且對(duì)科學(xué)利用草地和指導(dǎo)放牧家畜生產(chǎn)等都具有重要的意義。

在傳統(tǒng)研究中，常以某一項(xiàng)常規(guī)主要的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)進(jìn)行牧草營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)，其評(píng)定結(jié)果不夠全面且準(zhǔn)確性較低[2]。任繼周[3]根據(jù)牧草粗蛋白(CP)等級(jí)指數(shù)劃分法可將牧草劃分為上等(≥16%)、中等(10%～15%)和下等(≤10%)。同時(shí)也有研究表明，酸性洗滌纖維(ADF)含量≥30%會(huì)影響蛋白的消化[4]。而牧草營(yíng)養(yǎng)成分的高低是評(píng)價(jià)牧草飼用價(jià)值的重要指標(biāo)，所以，僅僅通過(guò)單一或少項(xiàng)的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)來(lái)判定牧草的品質(zhì)好壞很難全面反映牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的優(yōu)劣和各種牧草之間綜合量化的質(zhì)量差異等。

灰色關(guān)聯(lián)度分析法是一種灰色系統(tǒng)理論中對(duì)于一個(gè)系統(tǒng)發(fā)展變化態(tài)勢(shì)進(jìn)行定量描述和比較的分析方法[5],因其具有計(jì)算簡(jiǎn)單易行、評(píng)價(jià)全面合理等特點(diǎn)，在實(shí)踐應(yīng)用中，常被用作開(kāi)展農(nóng)產(chǎn)品品種評(píng)價(jià)[6-9]、牧草引種[10]和野生牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值綜合評(píng)價(jià)，對(duì)于指導(dǎo)生產(chǎn)和科學(xué)研究發(fā)揮了積極的作用。本研究亦采用該方法對(duì)沙爾套山天然草地中占優(yōu)勢(shì)地位的9種禾本科牧草的營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析，并對(duì)其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行可量化的綜合評(píng)定，揭示9種優(yōu)勢(shì)牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值差異性和牧草飼用價(jià)值的不同，以期為深入研究牧草經(jīng)濟(jì)價(jià)值奠定基礎(chǔ)，同時(shí)也為該地放牧家畜營(yíng)養(yǎng)飼料的平衡供給提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1研究區(qū)概況

新疆昭蘇縣境內(nèi)的沙爾套山，屬西天山分支部分。整個(gè)山地呈東西走向，是形成昭蘇盆地的主體山脈之一；地理位置為80°15′-80°54′ E，42°54′-43°11′ N。沙爾套山的地理分布范圍包括山麓平原、低山及中高山帶，海拔在1 700～3 000 m。主體山脈的西部和北部山嶺處與哈薩克斯坦國(guó)交界。屬中溫帶山區(qū)半干旱半濕潤(rùn)冷涼氣候，降水量450～550 mm，年均溫2.9 ℃。春季氣溫多變，秋季降溫迅速，冷空氣活動(dòng)頻繁[11-12]。

1.2試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為采集于沙爾套山天然草地垂直地帶中占優(yōu)勢(shì)地位的禾本科牧草，共計(jì)9種。從山麓平原、低山至中山帶，分布依次為芨芨草(Achnatherumsplendens)、針茅(Stipacapillata)、細(xì)葉早熟禾(Poaangustifolia)、假梯牧草(Phleumphieoides)、新疆鵝觀草(Roegneriasinkiangensis)、鴨茅(Dactylisglomerata)、圓柱披堿草(Elymuscylindricus)、垂穗披堿草(E.nutans)、短芒短柄草(Brachypodiumpinnatum)[13]。采樣時(shí)間為2013年8月3-8日，所收取的分析樣品剪割高度以綿羊放牧采食高度為依據(jù)。

1.3試驗(yàn)方法

分析樣采集：每種禾本科牧草取3個(gè)點(diǎn)，將3個(gè)點(diǎn)所收集的牧草混合放入布袋中，置于室內(nèi)自然風(fēng)干，然后稱(chēng)取300～400 g風(fēng)干樣品并粉碎，用于牧草營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定，每種禾本科牧草重復(fù)3次。

