Кормовая ценность растительных остатков степных фитоценозов Внутренней Монголии
Автор: Буянтуева Любовь Батомункуевна, Валова Елена Эрдэмовна
Журнал: Известия Самарского научного центра Российской академии наук @izvestiya-ssc
Рубрика: Экология растительных сообществ
Статья в выпуске: 1-6 т.14, 2012 года.
Бесплатный доступ
Проведено исследование химического состава растительных остатков ковыльно-разнотравных степных фитоценозов Внутренней Монголии. Зеленая масса исследованных фитоценозов соответственно биохимическим показателям, имеют относительно недостаточную кормовую ценность, за исключением растительных сообществ 1 и 6 участков. Отмечен дефицит белка, фосфора, цинка, марганца и частично магния в исследуемых растительных образцах. Поэтому при выпасе животных на этих пастбищах необходимо вскармливать их дополнительно хорошим сеном и концентрированными кормами. С целью профилактики заболеваний, связанных с дефицитом данных биоэлементов, необходима оптимизация их содержания путем обогащения ими кормовых растений.
Органические вещества, растительный опад, макрои микроэлементный состав, ветошь, фитомасса, кормовая ценность
Короткий адрес: https://sciup.org/148200843
IDR: 148200843
Текст научной статьи Кормовая ценность растительных остатков степных фитоценозов Внутренней Монголии
Одной из важнейших проблем животноводства является кормовая база, в частности зеленые корма. Степи Внутренней Монголии Китая занимают территорию 78,80 млн. га [1]и широко используются под пастбища для животноводства - основной отрасли сельского хозяйства местных жителей. В последнее десятилетия аридизация климата и увеличение поголовья скота привели к непрерывному использованию степных пастбищ и их деградации. Ежегодно деградируют из-за перевыпаса 83 тыс. га [2]. В результате изменения структуры и функционирования степных экосистем, меняется видовой состав, снижается продуктивность надземной фитомассы и питательная ценность растительных кормов.
Поэтому исследование степных экосистем, особенностей химического состава, несомненно, актуально, в связи с необходимостью их сохранения и рационального их использования, а также для разработки нормативов сбалансированного кормления сельскохозяйственн ых животных.
Основной целью нашей работы было исследование химического состава растительных остатков степных фитоценозов Внутренней Монголии.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Для исследования химического состава растительных остатков использовали надземные (живые и мертвые) и подземные части (корни) растений 6 ковыльно-разнотравных степных фитоценозов (далее они указаны как участки) Внутренней Монголии: осоково-змеевково-ковыльно--разнотравное (1 участок), вострецово-змеевково-ковыльно-разно-травное (2 участок), житняково-змеевково-ковыльно-разнотравное (3 участок), мятликово-змеевково-ковыльно-разнотравное (4 участок), мятликово-ковыльно-разнотравное (5 участок) и зме-евково-вострецово-ковыльно-разнотравное сооб-
щества (6 участок). Исследуемые фитоценозы занимают территорию Восточной части плато Внутренней Монголии с координатами 42-430 c.ш. и 115-1170 в.д.
Сбор растительного материала проводился в период массовой вегетации в 2010 г. на территории Шилийн Гол, Мал Жалын Гала и Зуун Узэмчин.
Химический анализ включал определение органического вещества и элементного состава растительного опада.
Целлюлозу определяли по модифицированному методу Кюршнера - Ганека, лигнин – по методу Классона), жиры методом экстракции в аппарате Сокслета. Содержание протеина рассчитывали по общему азоту умножением на коэффициент 6,25. Сахар, крахмал определяли методом экстракции с антроновым реактивом [3]. Содержание фракций клетчатки ADE и NDE (нейтрально-детергентной и кислотно-детергентной клетчатки) определяли с помощью кислотного и нейтрального детергента [6].
Определение содержания Fe, Cu, Zn, Mn, Co, Cr, Cd, в полученных минерализатах осуществляли на атомно-абсорбционном спектрофотометре SO-LAAR M6; Са и Mg – комплексонометрическим методом; N – титриметрическим методом по Кьельдалю, P – фотометрическим ванадиевомо-либдатным методом; Na, К – определяли методом пламенной фотометрии (пламенном фотометре ПФ-1) [3, 4].
РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХОБСУЖДЕНИЕ
Качество кормов зависит, прежде всего, от содержания полноценного протеина, включающего в достатке незаменимые аминокислоты. В зеленой фитомассе исследуемых растительных образцов содержание белков составило от 5,682 % до 14,2 %. Больше всего протеинов (13,4 %) обнаружено в растительных остатках ковыльно-разнотравного сообщества (участок № 6). Низкое содержание белков (5,68-6,56 %) отмечено в растительных остатках участков № 2, 3 и 4. В мертвой надземной и
Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2012. Т. 14, № 1(6)
подземной фитомассе количество белка значительно меньше и составило от 3,94 % до 8,40 % и от 4,41 % до 5,44 % соответственно.
