嚴(yán)琳玲 張瑜 白昌軍

摘? 要? 本研究對(duì)11份毛蔓豆屬種質(zhì)的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行測(cè)定分析，并采用主成分、隸屬函數(shù)值法和聚類分析對(duì)其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：11份毛蔓豆種質(zhì)的粗蛋白、粗灰分、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、鈣、磷含量間差異極顯著，將其隸屬函數(shù)值進(jìn)行聚類，分為2類，其中，041130150毛蔓豆、051210057毛蔓豆、050320021毛蔓豆、050106023毛蔓豆、050319007毛蔓豆為高營(yíng)養(yǎng)價(jià)值種質(zhì)，其他種質(zhì)綜合營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較低;通過(guò)主成分分析發(fā)現(xiàn)，磷、中性洗滌纖維和粗蛋白的含量可作為其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)的重要指標(biāo)。

關(guān)鍵詞? 毛蔓豆;營(yíng)養(yǎng)成分;主成分;隸屬函數(shù)值法;聚類;品質(zhì)評(píng)價(jià)

中圖分類號(hào)? S54? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼? A

毛蔓豆屬（Calopogonium）是熱帶亞熱帶地區(qū)最重要的豆科植物之一，由于營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，是牲畜喜食的飼草之一[1]。毛蔓豆（Calopogonium mucunoides Desv.）在播種2個(gè)月后生長(zhǎng)快而旺盛，到4～5個(gè)月可完全覆蓋地面，厚度可達(dá)40～60 cm。種子成熟后落地又能自然繁殖，再次形成草層。毛蔓豆雖為短期多年生，但因?yàn)樽陨碛蟹敝车奶匦裕膊恍枰磕攴N植。因此常被用作綠肥[2]種植于柑桔（Citrus reticulata Blanco.）、可可（Theobroma cacao L.）等果園[3]，也有將其作為覆蓋作物種植于幼齡橡膠（Hevea brasiliensis Muell.）園[4]、桉樹（Eucalyptus robusta Smith.）林等經(jīng)濟(jì)作物區(qū)，從而達(dá)到抑制雜草及改善土壤的作用。

在牧草的生產(chǎn)推廣中，除了產(chǎn)量這一主要因素，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的好壞也是評(píng)價(jià)的重要因素之一。營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的評(píng)價(jià)一直以來(lái)都是國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)，已報(bào)道的評(píng)定方法有多種[5-7]，主要是對(duì)各種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的含量進(jìn)行分析，以及能量代謝、消化率測(cè)定等。目前運(yùn)用較廣的是概略養(yǎng)分和范式洗滌纖維分析法，以牧草的粗蛋白質(zhì)（CP）、粗脂肪（EE）、酸性洗滌纖維（ADF）、中性洗滌纖維（NDF）、粗灰分（Ash）、無(wú)氮浸出物（FE）、鈣（Ca）和磷（P）作為評(píng)價(jià)指標(biāo)。

對(duì)于毛蔓豆屬種質(zhì)的研究，目前已開展了產(chǎn)量[8]、生育期[9]、栽培技術(shù)[10-11]、交配系統(tǒng)[12]和用途[13-14]等方面的研究，但對(duì)于毛蔓豆作為動(dòng)物飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值成分研究還未涉及。為此，本研究以11份毛蔓豆種質(zhì)及色拉特羅大翼豆為對(duì)照材料，進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)成分分析，以期篩選出毛蔓豆?fàn)I養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)的主要鑒定指標(biāo)及營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的毛蔓豆種質(zhì)，為毛蔓豆新品種的育成與推廣提供一定的科學(xué)依據(jù)。

1? 材料與方法

1.1? 材料

供試材料共12份，其中毛蔓豆屬種質(zhì)11份，對(duì)照為色拉特羅大翼豆（Macroptilium atropur- pureum （dc.） urb cv. Siratro），由中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所提供，具體明細(xì)見表1。

12 色拉特羅大翼豆 育成品種

1.2? 方法

2015年3月28日，12份試驗(yàn)材料種植于品資所牧草基地，隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，4次重復(fù)，小區(qū)面積16 m2（4 m4 m），株、行距均為50 cm。待初花期進(jìn)行刈割，按“十”字法從4個(gè)重復(fù)中隨機(jī)取樣500 g鮮草混勻，放入烘箱中于105 ℃殺青10 min，65 ℃烘干至恒重，然后105 ℃烘干測(cè)定干物質(zhì)。

