全 文 ：*通讯作者
收稿日期:2006-07-01;修回日期:2006-09-30
基金项目:山西省自然科学基金项目(971073)
作者简介:黄锋华(1972-),男 ,山西神池人 , 硕士 ,主要从事牧
草 、信息管理方面的研究.
文章编号:1673-5021(2006)06-0018-06
白羊草灌丛草地优势种牧草营养物质及瘤胃降解动态研究
黄锋华1 ,董宽虎2 , *
(1. 山西农业大学现代教育技术学院 ,山西　太谷　030801;2. 山西农业大学动物科技学院 , 山西　太谷　030801)
　　摘要:对白羊草灌丛草地优势种牧草白羊草 、达乌里胡枝子 、尖叶铁扫帚 、铁杆蒿和隐子草的营养动态进行了研
究 ,结果表明:随着生育期的延续 ,牧草粗蛋白质和粗灰分含量逐渐降低 , 而酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维则呈相反
的趋势;豆科牧草与铁杆蒿的粗蛋白质含量以现蕾期为转折点 , 禾本科牧草则以开花初期粗蛋白质含量较高。同
时 ,对白羊草和达乌里胡枝子在绵羊瘤胃内的降解动态的研究表明:粗蛋白质含量高的其粗蛋白质降解率高 , 白羊
草在开花期的粗蛋白质降解率高于抽穗期 , 但稍低于拔节期 , 达乌里胡枝子在现蕾期的粗蛋白质降解率高于分枝
期;瘤胃降解率在前 24h 迅速上升 ,之后则较平缓;8月份白羊草处于开花期 ,为地上生物量的高峰期 ,对放牧极为有
利。
关键词:生育期;营养价值;瘤胃降解;白羊草灌丛草地
中图分类号:S816. 32　　　文献标识码:A
　　牧草饲用价值的评定不仅要依据牧草所含的营
养成分 ,而且要依据牧草的可消化程度 ,因为各种牧
草所含的营养物质能被家畜利用的程度很不相
同[ 1] 。牧草的消化率与家畜的生产性能之间存在着
高度的正相关[ 2] 。真正影响牧草消化的是细胞壁部
分 ,而影响细胞壁消化的主要因素是木质素。目前 ,
对白羊草灌丛草地牧草的营养动态研究报道颇多 ,
但对其进行瘤胃降解研究仍未见报道。本试验对白
羊草灌丛草地优势种牧草的营养动态和在绵羊瘤胃
内降解动态进行研究 ,从而确定对白羊草灌丛草地
放牧利用的最佳时期 ,为发展畜牧业和生态建设双
赢提供理论依据 。
1　试验地的自然概况
试验地设在山西省太谷县城南 8km 左右的凤
山 ,海拔 1100m 左右 ,属于暖温带大陆性气候;年平
均气温8℃,无霜期 149d ,年均降雨量 500mm 左右 ,
年平均日照时数 2500 ～ 2600h ,一般春温高于秋温 ,
夏季暖热多雨 ,冬季长而偏冷[ 3] 。草地土壤为淋溶
褐土 ,植被为喜温灌草丛天然次生草地 ,建群种为白
羊草(Bothriochloa ischaemum),混生有达乌里胡枝
子(Lespedez a davurica)、尖叶铁扫帚(Lespedez a
inschanica)、铁杆蒿(Artemisia vest ita)、茭蒿(Ar-
tem isia giraldi i)、荆条 (Vite x negundo)、酸枣
(Ziz yphus juj uba)等 。
2　材料与方法
2. 1　试验材料
采用白羊草灌丛草地试验地中的白羊草 、达乌
里胡枝子 、尖叶铁扫帚 、铁杆蒿和隐子草等为实验材
料。豆科牧草分别在分枝 、现蕾 、开花和结实 4个生
育期 ,禾本科牧草分别在分蘖 、拔节 、抽穗 、开花和结
实期 5个生育期 ,菊科铁杆蒿在返青 、分枝 、现蕾 、开
花和结实等 5个生育期刈割 ,留茬高度为 4cm ,在烘
箱中 65℃烘 24h ,烘干后用粉碎机粉碎过 1mm 的
筛 ,放入棕色广口瓶密封保存备用 。
2. 2　样品的分析
2. 2. 1　营养成分的分析
按实验室常规分析方法[ 4] 分析各样品中的粗蛋
白质(Crude pro tein , CP)、有机物(Organic mat ter ,
OM)、干物质(Dry mat ter)、灰分(A sh)、钙(Calci-
um ,Ca)、磷(Phospho rus , P)、酸性洗涤纤维(Acid
detergent fiber ,ADF)、中性洗涤纤维(Neutral de-
tergent fibe r , NDF)。
2. 2. 2　动态降解率的测定
2. 2. 2. 1　试验动物及饲养管理
试验动物选用山西农业大学动物科技试验站 3
只装有永久性瘤胃瘘管的本地绵羊 ,年龄 2岁左右 ,
体重 29kg 左右 ,每天早 8∶00 、下午 2∶00 、晚上
8∶00饲喂 ,自由饮水。
—18—
第 28 卷　第 6 期　　　　　　　　　　中　国　草　地　学　报　　　　　　　　　　2006年 11 月
