作者:王方 来源:中国科学报 发布时间:2018-11-28
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牧草营养知多少 分钟检测见分晓

 

草原畜牧是世界上很多地方的主要农业形式,为人们提供肉、奶等食物。一种快速检查牧草营养水平的新技术,能让农民实时监测牧场营养变化,并相应地调整他们的畜牧策略。

科研人员将分析时间从大约16小时缩短到不到一分钟。这种相对容易且便宜的新技术将极大地改善草地的可持续管理。这项成果发表在《可持续食物系统前沿》上。研究还显示,过度放牧到7厘米以下显著降低牧草的蛋白质含量和消化率。

“实时的养分监测,可以为农民提供比现行办法更及时、与实际更相适应的牧场管理,并引导生产力的提高。”这项研究的主要作者、英国诺丁汉大学生物科学学院助理教授Matt Bell表示。

在世界许多地方,草地是农业的主要形式,也是最大的生态系统之一,覆盖了地球上大约40%的土地。牧草养分在生长季节的变化通常没有被监测,但真这样做的话可以帮助农民充分利用自然资源。

Bell和他诺丁汉大学的同事认识到了这个问题,并且一直在研究解决方案。“草为反刍家畜提供了廉价和负担得起的营养来源,反刍家畜又为人类生产牛奶和肉。为了最有效地管理牧场,我们需要一种新工具。”Bell解释说。

在研究人员看来,这种工具用于在春夏季生长期间频繁地监测牧场,比传统的实验室方法更快捷、简单也更便宜。为此,他们首先校准了手持近红外光谱仪(NIRS)装置,以便测量牧草中的养分。

利用NIRS技术,研究人员测量了由白光照射的样本反射的能量光谱,从而提供关于不同营养水平的信息。研究过程包括将使用大型专用设备的传统实验室方法获得的牧草养分水平与相对快速简单的手持式NIRS装置给出的读数进行比较。

利用这种新方法,论文合著者、来自意大利的Luca Mereu在诺丁汉大学牧场收集了样本,以评估牧草养分(如干物质、粗蛋白、纤维、水溶性碳水化合物等)的变化和可能导致这些变化的因素。

2017年4月~8月,他们每周监测3个永久性牧场和3个或用于牛羊放牧或用于青贮生产的临时牧场。永久牧场包括各种各样的英国本土草种,而临时牧场主要是多年生黑麦草、白色三叶草和红色三叶草。

结果表明,牧草的高度、覆盖度与较低的消化率和蛋白质浓度下降有关联,这不利于草地生产力。“密集放牧的牧场应避免牧草低于7厘米的高度,否则动物营养摄取将受限制。低于这个高度,牧草就是由更多的茎和残余材料构成的了,而非植物营养。”Bell说道。

他认为,这项研究证实,新的手持式NIRS技术和装置可用于指导更好的草地管理策略和可持续生产。

“此外,我们希望研究其他可能影响牧场养分变化的因素,如植物组成、不同的放牧动物、营养一天之内的变化等。这可以帮助农民决定最佳的放牧时机、牛羊畜种选择以及青贮饲料管理。”Bell说。(王方编译)

相关论文信息:DOI: 10.3389/fsufs.2018.00076

《中国科学报》 (2018-11-28 第6版 科研)
 
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