牧草粗蛋白質(zhì)的季節(jié)變化

牧草粗蛋白質(zhì)的季節(jié)變化

放牧的目的是維持草地的可持續(xù)利用，減少動(dòng)物和牲畜的生產(chǎn)成本。這不僅與放牧和動(dòng)物生物學(xué)的基本原則有關(guān)，而且與管理程度有關(guān)，具有經(jīng)濟(jì)意義。由牧草生產(chǎn)量的特征和家畜生產(chǎn)的兩個(gè)變量構(gòu)成完整的生產(chǎn)系統(tǒng),它們之間的關(guān)系是“原因→效應(yīng)”式的,例如牧草豐富時(shí),家畜以其嗜好選食高質(zhì)量的食物,其食物質(zhì)量高于草地質(zhì)量,而當(dāng)數(shù)量下降到適口性差的牧草占食物的多數(shù)時(shí),則降低了家畜的選食和采食量,這時(shí)家畜的采食量與牧草生產(chǎn)量,草地質(zhì)量與食物質(zhì)量幾乎相等。當(dāng)草地牧草量被消耗到最小剩余量時(shí)則防礙家畜采食,其所攝取食物的營(yíng)養(yǎng)不能供給體熱消耗,從而造成了草畜供求矛盾。這一動(dòng)態(tài)特征在全年各放牧季節(jié)反映非常明顯,在牧草量少質(zhì)差的季節(jié)草地容納量相應(yīng)減少,從而生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者常采用調(diào)節(jié)載畜率的方法處理這種矛盾,使供求達(dá)到相對(duì)平衡。1牧草養(yǎng)殖及其他干物質(zhì)測(cè)定1.1試驗(yàn)區(qū)設(shè)在甘肅省肅南裕固族自治縣鹿場(chǎng),地處E101°45′,N37°53′,屬祁連山高寒牧區(qū),四季不分明、氣候多變、早晚溫差大。冬季多西北風(fēng),夏季多偏南風(fēng),冬春干旱寒冷,夏季溫和濕潤(rùn),年均氣溫2.2℃,年均降水量316.6mm,年均蒸發(fā)量1111.9mm,無(wú)霜期45～60d。草原植被發(fā)育良好,夏秋季牧場(chǎng)在海拔2900～3500m,冬春在海拔2600～2900m。天然牧場(chǎng)牧草4月下旬萌發(fā),9月下旬開(kāi)始枯黃。1.2放牧方法生產(chǎn)者采用“放入(繁殖)——取出(淘汰)”的方式生產(chǎn)畜產(chǎn)品,這種可變的放牧方法是通過(guò)調(diào)整家畜數(shù)量以達(dá)到草畜供求相對(duì)平衡。1.3測(cè)定項(xiàng)目1.3.1草地生產(chǎn)量測(cè)定用收割法測(cè)定每平方米草地的活植物體及立枯物(測(cè)定時(shí)間見(jiàn)表1),按經(jīng)濟(jì)類群分別稱量鮮重和70℃烘干后的干物質(zhì)量。測(cè)定時(shí)按植被的均勻度布設(shè)5～7個(gè)樣方。并從總樣量中按比例抽取200g左右,分析營(yíng)養(yǎng)成分。1.3.2草地特征測(cè)定測(cè)產(chǎn)時(shí)測(cè)量草層高度(cm)和蓋度(%)。1.4綿羊干物質(zhì)攝取量(g/d)測(cè)定通過(guò)間接標(biāo)定技術(shù)(Cr2O3)和全收糞法估測(cè)糞便排泄量,用兩級(jí)離體消化法測(cè)定牧草干物質(zhì)消化率,計(jì)算日食量。1.5綿羊活重測(cè)定在每個(gè)放牧季節(jié)的初始日用絕對(duì)測(cè)定法稱量試畜活體重,獲得單日空腹活體重量。1.6草地質(zhì)量和食物質(zhì)量測(cè)定代表綿羊食物的樣品用模擬法采摘選食牧草樣連續(xù)測(cè)3d。草地質(zhì)量樣品用收割法剪取單位草地面積上的分類樣品,測(cè)定各自的干物質(zhì)消化率及營(yíng)養(yǎng)成分。1.7牧草消化代謝量測(cè)定用糞袋采集糞樣,用紙尿褲采集全尿樣品,分析其營(yíng)養(yǎng)成分,計(jì)算消化代謝量。1.8數(shù)據(jù)處理與分析2利用動(dòng)植物和動(dòng)物資源放牧生態(tài)系統(tǒng)是在一定的空間范圍內(nèi)以放牧飼養(yǎng)家畜或馴養(yǎng)動(dòng)物為特征的生態(tài)系統(tǒng)。