斑烧放牧的饲料矿物浓度

烧地放牧是一种牲畜管理做法，为生态系统保护和牲畜生产提供了广泛的好处. Mineral nutrition is important for livestock health and performance; however, 大火对大平原北部牧草矿物浓度的影响尚不清楚. 在这项研究中, 我们确定了燃烧在整个生长季节如何影响可利用牧草的矿物质浓度. 2017年和2018年期间，在北达科他州中南部的中央草原研究推广中心的混合草地上收集了数据. 在春季和夏末，在同一采样点的薄壤土生态点上，从最近被烧毁的斑块和未被烧毁的斑块上修剪植被. 对所有样品进行钙、磷、铜和锌浓度分析. 燃烧增加了所有矿物的饲料矿物浓度. 铜, 烧伤斑块中磷和锌含量较高, 与未烧伤的斑块相比, 在生长季节的开始和结束时. 春季烧伤斑块与未烧伤斑块钙浓度差异不大，但夏末烧伤斑块钙浓度较高. 提高烧伤地区饲料中矿物质的浓度有可能降低矿物质补充成本，并通过增强免疫功能和繁殖来改善奶牛的生产性能.

斑块燃烧放牧是一种牧场管理方法，将放牧者的活动集中在大型牧场牧场内最近被烧毁的斑块上(Fuhlendorf等)., 2017). 斑块燃烧通过改变植被的生理特性而有利于畜牧生产, 这会增加粗蛋白质含量，减少纤维含量(spess et al., 2020). 斑块燃烧也能维持或增加牛的增重(Scasta等).， 2016)，并在干旱期间缓冲牲畜生产(spess等)., 2020).

矿质营养是通过影响繁殖实现牛产量最大化和维持牧场可持续性的重要考虑因素, 健康与成长, 2010). 然而, 牧场牧草在整个放牧季节并不总能满足放牧牛对矿物质的需求, 降低饲草利用率和生产性能. 而自由选择的矿物质补充可以用来满足放牧动物的需求, 这种做法对生产者来说代价高昂，并导致不同动物的摄取量差异很大. 虽然矿物质是家畜营养的重要组成部分, 目前还没有研究考察过斑烧放牧对牧草矿物浓度的影响. 因此, 本研究的目的是确定斑块燃烧是否会增加牧场牧草的矿物质浓度.

这项研究是在北达科他州中南部的中央草原研究推广中心进行的. 牧场是由本地和引进的C3草组成的混合草地, 原生C4草, 福布斯, 豆科植物和灌木.

2017年和2018年，在四个采用斑块燃烧放牧管理的牧场收集了样本. 这些牧场经历了春季焚烧处理(四月)，其中四分之一的牧场(40英亩)每年春天被烧毁, 创造了四年的回火间隔.

在春季(5月)和夏末(9月)对刚烧过的和未烧过的斑块进行牧草取样。, 哪个对应于牛开始放牧季节和放牧季节结束的一个月内. 归类为最近烧伤的斑块在采样年度接受了火灾处理.

测定放牧季节开始和结束时牧草中矿物质的含量, 在春末(5- 6月)和夏末(8 - 9月)，从25厘米× 25厘米的框架上剪下地上生物量。. 树冠以上的所有植物材料都被修剪，以尽量减少土壤和垃圾的污染，但仍然包括活的和枯死的材料. 为了尽量减少不同土壤类型对矿物含量的影响，样品采集自薄壤土生态点.

后剪断, 样品在强制风箱中以60℃的温度干燥48小时, 用威利磨机(Willey Mill)用1毫米(mm)筛网研磨，并储存在袋子中进行化学分析. 分析样品中的钙(Ca), 磷(P), 用原子吸收分光光度法测定铜(Cu)和锌(Zn).

磷, 在火灾后牧草再生过程中，春末夏末的Cu和Zn浓度较高, 与未燃烧斑块的牧草相比(图1). 在这两年中，Ca仅在夏末采样时最近被烧毁的斑块中更高. 最近烧毁斑块的饲料铜浓度随年份变化而变化，但仍高于未烧毁斑块. P, 铜和锌与后期, 2018年最近燃烧的矿物浓度远低于2017年. 在放牧季节的范围内，斑块燃烧放牧增加了最近燃烧斑块的饲料矿物质浓度. 火灾后草料矿物浓度的增加可归因于植物组织年龄的降低, 在火灾后的植被中，叶茎比和养分分布在较少的生物量上增加(Van de Vijver等)., 1999).

图1. 斑烧放牧草场烧过和未烧过的草料平均矿质浓度. 水平线表示基于NASEM的推荐矿物浓度, 2016, 肉牛的营养需求. 钙和磷的推荐量是基于一头572公斤、峰值产奶量为8公斤/天、小牛出生体重为40公斤的奶牛. 钙和磷的灰色虚线代表四月初放牧季节产犊的建议量，黑色虚线代表夏末的建议量. 铜和锌的虚线代表了整个季节的最低建议摄入量.

在最近烧伤的斑块中，矿物质浓度通常足以满足钙的推荐水平, 4月产犊的泌乳奶牛磷、锌含量,300磅的牛(美国国家科学院), 工程, 和医学[NASEM], 2016). 未烧地牧草的磷、锌含量往往低于推荐水平.

对钙和磷的需要量取决于奶牛的体型、生理状态和产奶量. 因此，在不同的动物个体之间和整个放牧季节，需求会发生变化.

值得注意的是，达到建议的矿物质水平并不意味着达到了要求. 矿物质在植物中的位置等因素, 化学形式和矿物相互作用都影响矿物的生物利用度. 铜缺乏的建议水平(NASEM), 2016年), 当与钼发生拮抗作用时，烧伤贴片中较高的浓度可能并不明显, 考虑硫和铁. 我们的研究结果表明，斑块燃烧放牧可以增加最近被烧毁的斑块中饲料的矿物质浓度. 增加烧伤地区牧草中矿物质的浓度有可能降低矿物质补充成本并提高奶牛的生产性能. 了解矿物趋势可以为生产商提供最佳的补充策略和矿物配方，以最大限度地提高性能和盈利能力.

作者感谢乐虎电子中央草原研究推广中心和北达科他州农业实验站对本项目的财政支持. 感谢Micayla Lakey和中央草原研究推广中心的工作人员在牧草收集方面的帮助.

Fuhlendorf,年代.D., R.W.S. Fynn D.A. 麦克格拉纳汉和D. Twidwell. 2017. 异质性:牧场管理的基础. : D.D. 布里斯克，牧场系统的编辑. 施普林格国际出版社，中国. p. 169–196.

NASEM. 2016. 肉牛的营养需求. 8日牧师. ed. 国家的. 阿德莱德大学. Press，华盛顿特区.C.

Scasta看J.D., E.T. 查克,T.J. Hovick D.M. 恩格尔,B.W. 埃年代.D. 福伦多夫和J.R. 堰. 2016. 斑块燃烧放牧(PBG)作为北美易火生态系统的牲畜管理替代方案. 更新. 阿格利司. 食物系统. 31:550–567.

这位J.W., D.A. 印度,B. Geaumont K. Sedivec, M. Lakey, M. 迪,T.J. Hovick和R.F. 肢体. 2020. 在大平原北部，烧荒缓冲了牧草资源和牲畜的生产性能，以缓解干旱. 兰格. 生态. 等内容. 73:473–481.

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Van de Vijver, C.A.D.M., P. 波特和H.H.T. 王子. 1999. 东非热带稀树草原火灾后再生过程中营养物质浓度增加的原因. 植物的土壤. 214:173–185.