孫紅,于應(yīng)文*,馬向麗,牟曉明,廖加法
(1.草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院,甘肅 蘭州730020;2.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科學(xué)技術(shù)學(xué)院,云南 昆明650201;3.貴州省威寧縣貴州高原草地實(shí)驗(yàn)站,貴州 威寧553100)
在山羊—灌叢放牧系統(tǒng)中,山羊日糧以灌木為主,一般占日糧組分的50%~80%,即使在飼草料豐富條件下,山羊?qū)Σ荼局参锏牟墒沉咳圆桓撸?]。灌木作為山羊日糧主要成分,具有適應(yīng)性強(qiáng)、利用期長(zhǎng)、產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高等優(yōu)點(diǎn)[2]。相關(guān)研究表明,山羊?qū)嗄镜牟墒巢粌H與其養(yǎng)分含量和種類有關(guān),還與家畜采食特性有關(guān)[3]。在我國(guó)南方草地中,分布著極其豐富的野生飼用灌木資源,灌叢草地約占草地總面積的30%[4]。據(jù)報(bào)道,灌木含有多種礦質(zhì)成分和養(yǎng)分(蛋白質(zhì)、氨基酸和維生素等)[2-3],營(yíng)養(yǎng)價(jià)值(CP、ME和 OMD等)較高[5],生物活性物質(zhì)(黃酮類、多糖、萜類、甙類、酚類、鞣質(zhì)和烴類等)含量較充分[6-11],具有很高的飼用和醫(yī)療保健價(jià)值。因此,明確灌木的種類和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,認(rèn)識(shí)和開發(fā)富含營(yíng)養(yǎng)和特殊生物活性物質(zhì)的野生灌木飼料,對(duì)放牧動(dòng)物飼養(yǎng)管理和健康維持具有重要實(shí)踐意義。
有關(guān)野生飼用灌木研究,諸多學(xué)者在種類調(diào)查和灌叢資源開發(fā)[12]、養(yǎng)分和礦質(zhì)成分含量及飼料價(jià)值評(píng)價(jià)[2,5]、家畜采食[1]、生物活性物質(zhì)分析[6-11]等方面進(jìn)行較系統(tǒng)分析。在西南喀斯特地區(qū),飼用灌木研究集中在云南、貴州、湖北等巖溶區(qū)[1-3,5]。研究表明,灌木飼料的礦質(zhì)成分和養(yǎng)分含量高而全面,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值等級(jí)較高,山羊喜食灌木等。在灌木飼用價(jià)值研究領(lǐng)域,這些研究要么注重礦質(zhì)成分分析,要么注重營(yíng)養(yǎng)價(jià)值定量分析[2-3,5];而將灌木礦質(zhì)成分和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值整合的綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)明顯不足。同時(shí),雖然目前常用多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)體系如模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法、灰色關(guān)聯(lián)分析法和聚類分析等已在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)各領(lǐng)域中廣泛應(yīng)用[13-15],但將這些方法應(yīng)用于飼用植物養(yǎng)分和飼用價(jià)值綜合評(píng)價(jià)的研究相對(duì)缺乏。
貴州省畢節(jié)地區(qū)地處典型巖溶地帶,是以山地為主、丘陵和河谷錯(cuò)雜分布的高原山區(qū),其低緯度高海拔的濕潤(rùn)亞熱帶季風(fēng)氣候,為野生飼用植物生長(zhǎng)提供得天獨(dú)厚的自然條件,境內(nèi)野生飼用草本和灌木資源豐富,是貴州黑山羊的主要產(chǎn)區(qū),山羊—灌叢放牧系統(tǒng)是該區(qū)域灌叢草地資源的主要利用方式之一。本研究以該區(qū)域廣為分布的9種山羊喜食野生飼用灌木為研究對(duì)象,對(duì)其灌木礦質(zhì)成分和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行定量分析,并運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法、灰色關(guān)聯(lián)分析法和聚類分析對(duì)其綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)和分類,為西南巖溶山區(qū)灌叢草地資源的開發(fā)提供科學(xué)依據(jù)。