產(chǎn)草量的測(cè)定：根據(jù)野外調(diào)查測(cè)產(chǎn)的基本方法，選取一個(gè)1 m×1 m的樣方，對(duì)樣方中每種植物種進(jìn)行稱(chēng)重并記錄，然后取部分樣品進(jìn)行含水量的測(cè)定，根據(jù)含水量計(jì)算樣方內(nèi)每種植物的干重。

株高的測(cè)定：隨機(jī)選取10株植物，測(cè)量其自然高度。

開(kāi)展沙爾套山天然草地實(shí)地調(diào)查，觀測(cè)和采收天然草地中占優(yōu)勢(shì)地位的禾本科牧草，并將采收的各優(yōu)勢(shì)禾本科牧草按放牧家畜的喜食程度進(jìn)行適口性分級(jí)，分為特別喜食、喜食、愿食、少食和不食5個(gè)等級(jí)[14-15]。對(duì)上述占優(yōu)勢(shì)地位的禾本科牧草在草地群落中的生長(zhǎng)特征等進(jìn)行測(cè)定和描述。

營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo)的測(cè)定：粗蛋白(CP)采用凱氏定氮法，粗脂肪(EE)采用乙醚浸出法，酸性洗滌纖維(ADF)和中性洗滌纖維(NDF)采用范氏纖維洗滌法，粗灰分(CAsh)用馬福爐灼燒法，Ca采用乙二胺四乙酸二鈉絡(luò)合滴定法測(cè)定，P采用釩鉬酸銨比色法測(cè)定[16]，每個(gè)指標(biāo)重復(fù)3次。

1.4數(shù)據(jù)處理

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2007進(jìn)行記錄和整理，運(yùn)用SPSS 17.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析，并且結(jié)合灰色關(guān)聯(lián)度分析法[17-19]對(duì)供試的禾本科牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行綜合評(píng)定。

1.4.1選擇評(píng)判指標(biāo) 采用目前廣泛使用的概略養(yǎng)分法與洗滌法分析牧草的營(yíng)養(yǎng)成分，主要以CP、CAsh、EE、NDF、ADF、Ca和P這7個(gè)指標(biāo)來(lái)評(píng)價(jià)禾本科牧草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

1.4.2確定期望值 從營(yíng)養(yǎng)價(jià)值來(lái)看，CAsh為牧草中的礦物質(zhì)，CP是主要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，EE是家畜的熱能物質(zhì)，Ca和P是兩種重要的礦質(zhì)元素，對(duì)家畜的生長(zhǎng)發(fā)育有重要的作用。因此，這5個(gè)指標(biāo)的測(cè)定值越高，牧草的品質(zhì)越好，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也就越高，這5個(gè)指標(biāo)期望值的確定比供試品種各性狀的上限值略大一點(diǎn)；NDF和ADF也是一種主要的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，但其含量與消化率呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，因此在一定程度上，兩者的含量越低越好。這兩個(gè)指標(biāo)期望值的確定比供試草種各性狀的下限值略小一點(diǎn)的數(shù)值。

1.4.3數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化處理 雖然各牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的評(píng)價(jià)指標(biāo)相同，但測(cè)定值之間相差較大，為了便于分析，須對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理。用初值化法進(jìn)行處理，即用各測(cè)定值除以期望值(NDF、ADF處理采用商數(shù)的倒數(shù))得到一個(gè)評(píng)判方向一致、數(shù)值都在0～l之間的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值矩陣。

1.4.4求絕對(duì)差值 用各指標(biāo)期望值的標(biāo)準(zhǔn)化值分別減去各牧草相應(yīng)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)值，得到一系列的標(biāo)準(zhǔn)絕對(duì)差值，從中找出最大差值和最小差值。

1.4.5求關(guān)聯(lián)系數(shù)

(1)

式中，ξi(k)表示第i種禾本科牧草k指標(biāo)與期望值的關(guān)聯(lián)系數(shù)，Δi(k)表示第i種禾本科牧草k指標(biāo)與期望值的差值，0.5為分辨系數(shù)。

1.4.6求各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)和加權(quán)關(guān)聯(lián)度：

(2)

式中，Wi(k)表示第i種禾本科牧草指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)。

(3)