　 Vo l. 28　No. 6　 　　　　　　　　　Chinese Journal of G ra ssland　　　　　　　　　　Nov. 2006 　
2.2.2.2 　试验日粮
基础日粮精料配方:玉米 40%、麸皮 10%、胡麻
饼 25%、棉饼 15%、预混料 5%,另有 5%的菜籽饼
(满足 1. 3倍的维持水平)。精料每日 200g ,苜蓿干
草 500g 。试验日粮主要营养指标:干物质 90. 86%,
粗灰分 8. 52%,粗蛋白质 19. 60%,粗纤维 7. 71%,
粗脂肪 2. 89%,无氮浸出物 52. 14%。
2.2.2.3 　试验方法
尼龙袋孔径 300目 ,国产 ,袋子大小统一为 8cm
×6cm ,用尼龙线双线缝合 ,并用蜡烛将边烤焦 ,以
免脱丝。使用前将尼龙袋在瘤胃中放置 24h ,再取
出烘干称重后备用 。准确称取 3g 左右的待测样品
装入已知重量的尼龙袋内 。每个待测样分 3个平
行 ,三只羊同时放入 ,按规定时间将盛样的尼龙袋放
入瘤胃中培养 ,分别于 4h 、8h 、12h 、24h 、48h 、72h 取
出 ,用清水冲洗并用手轻轻拂动至水液完全澄清为
止 ,然后放入 65℃的烘箱中烘至恒重(48h)。为消
除系统误差对未培养的样品也做了同样的处理。
2.2.2.4 　牧草样品 OM 、CP 、NDF 降解率的计算
降解率=(M1×牧草 X%- M 2×消化后残渣
的 X%) /(M1×牧草 X%)×100%
其中 , M1 表示放入尼龙袋牧草干物质量;M2
表示消化后所剩干物质的量;X%表示相应营养成
分的含量[ 5] 。
2.2.2.5 　牧草样品 OM 、CP 、NDF 动态降解率的计算
动态降解率的计算方法:
P=a+b(1 - e - ct)
其中 ,P 表示尼龙袋所测得的各时间点的降解
率;a 表示快速降解部分;b 表示慢速降解部分;c 表
示 b的速降部分;t 为瘤胃内的停留时间 。根据 P
和 t的值 ,利用上述公式 ,用最小二乘法计算 a 、b 和
c的值 。
有效降解率为:
P=a+b×c /(c+k)
其中 , P 表示有效降解率;K 为瘤胃食糜的外流
速度;a 、b 、c同上[ 6] 。
3　结果与分析
3. 1　优势种牧草的营养动态
五种牧草不同生育期营养成分有很大的差异 ,
见表 1。由表 1可知 ,供试五种牧草 CP 含量的变化
趋势为:从分蘖(分枝)期到结实期均有不同程度的
下降 ,一般生长前期高于生长后期 ,不同牧草和不同
生育期变化的动态不同 。如豆科牧草从分枝期到现
蕾期 ,达乌里胡枝子 CP 含量稍有上升 ,尖叶铁扫帚
CP 含量下降 2. 63%(p<0. 05);而从现蕾到开花期
达乌里胡枝子下降 16. 96%(p<0. 01),尖叶铁扫帚
下降 19. 57%(p<0. 01);开花到结实期分别下降
14. 21%(p<0. 01)和 8. 46%(p<0. 01)。禾本科牧
草白羊草和隐子草的 CP 从拔节到抽穗期分别下降
8. 78%(p<0. 01)和 17. 31%(p<0. 01),而从抽穗
到开花反而上升了 7. 06%(p<0. 01)和 17. 99%(p
<0. 01)。可见 ,现蕾期是豆科牧草 CP 下降的转折
点 ,禾本科牧草在开花期 CP 含量略有上升。在营
养生长阶段 ,豆科牧草的 CP 含量显著高于禾本科
牧草(p<0. 01)。菊科的铁杆蒿 CP 含量以现蕾期
为最高 ,与返青后期差异不显著;现蕾期也是 CP 含
量的转折点 ,但在结实期与豆科牧草的含量相近 ,分
别为 9. 86%和 9. 59%,而且这一时期铁杆蒿的适口
性有所改善 ,家畜喜食 。
粗灰分的含量变化与粗蛋白质相似 ,前期高于后
期。NDF和 ADF的含量随着生育期推进逐渐增加 ,但
变化的幅度不同 ,以开花到结实期增加的最快 ,豆科牧
草达到23.25%,禾本科牧草为13.24%。其中 ,禾本科
牧草的含量明显高于豆科牧草的含量。另外 ,豆科牧
草的含Ca量显著高于禾本科牧草(p<0.01)。
3. 2　优势种牧草的降解动态
不同生育期白羊草样品的瘤胃降解率有极显著
的差异。有机物降解率(OMD)以分蘖期为最高 ,其
次为拔节期 、开花期 、抽穗期和结实期 。粗蛋白质降
解率(CPD)的整体趋势是分蘖期为最高 ,其次为开
花期 、拔节期 、抽穗期和结实期 ,但在前 12h开花期
高于分蘖期。中性洗涤纤维降解率(NDFD)以分蘖
期为最高 ,其次为拔节期 、开花期 ,抽穗期和结实期
的降解率曲线几乎重合(图 1 ～ 3)。随着生育期的
推进 ,降解率平缓降低 。从各时间点看 ,各营养成分
的降解率在前24h快速上升 ,之后较缓慢 ,到72h的
降解率与 48h 的相差很小 ,特别是 CP 、OM 等。对