粉碎過(guò)篩后的樣品，采用凱氏定氮法[12]測(cè)定其粗蛋白（crude protein，CP）含量，索氏抽提殘余法[15]測(cè)定其粗脂肪（ether extract，EE）含量，灼燒法[16]測(cè)定其粗灰分（Ash）含量，范氏纖維測(cè)定法[13]測(cè)定中性洗滌纖維（neutral detergent fiber，NDF）及酸性洗滌纖維（acid detergent fiber，ADF）含量，原子吸收火焰法[17]測(cè)定其鈣（Ca）含量，鉬黃比色法[18]測(cè)定其總磷（P）含量。

1.3? 數(shù)據(jù)處理

數(shù)據(jù)采用 Excel 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，并使用DPS 7.05軟件進(jìn)行方差分析，SPSS 18.0軟件進(jìn)行主成分分析及聚類分析。

營(yíng)養(yǎng)價(jià)值評(píng)價(jià)應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)中的隸屬函數(shù)值法[19]，以粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、粗纖維含量等指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

隸屬函數(shù)值計(jì)算公式：

R（Xi）=

式中Xi為指標(biāo)測(cè)定值，Xmin、Xmax為所有參試材料某一指標(biāo)的最小值和最大值。

如果為負(fù)相關(guān)，則用反隸屬函數(shù)進(jìn)行轉(zhuǎn)換，計(jì)算公式為：

R（Xi）=

2? 結(jié)果與分析

2.1? 毛蔓豆屬種質(zhì)各營(yíng)養(yǎng)成分分析

由表2可看出，CP、Ash、NDF、ADF、Ca、P在不同種質(zhì)間差異達(dá)極顯著（p<0.01），僅EE差異不顯著（p?0.05）。12份種質(zhì)種質(zhì)CP含量在16.00%～21.34%間，其中050319007、050106023毛蔓豆含量最高，為21.34%、21.24%，極顯著高于041130002、050320021、050322041、060217013、05021041、061210010等6個(gè)種質(zhì);EE含量在2.40%～2.66%;Ash含量在6.38%～9.72%，其中060217013毛蔓豆的含量最高（9.72%），極顯著高于其他11份種質(zhì);NDF含量在41.92%～ 50.02%，其中041130002、070118049毛蔓豆含量最高，分別為50.02%、49.05%，極顯著高于除色拉特羅大翼豆外的9個(gè)種質(zhì);ADF含量在22.18%～33.86%，其中041130002毛蔓豆含量最高（33.86%），極顯著高于其他11份種質(zhì);Ca含量在0.48%～0.90%，其中色拉特羅大翼豆、061210010毛蔓豆含量最高，分別為0.90%、0.85%，極顯著高于其他10份種質(zhì);P含量在0.16%～0.27%。

2.2? 毛蔓豆屬種質(zhì)各營(yíng)養(yǎng)成分的相關(guān)性分析

對(duì)11份毛蔓豆屬種質(zhì)及大翼豆的7個(gè)營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo)進(jìn)行了相關(guān)性分析，結(jié)果見表3。NDF與ADF之間的相關(guān)性最高，且呈極顯著正相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)為0.805;其次為Ca與P之間的相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)為0.760，呈極顯著負(fù)相關(guān);Ca與EE間呈顯著負(fù)相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)為0.686;P與CP及ADF間呈顯著正相關(guān)，其相關(guān)系數(shù)分別為0.599、0.670。

2.3? 毛蔓豆屬種質(zhì)營(yíng)養(yǎng)成分隸屬函數(shù)綜合評(píng)定

將11份毛蔓豆屬種質(zhì)及對(duì)照大翼豆的CP、EE、Ash、NDF、ADF、Ca及P含量進(jìn)行隸屬函數(shù)分析，其中，CP、EE、Ash、Ca、P呈正相關(guān)，用隸屬函數(shù)計(jì)算分析;NDF和ADF不僅會(huì)影響動(dòng)物的采食量，而且還會(huì)影響動(dòng)物的消化率，所以呈負(fù)相關(guān)，用反隸屬函數(shù)計(jì)算分析。由表4可看出，按隸屬函數(shù)的綜合值排列：050319007毛蔓豆>050106023毛蔓豆>050320021毛蔓豆>05 121 0057毛蔓豆>041130150毛蔓豆>大翼豆>060