式中，γ1表示牧草的加權(quán)關(guān)聯(lián)度，N表示樣本總數(shù)，W表示權(quán)重系數(shù)。

2 結(jié)果與分析

2.1優(yōu)勢(shì)禾本科牧草生長(zhǎng)特征及適口性特點(diǎn)

沙爾套山天然草地9種優(yōu)勢(shì)地位的禾本科牧草可劃分為優(yōu)勢(shì)種和次優(yōu)勢(shì)種(亞優(yōu)勢(shì)種)，水分生態(tài)類(lèi)型可劃分3種，即旱生、旱中生和中生，牧草適口性可劃分為3種，即特別喜食、喜食、愿食，分蘗類(lèi)型可劃分為4種，即密叢型、根莖型、根莖疏叢型和疏叢型(表1)。

2.2禾本科牧草營(yíng)養(yǎng)成分分析

新疆鵝觀草和鴨茅的CP含量較高，分別為13.83%和12.43%,顯著高于其他7個(gè)牧草(P<0.05)；短芒短柄草的CAsh和ADF含量均最高，分別為8.75%和48.5%；芨芨草的NDF含量最高，為90.5%，垂穗披堿草的P含量最高，為0.18%；短芒短柄草的EE含量最高，為1.35%，假梯牧草的Ca含量最高，為3.35%(表2)。

2.3禾本科牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的綜合分析

根據(jù)上述灰色關(guān)聯(lián)度分析法的步驟，首先對(duì)9種優(yōu)勢(shì)禾本科牧草各營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的期望值進(jìn)行確定(表2)，然后對(duì)表2中的數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理，再用標(biāo)準(zhǔn)化處理后的期望值減去測(cè)定值，得出禾本科牧草各營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的絕對(duì)差值，并從中找出最大差值和最小差值(表3)，最后根據(jù)公式(1)、(2)和(3)分別得出禾本科牧草各營(yíng)養(yǎng)含量與期望值的關(guān)聯(lián)系數(shù)、各營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)和各優(yōu)勢(shì)地位的禾本科牧草的加權(quán)關(guān)聯(lián)度,并進(jìn)行綜合排序(表4)。

加權(quán)關(guān)聯(lián)度越大，與期望系列的差異就越小，該牧草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值就越高。依據(jù)關(guān)聯(lián)度的大小,9種優(yōu)勢(shì)禾本科牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值由高至低的排列次序是鴨茅>垂穗披堿草>新疆鵝觀草>圓柱披堿草>細(xì)葉早熟禾>短芒短柄草>假梯牧草>針茅>芨芨草。

3 討論與結(jié)論

評(píng)價(jià)牧草是否優(yōu)良的重要指標(biāo)之一是牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的高低[17]，但是，僅以單一營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)來(lái)評(píng)價(jià)牧草是不夠全面和準(zhǔn)確的。運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法可以考慮各個(gè)因子的作用，使評(píng)判結(jié)果更為客觀、準(zhǔn)確。慕平等[20]和王桃[21]分別對(duì)苜蓿(Medicagosativa)品種生產(chǎn)性能和高寒區(qū)36種燕麥(Avenasativa)生產(chǎn)效能用灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)法進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，得出較為合理可信的結(jié)果，說(shuō)明該方法用于牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的綜合評(píng)定具有一定的合理性。而由于評(píng)價(jià)時(shí)不同牧草所處的營(yíng)養(yǎng)時(shí)期不同，這給準(zhǔn)確評(píng)價(jià)造成了一定影響。

表3 禾本科牧草各營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)期望值與測(cè)定值的絕對(duì)差值表Table 3 The absolute difference between expected value and measured value of gramineous grass species

表4 9種優(yōu)勢(shì)地位禾本科牧草綜合評(píng)定結(jié)果Table 4 The comprehensive evaluation result of nine dominant gramineous grass species