在對(duì)貴州黑山羊采食特性觀察和日糧成分構(gòu)成分析基礎(chǔ)上,確定9種當(dāng)?shù)胤植挤秶鷱V、數(shù)量多,且山羊喜食的灌木為供試植物,分別為藤黃科的黃花香(Hypericumpatulumvar.henryi),馬錢科的醉魚草(Buddlejaofficinalis),楊柳科的中華柳(Salixcathayana),薔薇科的紅果薔薇(Rosamairei)、懸鉤子屬(Rubuscorchorifolius)的火棘(救軍糧)(Pyracanthafortuneana)和平枝栒子(Cotoneasterhorizontalis),胡頹子科的羊奶子(Elaeagnuspungens)以及山茱萸科的老母七(Dendrobenthamiacapitata)等。于2011年7月末在貴州威寧縣(103°36′~104°45′E,26°36′~27°26′N)采集這9種植物嫩枝葉(山羊采食部分),每種植物均采集3個(gè)樣品(即3次采樣重復(fù)),每個(gè)樣品均采集多株嫩枝葉。采集植物樣風(fēng)干后粉碎備用。
礦質(zhì)元素:常量元素Ca、P、Na、K和Mg,以及微量元素Fe、Cu、Mn和Zn。營(yíng)養(yǎng)價(jià)值:粗蛋白(CP,crude protein)、中性洗滌纖維(NDF,neutral detergent fiber)、酸性洗滌纖維(ADF,acid detergent fiber)、水溶性糖(WSC,water-soluble sugars)、代謝能(ME,metabolic energy)和有機(jī)物質(zhì)消化率(OMD,organic matter digestibility)。其中,P和N含量用凱氏定氮法測(cè)定,K、Na、Mg、Ca、Mn、Zn、Cu和Fe用原子吸收光譜法測(cè)定;CP用凱氏定氮法測(cè)定,ADF和NDF用ANKOM-A200i半自動(dòng)纖維儀濾袋技術(shù)測(cè)定,WSC用蒽酮比色法測(cè)定;具體分析方法參見《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》[16]和《草原生態(tài)化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書》[17]。所有測(cè)定指標(biāo)均換算為干重。牧草ME和 OMD含量分別用 ME(MJ/kg)=4.2014+0.0236ADF(DM,%)+0.1794CP(DM,%)[18]和 OMD(g/kg)=ME(MJ/kg)/0.016[19]計(jì)算。
1.3.1 模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法 運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法[13],分別對(duì)9種灌木的礦質(zhì)成分、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)。如測(cè)定指標(biāo)與灌木營(yíng)養(yǎng)價(jià)值呈正相關(guān),由式(1)和式(2)計(jì)算各灌木營(yíng)養(yǎng)價(jià)值;如測(cè)定指標(biāo)在某一最適值時(shí),其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值最高,則該指標(biāo)以最適值為標(biāo)準(zhǔn),先計(jì)算測(cè)定值與標(biāo)準(zhǔn)值之間的絕對(duì)值,再求其倒數(shù)后用式(1)和式(2)計(jì)算各灌木的養(yǎng)分價(jià)值。本研究中,僅ADF和NDF的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值依據(jù)最適值20.0%和27.5%[20]計(jì)算;其他指標(biāo)均與灌木營(yíng)養(yǎng)價(jià)值呈正相關(guān),其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值均由式(1)和式(2)直接計(jì)算。
式中,Zij表示第i種植物的第j個(gè)指標(biāo)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值隸屬值;Xij表示i種植物的第j個(gè)指標(biāo)的測(cè)定值;Xjmax和Xjmin分別表示所有植物中第j個(gè)指標(biāo)的最大和最小測(cè)定值;珚Zi為第i種植物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值隸屬均值;n為所測(cè)指標(biāo)總數(shù),對(duì)于礦質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià),n分別為9,6和15。
1.3.2 灰色關(guān)聯(lián)分析 將9種灌木的9個(gè)礦質(zhì)元素指標(biāo)、6個(gè)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值指標(biāo)和15個(gè)綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值指標(biāo)(9個(gè)礦質(zhì)元素指標(biāo)+6個(gè)常規(guī)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值指標(biāo))及其各自的隸屬函數(shù)均值分別視為1個(gè)灰色系統(tǒng)。