温带饲用树木营养价值季节性动态的种间差异及其在反刍动物饲养中的应用价值

【字体: 时间:2025年08月09日 来源:Agroforestry Systems 2.2

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  针对温带地区夏季干旱导致牧草短缺的问题,研究人员对16种欧洲常见乔木叶片的营养价值季节性变化开展多站点多年研究。通过测定粗蛋白(CP)、体外干物质消化率(IVDMD)等7项指标,发现Corylus avellana、Morus alba等物种保持较高CP含量(138-250 g·kg-1),IVDMD季节性降幅(6个百分点)小于草本牧草。该研究为农林牧系统应对气候变化提供了新的饲用资源选择方案。

  

随着气候变化加剧夏季干旱,温带牧场的传统牧草产量与质量显著下降。这一现象促使科学家重新关注曾被现代农业边缘化的树木资源——这些天然"营养库"不仅能提供荫蔽和碳汇功能,其叶片更可能成为反刍动物的应急饲料。然而,关于温带树种叶片营养价值随季节变化的系统性研究长期缺失,农民缺乏科学依据来选择适宜的饲用树种。

法国农业食品与环境研究院(INRAE)的Geoffrey Mesbahi团队在《Agroforestry Systems》发表的研究填补了这一空白。研究人员历时三年,在法国14个站点采集16种常见乔木的285份叶片样本,涵盖春季(6月)、夏季(8月)和秋季(10月)三个关键时段。通过标准化实验室分析测定干物质(DM)、粗蛋白(CP)、中性洗涤纤维(NDF)等7项营养指标,并运用混合效应模型和主成分聚类分析,首次建立了温带饲用树木营养价值的多维评价体系。

研究采用三项关键技术:1)多站点采样策略覆盖海洋性、地中海和山地气候区;2)标准化体外消化率(IVDMD)测定采用DAISY培养箱酶解法;3)纤维组分分析通过ANKOM 220纤维分析仪完成。样本队列来自125棵成年乔木,确保数据代表不同生态环境下的自然变异。

季节性动态揭示营养规律

所有树种叶片CP含量从春到秋平均下降26%,其中Gleditsia triacanthos降幅最大(58%)。体外消化率(IVDMD)整体降低6个百分点,但Morus alba始终保持最高值(82.5-88.4%)。干物质含量普遍上升42%,灰分增加32%,反映矿物质积累与木质化进程同步进行。

种间差异构建饲用图谱

通过主成分聚类将树种分为三类:第一类(如Corylus avellana)保持高CP但消化率较低;第二类(如Fraxinus excelsior)CP和IVDMD均中等;第三类仅含Morus alba,兼具高CP(168-250 g·kg-1)和超高IVDMD(>82%)。值得注意的是,Corylus avellana的CP含量在秋季回升至春季水平,展现独特的季节性补偿能力。

环境适应性打破传统认知

与热带树种不同,温带树种纤维含量(NDF、ADF、ADL)未显示显著季节性变化。模型分析显示物种和季节解释70.1-76.5%的变异,远高于站点和年份的影响(边际R2与条件R2差值<0.2),证实这些营养特征具有种属特异性。

这项研究为应对气候变化的牧草管理提供了新思路。相比传统牧草每周1-2个百分点的消化率降幅,乔木叶片仅下降0.4个百分点,展现出更好的营养持续性。Morus alba、Robinia pseudoacacia等树种夏季CP含量甚至超过黑麦草(Lolium perenne)。研究建议将不同物候期的树种组合种植,如搭配春季高产的Morus alba与秋季营养稳定的Corylus avellana,可构建"乔木营养接力系统"。

未来研究需进一步解决产量测定、适口性评估及次生代谢物影响等关键问题。但毫无疑问,这项开创性工作重新定义了树木在温带畜牧系统中的地位——它们不仅是生态屏障,更是应对极端气候的"营养保险"。正如作者强调的,将树种选择纳入牧场规划,可能是实现畜牧业气候韧性的重要一步。

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