呼伦贝尔市不同地区天然打草场牧草营养成分分析

牛文远，王召明，闫晓红，王君芳，陈 翔，白耀华

(内蒙古和信园蒙草抗旱园林绿化股份有限公司，内蒙古 呼和浩特 010030)



呼伦贝尔市不同地区天然打草场牧草营养成分分析

牛文远，王召明，闫晓红，王君芳，陈 翔，白耀华

(内蒙古和信园蒙草抗旱园林绿化股份有限公司，内蒙古 呼和浩特 010030)

运用灰色关联度分析法对呼伦贝尔市新巴尔虎右旗、陈巴尔虎旗、鄂温克旗3个牧业旗县的9个地区，2种类型草原的打草场牧草营养价值进行综合评价。结果得出，试验样地天然打草场牧草营养价值排列顺序为：(1)温性草原类天然打草场牧草营养价值排序为：CQ1>XYQ1>XYQ2；(2)温性草甸草原类天然打草场营养价值排序为：EQ1>CQ3>EQ3>CQ4>CQ2>EQ2。从而得出：温性草原类，陈巴尔虎旗1号样地打草场牧草营养价值最高，新巴尔虎右旗1号样地牧草营养价值次之，2号样地营养价值较差。温性草甸草原类，鄂温克旗1号样地打草场牧草营养价值最高，陈巴尔虎旗3号样地牧草营养价值次之，鄂温克旗2号样地营养价值较差。

呼伦贝尔市；灰色关联度；营养价值

牧草是畜牧业发展的重要物质基础，是草食放牧动物营养物质的主要来源，能够提供家畜所需的蛋白质、脂肪、维生素、矿物质以及其他动物生长发育所必需的营养物质〔1〕。牧草所含有的营养物质含量会因不同品种、土壤类型、发育时期、水平分布、空间分布、草原类型、生长季节、环境气候等外界影响因子的不同而发生变化〔2〕。

呼伦贝尔市地理位置优越，草地资源异常丰富，现拥有天然草场8万平方公里，由东向西呈规律性分布，地跨森林草原、草甸草原和干旱草原三个地带。呼伦贝尔大草原属于世界四大草原之一，是内蒙古主要的畜牧区，有碱草、针茅、苜蓿、冰草等120多种营养丰富的牧草，出产著名的三河马，三河牛，肉、奶、皮、毛等畜产品备受国内外消费者青睐，畜牧业的发展为呼伦贝尔市带来了巨大的经济价值。

鄂温克旗、陈巴尔虎旗、新巴尔虎左旗、新巴尔虎右旗是呼伦贝尔市以畜牧业为主要经济来源的四个牧业旗县，畜牧业的发展直接决定了旗县经济的发展和农牧民的生活水平。而牧草的营养价值是畜牧业发展的关键影响因子，优良的牧草资源能够提高旗县经济的发展。牧草的营养价值包括可被牲畜利用的各类物质成分〔3〕是牧草体内所含多项营养成分含量的综合体现，牧草营养品质的优劣直接影响牲畜的生长发育，进而决定畜产品的产量和品质。不同地区，由于土壤、气候等环境因子的不同，牧草的营养物质含量也会有一定的差异，进而影响畜产品的品质。所以，对不同地区天然打草场牧草营养价值差异的研究，能够对牧草经济价值评价提供科学依据，因地制宜、科学利用草地和指导放牧家畜生产等具有重要价值〔4〕。目前对呼伦贝尔市牧草营养价值评价的研究报道较少。本文对鄂温克旗、陈巴尔虎旗、新巴尔虎右旗三个牧业旗9个地区，2个草原类型的天然打草场的牧草营养价值进行了科学的评价，探讨不同地区营养成分的变化，从而为牛、羊等牲畜合理的利用草地资源和以草定畜的合理放牧体系建设提供极其重要的依据〔5〕。

1.材料与方法

1.1 研究区自然条件

呼伦贝尔市以境内呼伦湖和贝尔湖得名。地处东经115°31′-126°04′、北纬47°05′-53°20′之间。属于半干旱区，年平均温度0℃左右，无霜期85-155天，年降水量250-350mm左右，年气候总特征为：冬季寒冷干燥，夏季炎热多雨。年温度差、日期温差大。呼伦贝尔草原总面积约10万平方千米，天然草场面积占80%，地势东高西低，海拔在650-700米之间，土壤以黑土，暗棕壤，黑钙土和草甸土为主，土质肥沃，自然肥力高。多年生草本植物是组成呼伦贝尔草原植物群落的基本生态性特征，草原植物资源约1000余种，隶属100个科450属。

