草原畜牧是世界上很多地方的主要農(nóng)業(yè)形式，為人們提供肉、奶等食物。一種快速檢查牧草營養(yǎng)水平的新技術(shù)，能讓農(nóng)民實時監(jiān)測牧場營養(yǎng)變化，并相應(yīng)地調(diào)整他們的畜牧策略。
科研人員將分析時間從大約16小時縮短到不到一分鐘。這種相對容易且便宜的新技術(shù)將極大地改善草地的可持續(xù)管理。這項成果發(fā)表在《可持續(xù)食物系統(tǒng)前沿》上。研究還顯示，過度放牧到7厘米以下顯著降低牧草的蛋白質(zhì)含量和消化率。
“實時的養(yǎng)分監(jiān)測，可以為農(nóng)民提供比現(xiàn)行辦法更及時、與實際更相適應(yīng)的牧場管理，并引導(dǎo)生產(chǎn)力的提高。”這項研究的主要作者、英國諾丁漢大學(xué)生物科學(xué)學(xué)院助理教授Matt Bell表示。
在世界許多地方，草地是農(nóng)業(yè)的主要形式，也是最大的生態(tài)系統(tǒng)之一，覆蓋了地球上大約40%的土地。牧草養(yǎng)分在生長季節(jié)的變化通常沒有被監(jiān)測，但真這樣做的話可以幫助農(nóng)民充分利用自然資源。
Bell和他諾丁漢大學(xué)的同事認(rèn)識到了這個問題，并且一直在研究解決方案。“草為反芻家畜提供了廉價和負(fù)擔(dān)得起的營養(yǎng)來源，反芻家畜又為人類生產(chǎn)牛奶和肉。為了最有效地管理牧場，我們需要一種新工具。”Bell解釋說。
在研究人員看來，這種工具用于在春夏季生長期間頻繁地監(jiān)測牧場，比傳統(tǒng)的實驗室方法更快捷、簡單也更便宜。為此，他們首先校準(zhǔn)了手持近紅外光譜儀（NIRS）裝置，以便測量牧草中的養(yǎng)分。
利用NIRS技術(shù)，研究人員測量了由白光照射的樣本反射的能量光譜，從而提供關(guān)于不同營養(yǎng)水平的信息。研究過程包括將使用大型專用設(shè)備的傳統(tǒng)實驗室方法獲得的牧草養(yǎng)分水平與相對快速簡單的手持式NIRS裝置給出的讀數(shù)進(jìn)行比較。
利用這種新方法，論文合著者、來自意大利的Luca Mereu在諾丁漢大學(xué)牧場收集了樣本，以評估牧草養(yǎng)分（如干物質(zhì)、粗蛋白、纖維、水溶性碳水化合物等）的變化和可能導(dǎo)致這些變化的因素。
2017年4月~8月，他們每周監(jiān)測3個永久性牧場和3個或用于牛羊放牧或用于青貯生產(chǎn)的臨時牧場。永久牧場包括各種各樣的英國本土草種，而臨時牧場主要是多年生黑麥草、白色三葉草和紅色三葉草。
結(jié)果表明，牧草的高度、覆蓋度與較低的消化率和蛋白質(zhì)濃度下降有關(guān)聯(lián)，這不利于草地生產(chǎn)力。“密集放牧的牧場應(yīng)避免牧草低于7厘米的高度，否則動物營養(yǎng)攝取將受限制。低于這個高度，牧草就是由更多的莖和殘余材料構(gòu)成的了，而非植物營養(yǎng)。”Bell說道。
他認(rèn)為，這項研究證實，新的手持式NIRS技術(shù)和裝置可用于指導(dǎo)更好的草地管理策略和可持續(xù)生產(chǎn)。
“此外，我們希望研究其他可能影響牧場養(yǎng)分變化的因素，如植物組成、不同的放牧動物、營養(yǎng)一天之內(nèi)的變化等。這可以幫助農(nóng)民決定最佳的放牧?xí)r機、牛羊畜種選擇以及青貯飼料管理。”Bell說。
