徐遠(yuǎn)東，范 彥

（重慶市畜牧科學(xué)院，重慶400015）

在牧草資源的開發(fā)利用中，對牧草資源進(jìn)行營養(yǎng)飼用價值評價是一項基礎(chǔ)工作。營養(yǎng)飼用價值評價的方法有多種，評價方法已從單純以粗蛋白質(zhì)為主過渡到綜合考慮多個營養(yǎng)指標(biāo)的模式（張軍等，2016；余苗等，2013）。野生牧草資源的挖掘利用對草食畜牧業(yè)具有重要意義，但野生牧草資源大多具有較高的粗纖維，在營養(yǎng)飼用價值評價方面宜采用綜合考慮多個營養(yǎng)指標(biāo)的評價模式。灰色關(guān)聯(lián)度分析法根據(jù)數(shù)列的可比性和相似性，分析系統(tǒng)內(nèi)部主要因素之間的關(guān)聯(lián)程度，在牧草資源營養(yǎng)價值評價中已有一些應(yīng)用（韓世潔等，2016；田兵等，2014）。本文以采自重慶地區(qū)的野生牧草資源為試驗對象，測定干物質(zhì)（DM）、粗蛋白質(zhì)（CP）、粗脂肪（EE）、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）、粗灰分（Ash）、鈣含量（Ca）、磷含量 （P）等8個營養(yǎng)指標(biāo)，并引入相對飼喂價值（RFV）參與評價，對供試材料的營養(yǎng)價值進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，以篩選出營養(yǎng)價值較好的野生牧草資源，為重慶地區(qū)牧草資源的挖掘利用提供理論參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗材料 供試28份野生牧草材料系重慶本地野外牧草資源調(diào)查中采集，采集時間為2017—2018年度，參考《中國植物志》進(jìn)行植物分類學(xué)鑒定，確定各材料的科屬種名，其中9種豆科牧草、9種禾本科牧草、9種其他科牧草（表1）。

1.2 營養(yǎng)指標(biāo)測定和計算方法 干物質(zhì)（DM）采用105℃烘干法測定；粗蛋白質(zhì)（CP）含量采用凱氏定氮法測定；粗脂肪（EE）含量采用索氏法測定；中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維按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；粗灰分（Ash）采用干灰化法測定；鈣（Ca）含量采用高錳酸鉀法測定；磷（P）含量采用鉬黃分光光度法測定 （張麗英等，2007）。每個樣品重復(fù)3次。采用公式換算出相對飼喂價值 （RFV）（陳谷等，2009）。

RFV=[DMI（%BW）×DDM（%DM）]/1.29；

式中：DMI為粗飼料干物質(zhì)的隨意采食量，%BW；DDM為可消化的干物質(zhì)，%DM。

表1 野生牧草樣品鑒定及采集時期

DMI與DDM的預(yù)測模型為：

DMI/（%BW）=120/NDF（%DM）；

DDM/（%DM）=88.9-0.779ADF（ %DM）；

式中：NDF為中性洗滌纖維，ADF為酸性洗滌纖維。

1.3 數(shù)據(jù)分析與評價方法 采用Excel對試驗數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。根據(jù)灰色系統(tǒng)理論 （郭瑞林，1995），將供試27種野生牧草材料視為一個灰色系統(tǒng)，每一份材料為該系統(tǒng)的一個因素，分析該系統(tǒng)中的每份材料間的聯(lián)系程度即關(guān)聯(lián)度。關(guān)聯(lián)度越大，比較材料間的相似程度就越高。人為構(gòu)建一個豆科的參考品種X0，將參考品種X0的營養(yǎng)指標(biāo)含量作為參考數(shù)列[X0（1），X0（2）......， X0（N）]，每種材料的營養(yǎng)成分含量為比較數(shù)列Xi，計算各材料的營養(yǎng)指標(biāo)含量與參考數(shù)列的關(guān)聯(lián)度，以評價其營養(yǎng)價值高低。按以下公式計算關(guān)聯(lián)系數(shù)。

