全 文 ：＊通讯作者
收稿日期:2010-09-07;修回日期:2010-11-29
基金项目:国家科技支撑计划(2009BAC61B03-1);三江源专项
科研资金项目(2010-N-S05);青海省重大科技攻关项目(2005-SN-2)
作者简介:郝力壮(1984-),男 ,河北隆尧人 ,助理研究员 ,硕士 ,
2009年毕业于青海大学 ,已发表论文及会议摘要 17篇 ,研究方向为
高原放牧家畜生态营养 , E-mail:haolizhuang1122@yahoo.com.cn.
文章编号:1673-5021(2011)01-0084-06
玛多县高山嵩草草地天然牧草营养评定与载畜量研究
郝力壮1 , 2 ,刘书杰1 , 2 , ＊ ,吴克选1 , 2 ,赵月平1 ,张晓卫1
(1.青海大学畜牧兽医科学院/高原放牧家畜动物营养与饲料科学省级重点实验室 ,青海　西宁　810016;
2.青海高原牦牛研究中心 ,青海　西宁　810016)
　　摘要:研究选用 3 头安装永久性瘤胃瘘管的 5岁大通牦牛为瘤胃液供体动物 , 采用体外产气法和概略养分分析
法 ,评定三江源区玛多县高山嵩草草地型天然牧草营养价值 , 并计算该草地类型草地载畜量 , 为本地区确定适宜载
畜量提供参考。研究结果表明:(1)常规营养成分中粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、酸性洗涤纤维(ADF)、水分 、粗灰分
(Ash)、钙(Ca)、磷(P)的含量分别为 9.45±0.18%、3.13±0.11%、28.19±0.31%、7.07±0.08%、4.82±0.05%、
0.21±0.03%、0.21±0.01%;(2)体外评定:120h 产气量为 75.97±1.34 ml , 牧草降解率(DMD)为 75.59±4.17 %,
24h 估测消化能(DM)、代谢能(ME)、有机物质消化率(OMD)分别为 11.18±0.30MJ/kg 、10.28±0.27MJ 、64.70±
0.77%;(3)草地数量载畜量约为78 万个羊单位;营养载畜量 DCP 和M E 载畜量分别为147 万个羊单位 、110万个羊
单位;(4)最适载畜量为 78 万个羊单位 , 即 2.27 个羊单位/ hm2 。
关键词:高山嵩草草场型 , 体外产气法 ,营养价值 ,载畜量
中图分类号:S816.15　　　文献标识码:A
　　玛多县隶属青海省果洛藏族自治州 ,位于青海
省南部 ,地处黄河上游 ,大部分地区海拔 4000m 以
上 [ 1 ～ 2] 。本县拥有广袤的高寒草地 ,是黄河上游的
重要湿地和生态屏障 ,其中高山嵩草草地型草地为
本县主要草地类型[ 3] 。近年来 ,由于过牧超载 ,加之
受全球变暖和温室效应大环境的影响 ,全县草原荒
漠化进程加剧 ,草场退化严重 。玛多县是三江源自
然保护区的重点核心区域之一 ,草地载畜量是影响
草地退化的主要因素之一[ 4] ,因此研究本县主要草
地类型天然牧草的营养价值 ,确定合理载畜量迫在
眉睫 。多年来 ,草地载畜量多用家畜日食量法计算 ,
但比较粗略 ,不能真实反映高寒草地真实载畜量 ,而
根据牧草营养供给和家畜营养需要确定草原载畜量
更能准确的反映草地载畜量。目前 ,草地营养载畜
量的计算采用可消化蛋白(DCP)和总可消化养分
(TDN),由于 TDN 载畜量粗略的反映草地能量载
畜量 ,尚不精确 ,而体外产气技术估测牧草 ME 的
应用使计算ME载畜量成为可能[ 5] 。因此本研究以
玛多县高寒草甸草场典型草地类型 —高山嵩草为对
象 ,以本地区优势畜种—牦牛作为试验动物 ,采用体
外产气法并结合常规营养分析法评定了高山嵩草草
地型天然牧草综合营养价值 ,系统计算了数量载畜
量 、DCP 和 ME 营养载畜量 ,探索新的营养载畜量
计算方法 ,为三江源区高寒草地营养载畜量核定提
供参考。
1　材料与方法
1.1　试验日期与地点
2010年 3月～ 5月于青海省高原放牧家畜动物
营养与饲料科学重点实验室和青海高原牦牛研究中
心进行常规营养成分分析和体外产气培养及评定相
关指标。
1.2　试验材料
1.2.1　牧草的采集与制备
2008年 7月～ 8月采集果洛州玛多县青草期典
型高山嵩草草地类型天然牧草 , 牧草定型后 ,采用
1.0×1.0 m2 样方 ,齐地面刈割 ,挑出不可食部分 ,
称重并记录 ,风干称重带回实验室 ,粉碎过筛(1.0
mm)备用 。
1.2.2　试验动物及饲养管理
选择健康 、体重接近的 3头 5 岁安装永久性瘤
胃瘘管的大通牦牛 ,单独饲喂。试验日粮由精料 、燕
麦青干草和小麦秸秆组成。精料组成及营养水平见