1.2 材料

本试验牧草样品于2014年8月5日-13日分别采集自呼伦贝尔市鄂温克旗、陈巴尔虎旗、新巴尔虎右旗三个旗县。其中鄂温克旗3个样点，分别为锡尼河苏木巴彦呼硕嘎查、伊敏苏木苇子坑嘎查、伊敏苏木阿贵图嘎查；陈巴尔虎旗4个样点，分别为西乌珠尔苏木萨如拉塔拉嘎查、东乌珠尔苏木额尔顿乌拉嘎查、巴彦哈达苏木格根呼硕嘎查、巴彦哈达苏木呼和道布嘎查；新巴尔虎右旗2个样点，分别为达赖苏木达赖嘎查、胡伦苏木胡伦诺尔嘎查，共9个样点，每个样点随机选取3个样方,每个样方1m2，选取每个样方的牧草混合样进行指标测定。详细样品采集信息见表1、表2。

表1 采集样地植物

表2 呼伦贝尔市牧草样品采集点基本概况

注：XYQ1、XYQ2、CQ1号样地为温性草原类 CQ2、CQ3、CQ4、EQ1、EQ2、EQ3号样地为温性草甸草原类

1.3 试验方法

分析样采集：在所测每个样点内随机布置3个1m2样方，将每个样方收集的牧草混合样分别放入布袋、牛皮纸袋中，置于室内自然风干，然后利用不锈钢微型粉碎机将风干草样粉碎，过0.2mm筛，塑料瓶进行储存，供分析用。

营养成分指标的测定：粗蛋白(CP)采用凯氏定氮法，粗脂肪(EE)采用乙醚浸出法，酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)采用范氏纤维洗涤法，粗灰分(Cash)用马福炉灼烧法，Ca采用乙二胺四乙酸二钠络合滴定法测定，P采用钒钼酸铵比色法测定〔6〕。

1.4 数据处理

运用Excel对试验数据进行记录和分析，结合灰色关联度理论〔7〕和模糊数学方法中的权重决策法〔8〕，对不同地区的供试牧草的营养价值进行综合评定。

1.4.1 选择评判指标

通过确定粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)、粗灰分(Cash)、Ca、P〔9〕等7项牧草成分指标在评价体系中的权重比例，进行权重综合评价。

1.4.2 确定期望值

从营养价值来看，Cash为牧草中的矿物质，CP是主要营养物质，EE是家畜的热能物质，Ca、P是两种重要的矿质元素，对家畜的生长发育有重要的作用。因此5个指标的测定值越高，牧草的品质越好，营养价值也就越高，这5个指标期望值的确定比供试牧草各性状的上限值略大一点；NDF和ADF也是一种主要的营养物质，但其含量与消化率呈负相关关系，因此在一定程度上，两者的含量越低越好。这两个指标期望值的确定比供试牧草各性状的下限值略小一点的数值〔3〕(表3)。

表3 不同地区牧草营养物质含量

1.4.3 数据标准化处理

虽然各牧草营养价值的评价指标相同，但测定值之间相差较大，为了便于分析，须对数据进行标准化处理。用初值化法进行处理，即用各测定值除以期望值(NDF、ADF处理采用商数的倒数)得到一个评判方向一致、数值都在0-1之间的标准化数值矩阵(表4)。

表4 主要(因子)初始化值

1.4.4 求绝对差值和关联系数

计算各点(Kij)的绝对差：□i(k)=|X0(k)-Xi(k)|，结果见表5。

表5 各地区牧草各营养指标期望值与测定值的绝对差值表

其中a=minmin|x0(k)-Xi(k)|=0.00 b=mzxmzx|x0(k)-Xi(k)|=0.63

表6 各性状指标的关联系数值

1.4.5 求关联度和权重

可根据公式ri=1/n∑ζi(k)计算各指标的关联度，由rj=ri/〔∑ri〕计算各指标对应的权值〔10〕，结果为r1=0.203，r2=0.190，r3=0.112，r4=0.145，r5=0.144，r6=0.102，r7=0.104说明在评价指标中所占的权重顺序为：NDF%>ADF%>Cash%>CP%>EE%>Ca%>P%。

1.4.6 根据权重构造牧草综合评价模型

牧草综合评价模型为：

Zk=0.203X1+0.190X2+0.112X3+0.145X4+0.144X5+0.102X6+0.104X7，分别计算各品种的综合评价值Zk。

由于XYQ1、XYQ2、CQ1号样地为温性草原类草原，CQ2、CQ3、CQ4、EQ1、EQ2、EQ3号样地为温性草甸草原类草原，对同种草原类型不同地区天然打草场营养价值进行比较，结果见表7和表8。

表7 温性典型草原类综合评价 值

表8 温性草甸草原类综合评价 值

2 结果与分析

2.1 各地区牧草营养成分分析

由表3可知，新巴尔虎右旗1号样地粗灰分和钙的含量均最低，分别为6.0566%和0.3861%；2号样地酸性洗涤纤维和粗蛋白均最低，分别为36.5148%和7.3375%。

