呂小東 王建光 白音倉
摘要:以內(nèi)蒙古地方品種敖漢紫花苜蓿為對照,對引進的11個國外紫花苜蓿品種2個茬次的營養(yǎng)成分進行了綜合分析和量化評估,并運用灰色關(guān)聯(lián)度分析法評價各品種的營養(yǎng)價值的優(yōu)劣。結(jié)果表明,第1茬和第2茬以地方品種敖漢的營養(yǎng)價值高于引進品種;引進品種第1茬的苜蓿王和第2茬的金皇后,為引進品種中最高。同時,敖漢、苜蓿王、大富豪、農(nóng)寶、費納爾、WL232、WL232HQ等品種,其第1茬的營養(yǎng)價值要高于第2茬。綜合兩個茬次,以敖漢苜蓿的營養(yǎng)價值最高,其次為苜蓿王和阿爾岡金,這兩個外國品種可適當推廣種植。
關(guān)鍵詞:苜蓿;品種;營養(yǎng)價值;灰色關(guān)聯(lián)度;綜合評價
紫花苜蓿(Medicago sativa)含有大量的粗蛋白質(zhì)、碳水化合物和多種礦物元素及維生素,1 kg優(yōu)質(zhì)苜蓿粉相當于0.5 kg精飼料的營養(yǎng)價值,有“牧草之王”的美譽[1]。不同品種在產(chǎn)量、各種養(yǎng)分含量等方面都會存在一些差異;以粗蛋白含量為例,苜蓿粗蛋白含量可達15%以上,依品種不同而有所差異[2]。營養(yǎng)成分的高低,是評判苜蓿營養(yǎng)價值的主要指標。目前,依據(jù)粗蛋白含量的高低來評判苜蓿營養(yǎng)價值,忽略了粗脂肪、灰分以及纖維的作用,全面性差[3,4]。近年來,不少學者將灰色系統(tǒng)理論的關(guān)聯(lián)度分析法用于農(nóng)作物品種、果蔬品質(zhì)和農(nóng)藝措施的評估,都取得了滿意的結(jié)果[5-10]。在牧草營養(yǎng)價值綜合評價方面,灰色關(guān)聯(lián)度分析法被廣泛使用[11-15]。試驗運用灰色關(guān)聯(lián)度分析法,以地方品種敖漢苜蓿為對照,對11個國外苜蓿品種在兩個茬次的營養(yǎng)價值進行綜合分析和量化評估,以期能夠全面、客觀地評價各個品種的營養(yǎng)價值,為區(qū)域引種選擇優(yōu)質(zhì)品種提供參考。
1 材料和方法
1.1 試驗地自然概況
試驗地位于內(nèi)蒙古包頭市土默特右旗薩拉齊鎮(zhèn)內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學職業(yè)技術(shù)學院科技園區(qū),地理位置E 110.5°,N 40.5°,海拔1 067.2 m,全年少雨雪,降水多集中在7~8月,年均降水量339.8 mm;日溫差較大,年均氣溫7.1 ℃,年均無霜期132 d;土壤為栗鈣壤土,pH 7.80,有機質(zhì)15.97 g/kg,有效氮347.95 mg/kg,有效磷54.33 mg/kg,有效鉀327.67 mg/kg;屬典型大陸性半干旱季風氣候。
1.2 田間試驗設(shè)計
以苜蓿王(Alfaking)、大富豪(Millionaire)、農(nóng)寶(Farmers Treasure)、費納爾(Vernal)、獵人河(Hunt River)、阿爾岡金(Algonquin)、金皇后(Golden Empress)、WL232、WL232HQ、WL323、WL414等11個國外引進紫花苜蓿品種及1個地方品種敖漢(Aohan)紫花苜蓿為供試材料,采用隨機區(qū)組設(shè)計,重復3次,小區(qū)數(shù)共36個,小區(qū)面積4 m×40 m。2009年7月15日播種,南北向條播種植,行距45 cm,播深2 cm,播量12 kg/hm2。
1.3 營養(yǎng)成分的測定