將各灌木的礦質(zhì)元素含量、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的平均隸屬函數(shù)值分別作為參考數(shù)據(jù)列X0,9個(gè)礦質(zhì)元素、6個(gè)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值指標(biāo)和15個(gè)綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值指標(biāo)作為對(duì)應(yīng)的比較數(shù)據(jù)列。因各指標(biāo)量綱不同,按式(3)對(duì)各原始數(shù)據(jù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,使之無量綱。各原始數(shù)據(jù)經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后,先按式(4)計(jì)算參考數(shù)列(平均隸屬函數(shù)值,即各指標(biāo)最大值)X0與比較數(shù)列(各指標(biāo))Xi各對(duì)應(yīng)值的關(guān)聯(lián)系數(shù)r0i(k)[14],再按式(5)分別計(jì)算各灌木種類的礦質(zhì)成分、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的關(guān)聯(lián)度r0i。
式(3)中,Xi(k)為原始數(shù)據(jù),Xi′(k)為原始數(shù)據(jù)無量綱處理后結(jié)果,Xmax為同一指標(biāo)最大值。
式(4)中,i為某個(gè)指標(biāo),r0i(k)為比較數(shù)列Xi對(duì)參考數(shù)列X0在第k點(diǎn)的關(guān)聯(lián)系數(shù),p為分辨系數(shù),p∈(0,1],本文采取折中的辦法,取p=0.5。
式(5)中,r0i為比較數(shù)列Xi與參考數(shù)列X0的關(guān)聯(lián)度,n為所測(cè)指標(biāo)總數(shù),對(duì)于礦質(zhì)成分、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià),n分別為9,6和15。
采用SPSS 17.0分別對(duì)礦質(zhì)元素含量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值各指標(biāo)數(shù)據(jù)進(jìn)行植物種類間差異顯著性分析和0.05水平的LSD檢驗(yàn);分別對(duì)9種灌木的礦質(zhì)成分、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行聚類分析。
常量元素Ca、P、K和Mg含量在植物種間均差異極顯著(P<0.001),而Na含量在植物種間差異不顯著(P>0.05)(表1);不同植物比較,Ca含量為懸鉤子和中華柳最高,紅果薔薇次之,黃花香、醉魚草和羊奶子最低;P含量為救軍糧和黃花香最高,懸鉤子和平枝栒子次之,老母七、中華柳和紅果薔薇最低;Na含量為平枝栒子最高,救軍糧最低,其他植物界于二者之間;K含量為老母七最高,中華柳次之,平枝栒子最低;Mg含量為懸鉤子最高,平枝栒子次之,羊奶子最低。
微量元素Cu含量在植物種間差異不顯著(P>0.05),F(xiàn)e、Zn和Mn含量在植物種間差異極顯著(P<0.001)(表2)。其中,F(xiàn)e含量為懸鉤子最高,老母七、醉魚草和平枝栒子次之,黃花香、中華柳、紅果薔薇、羊奶子和救軍糧含量較低;Cu含量為平枝栒子、救軍糧、懸鉤子和紅果薔薇最高,黃花香和羊奶子次之,醉魚草、老母七和中華柳最低;Mn含量為羊奶子最高,紅果薔薇次之,黃花香最低;Zn含量為中華柳最高,老母七次之,羊奶子最低。
表1 9種灌木常量元素含量(均值±標(biāo)準(zhǔn)差)Table 1 Contents of major elements in the nine shrubs(mean value±standard deviation) %
表2 9種灌木微量元素含量(均值±標(biāo)準(zhǔn)差)Table 2 Contents of trace elements in the nine shrubs(mean value±standard deviation)
ME、CP、WSC、ADF、NDF和OMD含量在植物種間均差異顯著(P<0.001)(表3)。其中,CP含量為羊奶子最高,黃花香、懸鉤子、救軍糧和平枝栒子次之,醉魚草、老母七和紅果薔薇最低;WSC含量為黃花香、老母七和紅果薔薇最高,醉魚草和中華柳次之,懸鉤子、平枝栒子和羊奶子最低;不同植物間ADF和NDF含量變化類似,均為羊奶子最高,醉魚草、中華柳和平枝栒子次之,紅果薔薇和黃花香最低,其他3種灌木的NDF和ADF較低;不同植物之間的ME和OMD變化類似,均為羊奶子最高,平枝栒子和懸鉤子次之,其他6種灌木的較低。
表3 9種灌木營(yíng)養(yǎng)價(jià)值(均值±標(biāo)準(zhǔn)差)Table 3 Contents of nutritive value in the nine shrubs(mean value±standard deviation)
結(jié)合模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法和灰色關(guān)聯(lián)分析數(shù)據(jù)及聚類分析結(jié)果,對(duì)其礦質(zhì)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行評(píng)價(jià)和分類。