瘤胃有效降解率进行分析可知 , OMD差异极显著
(p<0. 01),以分蘖期的最高 ,开花期要高于抽穗和
结实期;NDFD不同生育期差异不显著(p>0. 05);
CPD在分蘖期和开花期差异不显著 , 分蘖期为
68. 18%,而开花期仅下降 0. 62%,拔节 、抽穗与结
实期分别下降 13. 56%、20. 22%和 28. 20%。由此
可见 ,在 8月份开花期的白羊草是家畜利用蛋白质
的最佳时期。
—19—
黄锋华　董宽虎　　白羊草灌丛草地优势种牧草营养物质及瘤胃降解动态研究
表 1　不同生育期牧草的营养成分(%)
Table 1　Nutrition component of forage during different development stages(%)
草种
Species
生育期
Development stages
OM CP NDF ADF Ash Ca P
达乌里胡枝子 分枝 92. 60a 12. 94A 34. 63C 27. 45C c 7. 40A 1. 31C 0. 21A
现蕾 92. 65a 13. 56A 36. 08C 28. 62BCc 7. 35A 1. 40B 0. 26A
开花 93. 18a 11. 26B 41. 52B 32. 20Bb 6. 82A 1. 51A 0. 23A
结实 92. 67a 9. 66C 53. 62A 37. 33Aa 7. 33A 1. 39B 0. 05B
尖叶铁扫帚 分枝 92. 87Ab 13. 28A 33. 15C 25. 39Bd 7. 13Bb 1. 32a 0. 30Aa
现蕾 90. 88Bc 12. 93A 33. 56C 28. 37Bc 9. 12Aa 1. 01b 0. 26ABb
开花 93. 98Aa 10. 40B 43. 44B 33. 21Ab 6. 02Bc 1. 11ab 0. 20Bb
结实 92. 85Ab 9. 52B 53. 42A 36. 26Aa 7. 15Bb 1. 30a 0. 09Cc
白羊草 分蘖 91. 60Bb 10. 38A 66. 96Cc 32. 60Dc 8. 40Aa 0. 83Aa 0. 23Aa
拔节 91. 66Bb 10. 25A 69. 30BCc 36. 63C bc 8. 34Aa 0. 83Aa 0. 20ABa
抽穗 93. 87Aa 9. 35C 72. 10Bb 42. 23Aa 6. 13Bb 0. 65ABb 0. 16ABab
开花 92. 74ABa 10. 01B 68. 12BCc 38. 09BC b 7. 26BCc 0. 64ABb 0. 06Abbc
结实 93. 37Aa 4. 89D 77. 39Aa 40. 62ABa 6. 63Cc 0. 55Bb 0. 04Bc
铁杆蒿 返青 89. 34B 12. 69Ab 50. 83Bb 43. 08ABa 10. 66Aa 1. 26A 0. 23Aa
分枝 90. 10B 9. 64Bc 58. 94Aa 42. 76ABa 9. 90Ab 0. 93B 0. 18Ab
现蕾 92. 95A 13. 55Aa 47. 34Bc 34. 45Cb 7. 05Bc 0. 86C 0. 10Bc
开花 92. 69A 10. 17Bc 50. 69Bb 43. 98Aa 7. 31Bc 0. 76D 0. 08Bc
结实 93. 11A 9. 86Bc 51. 02Bb 35. 74BC b 6. 89Bc 0. 70C 0. 08Bc
隐子草 拔节 92. 88Bc 10. 18Aa 71. 78BCb 37. 24a 7. 12A 0. 77A 0. 19Aa
抽穗 94. 40Ab 6. 28Cd 67. 56Cc 39. 86a 5. 60B 0. 91A 0. 15Aba
开花 95. 30Aa 7. 41Bb 74. 92ABab 37. 01a 4. 70C 0. 31B 0. 05C b
结实 94. 52Ab 6. 60Cc 79. 41Aa 37. 56a 5. 48B 0. 41B 0. 06BCb
　　注:同列不同小写字母表示差异显著(p<0. 05),不同大写字母表示差异极显著(p<0. 01)。
Note:The dif ferent smal l let ters are signif icant ly dif f erence (p<0. 05), the dif ferent capital let ters are signi fican tly dif ference (p< 0. 01)
in the sam e colum n.