2.4? 毛蔓豆屬種質(zhì)營(yíng)養(yǎng)成分的主成分分析

毛蔓豆屬不同種質(zhì)的7個(gè)營(yíng)養(yǎng)成分指標(biāo)主成分分析結(jié)果顯示（表5，表6），前3個(gè)主成分的貢獻(xiàn)率分別為41.819%、28.072%、16.707%，累計(jì)貢獻(xiàn)率為86.597%，而剩余的主成分貢獻(xiàn)率均較小可忽略不計(jì)（表5）。其中，第Ⅰ主成分的

特征根λ1=2.927，貢獻(xiàn)率為41.868%，對(duì)應(yīng)的特征向量中，數(shù)值較大的性狀為P、ADF、CP，相關(guān)系數(shù)分別為0.923、0.790、0.499;第Ⅱ主成分的特征根λ2=1.965，貢獻(xiàn)率為27.834%，對(duì)應(yīng)的特征向量中，數(shù)值較大的性狀為NDF、Ash、ADF，相關(guān)系數(shù)分別為0.792、0.768、0.591;第Ⅲ主成分的特征根λ3=1.169，貢獻(xiàn)率為16.707%，對(duì)應(yīng)的特征向量中，數(shù)值較大的形狀為CP、Ca、P，相關(guān)系數(shù)分別為0.733、0.289、0.262（表6）。因此，在毛蔓豆屬種質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)成分評(píng)價(jià)中，P、NDF、CP可以作為其衡量營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)。

2.5? 毛蔓豆屬種質(zhì)營(yíng)養(yǎng)成分聚類分析

不同毛蔓豆種質(zhì)營(yíng)養(yǎng)成分的平均隸屬函數(shù)值進(jìn)行聚類分析，結(jié)果見圖1，當(dāng)歐氏距離>10時(shí)，可將其分為兩大類群：

第Ⅰ類群：041130150毛蔓豆、大翼豆、051210057毛蔓豆、050320021毛蔓豆、050106023

3? 討論

由于牧草的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)是由粗蛋白、粗脂肪、粗灰分等多個(gè)指標(biāo)綜合決定的，因此主觀地以某個(gè)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)來(lái)評(píng)估牧草營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的高低是不合理的[20-22]。本文通過(guò)隸屬函數(shù)綜合評(píng)定毛蔓豆的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，使得試驗(yàn)結(jié)果更加精準(zhǔn)。從其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值來(lái)看，CP是衡量牧草最重要的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)之一，CP含量越高，表明其品質(zhì)越好;EE是熱能的主要原料，具有芳香氣味，對(duì)牧草適口性具有重要意義;Ash代表牧草中的礦物質(zhì);FE即可溶性碳水化合物，是牧草的重要熱能給源之一，其含量的多少直接影響青貯牧草的質(zhì)量;Ca和P是牲畜所需的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)，對(duì)其骨骼發(fā)育與生長(zhǎng)具有重要的意義;ADF和NDF會(huì)直接影響牲畜對(duì)牧草的采食率和消化率，因此NDF含量和ADF含量與牧草的品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)[23]。因此，在篩選隸屬函數(shù)時(shí)，粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、鈣、磷呈正相關(guān)，用隸屬函數(shù)計(jì)算分析;中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量用反隸屬函數(shù)計(jì)算分析。

營(yíng)養(yǎng)成分是評(píng)定牧草飼用價(jià)值的重要指標(biāo)，通常把粗蛋白質(zhì)和粗纖維含量作為飼用植物營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)，粗蛋白質(zhì)越高營(yíng)養(yǎng)成分越好[24]。本研究通過(guò)相關(guān)性分析及主成分分析發(fā)現(xiàn)，P、NDF、CP可以作為其衡量營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)，并且P與CP之間呈顯著的正相關(guān)。后續(xù)將對(duì)各營(yíng)養(yǎng)成分的搭配比例對(duì)適口性的影響進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

易顯風(fēng)等[25]的研究表明，大翼豆綠期長(zhǎng)、產(chǎn)量高、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高，是亞熱帶優(yōu)秀的豆科牧草。由于毛蔓豆沒(méi)有審定品種，大翼豆與毛蔓豆具有相似特點(diǎn)，因此，將大翼豆作為本研究的對(duì)照品種，進(jìn)行毛蔓豆種質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值比較，由隸屬函數(shù)值分析可看出，有5份毛蔓豆屬種質(zhì)的營(yíng)養(yǎng)綜合價(jià)值高于大翼豆，包括050319007、050106023、050320021、051210057、041130150號(hào)毛蔓豆，有望成為下一步生產(chǎn)推廣的新品種。

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