9種灌木按礦質(zhì)成分分為4類:(1)懸鉤子和平枝栒子的隸屬函數(shù)值和關(guān)聯(lián)度均最高,為0.5772~0.6159和0.7598~0.6911,歸為1類,屬高礦質(zhì)灌木;(2)老母七和中華柳的隸屬函數(shù)值和關(guān)聯(lián)度次之,分別為0.4784~0.5772和0.7003~0.7063,歸為第2類,屬較高水平礦質(zhì)灌木;(3)羊奶子和紅果薔薇的隸屬函數(shù)值和關(guān)聯(lián)度居中,為0.2759~0.5277和0.6173~0.6752,歸為第3類,屬中等礦質(zhì)含量灌木;(4)黃花香、救軍糧和醉魚草的隸屬函數(shù)值和關(guān)聯(lián)度最小,為0.1792~0.3381和0.5524~0.5825,歸為第4類,屬低礦質(zhì)灌木(表4,圖1a)。
表4 9種灌木礦質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值及綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)Table 4 Evaluation on mineral elements,nutritional value and comprehensive nutritional values for the nine shrubs
圖1 9種灌木的礦質(zhì)成分(a)、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值(b)和綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值(c)聚類分析Fig.1 Cluster analysis on the mineral elements(a),nutritional values(b)and comprehensively feeding values(c)of nine shrubs
9種灌木按營(yíng)養(yǎng)價(jià)值分為4類:(1)救軍糧的隸屬函數(shù)值和關(guān)聯(lián)度最高,分別為0.6228和0.7893,歸為第1類,屬高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值灌木;(2)羊奶子的隸屬函數(shù)值和關(guān)聯(lián)度次之,為0.5011和0.6801,歸為第2類,屬較高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值灌木;(3)老母七的隸屬函數(shù)均值和關(guān)聯(lián)度居中,為0.3564和0.6380,歸為第3類,屬中等營(yíng)養(yǎng)價(jià)值灌木;(4)黃花香、醉魚草、中華柳、懸鉤子、紅果薔薇和平枝栒子的隸屬函數(shù)值和關(guān)聯(lián)度較低,為0.1800~0.3754和0.5710~0.6208,歸為第4類,屬低營(yíng)養(yǎng)價(jià)值灌木(表4,圖1b)。
9種灌木按綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值(9種礦質(zhì)和6種營(yíng)養(yǎng)價(jià)值共15種)分為:(1)懸鉤子和平枝栒子的隸屬函數(shù)值和關(guān)聯(lián)度最高,分別0.4961~0.5197和0.6524~0.6923,歸為第1類,屬優(yōu)等飼料;(2)雖然老母七、中華柳、羊奶子、紅果薔薇和救軍糧的聚類分析結(jié)果均單獨(dú)成為1類,但其隸屬函數(shù)值和關(guān)聯(lián)度居中,為0.3660~0.47472和0.6377~0.6790,故將其最終歸為1類,即屬良等飼料;(3)黃花香和醉魚草的隸屬函數(shù)值和關(guān)聯(lián)度最低,為0.2143~0.3472和0.5632~0.5978,歸為第2類,屬中等養(yǎng)分價(jià)值飼料(表4,圖1c)。對(duì)比分析發(fā)現(xiàn),聚類分析與隸屬函數(shù)法和關(guān)聯(lián)分析法對(duì)9種灌木的礦質(zhì)成分或營(yíng)養(yǎng)價(jià)值或綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的總體評(píng)價(jià)結(jié)果類似,關(guān)聯(lián)分析的灌木礦質(zhì)成分與聚類結(jié)果更一致,而模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法分析的灌木營(yíng)養(yǎng)價(jià)值則與其聚類結(jié)果更一致;這說明,3種方法結(jié)合可對(duì)9種灌木營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)。