图 1　白羊草的有机物降解率
F ig. 1　OMD of Bothriochloa ischaemum
图 2　白羊草的粗蛋白质降解率
Fig. 2　CPD o f Bothriochloa ischaemum
　　达乌里胡枝子不同生育期样品的瘤胃降解率差异
极显著。OMD 、NDFD都以分枝期为最高 ,其次为现蕾
和开花期 ,结实期在 0h的降解率高于其它时期 ,之后低
于其它时期。分枝期的OMD比现蕾 、开花和结实期分
别高1.3%、4. 3%和 6.62%,分枝与现蕾期的差异不显
著;NDFD分枝期比现蕾 、开花和结实期分别高 0.95%、
3. 68%和4.72%。CPD以现蕾期的为最高 ,达 73.02%,
比分枝 、开花和结实期分别高3.6%、4.59%和6.99%,可
能是由于现蕾期蛋白含量高的原因。从各时间点看 ,降
解率在前24h快速上升 ,之后较缓慢(图4～ 6)。
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中国草地学报　2006年　第 28 卷　第 6 期
图 3　白羊草的中性洗涤纤维降解率
Fig. 3　NDFD o f Bothriochloa ischaemum
图 5　达乌里胡枝子的粗蛋白质降解率
Fig. 5　CPD of Lespedeza davurica
图 4　达乌里胡枝子的有机物降解率
Fig. 4　OMD of Lespedeza davurica
图 6　达乌里胡枝子的中性洗涤纤维降解率
Fig. 6　NDFD of Lespedeza davurica
　　由上述分析可知 ,供试牧草的降解率对 NDF
而言一般随生育期的后移相应降低;蛋白质的降解
率规律不太明显 ,但一般值要高 。达乌里胡枝子在
现蕾期有效降解率为 73. 02%,而在结实期也高达
66. 03%,但此时牧草本身的蛋白质含量低。白羊草
在 8月份开花时期高 ,有效降解率达到 67. 54%,与
分蘖期的差异不显著 ,此时牧草的产量高 ,是家畜放
牧利用的最好季节。降解率在 48h 之后差异极小 ,0
～ 24h是快速降解的时间段。从时间点上看 , 24h
是各种牧草养分降解率的分界点 ,之前曲线上升较
快 ,之后则较平缓。
4　讨论与结论
4. 1　牧草在发育初期 CP 和 Ash 含量较高 ,随着生
育期的延续 , CP 和 Ash含量逐渐降低 , ADF 、NDF
的含量则呈相反的趋势 。豆科牧草由于营养生长期
茎叶比例小 , CP 含量高;现蕾期之后 ,叶片逐渐老
化 ,茎叶比增加 ,细胞壁成分增加 ,细胞内容物逐渐
减少 ,而株丛中的木质素和结构性支撑物质增加 ,从
而 CP 含量迅速下降 ,纤维含量增加[ 1 , 7] 。豆科牧草
营养生长阶段 CP 含量比禾本科牧草要高[ 8] ,由于
豆科牧草随着生长茎秆所占比例增大的快 ,以现蕾
期为转折点 ,后期其 CP 含量下降的也快 ,这与董景
实等(1981)和杨恩忠等(1987)的研究结果相一
致[ 1 , 7] 。禾本科牧草在营养生长阶段 ,叶生长迅速 ,
叶面积增大很快 ,光合作用强 ,CP 含量比后期高 ,但
在开花期的含量略高于抽穗期 ,可能是由于 8月份
降雨量大 ,叶面积大的原因 。
—21—
黄锋华　董宽虎　　白羊草灌丛草地优势种牧草营养物质及瘤胃降解动态研究
4. 2　供试牧草中无机物含量极少。测试结果为灰
分含量在 7%左右 ,Ca的含量在 1. 3%左右 ,P 的含
量在 0. 7%左右 ,部分样品含量则更少 。
4. 3　白羊草在开花期的 CP 含量高于抽穗期 ,但低
于拔节期 ,可能与 8月份降水量大 、蒸发大 、叶面积
大有关 ,有待进一步的研究 ,CPD也呈现出相同的
规律性;此时正是草产量高的 8月份 ,对放牧极为有
利 ,这与董宽虎等(1995)对山西晋东南白羊草灌丛
草地牧草产量动态的研究结果相一致[ 9] ;进入结实
期 CP 含量与 CPD则迅速下降 ,可能是由于茎叶比
大幅度增加 ,木质化程度高的原因。达乌里胡枝子
在现蕾期 CPD达到最大值 ,结实期也达 66. 03%,
且结实期正是白羊草的开花期 。铁杆蒿有蒿属植物
特有的味道 ,对家畜的营养利用意义不大 ,但对保持
水土有着积极的意义[ 10] ,在结实期家畜较喜食 ,此
时的 CP 达到 9. 86%。
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中国草地学报　2006年　第 28 卷　第 6 期
Study on Nutrients of Dominant
Species of Forage and Dynamics of the Rumen Degradability
in Old World Bluestem Shrub Rangeland
H UANG Feng-hua1 , DONG Kuan-hu2
(1.College of Modern Ed ucational Technolog y , Shan xi Agricultural Universi ty ,
Taigu 030801 , China 2.Collegeo f Animal Science and Technology ,
Shan xi Agricultural Universi ty , Taigu 030801 ,China)