2010年6月23日和8月26日對生長第2年的各處理小區(qū)進行測定,在每個小區(qū)隨機選取3個未受損樣方,每個樣方寬1 m、長9行。當苜蓿處于初花期時,在每個樣方稱取1 kg鮮重,將每個處理3個重復小區(qū)9個小樣混合制成大樣進行陰干和粉碎。從中隨機抽取500 g樣品進行干物質(zhì)(DM)、粗蛋白質(zhì)(CP)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)、粗脂肪(EE)和粗灰分(Ash)、無氮浸出物(NFE)等營養(yǎng)成分的測定。其中,吸附水的含量(AW) =(風干草質(zhì)量-干物質(zhì)質(zhì)量)×100%/風干草質(zhì)量。
1.4 分析方法
灰色關(guān)聯(lián)分析法(GRA)是建立在灰色系統(tǒng)理論基礎(chǔ)上的一種定量評價方法,根據(jù)評價因素之間發(fā)展態(tài)勢的相似或相異程度來衡量評價因素之間的關(guān)聯(lián)程度[4]。
把所有供試的苜蓿品種看成一個灰色系統(tǒng),每一個品種則為系統(tǒng)中的一個因素,分析該系統(tǒng)中各因素的聯(lián)系程度即關(guān)聯(lián)度。計算各苜蓿品種營養(yǎng)價值與“理想品種(實踐中可能不存在)”之間的關(guān)聯(lián)度,關(guān)聯(lián)度越大的品種與理想品種的相似程度越高,反之則越低,從而可確定各種苜蓿品種營養(yǎng)價值的優(yōu)劣。
2 結(jié)果與分析
2.1 確定理想品種
根據(jù)選育的目標,選用各營養(yǎng)成分指標的上限或下限結(jié)合起來而構(gòu)建最優(yōu)品種,即“理想品種”。粗蛋白、粗脂肪等與營養(yǎng)價值呈正相關(guān)的指標“越多越好”,分別使用高于供試品種中最大值5%的值,而中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、水分等與營養(yǎng)價值呈負相關(guān)的指標則“越少越好”,分別使用低于供試各品種中最小值5%的值(表1)。
苜蓿的營養(yǎng)物質(zhì)不僅在不同品種間存在較大差異,即使同一品種在第1茬和第2茬間也存在較大差異。單以粗蛋白含量分析,無論第1茬還是第2茬,敖漢苜蓿都高于其他引進品種。多數(shù)品種在第1茬的粗蛋白、粗灰分含量高于第2茬;第2茬的粗脂肪、水分含量明顯高于第1茬,在第2茬多數(shù)品種的中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維也高于第1茬。第1茬的營養(yǎng)價值明顯高于第2茬。
2.2 無量綱化處理
為保證灰色系統(tǒng)內(nèi)不同營養(yǎng)成分各指標具有等效性和同序性,使之具有可比性,要對原始數(shù)據(jù)進行初值化處理,其中,對NDF、ADF、水分進行“商的倒數(shù)化”處理使之“越多越好”,從而得到評判方向一致、數(shù)值都在(0,1)之間的新序列。
2.3 計算絕對差值
按照Δi(k)=∣X0(k) -Xi (k)∣,計算出X0數(shù)列與Xi 數(shù)列在第k點的絕對差值。公式中,i=1,2,3……24,k= 1,2,3……6。然后求出二級最大差max max∣Δi(k)∣=0.7621,二級最小差min min∣Δi(k)∣=0.0476。
2.4 計算關(guān)聯(lián)系數(shù)
計算供試品種和理想品種間的關(guān)聯(lián)系數(shù)。設(shè)定分辨系數(shù)ρ= 0.5,把求得二級最大差、最小差值代入關(guān)聯(lián)系數(shù)計算公式,將依次計算各點上的關(guān)聯(lián)系數(shù),同時根據(jù)公式(2)和(3),將關(guān)聯(lián)系數(shù)代入即可得到各指標的權(quán)重。
2.5 計算關(guān)聯(lián)度
事實上,各種營養(yǎng)物質(zhì)對營養(yǎng)價值高低的影響是不同的。因此,要客觀正確的評價營養(yǎng)價值的高低,必須采用加權(quán)關(guān)聯(lián)度,即根據(jù)各種營養(yǎng)物質(zhì)含量在營養(yǎng)價值中的重要性而賦予其相應(yīng)的權(quán)重,再計算出加權(quán)關(guān)聯(lián)度。計算供試12個苜蓿品種營養(yǎng)價值與理想品種之間的加權(quán)關(guān)聯(lián)度,并按照從高到低排序(表3)。
