高寒線葉嵩草草地營(yíng)養(yǎng)成分的含量動(dòng)態(tài)

高寒線葉嵩草草地營(yíng)養(yǎng)成分的含量動(dòng)態(tài)

1牧草營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定放牧的一般養(yǎng)分（水分、粗蛋白、脂肪、粗纖維、粗分工、無(wú)氮提取物、鈣和磷）是評(píng)估牧草營(yíng)養(yǎng)成分的基本方法之一。分析非常簡(jiǎn)單。此外，從動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)的角度對(duì)飼料進(jìn)行分類，可以確定合適的動(dòng)物和魚類，提高飼料的利用率。關(guān)于線葉嵩草單種牧草的營(yíng)養(yǎng)成分已有報(bào)導(dǎo),但有關(guān)線葉嵩草草地混合牧草的營(yíng)養(yǎng)成分的研究尚未見(jiàn)有文獻(xiàn).本文的目的是研究線葉嵩草草地綠色活體、立枯物+凋落物、活根以及死根的營(yíng)養(yǎng)成分動(dòng)態(tài),并計(jì)算其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)量和凈營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生產(chǎn)力,為線葉嵩草草地的培育和利用提供科學(xué)資料.2營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定試驗(yàn)地、取樣和樣品處理見(jiàn)本研究第Ⅰ報(bào)——群落學(xué)特征及植物量動(dòng)態(tài)一文.營(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定是將制備的各期綠色活體、立枯物+凋落物、活根及死根的粉碎樣,用常規(guī)方法測(cè)定其粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、無(wú)氮浸出物、粗灰分、鈣和磷七種營(yíng)養(yǎng)成分的含量.3結(jié)果和討論3.1綠色養(yǎng)殖的季節(jié)性變化草層綠色活體(6—9月)、立枯物+凋落物(6—11月)、活根以及死根(6—10月)的營(yíng)養(yǎng)成分含量見(jiàn)表1.動(dòng)態(tài)資料表明:粗蛋白的平均含量綠色活體>立枯物+凋落物>死根>活根.綠色活體6—11月粗蛋白的平均含量達(dá)17.01%,接近豆科牧草粗蛋白含量的平均值.在季節(jié)變化上,綠色活體和立枯物+凋落物的粗蛋白含量隨生長(zhǎng)期的推移顯著地下降,后者尤甚,下降達(dá)50%.9月根的粗蛋白具有有趣的現(xiàn)象,即活根粗蛋白含量具峰值,而死根為谷值,這體現(xiàn)了越冬前一個(gè)月左右營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)由地上部分向活根輸送、貯存,而死根的分解持續(xù)進(jìn)行和未獲得新的補(bǔ)充的內(nèi)在狀況.粗脂肪的平均含量表現(xiàn)為地上部分>地下部分,綠色活體>立枯物+凋落物,活根>死根.各縱行內(nèi)兩個(gè)平均值之后具相同字母的經(jīng)鄧肯新復(fù)全距測(cè)驗(yàn),差異在5%水平上不顯著,在季節(jié)變化上,綠色活體的粗脂肪含量隨時(shí)間的推移逐漸上升,生長(zhǎng)季末達(dá)峰值;立枯物+凋落物的粗脂肪含量生長(zhǎng)的中期和后期高,生長(zhǎng)的早期和生長(zhǎng)期結(jié)束后顯著降低,這種情況因中后期立枯物+凋落物中含有較多的種子,種子的粗脂肪含量較高的緣故.活根和死根的粗脂肪含量動(dòng)態(tài)相似,都是9月最高,6—8月的生長(zhǎng)期較低.粗纖維的平均含量立枯物+凋落物>綠色活體,活根>死根.在季節(jié)動(dòng)態(tài)上,綠色活體和立枯物+凋落物的粗纖維含量隨時(shí)間的推移有明顯的增加;活根的粗纖維含量9月有明顯的降低,很清楚,這種情況是因?yàn)榇藭r(shí)粗蛋白、粗脂肪和無(wú)氮浸出物等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向下輸送,它們?cè)诨罡鶅?nèi)的含量相對(duì)增加,因而粗纖維的含量相對(duì)降低.