二十份野生莎草科牧草資源營(yíng)養(yǎng)價(jià)值綜合評(píng)價(jià)

范 彥，陳 靜，徐遠(yuǎn)東，何 瑋

（重慶市畜牧科學(xué)院，重慶 400015）

野生牧草種質(zhì)資源是大自然長(zhǎng)期選擇的結(jié)果，對(duì)本地不良的氣候生態(tài)條件具有較好的適應(yīng)性（如抗旱、抗病等優(yōu)良性狀），是育種家的二級(jí)基因庫(kù)[1]。因此，對(duì)野生牧草資源的考察收集和利用評(píng)價(jià)具有重要的意義。

莎草科（Cyperaceae）植物是陸地生態(tài)系統(tǒng)的重要構(gòu)成者，在世界各地廣泛存在，多生于潮濕或沼澤處，植物資源豐富，在固沙護(hù)土、土壤改良、水源凈化、光合物質(zhì)的固定與碳循環(huán)中發(fā)揮重要作用，并影響著人類的生產(chǎn)、生活[2]。其眾多種類成為人類發(fā)展中重要的生產(chǎn)資料、食物資源、飼用資源、藥用資源。同時(shí)，也是中國(guó)天然草地中飼用價(jià)值高、分布面積廣、數(shù)量多的一類優(yōu)良牧草[3-4]。莎草科植物草質(zhì)柔軟，適口性好，營(yíng)養(yǎng)成分中粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、無(wú)氮浸出物含量高，粗纖維含量低，牧草質(zhì)量高[5]。

不同種莎草科植物各種營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo)差異較大，且各營(yíng)養(yǎng)成分相互交錯(cuò)，營(yíng)養(yǎng)成分高低不容易確定。包得仁等對(duì)甘肅莎草科飼用植物7 屬56 種主要牧草進(jìn)行了飼用價(jià)值研究[6]，范青慈對(duì)青海莎草科12 種植物進(jìn)行了飼用價(jià)值研究[7]。目前，對(duì)重慶莎草科植物資源飼用價(jià)值的研究鮮見報(bào)道。筆者通過(guò)對(duì)重慶野生莎草科植物資源進(jìn)行調(diào)查和分類鑒定，采集樣品進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定，采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)其營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，旨在為重慶地區(qū)莎草科植物的開發(fā)利用提供基礎(chǔ)資料。

1 材料與方法

1.1 自然概況

重慶位于中國(guó)西南部、長(zhǎng)江上游地區(qū)，屬亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候，年平均氣溫16～18 ℃，長(zhǎng)江河谷的巴南、綦江、云陽(yáng)等地達(dá)18.5 ℃以上，東南部的黔江、酉陽(yáng)等地14～16 ℃，東北部海拔較高的城口僅13.7 ℃；最熱月平均氣溫26～29 ℃，最冷月平均氣溫4～8 ℃，采用候溫法可以明顯地劃分四季。年平均降水量較豐富，大部分地區(qū)在1 000～1 350 mm，降水多集中在5—9月。

1.2 試驗(yàn)材料

供試二十份樣品材料系在重慶本地野外牧草資源調(diào)查中采集的野生莎草科植物資源，采集時(shí)間為2017—2018 年度，參考《中國(guó)植物志》進(jìn)行植物分類學(xué)鑒定，采集時(shí)期和采集部位見表1。

表1 重慶野生莎草科植物樣品的采集時(shí)期及采集部位

1.3 營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)測(cè)定和計(jì)算方法

粗蛋白質(zhì)（CP）含量，采用凱氏定氮法測(cè)定；粗脂肪（EE），索氏法；按Van Soest 的方法進(jìn)行中性洗滌劑處理和酸性洗滌劑處理，獲得中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）；粗灰分（Ash），干灰化法；鈣（Ca），高錳酸鉀法；磷（P），鉬黃分光光度法[8]。每個(gè)樣品重復(fù)測(cè)定3次。

無(wú)氮浸出物(NFE)采用公式計(jì)算：（1）式中，DM 為干物質(zhì)，CP 為粗蛋白，EE 為粗脂肪，CF為粗纖維，Ash為粗灰分。

DMI（粗飼料干物質(zhì)的隨意采食量）與DDM（可消化的干物質(zhì)百分比）的預(yù)測(cè)模型為：

DMI=120∕NDF；DDM=88.9-0.779ADF。

相對(duì)飼喂價(jià)值（RFV）計(jì)算公式為[9]：

1.4 灰色關(guān)聯(lián)度數(shù)據(jù)分析與計(jì)算方法

試驗(yàn)數(shù)據(jù)采用Excel2010 進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和處理。根據(jù)灰色系統(tǒng)理論，將供試二十份野生莎草科植物資源樣品視為一個(gè)灰色系統(tǒng)，每一份樣品為該系統(tǒng)的一個(gè)因素，分析該系統(tǒng)中每份樣品間的關(guān)聯(lián)度。人為構(gòu)建一個(gè)參考品種X0，將參考品種X0的營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)作為參考數(shù)列[X0（1），X0（2），......，X0（n）]，本研究中n=9，為營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)量。每份樣品的營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)為比較數(shù)列Xi。將Xi與X0相應(yīng)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)取算術(shù)平均值得等到權(quán)關(guān)聯(lián)度，即各種營(yíng)養(yǎng)成分同等重要條件下的關(guān)聯(lián)度。由于各營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)對(duì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高低貢獻(xiàn)不同，需根據(jù)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)對(duì)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值貢獻(xiàn)的高低賦予權(quán)重系數(shù)W(k)，W(k)根據(jù)以往研究及經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行賦值。因此需采用加權(quán)關(guān)聯(lián)度法評(píng)價(jià)樣品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的高低。關(guān)聯(lián)系數(shù)[ξ1(k)]、等權(quán)關(guān)聯(lián)度（δ）和加權(quán)關(guān)聯(lián)度（γi）的計(jì)算公式如下：