評(píng)價(jià)牧草飼用價(jià)值的重要指標(biāo)之一是牧草營(yíng)養(yǎng)成分的高低[22]，其中，粗蛋白質(zhì)和粗纖維的含量決定了牧草營(yíng)養(yǎng)的品質(zhì)。一般認(rèn)為粗蛋白含量較高、粗纖維含量越低的牧草，其飼用價(jià)值也就越高[23]。本研究采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行了綜合評(píng)定，能夠較好地反映出牧草在營(yíng)養(yǎng)價(jià)值數(shù)量化方面的差異性，體現(xiàn)牧草價(jià)值的綜合性特點(diǎn)。但是，牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的評(píng)價(jià)除了養(yǎng)分含量外，牧草的適口性、消化率等對(duì)牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的評(píng)定也會(huì)產(chǎn)生影響。以往研究表明，適口性好，家畜喜食，是保證家畜正常、健康生產(chǎn)的保障，也是牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的標(biāo)志[24]。對(duì)于消化率，其可消化程度愈高，對(duì)家畜的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值就越大，牧草品質(zhì)就越好；相反，則牧草品質(zhì)就差[25]。而由于不同家畜對(duì)不同禾本科牧草的消化率有所不同，僅利用經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行評(píng)價(jià)[15,26]，可能會(huì)影響評(píng)價(jià)結(jié)果的準(zhǔn)確性。因此，本研究未涉及適口性、消化率等指標(biāo)。而這些指標(biāo)具體產(chǎn)生影響的程度大小如何，以及各影響因素之間的關(guān)系，包括不同家畜對(duì)野生禾本科牧草的適口性和消化率等問(wèn)題，還需要今后深入研究，以便對(duì)牧草飼用價(jià)值進(jìn)行更為準(zhǔn)確和科學(xué)的評(píng)價(jià)。

通過(guò)對(duì)新疆昭蘇縣境沙爾套山天然草地中占優(yōu)勢(shì)地位的9種禾本科牧草營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行初步分析，其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值大小排序?yàn)轼喢?垂穗披堿草>新疆鵝觀草>圓柱披堿草>細(xì)葉早熟禾>短芒短柄草>假梯牧草>針茅>芨芨草。

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(責(zé)任編輯 武艷培)

ComprehensiveevaluationofnutritivevalueofdominantgramineousgrassinShaertaoMountain,ZhaosuCountyinXinjiang

WAN Juan-juan1, YU Lei1, LU Wei-hua1, YANG Guo-lin2, ZHANG Qian-bing1, YANG Jie-jing1

(1.College of Animal Science & Technology, Shihezi University, Shihezi 832000, China; =2.Animal Husbandry Science and Technology Promotion Center of NongSiShi 76, Yili 835000, China)

The natural grassland vegetations of Shaertao Mountain were abundant which reserved rich forage resources, especially the gramineous which occupied the important position and provided the diet for grazing animals.In the present study, the growth characteristics and palatability characteristics of nine gramineous grasses which were dominant in natural grassland vegetations of Shaertao Mountain were measured and the nutritional values were evaluated by the grey correlation analysis method.The result showed that nine dominant gramineous grass were divided into three water ecological types (xerophyte, xero-mesophyte and mesophyte), four tillering types (dense cluster type, rhizomatous, rhizomes-laxifruticose, laxifruticose), three palatability levels(specially favorite to eat, favorite to eat, wanted to eat).Nine dominant gramineous grass nutritive value of the order wasDactylisglomerata>Elymusnutans>Roegneriasinkiangensis>Elymuscylindricus>Poaangustifolia>Brachypodiumpinnatum>Phleumpratense>Stipacapillata>Achnatherumsplendens.

gramineous forage; growth characteristics nutritive; grey correlation

YU Lei E-mail:shzyulei@sina.cn

2014-01-20 接受日期：2014-06-25

國(guó)家公益性(農(nóng)業(yè))行業(yè)專(zhuān)項(xiàng)“放牧牛羊營(yíng)養(yǎng)均衡需要研究與示范”(201303062)

萬(wàn)娟娟(1989-)，女，新疆伊犁人，在讀碩士生，主要從事草地及牧草資源的評(píng)價(jià)與利用研究。 E-mail:wanjuanjuanshzu@sina.com

于磊(1954-)，男，山東寧津人，教授，學(xué)士，主要從事草地資源評(píng)價(jià)與開(kāi)發(fā)利用。E-mail：shzyulei@sina.cn

S816.11

：A

：1001-0629(2014)11-2141-07

10.11829j.issn.1001-0629.2014-0338