利用供試品種與理想品種的加權(quán)灰色關(guān)聯(lián)度,從而可確定各供試苜蓿品種的營養(yǎng)價值的優(yōu)劣。結(jié)果表明,第1茬和第2茬對照品種敖漢苜蓿的關(guān)聯(lián)度,大于苜蓿王、WL232、農(nóng)寶等引進品種,說明敖漢苜蓿的營養(yǎng)價值優(yōu)于供試的引進品種,為最高;引進品種中,第1茬的苜蓿王和第2茬的金皇后,其關(guān)聯(lián)度都超過了0.8,僅次于同茬次的敖漢苜蓿,為供試引進品種中最高,優(yōu)于其他引進品種。同時,敖漢與苜蓿王、大富豪、農(nóng)寶、費納爾、WL232、WL232HQ等品種,其第1茬營養(yǎng)價值的關(guān)聯(lián)度都比第2茬要高,說明其第1茬的營養(yǎng)價值要優(yōu)于第2茬。從這兩個茬次的平均值來綜合考慮,以敖漢苜蓿的營養(yǎng)價值最優(yōu),其次為苜蓿王和阿爾岡金。
3 討論與結(jié)論
很多研究認為,在較低熾度時可消化干物質(zhì)和可消化有機物的含量高,而高溫則會加速成熟并使營養(yǎng)價值下降,所以生長在夏季的苜蓿,比春季和秋季的木質(zhì)素含量要高而消化率低;在同一年中的苜蓿,其夏季再生草品質(zhì)要低于春季收獲的品質(zhì)[16,17]。胡守林等[18]發(fā)現(xiàn),11個國外引進的紫花苜蓿品種與當?shù)仄贩N的粗蛋白、粗纖維和粗灰分含量存在顯著差異,以當?shù)仄贩N的粗蛋白含量最高;所有參試品種第1茬、2茬的品質(zhì)均優(yōu)于第3茬。劉玉華[19]也發(fā)現(xiàn)不同茬次23個苜蓿品種的初花期營養(yǎng)成分含量差異較大,且從總的營養(yǎng)價值來看,第1茬苜蓿的營養(yǎng)價值優(yōu)于第2、3茬。試驗中,敖漢、苜蓿王、大富豪、農(nóng)寶、費納爾、WL232、WL232HQ等品種,其第1茬的營養(yǎng)價值比第2茬要高,與前人研究結(jié)果一致。
單項營養(yǎng)指標各有其優(yōu)劣,因此,需要綜合各營養(yǎng)指標來判斷各品種的優(yōu)劣。從方法的優(yōu)劣上講,灰色關(guān)聯(lián)度理論已被公認為是全面而較少人為因素限制的、合理自然,并能利用計算機技術(shù)進行處理[3]。莫本田等[20]認為灰色關(guān)聯(lián)分析法考慮到了各個因子的作用,避免了以往評價只考慮粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和粗纖維等幾個因子而忽視了其他幾個因子的弊病,因而評判結(jié)果更為客觀、準確。慕平等用灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)法對苜蓿品種生產(chǎn)性能綜合評價,認為得出結(jié)果較為合理可信,能夠全面反映出一個品種生產(chǎn)性能的優(yōu)劣[21]。本研究中,根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析,第一茬中以敖漢苜蓿的營養(yǎng)價值最接近理想品種,優(yōu)于苜蓿王、WL232、農(nóng)寶等引進品種;第二茬中,除了金皇后的營養(yǎng)價值接近于于敖漢苜蓿外,其余引進品種阿爾岡金、苜蓿王等都遠不如敖漢苜蓿。綜合兩個茬次,以敖漢苜蓿的營養(yǎng)價值最優(yōu),其次為苜蓿王和阿爾岡金,適宜在內(nèi)蒙古地區(qū)推廣種植。從評價結(jié)果來看,用灰色關(guān)聯(lián)度理論是評價營養(yǎng)價值優(yōu)劣的切實可行的方法。
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