Одним из основных критериев качества и по-едаемости растений животными, служит содержание клетчатки и структурных ее компонентов: нейтрально-детергентной (NDE) – легко перевариваемой и кислотно-детергентной клетчатки (ADE) – имеющей низкий коэффициент перевариваемости. В зеленой фитомассе исследованных растительных образцов содержание клетчатки составило от 23,00 - 30,80 %. В мертвой надземной фитомассе и в корнях, количество ее значительно больше и составило от 38,00 до 44,7 % и от 30,9 до 44,7 %, со- ответственно.
Содержание NDF и ADF в живой надземной фитомассе равно 23,9 - 33,1 % и 40,9 - 56,2 % соответственно. Полученные данные соотношения двух этих фракций (1:1,6-1,7) соответствует нормальному процессу пищеварения и усвоения питательных веществ животными.
Ценность кормов также зависит от содержания в них легкоусвояемых углеводов, в частности сахара и крахмала. Содержание данных органических веществ в растительных образцах надземной живой фитомассы составило от 3,44 до 10,3 % и от 1,24 до 1,95 %, соответственно.
Таблица 1. Органические вещества растительного опада степных сообществ Китая (в %, в воздушно-сухом веществе)
|
Растительные образцы |
Участки |
Влажность, % |
Органические вещества, в % |
Зола |
EM |
|||||
|
сахар |
ADE |
NDE |
Крахмал |
сырой протеин |
сырая клетчатка |
|||||
|
Зеленая фитомасса |
1 |
9,6 |
3,73 |
28,2 |
47,9 |
1,25 |
10,4 |
23,1 |
8,6 |
9,0 |
|
2 |
8,4 |
4,11 |
28,3 |
48,2 |
1,24 |
6,18 |
30,8 |
5,1 |
8,6 |
|
|
3 |
9,2 |
3,77 |
33,1 |
56,2 |
1,43 |
6,56 |
27,8 |
4,0 |
8,4 |
|
|
4 |
10,4 |
3,69 |
32,3 |
54,9 |
1,95 |
5,68 |
30,3 |
5,0 |
8,1 |
|
|
5 |
11,2 |
10,3 |
28,1 |
47,8 |
1,25 |
9,12 |
26,5 |
5,6 |
9,2 |
|
|
6 |
11,2 |
3,44 |
23,9 |
40,9 |
1,24 |
14,2 |
23,0 |
9,4 |
9,2 |
|
|
Мертвая фитомасса |
1 |
9,2 |
- |
27,4 |
46,7 |
- |
6,0 |
39,5 |
18,6 |
6,9 |
|
2 |
9,0 |
- |
28,6 |
48,7 |
- |
5,18 |
39,1 |
14,3 |
7,2 |
|
|
3 |
8,6 |
- |
30,7 |
52,1 |
- |
4,81 |
38,1 |
11,6 |
7,4 |
|
|
4 |
8,4 |
- |
29 |
49,4 |
- |
3,94 |
44,7 |
14,3 |
6,9 |
|
|
5 |
8,6 |
- |
26,4 |
45,0 |
- |
7,81 |
38,0 |
17,4 |
7,4 |
|
|
6 |
8,4 |
- |
38,4 |
62,5 |
- |
8,40 |
38,6 |
36,2 |
5,5 |
|
|
Корни |
1 |
10,6 |
- |
- |
- |
- |
5,37 |
34,0 |
14,1 |
- |
|
2 |
8,2 |
- |
- |
- |
- |
5,44 |
36,2 |
15,3 |
- |
|
|
3 |
7,4 |
- |
- |
- |
- |
4,56 |
44,7 |
29,5 |
- |
|
|
4 |
9,4 |
- |
- |
- |
- |
4,43 |
35,2 |
15,6 |
- |
|
|
5 |
9,6 |
- |
- |
- |
- |
4,81 |
30,9 |
7,6 |
- |
|
Примечание: (-) – не исследовано.
Важным показателем качества кормов является содержание азота (N). N – один из основных химических элементов, играющих наиболее заметную роль в метаболических процессах и синтезе белка растений, а значит и накоплении фитомассы. Содержание N в живой надземной фитомассе исследуемых сообществ колеблется от 0,91 % до 2,28 %.
Большое значение имеет исследование макроэлементов: P, Ca, Mg и K, лимитирующих рост и развитие растений. Общие запасы данных элементов в надземной части живых растений представлены в таблице 2. В мертвой надземной фитомассе запасы N и исследуемых элементов заметно снижены, особенно K. В подземной фитомассе значительно снижена концентрация K и P и в меньшей степени N. Заметно увеличено содержание Ca и Mg.
Большое влияние на физиологические функции организма, продуктивность и здоровье оказывают микроэлементы. Среди них особое место занимают Cu, Co Mn, Zn и Fe, обеспечивающие нормальный обмен веществ в животном организме.
Общие запасы этих микроэлементов в исследуемых растительных образцах надземной живой фитомассы представлены в таблице 2.