該系統(tǒng)是為生產(chǎn)食物和纖維而進(jìn)行的人類活動(dòng),并通過(guò)有目的有控制地使用植物和動(dòng)物資源來(lái)實(shí)現(xiàn)。Soest(1982)提出,放牧的任務(wù)是找到家畜和牧草之間的最佳平衡。但全年放牧飼養(yǎng)的家畜常因牧草生產(chǎn)的季節(jié)性而使畜產(chǎn)品相應(yīng)地發(fā)生變化。本項(xiàng)目通過(guò)研究動(dòng)、植物間相互作用的動(dòng)態(tài)特征以及通過(guò)管理達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡的方法,改善或維持牧草生產(chǎn)的有效利用,為放牧管理系統(tǒng)提供指導(dǎo)和生物學(xué)方面的基本信息,為建立系統(tǒng)耦合提出理論依據(jù)。2.1牧草干物質(zhì)產(chǎn)量牧草是草食家畜和狩獵動(dòng)物主要的食物來(lái)源,特別是反芻動(dòng)物能有效地利用纖維性炭水化合物和低質(zhì)氮源生產(chǎn)畜產(chǎn)品,而家畜的生產(chǎn)性能是其采食牧草質(zhì)和量的直接效應(yīng),由于家畜食物是變化的,從而改變著動(dòng)物消化和轉(zhuǎn)化攝取干物質(zhì)為有用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能力。筆者在一個(gè)生產(chǎn)單位(3833.65hm2)的草地面積上測(cè)得了放牧地植物量和質(zhì)的季節(jié)變化,揭示天然牧地的動(dòng)態(tài)特征。結(jié)果表明(見(jiàn)表1),各放牧季的草地植被有明顯的變化,如夏季(牧草生長(zhǎng)旺盛期)植被蓋度為100%,干物質(zhì)產(chǎn)量456.30kg/hm2,粗蛋白質(zhì)產(chǎn)量65.56kg/hm2,能量7445.27MJ/hm2,干物質(zhì)消化率56.92%。在秋季分別下降到62.50%、380.55kg/hm2、30.67kg/hm2、5845.78MJ/hm2和43.02%。冬季(枯草期)依次下降到63.33%、201.86kg/hm2、10.09kg/hm2、3014.55MJ/hm2和23.45%。在早春(萌發(fā)期)依次下降到45%、149.10kg/hm2、14.87kg/hm2、2427.39MJ/hm2和38.28%。在春季(牧草分蘗期)比萌發(fā)期有所增多,依次增加到58%、239.61kg/hm2、41.78kg/hm2、4111.00MJ/hm2和58.92%?？梢?jiàn),干物質(zhì)消化率以春季牧草分蘗期最高,到夏季下降2個(gè)百分點(diǎn),秋季下降15.9個(gè)百分點(diǎn),冬季下降35.5個(gè)百分點(diǎn)。在早春牧草萌發(fā)期雖有所增高,但仍比分蘗期低20.6個(gè)百分點(diǎn)。干物質(zhì)產(chǎn)量以夏季最高,比秋季多19.91%,比冬季多126.05%,比春季分蘗期多190.43%,以春季牧草萌發(fā)期最低,僅為夏季的32.68%?？上晌镔|(zhì)產(chǎn)量同樣以夏季最多,秋季次之,牧草分蘗期再次之,而牧草萌發(fā)期則因消化率高,其量增高,以冬季最低。粗蛋白質(zhì)產(chǎn)量的季節(jié)變化與可消化干物質(zhì)產(chǎn)量表現(xiàn)出相似的規(guī)律。牧草季節(jié)變化的結(jié)果為各放牧季放牧飼養(yǎng)家畜量提供了可預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù),嚴(yán)格地控制放牧量,以期達(dá)到最大的消耗均勻度。2.2不同放牧期草地平均日增重綿羊放牧飼養(yǎng),由于草地面積被限定在一定的范圍內(nèi),綿羊則因繁殖而使羊群擴(kuò)大和不斷淘汰而使羊縮小的變動(dòng)之中,這種可變的放牧方式和食物營(yíng)養(yǎng)的季節(jié)性帶來(lái)了放牧量的差異性,導(dǎo)致單位可利用草地面積的家畜數(shù)即“放牧壓”有所區(qū)別(如表2),在夏、秋、冬和春載畜率分別是5.08、5.59、1.64和1.64個(gè)羊單位/hm2,每畜平均日增重分別是113.20、76.29、-14.43和-72.17g;放牧期間每公頃草地面積上的畜增重分別是28.75、29.85、-4.83和-7.10kg。