—84—
第 33 卷　第 1 期　　　　　　　　　　中　国　草　地　学　报　　　　　　　　　　2011 年 1 月
　　Vol.33　No.1　　　　　　　　　　Chinese Journa l of G rassland 　　　　　　　　　 Jan.2011　　
表 1。精料日供给量冬春季 400 g/h · d ,分早晚两
次投喂 ,早晨 8∶00在饲喂粗饲料前给精料 ,待精料
采食完毕后 ,自由采食燕麦干草(CP:6.3%, ADF :
34.0%)和小麦秸秆混合牧草 ,下午 18∶00喂给另
一半精料 。营养状况处于维持水平 。自由饮水 ,预
饲 15h 后开始正试期 ,采集瘤胃液。
表 1　精料补充料组成及营养水平
Table 1　Compositions and nutrient level of concentrated feed
原　料
Ing redien t
水　平
Level(%)
原　料
Ingredient
水　平
Level(%)
玉米 24 食盐 1
青稞 4 苏打 0.5
小麦 4 磷酸氢钙 1.5
麦麸 11 预混料 1
豆粕 15 CP(%) 22.70
豌豆 10 DE(MJ/ kg) 13.15
菜籽饼 28
1.3　试验方法
1.3.1　常规营养成分测定方法与指标[ 6 ～ 7]
粗蛋白质(CP)测定:半微量凯氏定氮法;粗脂
肪(EE):索氏(Soxhlet)脂肪提取法;酸性洗涤纤维
(ADF):Van Soest法;干物质:GB/T 6435-86;灰分
(Ash):茂福炉灼烧法;钙(Ca):GB/T 6436-92);磷
(P):GB/ T 6437-92。
1.3.2　体外产气法测定方法与指标
1.3.2.1　测定方法:晨饲前抽取瘤胃液 ,放入保温
瓶中带入实验室与缓冲液[ 8 ～ 9] 混合(比例为 1∶2),
通入 CO 2 达到厌氧环境后 ,放入水浴 39±0.5℃的
摇床上备用。装有 220mg 底物的培养管预热
(39℃)后装入培养液 ,放置培养箱中培养 , 于 1h 、
2h 、3h 、4h 、5h 、6h 、8h 、10h 、12h 、16h 、20h 、24h 、28h 、
32h 、36h 、42h 、48h 、54h 、60h 、66h 、72h 、80h 、88h 、
96h 、104h 、112h 、120h 各时间点读数记录 , 超过
80m l时 ,应在读数后及时排气并记录排气后刻度
值。培养 120h后 ,将培养管取出 ,置于冰水中停止
发酵 ,将发酵液排出至 50 ml离心管离心(4000r/30
min),洗涤培养管中残渣并将其与对应样品离心所
得沉淀一起用蒸馏水悬浮 ,再离心 ,重复两次后在
65℃烘干 12h ～ 24h ,称重并计算干物质降解率 。
1.3.2.2测定指标
产气量(ml)=该时间段培养管气体产生量
(ml)-对应时间段空白管气体平均产生量(ml);
降解率(DM , %)=(样本 DM 重-残渣 DM 重
+空白管 DM 重)/样本 DM 重×100;
消化能(DE)=0.1384×GP +0.142%×CP +
0.111%×EE+2.86(R=0.97 , n=139);
代谢能(ME)=0.1456×GP +0.07675%×CP
+0.1642%×EE+1.198(R=0.973 ,n=139);
有机物质降解率(OMD)=0.7602 ×GP +
0.6365%×CP +22.5(R=0.943 , n=139)。
其中 GP 为产气总量 ,CP 为粗蛋白含量 , EE 为
脂肪含量 。
1.3.3　载畜量计算方法
1.3.3.1营养载畜量
(1)公式
DCP 载畜量=草地 CP 总输出量(kg)×利用率(%)放牧天数(d)×DCP 需要量(kg/d)
ME 载畜量=草地 ME 总输出量(MJ)×利用率(%)放牧天数(d)×M E需要量(MJ/d)
(2)计算参数
根据相关标准[ 10 ～ 11] , 每个绵羊单位(即体重
40kg 母羊及其哺乳的羔羊)每天采食 1.33kg 可食
干草 。同时 , 由相关研究[ 12] 结合美国 NRC 标
准[ 13] ,采用 DCP 0.0539kg/d ,ME 2.00 M cal/d(×
4.19 ,约合 8.38MJ);牧草 DCP 暖季 62.25%;根据
玛多县放牧实际 ,暖季放牧时间为 152d ,暖季利用
率为 50%[ 5 , 14 ～ 15] 。
1.3.3.2　数量载畜量[ 16]
暖季载畜量=暖季可食草产量(kg)×暖季利用率(%)暖季放牧天数(d)×日食量(kg)
1.4　数据处理