無(wú)氮浸出物的平均含量,地上和地下都是死的部分大于活的部分.在季節(jié)變化上,地上部分都是生長(zhǎng)的前期較高,后期明顯降低;而地下部分則與此不同,總的是生長(zhǎng)的后期較高,例如活根在8月出現(xiàn)最低值,9月明顯增加,這種情況也是作為主要貯存的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的無(wú)氮浸出物,在生長(zhǎng)季末向地下輸送貯存的結(jié)果.粗灰分的平均含量地下部分>地上部分,立枯物+凋落物>綠色活體,活根>死根.在季節(jié)變化上,綠色活體的粗灰分含量隨時(shí)間的推移呈下降趨勢(shì),而其余三部分都表現(xiàn)為生長(zhǎng)的早期含量低,8月出現(xiàn)峰值后又逐漸降低.鈣的平均含量既明顯地表現(xiàn)為死根>活根>立枯物+凋落物>綠色活體,也表現(xiàn)為死的部分>活的部分.在季節(jié)變化上,除活根的鈣含量明顯地表現(xiàn)為隨時(shí)間的推移逐漸降低外,其余三部分都表現(xiàn)為生長(zhǎng)的早期含量低,后期逐漸增高(立枯物+凋落物在11月又明顯的降低).磷的平均含量地上部分明顯大于地下部分,活的部分明顯大于死的部分.在季節(jié)變化上,綠色活體磷的含量隨時(shí)間推移明顯降低,立枯物+凋落物在生長(zhǎng)的早期和晚期均明顯較峰值的8月為低.活根和死根的磷含量無(wú)明顯變化規(guī)律.在總的特點(diǎn)上,草層四部分的營(yíng)養(yǎng)成分平均值,綠色活體以粗蛋白、粗脂肪和磷的含量高,無(wú)氮浸出物和鈣含量低為特點(diǎn);立枯物+凋落物以粗纖維含量高為特點(diǎn);活根以粗灰分含量高,粗蛋白含量低為特點(diǎn);死根以無(wú)氮浸出物、鈣含量高,粗脂肪、粗纖維和磷含量低為特點(diǎn).3.2植物營(yíng)養(yǎng)成分的相關(guān)在牧草的營(yíng)養(yǎng)成分組成中,一種營(yíng)養(yǎng)成分含量的變化,將使另外一種或多種營(yíng)養(yǎng)成分含量發(fā)生變化.為了查明線葉嵩草草地草層各部分營(yíng)養(yǎng)成分含量的這種關(guān)系,將草層四部分的7種營(yíng)養(yǎng)成分之間的相關(guān)關(guān)系分別列于表2—1、2、3、4.資料表明:地上部分粗蛋白與粗纖維呈顯著或極顯著負(fù)相關(guān);綠色活體的粗蛋白與鈣呈顯著負(fù)相關(guān),粗纖維與鈣呈顯著正相關(guān),與磷呈顯著負(fù)相關(guān);立枯物+凋落物的粗灰分與磷呈顯著負(fù)相關(guān).地下部分中活根的各營(yíng)養(yǎng)成分之間均達(dá)不到顯著相關(guān);死根的無(wú)氮浸出物與粗蛋白呈顯著負(fù)相關(guān),與粗脂肪和鈣呈顯著正相關(guān),鈣和磷呈顯著正相關(guān).從四個(gè)相關(guān)表中可以看出,草層四部分的七種營(yíng)養(yǎng)成分之間的相關(guān)性大多不顯著,活根甚至沒(méi)有跟任何種成分之間達(dá)到顯著相關(guān).這種情況可從兩個(gè)方面加以解釋:1)草層由多種植物組成,由于種類多,營(yíng)養(yǎng)成分之間的關(guān)系變得復(fù)雜,規(guī)律性降低.2)各種營(yíng)養(yǎng)成分含量的動(dòng)態(tài),一些呈直線變化,一些呈曲線變化,這兩種變化模式導(dǎo)致它們之間的相關(guān)性降低.3.3地下部分的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)量營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)量是指草地在某一時(shí)刻單位面積存在的某種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的數(shù)量.根據(jù)草層四部分植物量動(dòng)態(tài)(表3)及其營(yíng)養(yǎng)成分含量動(dòng)態(tài)(表1)計(jì)算的草層地上和地下?tīng)I(yíng)養(yǎng)物質(zhì)量的動(dòng)態(tài)如表4.資料表明:地上部分的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)量均呈∧形曲線,最大值均出現(xiàn)在地上植物量最大的8月21日.