高寒线叶嵩草草地营养成分的含量动态

高寒线叶嵩草草地营养成分的含量动态

1牧草营养成分测定放牧的一般养分（水分、粗蛋白、脂肪、粗纤维、粗分工、无氮提取物、钙和磷）是评估牧草营养成分的基本方法之一。分析非常简单。此外，从动物营养的角度对饲料进行分类，可以确定合适的动物和鱼类，提高饲料的利用率。关于线叶嵩草单种牧草的营养成分已有报导,但有关线叶嵩草草地混合牧草的营养成分的研究尚未见有文献.本文的目的是研究线叶嵩草草地绿色活体、立枯物+凋落物、活根以及死根的营养成分动态,并计算其营养物质量和净营养物质生产力,为线叶嵩草草地的培育和利用提供科学资料.2营养成分的测定试验地、取样和样品处理见本研究第Ⅰ报——群落学特征及植物量动态一文.营养成分的测定是将制备的各期绿色活体、立枯物+凋落物、活根及死根的粉碎样,用常规方法测定其粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、无氮浸出物、粗灰分、钙和磷七种营养成分的含量.3结果和讨论3.1绿色养殖的季节性变化草层绿色活体(6—9月)、立枯物+凋落物(6—11月)、活根以及死根(6—10月)的营养成分含量见表1.动态资料表明:粗蛋白的平均含量绿色活体>立枯物+凋落物>死根>活根.绿色活体6—11月粗蛋白的平均含量达17.01%,接近豆科牧草粗蛋白含量的平均值.在季节变化上,绿色活体和立枯物+凋落物的粗蛋白含量随生长期的推移显著地下降,后者尤甚,下降达50%.9月根的粗蛋白具有有趣的现象,即活根粗蛋白含量具峰值,而死根为谷值,这体现了越冬前一个月左右营养物质由地上部分向活根输送、贮存,而死根的分解持续进行和未获得新的补充的内在状况.粗脂肪的平均含量表现为地上部分>地下部分,绿色活体>立枯物+凋落物,活根>死根.各纵行内两个平均值之后具相同字母的经邓肯新复全距测验,差异在5%水平上不显著,在季节变化上,绿色活体的粗脂肪含量随时间的推移逐渐上升,生长季末达峰值;立枯物+凋落物的粗脂肪含量生长的中期和后期高,生长的早期和生长期结束后显著降低,这种情况因中后期立枯物+凋落物中含有较多的种子,种子的粗脂肪含量较高的缘故.活根和死根的粗脂肪含量动态相似,都是9月最高,6—8月的生长期较低.粗纤维的平均含量立枯物+凋落物>绿色活体,活根>死根.在季节动态上,绿色活体和立枯物+凋落物的粗纤维含量随时间的推移有明显的增加;活根的粗纤维含量9月有明显的降低,很清楚,这种情况是因为此时粗蛋白、粗脂肪和无氮浸出物等营养物质向下输送,它们在活根内的含量相对增加,因而粗纤维的含量相对降低.无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.在季节变化上,地上部分都是生长的前期较高,后期明显降低;而地下部分则与此不同,总的是生长的后期较高,例如活根在8月出现最低值,9月明显增加,这种情况也是作为主要贮存的营养物质的无氮浸出物,在生长季末向地下输送贮存的结果.粗灰分的平均含量地下部分>地上部分,立枯物+凋落物>绿色活体,活根>死根.在季节变化上,绿色活体的粗灰分含量随时间的推移呈下降趋势,而其余三部分都表现为生长的早期含量低,8月出现峰值后又逐渐降低.钙的平均含量既明显地表现为死根>活根>立枯物+凋落物>绿色活体,也表现为死的部分>活的部分.在季节变化上,除活根的钙含量明显地表现为随时间的推移逐渐降低外,其余三部分都表现为生长的早期含量低,后期逐渐增高(立枯物+凋落物在11月又明显的降低).磷的平均含量地上部分明显大于地下部分,活的部分明显大于死的部分.在季节变化上,绿色活体磷的含量随时间推移明显降低,立枯物+凋落物在生长的早期和晚期均明显较峰值的8月为低.活根和死根的磷含量无明显变化规律.在总的特点上,草层四部分的营养成分平均值,绿色活体以粗蛋白、粗脂肪和磷的含量高,无氮浸出物和钙含量低为特点;立枯物+凋落物以粗纤维含量高为特点;活根以粗灰分含量高,粗蛋白含量低为特点;死根以无氮浸出物、钙含量高,粗脂肪、粗纤维和磷含量低为特点.3.2植物营养成分的相关在牧草的营养成分组成中,一种营养成分含量的变化,将使另外一种或多种营养成分含量发生变化.为了查明线叶嵩草草地草层各部分营养成分含量的这种关系,将草层四部分的7种营养成分之间的相关关系分别列于表2—1、2、3、4.资料表明:地上部分粗蛋白与粗纤维呈显著或极显著负相关;绿色活体的粗蛋白与钙呈显著负相关,粗纤维与钙呈显著正相关,与磷呈显著负相关;立枯物+凋落物的粗灰分与磷呈显著负相关.地下部分中活根的各营养成分之间均达不到显著相关;死根的无氮浸出物与粗蛋白呈显著负相关,与粗脂肪和钙呈显著正相关,钙和磷呈显著正相关.从四个相关表中可以看出,草层四部分的七种营养成分之间的相关性大多不显著,活根甚至没有跟任何种成分之间达到显著相关.这种情况可从两个方面加以解释:1)草层由多种植物组成,由于种类多,营养成分之间的关系变得复杂,规律性降低.2)各种营养成分含量的动态,一些呈直线变化,一些呈曲线变化,这两种变化模式导致它们之间的相关性降低.3.3地下部分的营养物质量营养物质量是指草地在某一时刻单位面积存在的某种营养物质的数量.