Abstract:T he dynamics of nutrients of dominant species of forage such as old w orld bluestem (Bothrioch-
loa ischaemum), dahurian bushclover (Lespedeza davurica), rush lespedeza (Lespedez a inschanica),
Russian w o rmwood (Artem isia vest ita), cepi to se cleistogenes (Cleistogenes caesp itosa)were studied , re-
sults show ed that the contents of crude pro tein , ash declined gradually , with the passing of g row th stage ,
but contrary resul t appeared w ith acid deterg ent fiber and neutral de tergent f iber. The contents o f crude
pro tein in Legume changed markedly at bud stage. It happened in g rasses at early blooming stag e. The dy-
namics o f the rumen deg radability of o ld w o rld bluestem and dahurian bushclove r show ed that the mo re
crude pro tein , the higher deg radability of crude protein . Crude pro tein deg radability of old w o rld blue stem
at blo oming stage w ere higher than that in heading stag e , but low er in jointing stag e. crude pro tein de-
g radabili ty of dahurian bushclover at bud w ere higher than that in o ther stages. The deg radabili ty is going
up rapidly befo re 24 t imes , then declined slow ly. It is beneficial to g razing that the peak of biomass
(aboveg round biomass) at blooming stage in o ld w orld bluestem appeared in august.
Key words:G row th stage;Nutrient v alue;Rumen degradability ;Old w o rld bluestem shrub g rassland
【责任编辑　胡卉芳】
(上接第 9页)
The Activity of Some Soil Enzymes at Alpine
Meadow in Tianzhu County
PU Xiao-peng , HU Zi-zhi
(P rataculture College , Gansu Agriculture Universi ty , Lanz hou　730070 , China)
Abstract:Alpine meadow w as one key g rassland type in China. T he activi ty of 8 soil enzymes w ere meas-
ured at the alpine grassland station of Gansu Ag riculture Universi ty , the resul t showed that the activi ty of
chief 8 soi l enzymes w as varied , which included urease , pro tease , celluloly tic enzyme , polyphennolo xidase ,
dehydro genase , catalase , sucrase , pro tease. Except sucrase and dehydrogenase , the activity of othe r soil en-
zymes of nature g rassland w as g rea ter than oat f ield that til led many years. The model fo r integ rative value
of soi l enzymes w as obtained by principle components analy sis.
Key words:Alpine meadow ;Soil enzyme;Principle component analysis
【责任编辑　刘天明】
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黄锋华　董宽虎　　白羊草灌丛草地优势种牧草营养物质及瘤胃降解动态研究