與此相反,地下部分的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)量均呈V形曲線,它們的最小值也出現(xiàn)在地下植物量最小的8月21日(粗灰分和鈣在9月22日),最大值出現(xiàn)在地下植物量最大的10月23日(粗脂肪和無(wú)氮浸出物),或次大的6月20日(粗蛋白、粗纖維、粗灰分和鈣、磷).全草層的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)量的變化大致上和地下部分一樣,這是因?yàn)榈叵虏糠值闹参锪窟h(yuǎn)大于地上部分,全草層的各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)量的變化基本取決于地下部分的變化的緣故.如以5月1日開(kāi)始返青時(shí)為起點(diǎn),作為生長(zhǎng)時(shí)間函數(shù)的地上部分粗蛋白量,可用多項(xiàng)式回歸方程模擬(圖1),式中Y為地上部分粗蛋白量克/米2,X為返青后生長(zhǎng)天數(shù),5月1日X為0.3.4草地地溫及量增量測(cè)定草地凈營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生產(chǎn)力是單位面積的草地在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)光合作用生產(chǎn)的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)量與呼吸消耗量之差,也就是單位面積的草地牧草通過(guò)光合作用積累營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的速度.通過(guò)凈營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生產(chǎn)力的計(jì)算,可以獲知某種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)在草層某一部分或全草層的凈積累及其存在的時(shí)間,以便有目的的和有效的利用草地.草地凈營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生產(chǎn)力可以按照測(cè)定草地凈第一性生產(chǎn)力的方法去求得.根據(jù)國(guó)際生物學(xué)規(guī)劃出版的一些手冊(cè),草地凈第一性生產(chǎn)力(Pn)的測(cè)定,以最大和最小生物量之差為基礎(chǔ),用公式表示為:這一公式對(duì)地上部分和地下部分都適用.對(duì)地上部分來(lái)說(shuō),ΔB為現(xiàn)存量的增量,即綠色活體的增量;L為凋落物量;G為動(dòng)物牧食量,本試驗(yàn)有圍欄保護(hù),無(wú)牧食量損失,故G可略去不計(jì).對(duì)地下部分來(lái)說(shuō),ΔB為活根量增量;L為死根,由于無(wú)法定期收集不斷由活根形成的死根,故用死根量增量,但這樣就遺漏了無(wú)法測(cè)定的分解的死根,因此這個(gè)死根量增量不是一個(gè)準(zhǔn)確值,而是一個(gè)偏小的值,考慮到線葉嵩草草地地溫甚低,分解率較小,故仍不失參考意義;G為土壤動(dòng)物采食的活根和死根,現(xiàn)在也無(wú)法測(cè)定,因此地下部分凈第一性生產(chǎn)力的測(cè)定較地上部分困難得多,準(zhǔn)確性也較差.在計(jì)算凈營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生產(chǎn)力時(shí),將上述各項(xiàng)改為表4所列的各部分的某種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)量即可,并按地上部分、地下部分和全草層分別計(jì)算.例如:地上部分粗蛋白的凈生產(chǎn)力應(yīng)為8月21日的最大量和返青時(shí)的最小量之差,并且由綠色活體和立枯物+凋落物兩部分構(gòu)成.綠色活體的粗蛋白量在草地返青時(shí)為0,故其8月21日的量即為它的凈生產(chǎn)力,為36.44克/米2·年.