本研究表明,9種灌木的主要礦質(zhì)元素含量分別與青綠青貯飼料和典型放牧地的Ca含量0.3%~0.8%和0.23%~1.23%、Na含量0.2%~0.3%和0.08%~0.32%、Mg含量0.1%~0.3%和0.14%~0.34%、Zn含量5.0~30.0mg/kg和25~50mg/kg,Mn含量16.0~94.0mg/kg和50~100mg/kg,Cu含量3.0~11.0 mg/kg和3.5~18mg/kg接近或比后者高[19,21],其Fe含量也比典型放牧草地>100mg/kg[21];雖然本研究9種灌木的K含量在趙彥光等[22]報(bào)道的云貴高原黑麥草(Loliumperenne)/白三葉(Trifoliumrepens)草地的0.3%~3.6%范圍內(nèi),全P含量與黃芬等[2]報(bào)道的黔西南區(qū)27種灌木的0.07%~0.31%接近,但均比典型草地的P含量0.3%~0.4%以及K含量2%~4%[21]低。這說明從礦質(zhì)成分看,除P和K外,9種灌木礦質(zhì)成分均符合放牧家畜日糧飼料需求標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí),從營(yíng)養(yǎng)價(jià)值看,除醉魚草、老母七和紅果薔薇外,本研究中其他6種灌木的CP含量均與常見禾草,如玉米(Zeamays)(10%)、大麥(Hordeumspp.)(11%)、黑麥(Secalecereale)和小麥(Triticumaestivum)(12.4%)等[19]以及優(yōu)質(zhì)黑麥草/白三葉草地的11.8%~15.6%接近或比其略高[23];這說明單獨(dú)使用這些灌木飼草就能滿足放牧家畜CP需求。9種灌木的WSC除羊奶子外,均比黃芬等[2]報(bào)道的黔西南區(qū)27種灌木的2.7%~10.2%高;雖然9種灌木的ME比一般反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)中青綠飼料的8.2~12.1 MJ/kg[19]和典型放牧黑麥草/白三葉草地的50%[23]低,但其 ADF和 NDF更接近二者的最適值20%和27.5%[20],優(yōu)于典型放牧黑麥草/白三葉草地的25%和53%[23]。據(jù)此認(rèn)為,本研究9種灌木為中等和良等飼料。此外,本研究也表明,灌木礦質(zhì)成分和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值因植物種不同而異,同種植物礦質(zhì)成分和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)結(jié)果亦存在分異;這說明,為利于礦質(zhì)成分和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的均衡,灌木飼料開發(fā)需多種植物配合使用,這樣才能滿足家畜營(yíng)養(yǎng)需求。
模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法、灰色關(guān)聯(lián)分析法和聚類分析等是農(nóng)業(yè)應(yīng)用中常用多指標(biāo)綜合評(píng)價(jià)體系,其中,模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法和灰色關(guān)聯(lián)分析法可較為真實(shí)全面反映人們對(duì)客觀系統(tǒng)的實(shí)際認(rèn)識(shí)程度,能對(duì)評(píng)價(jià)系統(tǒng)給出質(zhì)的定性解釋和量的確切描述,還能對(duì)評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行大致分類,而聚類分析可對(duì)多指標(biāo)評(píng)價(jià)對(duì)象進(jìn)行客觀評(píng)價(jià)和較準(zhǔn)確分類[13-14]。本研究在綜合考慮植物自身養(yǎng)分基礎(chǔ)上,選用9個(gè)常見礦質(zhì)成分和6個(gè)常見營(yíng)養(yǎng)價(jià)值指標(biāo)作為灌木綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)依據(jù),采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法和灰色關(guān)聯(lián)分析法,對(duì)9種灌木飼用價(jià)值進(jìn)行定量評(píng)價(jià),并與對(duì)應(yīng)聚類分析結(jié)果進(jìn)行對(duì)比;結(jié)果表明,兩種方法對(duì)9種灌木礦質(zhì)成分、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和綜合養(yǎng)分價(jià)值的評(píng)價(jià)結(jié)果基本一致,并與對(duì)應(yīng)的聚類分析結(jié)果吻合。這說明,本研究采用的模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法和灰色關(guān)聯(lián)分析法能對(duì)9種灌木的礦質(zhì)成分、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行客觀評(píng)價(jià),聚類分析能按灌木養(yǎng)分狀況對(duì)其進(jìn)行合理分類。由此認(rèn)為,模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法和灰色關(guān)聯(lián)分析法與聚類分析法相結(jié)合,能對(duì)多指標(biāo)飼用植物的綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行較好評(píng)價(jià),可作為飼草料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)的一個(gè)新方法,應(yīng)用于牧草多指標(biāo)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和飼用價(jià)值評(píng)價(jià)中。