根据草层四部分植物量动态(表3)及其营养成分含量动态(表1)计算的草层地上和地下营养物质量的动态如表4.资料表明:地上部分的各种营养物质量均呈∧形曲线,最大值均出现在地上植物量最大的8月21日.与此相反,地下部分的各种营养物质量均呈V形曲线,它们的最小值也出现在地下植物量最小的8月21日(粗灰分和钙在9月22日),最大值出现在地下植物量最大的10月23日(粗脂肪和无氮浸出物),或次大的6月20日(粗蛋白、粗纤维、粗灰分和钙、磷).全草层的各种营养物质量的变化大致上和地下部分一样,这是因为地下部分的植物量远大于地上部分,全草层的各种营养物质量的变化基本取决于地下部分的变化的缘故.如以5月1日开始返青时为起点,作为生长时间函数的地上部分粗蛋白量,可用多项式回归方程模拟(图1),式中Y为地上部分粗蛋白量克/米2,X为返青后生长天数,5月1日X为0.3.4草地地温及量增量测定草地净营养物质生产力是单位面积的草地在单位时间内通过光合作用生产的营养物质量与呼吸消耗量之差,也就是单位面积的草地牧草通过光合作用积累营养物质的速度.通过净营养物质生产力的计算,可以获知某种营养物质在草层某一部分或全草层的净积累及其存在的时间,以便有目的的和有效的利用草地.草地净营养物质生产力可以按照测定草地净第一性生产力的方法去求得.根据国际生物学规划出版的一些手册,草地净第一性生产力(Pn)的测定,以最大和最小生物量之差为基础,用公式表示为:这一公式对地上部分和地下部分都适用.对地上部分来说,ΔB为现存量的增量,即绿色活体的增量;L为凋落物量;G为动物牧食量,本试验有围栏保护,无牧食量损失,故G可略去不计.对地下部分来说,ΔB为活根量增量;L为死根,由于无法定期收集不断由活根形成的死根,故用死根量增量,但这样就遗漏了无法测定的分解的死根,因此这个死根量增量不是一个准确值,而是一个偏小的值,考虑到线叶嵩草草地地温甚低,分解率较小,故仍不失参考意义;G为土壤动物采食的活根和死根,现在也无法测定,因此地下部分净第一性生产力的测定较地上部分困难得多,准确性也较差.在计算净营养物质生产力时,将上述各项改为表4所列的各部分的某种营养物质量即可,并按地上部分、地下部分和全草层分别计算.例如:地上部分粗蛋白的净生产力应为8月21日的最大量和返青时的最小量之差,并且由绿色活体和立枯物+凋落物两部分构成.绿色活体的粗蛋白量在草地返青时为0,故其8月21日的量即为它的净生产力,为36.44克/米2·年.立枯物+凋落物的粗蛋白净生产力用8月21日的最大量和6月20日的最小量之差近似计算(应为5月初返青时的量,此时的立枯物+凋落物都是去年的产物,故应减去;本试验5月初因故未能测定),为13.81克/米2·年.因最大量都在8月21日,故两项可合并,即地上部分粗蛋白净生产力为50.25克/米2·年.地下部分粗蛋白净生产力应为6月20日的最大量589.06克/米2与8月21日最小量507.58克/米2之差,为81.48克/米2·年,如按活根和死根分别计算,活根为6月20日与8月21日之差为59.62克/米2·年,死根为6月20日与8月21日之差为21.86克/米2·年.如果不以地下部分为单位,只单独计算死根的粗蛋白净生产力,则应为6月20日的最大量与9月22日的最小量之差,为86.63克/米2·年.全草层的粗蛋白净生产力应为6月20日的最大量与8月21日的最小量之差,再减6月20日立枯物+凋落物的粗蛋白量,为58.39克/米2·年,分别计算,地上部分为此两期粗蛋白量之差,再减6月20口立枯物+凋落物量之差,为—23.09克/米2·年,地下部分也为此两期之差,为81.48克/米2.年.根据上述计算方法,天祝线叶嵩草草地七种营养物质的净生产力及其存在时间如表5.从上述计算方法和表4,表5中资料可以看出:第一,地上部分各种营养物质量的最大值都出现在8月21日,因此各种营养物质的净生产力都存在于8月21日.地下部分和全草层则无此规律性,可分别出现在8月以外的其它月份.第二,各种营养物质的净生产力都是地上部分<地下部分>全草层.另外它也说明全草层营养物质的净生产力不是地上部分与地下部分之和,这是由于地上部分和地下部分的营养物质互相转移,它们各有自己的营养物质积累模式,两部分的营养物质最大量和最小量不是相应的在同期出现,因而使得全草层的净营养物质生产力不能简单的用地上部分与地下部分之和表示.第三,计算净营养物质生产力除了可按地上部分、地下部分和全草层分别计算外,如果资料充分,也可按更细小的部分——绿色活体、立枯物+凋落物、活根和死根等分别计算.4种营养成分含量的关系高山线叶嵩草草地绿色活体(6—9月)、立枯物+凋落物(6—11月)、活根和死根(6—10月)的营养成分含量的变化各有其特点.从平均值看,绿色活体以粗蛋白、粗脂肪和磷的含量高,无氮浸出物和钙含量低为特点;立枯物+凋落物以粗纤维含量高为特点;活根以粗灰分含量高,粗蛋白含量低为特点;死根以无氮浸出物、钙含量高,粗脂肪、粗纤维和磷含量低为特点.草层四部分的七种营养成分含量之间的相关性大多不显著,活根甚至没有任何两种成分之间达到显著相关.由草层四部分植物量动态和营养成分含量动态获得的营养物质量季