由此看來(lái),綿羊放進(jìn)夏季放牧期間,16月齡羊的體重比剪毛后增加15.86%,秋季比夏季增加12.92%,冬季與秋季相比下降6.07%,春季比冬季下降10.92%。28月齡羊依次增加5.07%、16.44%、0.58%和下降14.00%。在上述環(huán)境下放牧綿羊數(shù)量的標(biāo)準(zhǔn)差SD=653.37只,變異系數(shù)CV=16.31%,綿羊體重的標(biāo)準(zhǔn)差SD=4.41kg,變異系數(shù)CV=9.47%,單位面積載畜量的標(biāo)準(zhǔn)差S=2.24只,變異系數(shù)CV=54.0%。2.3草地權(quán)的食物營(yíng)養(yǎng)與草地生產(chǎn)的關(guān)系放牧生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)植物生產(chǎn)性能間的相互作用是原因→效應(yīng)式的,綿羊生產(chǎn)性能是其采食牧草質(zhì)和量的直接效應(yīng)。放牧的關(guān)鍵不是人為控制的靜態(tài)進(jìn)食量,而是隨著季節(jié)的變化,食物改變著家畜攝食消化和轉(zhuǎn)化攝取干物質(zhì)為有用營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的能力,因而可消化營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)攝取量限定了綿羊的增重速率。這種動(dòng)態(tài)狀況存在于植物量和綿羊響應(yīng)的組合關(guān)系中。綿羊的采食量是通過(guò)放牧行為和所遇食物可獲得性的配合來(lái)完成的,綿羊在放牧地段選擇植物種、植株或植物器官,從中獲取營(yíng)養(yǎng)。在大多數(shù)情況下,選食牧草的營(yíng)養(yǎng)水平高于草地植物的營(yíng)養(yǎng)含量,也因營(yíng)養(yǎng)含量最高期的牧草生產(chǎn)量少,從而導(dǎo)致綿羊攝取食物營(yíng)養(yǎng)的不足,直接作用著綿羊生產(chǎn)。研究數(shù)據(jù)表明(圖1～4),綿羊采食量與草地生產(chǎn)量有密切的關(guān)系(R=0.83),綿羊的干物質(zhì)食入量隨著草地生產(chǎn)量的增加而增多,粗蛋白質(zhì)食入量則隨著牧草粗蛋白質(zhì)量的增加而增多。在夏、秋、冬、春季,16月齡綿羊干物質(zhì)食入量分別是85.75、92.07、69.60和60.39g/kgW0.75,粗蛋白質(zhì)食入量依次是13.45、10.67、3.40和15.66g/kgW0.75。28月齡綿羊的干物質(zhì)食入量相應(yīng)的是85.04、86.42、67.96和60.49g/kgW0.75,粗蛋白質(zhì)食入量是13.35、10.01、3.38和16.95g/kgW0.75。干物質(zhì)食入量與體重的比率,在16月齡羊分別是3.38%、3.52%、2.54%、2.41%,28月齡羊是3.22%、3.15%、2.47%和2.23%。并且綿羊食物中粗蛋白質(zhì)明顯高于草地植物的含量,其中夏季高0.43個(gè)百分點(diǎn),秋季高2.71,冬季兩者幾乎相等,春季高15.99個(gè)百分點(diǎn)?？梢?jiàn),夏、秋季放牧期植物量豐富,食入干物質(zhì)的量能滿足生產(chǎn)需求,食物營(yíng)養(yǎng)高于草地植物的營(yíng)養(yǎng)水平,因而綿羊增重明顯。在冬季放牧期,16月齡羊采食量,和粗蛋白質(zhì)食入量只有秋季的72.29%、31.06%,春季放牧期采食量只有秋季的58.06%,而粗蛋白質(zhì)的食入量則比秋季多40.40%。