采用 Excel进行原始数据处理 ,数据以平均值
±标准差的形式表示。
2　结果与分析
2.1　常规营养成份及体外评定结果
玛多县高山嵩草草地型天然牧草产量见表 2。
常规营养成分 CP 、EE 、ADF 、水分 、A sh 、Ca 、P 含量
分别为9.45±0.18%、3.13±0.11%、28.19±0.31%、
表 2　玛多县高山嵩草草场型天然牧草产量
Table 2　Yield of native grass of Kobresia
hastily pasture in Maduo County
指 标
Indicators
产量(g/m2)
Yield(g/m2)
鲜草产量 289.78±46.15
干草产量 92.60±16.84
可食产草量 64.65±4.77
干物质量 59.69±4.40
—85—
郝力壮　刘书杰　吴克选　赵月平　张晓卫　　　玛多县高山嵩草草地天然牧草营养评定与载畜量研究
7.07±0.08%、4.82±0.05%、0.21±0.03%、0.21
±0.01%。体外产气测定:120hGP 为 75.97±1.34
ml ,DMD为 75.59±4.17%, 24h估测的 DM 、ME 、
OMD分别为 11.18 ±0.30(M J/kg)、10.28±0.27
(M J)、64.70±0.77%(表 3 、表 4)。
表 3　玛多县高山嵩草草场型天然牧草常规营养成分
Table 3　Nutrient content of native grass
of Kobresia hastily pasture in Maduo County
指 标
Indicators
营养成分(%)
Conten t of nu trit ion(%)
粗蛋白质(CP) 9.45±0.18
粗脂肪(EE) 3.13±0.11
酸性洗涤纤维(ADF) 28.19±0.31
水分(H2O) 7.07±0.08
干物质(DM) 59.69±4.40
粗灰分(Ash) 4.82±0.05
钙(Ca) 0.21±0.03
磷(P) 0.21±0.01
表 4　玛多县高山嵩草草场型天然牧草体外发酵参数
Table 4　Indicators of in vitro fermentation of native grass
of Kobresia hastily pasture in Maduo County
指 标
Indicators
结 果
Resul t
产气量(m l) 75.97±1.34
干物质降解率(%) 75.59±4.17
消化能(MJ/ kg) 11.18±0.30
代谢能(M J) 10.28±0.27
有机物质降解率(%) 64.70±0.77
2.2　营养载畜量及数量载畜量
根据玛多县高山嵩草草场型草地营养输出量
(表 5)及相关公式 ,计算该地区草场的营养载畜量
及数量载畜量 。
DCP 载畜量=19372.74(t)× 62.25%÷ 152
(d)÷ 0.0539(千克/羊单位 ·日)≈147 万个羊单
位。
ME载畜量= 2816604749.62(M J)×50%÷
152(d)÷8.38M J /羊单位·d ≈110万个羊单位 。
数量载畜量= 318070.24(t)×50%÷ 152(d)
÷1.33(千克/羊单位·天)≈78万个羊单位。
草地的数量载畜量约为 78万个羊单位;营养载
畜量中 DCP 和 ME 载畜量分别为 147 万个羊单位
和110万个羊单位。玛多县高山嵩草草场型天然牧草
合理载畜量为 78万个羊单位 ,合 2.27个羊单位/hm2 ,
即每个羊单位所需面积为 0.44hm2 。
3　讨论
3.1　高山嵩草草场类型天然牧草产量
天然牧草的产草量可反映出草地营养物质输出
的基本能力 ,一般由鲜草产量 、干草产量等指标来描
述。本试验结合放牧家畜实际 ,在采集主要草地类
型天然牧草的基础上又将干草分为可食与不可食产
量 ,而在此研究中干物质产量指的是单位面积可食
牧草的干物质量。鲜草产量是干草的 3.13倍 ,可食
干草占干草的 69.82 %,说明高山嵩草草场型可食
牧草数量多 ,可食性好 。
表 5　玛多县高山嵩草草场型草地营养输出量
Table 5　The output of nutrition amount of native grass of Kobresia hastily pasture in Maduo County
草地类型
Gras sland
草地可利用面积
(万公顷)
Grass land
avai lab le area
(10000hm2)
可食草产量
(g/m2)
Edib le grass