陈巴尔虎旗2号样地中性洗涤纤维和粗脂肪含量均最低，分别为59.1834%和1.8500%；3号样地中性洗涤纤维和磷的含量均最高，分别为69.1012%和0.4643%，4号样地的粗蛋白含量最高，为12.481%，可能与牧草混合样中存在豆科植物有关。

鄂温克旗1号样地酸性洗涤纤维含量最高，为47.4087%；2号样地的粗脂肪含量最高，为4.4423%；3号样地的粗灰分含量和钙的含量均最高，分别为8.4066和0.9892，且钙的含量明显高于其它地区，磷的含量最低，为0.1851%。

2.2 牧草各项指标的权重分析

牧草的营养价值可以通过粗蛋白，粗脂肪，粗灰分，磷，钙，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维等指标来综合评价，根据各项指标的权重比较可知：NDF%>ADF%>Cash%>CP%>EE%>Ca%>P%。从而构造苜蓿品种综合评价模型为：Zk=0.203X1+0.190X2+0.112X3+0.145X4+0.144X5+0.102X6+0.104X7，分别计算各品种的综合评价值Zk。用此模型对参试品种进行综合评价，由权重排序可知粗蛋白含量指标在整个指标体系中不是排在第一位的，因为牧草粗蛋白质含量均是在幼嫩期最高，随着牧草生长期增加与枯黄，粗蛋白质含量会显著下降〔11〕，所以仅凭粗蛋白含量来评价牧草的营养价值是不全面的。

2.3 各地区牧草营养价值的综合评价

加权关联度越大，与期望系列的差异就越小，该牧草的营养价值就越高。依据关联度的大小，分别对9个样地，2种类型的草原天然打草场牧草的营养价值进行初步分析，得出其由高至低的排列次序分别为：

(1)温性典型草原类天然打草场营养价值排序为：CQ1>XYQ1>XYQ2。

(2)温性草甸草原类天然打草场营养价值排序为：EQ1>CQ3>EQ3>CQ4>CQ2>EQ2。

3 结论与讨论

牧草是否优良取决于牧草所含营养物质的高低，但是如果仅以单一指标评价牧草的整体营养价值是准确和全面的。本文运用灰色关联分析法对不同地区牧草混合样本的营养价值进行了综合评价，考虑了各个因子的作用，避免了以往评价体系只考虑单一或个别几个因子而忽视其它几个因子的弊病，从而使对牧草价值的评判结果更为准确、全面、客观。近年来，有学者运用灰色关联系数法对牧草进行综合评价，所得结果较为合理可信〔12-15〕，说明运用该方法对呼伦贝尔草原牧草营养价值的综合评定具有重要价值。

通过表7温性典型草原类牧草营养价值评价表，可对新巴尔虎右旗和陈巴尔虎旗3个样地打草场牧草营养价值进行评价，得出营养价值排列顺序为：CQ1>XYQ1>XYQ2。由此排序可看出，陈巴尔虎旗1号样地打草场牧草营养价值最高，新巴尔虎右旗1号样地牧草营养价值次之，2号样地营养价值较差。得出此结论是由于CQ1号样地优势植物为大针茅、羊草、冾草和山葱，优势植物占比为90%；XYQ1号样地优势植物同样为大针茅和羊草，但优势植物占比为72%；XYQ2号样地的优势植物为贝加尔针茅、线叶菊和冾草，优势植物占比为49%。羊草是打草场中的上等牧草草种，营养物质丰富，品质好，适口性好，适于调制干草，各种牲畜都喜食。大针茅营养物质丰富，各种家畜均喜食，但是大针茅的果实成熟后，成熟的果实易刺伤家畜的口腔、皮肤。因此优势植物的占比越高，营养价值越高〔16〕。

通过表8温性草甸草原类牧草营养价值评价表，可对陈巴尔虎旗和鄂温克旗6个样地打草场牧草营养价值进行评价，得出营养价值排列顺序为：EQ1>CQ3>EQ3>CQ4>CQ2>EQ2。由此排序可看出，鄂温克旗1号样地打草场牧草营养价值最高，陈巴尔虎旗3号样地牧草营养价值次之，鄂温克旗2样地营养价值较差。得出此结论是由于EQ1号样地优势植物为羊草、日阴菅和野豌豆，优势植物占比为93%；CQ3号样地优势植物同样为羊草，但优势植物占比为91%；EQ2号样地的优势植物为线叶菊和恰草，优势植物占比为22%〔16〕。

对牧草营养价值的评价是个复杂的问题，除了营养指标以为，还包括适口性、消化率等因素的影响。因此，本文结果仍存在一定的局限性，为了能够准确的反映不同地区牧草营养价值水平，还需进行下一步深入研究与探讨。

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S816.11

2095—5952(2015)03—0049—07

2015-05-13

牛文远(1986- )，女，内蒙古四子王旗人，从事草原生态研究。