立枯物+凋落物的粗蛋白凈生產(chǎn)力用8月21日的最大量和6月20日的最小量之差近似計(jì)算(應(yīng)為5月初返青時(shí)的量,此時(shí)的立枯物+凋落物都是去年的產(chǎn)物,故應(yīng)減去;本試驗(yàn)5月初因故未能測(cè)定),為13.81克/米2·年.因最大量都在8月21日,故兩項(xiàng)可合并,即地上部分粗蛋白凈生產(chǎn)力為50.25克/米2·年.地下部分粗蛋白凈生產(chǎn)力應(yīng)為6月20日的最大量589.06克/米2與8月21日最小量507.58克/米2之差,為81.48克/米2·年,如按活根和死根分別計(jì)算,活根為6月20日與8月21日之差為59.62克/米2·年,死根為6月20日與8月21日之差為21.86克/米2·年.如果不以地下部分為單位,只單獨(dú)計(jì)算死根的粗蛋白凈生產(chǎn)力,則應(yīng)為6月20日的最大量與9月22日的最小量之差,為86.63克/米2·年.全草層的粗蛋白凈生產(chǎn)力應(yīng)為6月20日的最大量與8月21日的最小量之差,再減6月20日立枯物+凋落物的粗蛋白量,為58.39克/米2·年,分別計(jì)算,地上部分為此兩期粗蛋白量之差,再減6月20口立枯物+凋落物量之差,為—23.09克/米2·年,地下部分也為此兩期之差,為81.48克/米2.年.根據(jù)上述計(jì)算方法,天祝線葉嵩草草地七種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的凈生產(chǎn)力及其存在時(shí)間如表5.從上述計(jì)算方法和表4,表5中資料可以看出:第一,地上部分各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)量的最大值都出現(xiàn)在8月21日,因此各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的凈生產(chǎn)力都存在于8月21日.地下部分和全草層則無(wú)此規(guī)律性,可分別出現(xiàn)在8月以外的其它月份.第二,各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的凈生產(chǎn)力都是地上部分<地下部分>全草層.另外它也說(shuō)明全草層營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的凈生產(chǎn)力不是地上部分與地下部分之和,這是由于地上部分和地下部分的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)互相轉(zhuǎn)移,它們各有自己的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累模式,兩部分的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)最大量和最小量不是相應(yīng)的在同期出現(xiàn),因而使得全草層的凈營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生產(chǎn)力不能簡(jiǎn)單的用地上部分與地下部分之和表示.第三,計(jì)算凈營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)生產(chǎn)力除了可按地上部分、地下部分和全草層分別計(jì)算外,如果資料充分,也可按更細(xì)小的部分——綠色活體、立枯物+凋落物、活根和死根等分別計(jì)算.4種營(yíng)養(yǎng)成分含量的關(guān)系高山線葉嵩草草地綠色活體(6—9月)、立枯物+凋落物(6—11月)、活根和死根(6—10月)的營(yíng)養(yǎng)成分含量的變化各有其特點(diǎn).從平均值看,綠色活體以粗蛋白、粗脂肪和磷的含量高,無(wú)氮浸出物和鈣含量低為特點(diǎn);立枯物+凋落物以粗纖維含量高為特點(diǎn);活根以粗灰分含量高,粗蛋白含量低為特點(diǎn);死根以無(wú)氮浸出物、鈣含量高,粗脂肪、粗纖維和磷含量低為特點(diǎn).草層四部分的七種營(yíng)養(yǎng)成分含量之間的相關(guān)性大多不顯著,活根甚至沒(méi)有任何兩種成分之間達(dá)到顯著相關(guān).由草層四部分植物量動(dòng)態(tài)和營(yíng)養(yǎng)成分含量動(dòng)態(tài)獲得的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)量季