本研究結(jié)果之一,黃花香和醉魚草的綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較低;但據(jù)研究區(qū)山羊日糧采食特性觀察,山羊不僅大量采食這兩種灌木,且山羊采食醉魚草的頻率遠(yuǎn)比黃花香高。這是由于雖然黃花香和醉魚草礦質(zhì)成分和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值低,但二者均含一些特殊生物活性物質(zhì),如黃花香含黃酮類和一定金絲桃素、間苯三酚類化合物、揮發(fā)油等[10],醉魚草含黃酮類、環(huán)烯醚萜甙類、苯丙素酚甙、倍半萜烯類、三萜和皂甙和木質(zhì)素類[8];這些生物活性物質(zhì)不僅具有很高醫(yī)療保健價(jià)值,還具消炎、止疼、活血化淤、助消化、軟化血管、降血壓等功效[8,10]。本研究其他灌木如紅果薔薇、懸鉤子和羊奶子亦含黃酮類、鞣質(zhì)、多糖、萜類、皂甙和甾類[6-7,9,11],救軍糧和平枝栒子含烴類和萜類等[11,24]。從而在山羊—灌叢放牧系統(tǒng)中,山羊通過采食充足具有這些特殊生物活性物質(zhì)的灌木后,不僅能防治因活潑好動(dòng)而造成的身體破裂出血和傷口愈合,還可防治因采食多樣日糧植物種類而造成的消化不良等問題;同時(shí),山羊也由于采食較多的多樣性日糧成分和食療保健灌木,而使其更健康,亦使其肉質(zhì)品質(zhì)改善,口感增強(qiáng)。這說明,進(jìn)行野生飼用灌木綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)定時(shí),僅從礦質(zhì)成分和常規(guī)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值兩方面仍不能客觀反映其綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,還需考慮灌木日糧中的特殊生物活性物質(zhì)。
分析已有山羊—灌木放牧系統(tǒng)中灌木日糧養(yǎng)分和飼用價(jià)值評(píng)價(jià)研究,發(fā)現(xiàn)學(xué)者對(duì)灌木飼用價(jià)值的評(píng)定,多聚焦于灌木礦質(zhì)成分、養(yǎng)分和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[2-3,5],少部分涉及家畜采食特性[1]。本研究和以往研究對(duì)野生灌木營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)中,均忽略灌木中特殊生物活性物質(zhì)。山羊與木本尤其是灌木飼料之間是否存在某種微妙的協(xié)同進(jìn)化關(guān)系?能否從放牧山羊行為學(xué)與灌木養(yǎng)分和特殊生物活性物質(zhì)結(jié)合角度,揭示草(灌木)—畜(山羊)之間的協(xié)同進(jìn)化關(guān)系,以對(duì)飼用灌木營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和飼用價(jià)值評(píng)價(jià)提供新視野。
聚類分析與隸屬函數(shù)法和關(guān)聯(lián)分析均能對(duì)9種灌木的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行客觀評(píng)價(jià),3種方法對(duì)9種灌木的礦質(zhì)成分或營(yíng)養(yǎng)價(jià)值或綜合養(yǎng)分價(jià)值評(píng)價(jià)和分類結(jié)果類似。9種灌木的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值綜合評(píng)價(jià)和聚類分析結(jié)果為,懸鉤子和平枝栒子屬優(yōu)等飼料,老母七、中華柳、羊奶子、紅果薔薇和救軍糧屬良等飼料,黃花香和醉魚草屬中等價(jià)值飼料。未來灌木飼用價(jià)值評(píng)價(jià)中,在考慮灌木常規(guī)養(yǎng)分(如礦質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值)與山羊采食特性和灌木特殊生物活性物質(zhì)基礎(chǔ)上,進(jìn)行灌木養(yǎng)分和生物活性物質(zhì)與山羊采食行為的整合研究,以更客觀評(píng)價(jià)野生飼用灌木的綜合飼用價(jià)值。
[1] 萬(wàn)里強(qiáng).長(zhǎng)江三峽地區(qū)灌叢草地山羊放牧利用研究[D].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院,2001.