Сравнение наших данных содержания макро- и микроэлементов в исследуемых образцах с пороговыми концентрациями этих элементов в кормовых растениях по Ковальскому [5], позволило выявить недостаточную их обеспеченность Р, Zn, Mn, и частично Мg. В пределах нормы и слегка повышено содержание Са. Содержание токсичных, Pb и Cd.не превышает ПДК в растениях.
Таблица 2 . Элементарный химический состав растительных остатков степных фитоценозов Китая (в %, в воздушно-сухом веществе)
|
Растительные образцы |
Участки |
Макроэлементы, в % |
Микроэлементы, мг/кг |
|||||||||
|
N |
P |
Ca |
Mg |
К |
Na |
Cu |
Mn |
Zn |
Pb |
Cd |
||
|
Зеленая фитомасса |
1 |
1,66 |
0,11 |
0,33 |
0,08 |
2,16 |
0,19 |
6,97 |
27,9 |
11,6 |
1,74 |
0,03 |
|
2 |
0,99 |
0,08 |
0,56 |
0,15 |
0,90 |
0,08 |
3,71 |
14,0 |
8,73 |
0,98 |
||
|
3 |
1,05 |
0,07 |
1,07 |
0,12 |
0,81 |
0,12 |
6,20 |
20,8 |
11,5 |
1,16 |
0,03 |
|
|
4 |
0,91 |
0,07 |
0,48 |
0,05 |
0,90 |
0,15 |
6,94 |
13,9 |
10,8 |
1,56 |
0,002 |
|
|
5 |
1,46 |
0,10 |
0,44 |
0,05 |
1,04 |
0,16 |
6,71 |
19,3 |
11,7 |
1,80 |
||
|
6 |
2,28 |
0,14 |
0,40 |
0,08 |
1,80 |
0,45 |
13,1 |
42,4 |
16,8 |
2,10 |
0,13 |
|
|
Мертвая фитомасса |
1 |
0,96 |
0,04 |
0,55 |
0,11 |
0,50 |
0,15 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
2 |
0,83 |
0,06 |
1,03 |
0,04 |
0,33 |
0,14 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
3 |
0,77 |
0,04 |
0,82 |
0,16 |
0,20 |
0,08 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
4 |
0,63 |
0,04 |
1,00 |
0,07 |
0,28 |
0,15 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
5 |
1,25 |
0,06 |
0,55 |
0,09 |
0,57 |
0,17 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
6 |
1,49 |
0,06 |
0,66 |
0,12 |
0,70 |
0,26 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
Корень |
1 |
0,86 |
0,05 |
0,63 |
0,09 |
0,38 |
0,15 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
2 |
0,87 |
0,06 |
1,01 |
0,10 |
0,39 |
0,12 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
3 |
0,73 |
0,05 |
0,80 |
0,27 |
0,41 |
0,15 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
4 |
0,71 |
0,06 |
0,33 |
0,11 |
0,30 |
0,17 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
5 |
0,77 |
0,05 |
0,59 |
0,15 |
0,26 |
0,19 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
|
6 |
1,12 |
0,06 |
0,95 |
0,36 |
0,53 |
0,36 |
- |
- |
- |
- |
- |
|
Примечание: (-) – не исследовано.
Таким образом, зеленая масса изученных степных фитоценозов (за исключением 1 и 6 участков) соответственно своим биохимическим показателям имеют относительно недостаточную кормовую ценность. Поэтому при выпасе животных на этих пастбищах, особенно на зимней ветоши, где наблюдается недостаточность протеина, каротина, фосфора и других важных элементов питания, необходимо обязательно вскармливать животных хорошим сеном и концентрированными кормами. С целью профилактики заболеваний, связанных с дефицитом микроэлементов (Р, Мn, Zn, и Mg), необходима оптимизация их содержания, путем обогащения ими кормовых растений.
Список литературы Кормовая ценность растительных остатков степных фитоценозов Внутренней Монголии
- Степи Центральной Азии/Отв. ред. В.А.Хмелев. Новосибирск.: Изд-во СО РАН, 2002. 281с.
- Zhao M Xu X Strategies of sustainable management on glassland productive capacity of Inner Mongolia//Proc. Intern. Symp. On Glassland Management in the Mongolian Plateau. Huhhot, China: Inner Mongolia Univ. Press, 1997. -р. 67-71
- Методы биохимических исследований растений./Под ред. Л.И. Ермакова. -Л.: Агропромиздат, 1987. -161-162 с.
- Практикум по агрохимии./Под ред. Ягодина Б.А./М.: Агропромиздат, 1987 -С. 143.
- Биохимия кормов Бурятской АССР/Отв. ред. С.Н. Балдаев, К.Е. Ильин. Улан-Удэ,1978. С.32-52
- Биологическая полноценность кормов/Григорьев Г.Г., Волков Н.В., Воробьев Е.С. и др.М.: Агропромиздат, 1989. -287 с.