production
(g/m2)
CP
(g/m 2)
C rude protein
(g/m 2)
ME(MJ/m2)
Metaboliz able
energy
(MJ/m 2)
可食草产量
总量(t)
Total output
of edible
grass
production
(t)
CP总输
出量
(t)
Total
ou tpu t
of crude
protein
(t)
ME总输出量
(MJ)
Total output of
m etabolizable
energy
(MJ)
高山嵩草草地型 34.35 92.6 5.64 0.82 318070.24 19372.74 2816604750
3.2　高山嵩草草场型天然牧草常规营养成分测定
本试验测定的牧草 CP 按照任继周等[ 17](1998)
牧草化学成分 CP 等级指数划分 ,其营养品质处于
中下等。由青海省草原总站(1988)[ 18] 测定高山嵩
草草地性天然牧草粗蛋白质(CP)为:10.87%,而本
试验测定的粗蛋白质为 9.45%,可见高山嵩草草场
型天然牧草 CP 含量有所下降 ,可能与草场退化有
关。ADF 是从负面来反映牧草营养价值 , ADF 越
高则牧草品质越低 ,本试验测得高山嵩草草地类型
天然牧草ADF 值为 28.19%;年芳[ 19] 所测的金强河
—86—
中国草地学报　2011年　第 33 卷　第 1 期
草原站 7月 27日 ～ 8月 15日的天然草地牧草 ADF
平均为 29.38%。有资料表明如果饲草料中 ADF
含量≥30%时 ,会影响到饲料蛋白的消化 ,本试验测
得的 ADF 为28.19%,小于 30%,其中与 1988年青
海省草原总站测得的相对应草型的粗纤维相比 ,本
试验测定的结果比 1988 年的高 ,考虑到 ADF 是粗
纤维中除去半纤维素等易被反刍动物消化利用的部
分后的物质 ,可推知高山嵩草草地类型天然牧草营
养质量相对较好 。高山嵩草草地类型牧草钙磷比值
为 1∶1 ,达到了最适宜的钙磷比 1 ～ 2∶1 ,但与年芳
测定的结果相比 ,本草地类型牧草更优 。
3.3　高山嵩草草场型天然牧草体外产气法评定
消化能 、代谢能 、有机物质消化率是由24h产气
量结合 CP 、EE估算得出 ,估算的 OMD结果与严学
兵[ 20]应用尼龙袋法瘤胃发酵 96h 暖季天然牧草
OMD(45.56%～ 68.75%)相比偏高 ,可能与本试验
体外发酵时间过长有关(120 h)。估测的 DE 和
ME ,与中国农大和中国农科院特产所利用体外产
气法测定的几种粗饲料(玉米秸 8.42 M J/kg 、6.77
MJ/kg ,羊草 7.51 M J/kg 、5.77 M J/kg ,玉米青贮
10.37 M J/kg 、8.73 MJ/kg)相比要高 ,通过任继周
等(1998)的牧草 CP 等级指数划分方法得出果洛州
高山嵩草草地类型天然牧草品质整体处于中下等 ,
而从体外试验所估测能值上来看 ,玛多县高山嵩草
草场型天然牧草品质相对优良 。
3.4　高山嵩草草场型天然牧草载畜量
本研究得知营养载畜量(DCPC 和 MEC)均大
于牧草产量载畜量 ,其中 DCP 载畜量大于 ME载畜
量 ,大于数量载畜量 。这是因为牧草在昼夜温差大 、
日照强的青藏高原特殊生态环境下生长 ,非常适宜
牧草积累有机物[ 21] ,故暖季生长期牧草中粗蛋白 、
能量含量高 ,从而为家畜提供充足营养 。目前 ,高寒
草地放牧家畜体增重呈波浪式上升 ,即暖季长膘 、冷
季掉膘 ,暖季家畜进行补偿性生长现象[ 22] 。本试验
结果也表明暖季草场为家畜补偿生长提供了条件 ,
即暖季牧草营养载畜量大于数量载畜量 ,在满足放
牧家畜采食的前提下 ,由于能量和蛋白供应充足 ,所
以家畜在这一时期增重显著。另外 ,暖季草场牧草
营养供给充足 ,暖季估算载畜量应首先考虑可食牧
草产量 ,因为在营养已经满足家畜需求的时候 ,家畜
可能并未吃饱而继续采食 ,如果按照营养载畜量安
排放牧 ,势必造成过牧。如果以营养载畜量为基础
来核定暖季草场载畜量数量则会掩盖实际牧草供给
不足 、草场超载的事实 。因此采用牧草产量载畜量
(即数量载畜量)安排暖季放牧是合理的。因此本试
验确定三江源区玛多县高山嵩草草场型适宜载畜
量 ,即数量载畜量 ,为每公顷 2.27 羊单位 ,即 0.44
hm2/羊单位 。
由于青藏高原高寒草地地域广 、冷暖两季牧草
营养含量相差较大 ,有必要采用本研究确定的草地
综合营养价值评定方法和营养载畜量计算方法来研
究全年高寒草地的载畜量 ,以期得到精确载畜量。
本研究细化了草地营养载畜量计算方法 ,系统计算