[2] 黃芬,曹建華,丁俊峰,等.黔西南巖溶區(qū)飼料灌木營(yíng)養(yǎng)元素分析[J].熱帶地理,2010,30(3):237-241.
[3] 楊澤新,蔡維湘.貴州灌叢草地幾種常見灌木和草本類牧草營(yíng)養(yǎng)成分含量變化規(guī)律研究[J].中國(guó)草地,1994,(4):54-58.
[4] 中華人民共和國(guó)農(nóng)業(yè)部畜牧獸醫(yī)司.中國(guó)草地資源[M].北京:中國(guó)科學(xué)技術(shù)出版社,1996.
[5] 何蓉,和麗萍,王懿祥,等.云南19種豆科蛋白飼料灌木的營(yíng)養(yǎng)成分及利用價(jià)值[J].云南林業(yè)科技,2001,97(4):60-64.
[6] 徐治國(guó),袁干軍,杜方麓.薔薇屬植物的化學(xué)成分研究概況[J].湖南中醫(yī)藥導(dǎo)報(bào),2003,9(5):62-63.
[7] 孟祥娟,劉斌,熱增才旦,等.懸鉤子屬植物化學(xué)成分及藥理活性研究進(jìn)展[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2011,23:767-775,788.
[8] 張虎翼,潘競(jìng)先.醉魚草屬植物化學(xué)成分及生物活性研究進(jìn)展[J].國(guó)外醫(yī)藥·植物藥分冊(cè),1995,10(5):195-200.
[9] 陳新.川渝地區(qū)胡頹子屬藥用植物資源研究[J].成都中醫(yī)藥大學(xué)學(xué)報(bào),2001,24(2):40-42.
[10] 肖志勇,穆青.金絲桃屬植物化學(xué)成分研究進(jìn)展[J].天然產(chǎn)物研究與開發(fā),2007,19:344-355.
[11] 陳青,李祝,孫媚.薔薇科火棘屬和薔薇屬植物研究進(jìn)展[J].食品工程,2011,(3):11-13,51.
[12] 靖德兵,李培軍,寇振武,等.木本飼用植物資源的開發(fā)及生產(chǎn)應(yīng)用研究[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2003,12(2):7-13.
[13] 王彩華,宋連天.模糊論方法學(xué)[M].北京:中國(guó)建筑出版社,1988.
[14] 鄧聚龍.灰色系統(tǒng)基本方法[M].武漢:華中理工大學(xué)出版社,1987
[15] 鄭偉,朱進(jìn)忠,加娜爾古麗.不同混播方式豆禾混播草地生產(chǎn)性能的綜合評(píng)價(jià)[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2012,21(6):242-251.
[16] 楊勝.飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,1999.
[17] 甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué).草原生態(tài)化學(xué)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書[M].北京:農(nóng)業(yè)出版社,1987.
[18] Rohweder D A,Barnes R F,Jorgensen N.Proposed hay grading standards based on laboratory analyses for evaluating quality[J].Journal of Animal Science,1978,47(3):747-759.
[19] 麥克唐納P,愛德華茲P A,格林霍夫J F D.動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)[M].趙義斌,胡令浩,譯.蘭州:甘肅民族出版社,1992.
[20] 楊鳳.動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)學(xué)[M].北京:中國(guó)農(nóng)業(yè)出版社,1993.
[21] Grace N D.The Mineral Requirements of Grazing Ruminants[M].Hamilton:New Zealand Society of Animal Production,Occasional Publication No 9,1983.
[22] 趙彥光,洪瓊花,謝萍,等.云貴高原石漠化地區(qū)人工草場(chǎng)營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)研究[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2012,21(1):1-9.
[23] Yu Y W,F(xiàn)raser M D,Evans J G.Long-term effects on sward composition and animal performance of reducing fertiliser inputs to upland permanent pasture[J].Grass and Forage Science,2011,66:138-151.
[24] 賈佳,張晶,楊磊.水栒子種仁揮發(fā)性成分和脂肪酸的GC-MS分析[J].黑龍江醫(yī)藥,2010,23(2):167-169.