28月齡羊冬季采食量和粗蛋白質(zhì)食入量只有秋季的78.99%和33.94%,而春季放牧期采食量只有秋季的63.73%,而粗蛋白質(zhì)的食入量則比秋季多54.11%,其量不足,造成綿羊體重下降。由此可見(jiàn),在高山草甸草原全年放牧期間,只有32.88%的時(shí)期草地生產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)供綿羊生產(chǎn),而67.12%的時(shí)間則因草量少質(zhì)差,綿羊攝取食物量只能維持體熱消耗,特別是冬季特牧草營(yíng)養(yǎng)下降到了不能維持體熱消耗而造成體重下降,只有補(bǔ)充飼料,才能達(dá)到供求平衡。2.4干物質(zhì)消化的比較放牧綿羊?qū)κ澄餇I(yíng)的消化吸收因牧草生育期和養(yǎng)分的不同而差異顯著,也因綿羊年齡的不同而異。為有效地利用動(dòng)植物資源,最大限度地的發(fā)揮綿羊的潛在生產(chǎn)能力,本研究用標(biāo)記法和全收糞尿的方法測(cè)定了16月齡和28月齡甘肅高山細(xì)毛羊各季節(jié)食物營(yíng)養(yǎng)的消化代謝量,從中獲得了放牧綿羊?qū)δ敛轄I(yíng)養(yǎng)利用的結(jié)果。16月齡羊干物質(zhì)消化量在春、夏、秋和冬季分別是33.09、48.56、47.80和24.57g/kgW0.76,粗蛋白質(zhì)消化量依次是12.45、8.32、5.74和0.03g/kgW0.75、蛋白沉積量相應(yīng)是3.91、2.89、1.17和-1.29g/kgW0.75,28月齡羊干物質(zhì)消化量在春、夏、秋、冬季分別是33.15、48.16、44.86和24.00g/kgW0.75;粗蛋白質(zhì)消化量依次是12.97、8.94、5.75和0.13g/kgW0.75,相應(yīng)是6.46、4.67、1.80和-1.28g/kgW0.75。由此可見(jiàn),各齡羊每公斤代謝代重的干物質(zhì)消化量、蛋白沉積量表現(xiàn)出相似的規(guī)律性,如16月齡羊的干物質(zhì)消化量以夏季為最多,比秋季中多1.59%,比冬季多97.64%,比春季多46.75%,粗蛋白質(zhì)消化量以春季最多,比夏季多49.62%,比秋季多116.90%,冬季的消化量幾乎為零值。蛋白質(zhì)沉積量依次多35.29%和234.19%,冬季為負(fù)值。28月齡羊的干物質(zhì)消化量同樣是夏季比秋季多3.76%,比冬季多100.67%,比春季多45.28%;粗蛋白質(zhì)消化量在春季比夏季多45.08%,比秋季多125.57%,冬季為負(fù)值。蛋白質(zhì)沉積量依次多39.22%、258.89%,冬季為負(fù)值。單位體重的干物質(zhì)消化量夏、秋兩季相近,冬季為最少,春季有所恢復(fù)。粗蛋白質(zhì)消化量在冬季為零值,沉積量為負(fù)值?？梢?jiàn),放牧生態(tài)系統(tǒng)在冬季的消化量少且質(zhì)量差,導(dǎo)致綿羊體重下降,春季雖然消化蛋白質(zhì)增多,但干物質(zhì)消化量不足秋季的70%,綿羊仍處于因營(yíng)養(yǎng)不足而導(dǎo)致體重下降。3牧草生長(zhǎng)發(fā)育時(shí)期的食物營(yíng)養(yǎng)3.1在高山草甸草原放牧生態(tài)系統(tǒng)中,牧草干物質(zhì)產(chǎn)量以夏季牧場(chǎng)最多,比秋季牧場(chǎng)多19.91%、比冬季多1.26倍、比春季(牧草萌發(fā)期)多2.06倍。粗蛋白質(zhì)產(chǎn)量依次多1.14倍、5.50倍和3.41倍。其動(dòng)態(tài)變化是干物質(zhì)產(chǎn)量從夏季到春季呈直線下降,而粗蛋白質(zhì)從夏季到冬季直線下降,到春季則因牧草萌發(fā)而有所增高。3.2從夏季到秋季綿羊體重明顯增加,從秋季到春季期間則直線下降,直到牧草萌發(fā)期達(dá)到最低點(diǎn),自此以后開(kāi)始恢復(fù)。綿羊體內(nèi)粗蛋白質(zhì)代謝對(duì)體重的影響大于能量代謝。3.3在牧草和綿羊生產(chǎn)的相互關(guān)系中,在春、夏、秋三季,放牧綿羊的食物營(yíng)養(yǎng)明顯高于草地牧草,綿羊從中選擇攝取食物。但春