（4）式中，n為營(yíng)養(yǎng)評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)量，n=9。

1.5 營(yíng)養(yǎng)價(jià)值綜合評(píng)價(jià)

根據(jù)加權(quán)關(guān)聯(lián)度大小規(guī)定：γi≥0.7，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)為優(yōu)；0.6≤γi＜7，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)為良；0.5≤γi＜0.6，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)為中；γi＜0.5，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)為差。

2 結(jié)果與分析

2.1 營(yíng)養(yǎng)成分含量及相對(duì)飼喂價(jià)值

二十份供試樣品的營(yíng)養(yǎng)成分含量和相對(duì)飼喂價(jià)值見表2。粗蛋白質(zhì)含量最高的是簽草（13.75%）、最低的是川東薹草（7.34%），粗脂肪含量最高的是異型莎草（2.20%）、最低的是百球藨草（0.80%），粗灰分含量最高的是水虱草（18.1%）、最低的是水毛花（5.7%），相對(duì)飼喂價(jià)值最高的是異型莎草（86.43），最低的是絨毛飄拂草（63.08）。營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)差異最大的是磷（變異系數(shù)0.59），差異最小的是中性洗滌纖維（變異系數(shù)0.05）。

表2 二十份牧草資源的營(yíng)養(yǎng)成分含量和相對(duì)飼喂價(jià)值 單位：%

2.2 灰色關(guān)聯(lián)度分析

2.2.1 構(gòu)建參考數(shù)列

牧草的粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分、無(wú)氮浸出物、鈣和磷含量，以及相對(duì)飼喂價(jià)值等直接影響家畜的生長(zhǎng)發(fā)育，在一定范圍內(nèi)這7 個(gè)指標(biāo)值越大，則牧草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高，因此可選取其最大值參與組成最優(yōu)集[10]；中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維，因其含量與消化率呈負(fù)相關(guān)，故在一定程度上，其含量越低越好，選取其最小值構(gòu)成最優(yōu)集參考數(shù)列。由此得到：{X0（k）}=（13.75，2.20，18.10，59.87，60.41，39.10，0.90，0.61，86.43）。

2.2.2 計(jì)算關(guān)聯(lián)系數(shù)

將Xi各指標(biāo)值除以X0的相應(yīng)值，就得到一新的數(shù)列（中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維采用商值的倒數(shù)），再求絕對(duì)差，然后按公式計(jì)算出關(guān)聯(lián)系數(shù)陣（見表3）。

表3 野生莎草科植物樣品與參考品種的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)

2.2.3 灰色關(guān)聯(lián)度和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值綜合評(píng)價(jià)

權(quán)重系數(shù)（Wk）見表3。等權(quán)關(guān)聯(lián)度（δ）、加權(quán)關(guān)聯(lián)度（γi）及樣品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值綜合評(píng)價(jià)結(jié)果見表4。由表可知：除絨毛拂飄草、亨氏薹草外，等權(quán)關(guān)聯(lián)度和加權(quán)關(guān)聯(lián)度分析所得的結(jié)論基本一致。根據(jù)加權(quán)關(guān)聯(lián)度大小，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)為優(yōu)的有1份（異型莎草）；營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)為良的有1 份（簽草）；營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)為中的有6份；營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)為差的有12份。

表4 20個(gè)野生莎草科植物樣品營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的灰色關(guān)聯(lián)度和評(píng)價(jià)

3 討論與結(jié)論

對(duì)飼用植物資源的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值難以用單一指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)[11]。在測(cè)定多指標(biāo)的基礎(chǔ)上，灰色關(guān)聯(lián)度分析法提供了一條對(duì)供試材料進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的途徑，可以解決僅用少數(shù)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)價(jià)的不足，使結(jié)果更客觀和準(zhǔn)確[12]。本研究通過(guò)對(duì)莎草屬二十份材料的粗蛋白、粗脂肪、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量等9 個(gè)指標(biāo)進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度綜合分析，結(jié)果表明，異型莎草（結(jié)實(shí)期）、簽草（營(yíng)養(yǎng)期）、親族薹草（開花期）、球穗扁莎（結(jié)實(shí)期）、蕨狀薹草（開花期）、高稈珍珠茅（結(jié)實(shí)期）、水虱草（結(jié)實(shí)期）和亨氏薹草（開花期）8 份野生莎草科植物資源的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較高，可開發(fā)利用價(jià)值較大，這為進(jìn)一步利用莎草屬資源提供了理論依據(jù)和參考。