了高寒草地典型草地型-高山嵩草草地型草地的数
量载畜量 、DCP 和 ME载畜量。为制定高原放牧家
畜补饲策略 、实现草畜营养平衡提供参考 ,为最终实
现高寒草地畜牧业生态平衡提供技术支持 。
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中国草地学报　2011年　第 33 卷　第 1 期
Study on the Evaluation of Grass Nutrition and Carrying
Capacity in Alpine Grassland of Kobresia
hastil y in Maduo County
HAO Li-zhuang1 , 2 , LIU Shu-jie1 , 2 , WU Ke-xuan1 , 2 , ZHAO Yue-ping1 , ZHANG Xiao-wei1
(1.The Academy of Animal and Veterinary Sciences , Qinghai University / Key Laboratory of Plateau
Grazing Animal Nutri tion and Feed S cience o f Qinghai Province , X ining 810016 , China;
2.Qinghai P lateau Y ak Research Center , X ining 810016 , China)
　　Abstract:Three Datong yaks o f f ive years w ere used to pro vide rumen solution , nutritio nal value of n-
a tive herbages in alpine g rassland of Kobresia hast ily in M aduo county in the source of the three rivers w as
evaluated in vi tro w ith gas production me thod and convent ional nutri tional analy sis method , and the carry-
ing capacity of g rassland of Kobresia hasti ly was calculated.The results w ere as fo llow s:(1)The contents
of CP , EE , ADF , H2O , Ash , Ca , P w ere 9.45±0.18%, 3.13±0.11%, 28.19±0.31%, 7.07±0.08%,
4.82±0.05%, 0.21±0.03%, 0.21±0.01% re spectively.(2)After fermentation of the grass in vi tro ,
gas value produced fo r 120 hours w as 75.97 ±1.34 ml , DMD was 75.59±4.17 %, the OMD , DE and
ME estimated in 24 hours w ere 64.70±0.77%, 11.18±0.30(MJ/kg), 10.28±0.27(M J)respectively.
(3)The carrying capaci ty of production , ME and DCP in Kobresia hasti ly pasture in M aduo country w as
0.78 , 1.10 and 1.47 million sheep uni ts approximately.(4)The most appropriate car rying capaci ty w as
0.78 mil lion sheep uni ts(2.27sheep units/hm2)for the type of grassland in M aduo county.
Key words:Kobresia hasti ly pasture;In vi tro gas production;Nutritio n value;Nutri tional carrying
capaci ty
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郝力壮　刘书杰　吴克选　赵月平　张晓卫　　　玛多县高山嵩草草地天然牧草营养评定与载畜量研究