川西北高寒草地潜在生态草种营养成分的比较研究

川西北高寒草地潜在生态草种营养成分的比较研究
摘要：对四川西北部高寒草甸草地的5种潜在生态草种不同生育期的营养成分进行了分析，结果表明，各草种不同生育期的粗水分、干物质、粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、粗灰分等含量不同。

其中赖草的干物质、蛋白质、粗脂肪、无氮浸出物和粗灰分含量显著高于川草Ⅰ号、川草Ⅱ号、垂穗鹅冠草和硬杆仲冰草等4种草。

5种草不同生育期营养成分的分析结果表明，各草种分蘖期和孕穗期的粗水分、粗灰分、蛋白质、粗脂肪以及钙、磷含量明显高于结实期，而粗纤维、干物质和除赖草外的无氮浸出物含量则相反。

表明在利用这些草种的过程中应抓好分蘖期的管理工作，以达到充分利用其饲用价值的目的。

关键词：高寒草甸草地；牧草；营养价值
Comparison of Nutritional Component of Five Grass Species Used for Ecology in the Future in North-west Plateau of Sichuan Province
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，是我国5大牧区之一[1]，地处青藏高原东缘，草原面积0.16亿hm2，可利用草原0.12亿hm2，是长江、黄河上游的重要草地生态屏障[2]。

该地区生态脆弱，草原退化和沙化日益严重。

研究这一区域草原退化和沙化综合治理技术模式和技术体系，对于长江、黄河上游地区的水土保持、水源涵养、加速生态屏障建设、发展农牧业等具有重大的现实意义[3]。

当前，川西北高寒草甸草地的生态环境由于受人为因素和气候因素变化的影响，草地沙化现象日益严重，并由此导致严重的生态问题和经济问题[4]。

因此，抑制草地沙化，对已经沙化的草地加以治理、恢复是当前面临的主要任务。

目前该地区已经开展了“退化草原治理技术与示范”等项目。

这些项目均选用能适应极端冷热、干
旱、强风、高辐射、基质贫瘠等条件并且在沙化较为严重的荒漠化地区仍能生长的本地禾本科植物来治理沙化的草地，以防止从其他地区引进新的治沙草种进行沙化草地治理而带来的生态风险。

在川西北高原上已经使用的赖草、川草Ⅰ号、川草Ⅱ号、垂穗鹅冠草和硬杆仲冰草等，均是四川省草原研究院通过长期研究而选择出的优良生态草种。

因此，对这些具有潜在生态价值的禾本科植物进行营养、价值评估，可将生态治理与它们的饲用价值结合起来，有利于调动当地牧民参与生态治理的积极性。

从长远来看，选用兼具生态价值和饲用价值的本地草种可能更有利于川西北高原的生态治理[5]。

本文测定了前述5种禾本科草种的营养成分含量，旨在从营养学的角度评估这5种草。

1 材料与方法
1.1 试验地自然概况
研究地点位于四川西北部的红原县境内，地理位置N 31°51′，E 101°51′，海拔约3 500 m；气候属大陆性高原温带季风气候，日温差大；年有霜期344.5 d，无绝对无霜期；年均温为0.6～1.1℃，1月最热日均温-10.9℃，7月最热日均温11.2℃，极端低温-39.7℃(1991年)，极端高温24.3℃(1991年)，≥0℃的有效积温仅386.2℃；最大冻土深度101 cm；年均降水量为650～730 mm，主要集中在5～9月，平均相对湿度72%；年日照2 402 h。

土壤主要为亚高山草甸土，草地类型主要为亚高山草甸[6，7]。

试验地土壤主要为沙土，疏松无结构，无明显层次，在0～15 cm土层内pH值为6.29，有机质为177.50 g·kg-1，全氮为2.91 g·kg-1，总磷为0.38 g·kg-1，总钙为1.51 g·kg-1。

1.2 材料与仪器
供试草种为禾本科赖草(Aneurolepidium dasystachys)，垂穗鹅冠草(Roegneria nutans)，硬杆仲冰草(Grenus kengyilia)，川草Ⅰ号和川草Ⅱ号系四川省甘孜州野生披碱草通过系统选育形成。

5种草的样本均采自位于四川省阿坝州红原县的四川省川草生态草业科技开发有限责任公司的试验示范基地。

试验所用仪器包括梅特勒320型酸度计、瑞典FOSS 2200型凯氏定氮仪、意大利Velp SER148型脂肪测定仪、意大利Velp FIWE6型纤维测定仪、沈阳节能电炉厂SRJX-4-9型灰化炉、上海尤尼柯仪器公司7200型可见光分光光度计等。

1.3 观察项目与方法
试验期为1年，分3个生育期刈割，分别是分蘖期(6月10日)，孕穗期(7月30日)，结实期(9月20日)，每次采样面积为1 m2，留茬高度3 cm左右，称取鲜草重量，在60℃恒温干燥箱内测定游离水，同时制备风干样品，粉碎通过40目分析筛备用。

样品测定方面，粗水分测定参照GB50093-85直接干燥法；粗蛋白(CP)测定参照GB5009 5-85凯氏定氮法；粗脂肪(EE)测定参照GB5009 6-85索氏萃取法；粗纤维(CF)测定参照GB5515-85测定；粗灰分(CA)测定参照GB50094-85灼烧重量法，在灰化炉560℃温度下烧灼4 h测定；用高锰酸钾滴定法和磷-钒钼酸铵光电比色测定Ca和P的含量[8]。

试验数据采用Excel进行统计处理，采用SPSS 软件进行方差统计与分析。

2 结果与分析
2.1 粗水分、干物质和粗蛋白含量
不同草种粗水分、干物质和粗蛋白含量的测定结果见表1。

由表1可知，赖草、川草Ⅰ号、川草Ⅱ号、垂穗鹅冠草和硬杆仲冰草5种牧草的粗水分含量是分蘖期>结实期>孕穗期，且3个时期平均值显示，垂穗鹅冠草粗水分含量显著高于其他4种牧草(P孕穗期>结实期，且3个时期平均值显示，赖草的蛋白质含量高于其他牧草；由表1可知，赖草除粗水分外，干物质和蛋白质含量均高于其他牧草。

比较5种牧草的粗水分和蛋白质含量，结果表明，5种牧草的粗水分和蛋白质含量在分蘖期最高，干物质含量则与之相反。

2.2 粗脂肪、粗纤维与无氮浸出物含量
不同草种的粗脂肪、粗纤维与无氮浸出物含量存在显著差异(表2)。

从不同发育期看，各牧草粗脂肪含量在分蘖期极显著(P
对粗灰分含量进行方差分析，结果(表3)表明，在3个生育期中，赖草极显著(P<0.01)地高于其他牧草。

变化趋势为赖草粗灰分含量最高，其次为硬杆仲冰草、垂穗鹅冠草、川草Ⅱ号、川草Ⅰ号。

从不同生育期看，各牧草分蘖期的粗灰分含量极显著(P<0.01)地高于其他2个生育期。

不同草种的钙和磷含量存在差异。

各牧草钙、磷含量在3个生育期中，分蘖期显著高于孕穗期和结实期。

5种牧草相比，赖草的钙、磷含量均极显著地低于(P<0.01)其他4种牧草。

3 讨论
为了控制沙化的继续扩大，近年来，我国对生态建设、植被恢复、环境治理的投资力度不断加大。

我们在四川省西北部地区多年的植被恢复实践中注意到，真正意义上适宜于高寒、干旱半干旱地区进行工程治理的植被恢复种质资源十分匮乏[9]。

但是在沙化草地的治理过程中只考虑草种的生态效益将会限制社会资源的投入，而一些兼具生态效应和饲料价值的草种可能更适宜于川西北高原沙化草地的生态治理[10]。

因此，人们致力于种植适合于该地生存环境的牧草成为重点。

而对这些草种的营养价值进行初步研究也有利于我们从另一角度评估这些草种在生态治理中的价值。

本文对川西北高原沙化草地治理中常用的5种禾本科草种的营养价值进行了初步分析，为更合理的利用这些兼具生态效益和饲用价值的草种提供了基础资料。

研究结果表明，不同草种不同生育期的粗蛋白、粗灰分、粗纤维和粗蛋白等的含量不同。

其中，赖草与川草Ⅰ号、川草Ⅱ号、垂穗鹅冠草和硬杆仲冰草的干物质、蛋白质、粗脂肪、粗纤维、无氮浸出物和粗灰分含量相比，赖草显著高于其他草种。

但粗水分、钙、磷和无氮浸出物含量方面，赖草却低于其他草种。

并且各草种从不同生育期分析结果可以看出，分蘖期和孕穗期的粗水分、粗灰分、蛋白质、粗脂肪、以及钙磷含量明显高于结实期，而粗纤维、干物质和除赖草外的无氮浸出物的含量则相反，因此抓好生育期的前期管理是获得优质高产的关键。

这些数据也表明在运用这些草种作为饲草时，良好的管理与适当的采收时机不但是获得生态效益的保障，也是充分利用其饲料价值的关键。

从不同发育期还可以看出，赖草在结实期的蛋白质、粗纤维、粗灰分以及磷含量明显高于同一时期的其他草种。

虽然赖草的粗蛋白含量在分蘖期低于其他草种，但从3个生育期的平均值来看，赖草的蛋白质含量则优于其他草种。

影响粗蛋白含量的因素很多，如品种、气候、收获、储藏等，通过改进一些条件可以再提高赖草的粗蛋白含量；赖草与其他草种相比，其粗纤维含量偏高，会影响适口性；但我们可以利用赖草和其他草种进行杂交来改良提高其适口性；针对赖草钙、磷含量略低的情况，也可以通过与其他钙、磷含量高的牧草杂交选育加以解决。

由以上分析可见，赖草与川草Ⅰ号、川草Ⅱ号、垂穗鹅冠草和硬杆仲冰草4种草相比，具有较高的营养价值，加上其对川西北高原沙化草地的良好适应性，完全可以作为治理草原沙化的首选草种。

由于赖草可在海拔4 700 m的青藏高原等十分严酷的生境中顽强生存，因此可作为局部地带的优势种或建群种，还可以作为生态建设、植被恢复十分重要的资源和物质基础。

目前赖草作为原始试验材料和优良牧草，在作物遗传育种和草原改良与培育利用方面，已有不同程度地应用[11，12]。

我们有理由相信，利用赖草具有较高的营养价值，具有耐干旱、耐寒冷、耐盐碱等抗性基因和易于建立无性系等特点，通过扩大种子繁殖加以合理地利用，可以成功地用于草地沙化的治理，如在生态建设中加以推广应用，将会产生巨大的经济效益和生态效益。

参考文献：
[1] 何池全，赵魁义.若尔盖高原湿地生物多样性保护及其可持续利用[J].自然资源学报，1999(3)：238-243.
[2] 费世民，崔丽娟，何亚平，等.若尔盖高寒湿地生态系统定位站的背景研究——若尔盖高寒湿地研究概述[J].四川林业科技，2006(2)：21-29.
[3] 陈文光. 加强四川省草原管理建设长江黄河上游草地生态屏障[J]. 四川草原，2002(3)：1-4.
[4] 雍国玮，石承仓，邱鹏飞.川西北高原若尔盖草地沙化及湿地萎缩动态遥感监测[J].山地学报，2003，21(6)：758-762.
[5] 郭连云，张旭萍，赵年武，等.高寒干旱荒漠化地区植被恢复综合技术研究[J].水土保持研究，2007(6)：326-331.
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[11] 陈本建.甘肃省赖草属植物种质资源与利用前景[J]. 草原与草坪，2006(1)：6-11.
[12] 张苏琼，阎万贵.中国西部草原生态环境问题及其控制措施[J]. 草业学报，2006(5)：11-18.。