式中：ξ[x0（k），xi（k）]為 Xi對 X0在 k 點的關(guān)聯(lián)系數(shù)；ρ 為分辨系數(shù)， 取值 0.5；x0（k）-xi（k ）表示第k點參考數(shù)列與比較數(shù)列的絕對差值；為二級最小差，為二級最大差。

等權(quán)關(guān)聯(lián)度：

將每個材料的各營養(yǎng)指標(biāo)與參考品種相應(yīng)指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)取算術(shù)平均值，即得等權(quán)關(guān)聯(lián)度。由于各營養(yǎng)成分對營養(yǎng)價值高低貢獻(xiàn)不同，因此需采用加權(quán)關(guān)聯(lián)度法評價營養(yǎng)價值高低，即根據(jù)營養(yǎng)成分在營養(yǎng)價值貢獻(xiàn)的高低賦予權(quán)重值Wk，權(quán)重系數(shù)是根據(jù)以往研究和經(jīng)驗進(jìn)行賦值。本研究中n=9，為營養(yǎng)評價指標(biāo)數(shù)量。

2 結(jié)果與分析

2.1 營養(yǎng)成分含量及差異情況 27份供試材料的營養(yǎng)成分和相對飼喂價值見表2。營養(yǎng)指標(biāo)差異最大的是鈣（變異系數(shù)0.59%），差異最小的是干物質(zhì)（變異系數(shù)0.01%）。干物質(zhì)含量最高的是藜（95.59%）、最低的是淡竹葉（91.88%），粗蛋白質(zhì)含量最高的是廣布野豌豆（26.26%）、最低的是長籽柳葉菜（6.78%），粗脂肪含量最高的是血水草（4.50%）、最低的是菊芋（1.75%），粗灰分含量最高的是藜（15.0%）、最低的是矮桃（4.47%），相對飼喂價值最高的是菊芋（277.70），最低的是狼尾草（93.82）。由此可知，野生牧草資源在粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分、相對飼喂價值等幾個主要評價指標(biāo)上差異較大，必然導(dǎo)致其整體營養(yǎng)飼用價值差異較大。

表2 供試材料營養(yǎng)成分含量及相對飼喂價值

2.2 灰色關(guān)聯(lián)度分析

2.2.1 確定參考數(shù)列 牧草的消化率是評價其營養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)之一。牧草中可消化營養(yǎng)物質(zhì)的含量越高，牧草的消化率也就越高，表明其營養(yǎng)價值越大（田兵等，2014）。干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、粗灰分、鈣、磷和RFV等直接影響家畜的生長發(fā)育，因此這7個指標(biāo)的測定值越高，說明牧草的營養(yǎng)價值越高、品質(zhì)越好，選取其最大值參與組成最優(yōu)集（張本瑜等，2017）；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)，因而在一定程度上，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{X0（k）}=（95.59，26.26，4.50，23.78，18.25，15.00，2.01，0.61，277.70）。

2.2.2 求關(guān)聯(lián)系數(shù) 首先對數(shù)據(jù)進(jìn)行無量綱化處理，本文采用初值化處理方法，即各測定值除以參考數(shù)列的相應(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)），然后求絕對差，并按公式計算出關(guān)聯(lián)系數(shù)陣（表3）。

2.2.3 確定權(quán)重系數(shù)并求關(guān)聯(lián)度 根據(jù)關(guān)聯(lián)系數(shù)陣計算得到各類別材料牧草營養(yǎng)價值與參考數(shù)列之間的等權(quán)關(guān)聯(lián)度，即各種營養(yǎng)成分同等重要條件下的關(guān)聯(lián)度。但是考慮到牧草中各營養(yǎng)成分對營養(yǎng)價值高低的貢獻(xiàn)不同，因此需采用加權(quán)關(guān)聯(lián)度進(jìn)行評價，即根據(jù)各種營養(yǎng)成分在營養(yǎng)價值中的重要性賦權(quán)重值WK，權(quán)重系數(shù)的確定是根據(jù)以往研究的結(jié)果、征詢專家意見和經(jīng)驗來確定（表3）。權(quán)重系數(shù)的確定原則是加權(quán)關(guān)聯(lián)度和等權(quán)關(guān)聯(lián)度排序的spearman相關(guān)系數(shù)需高度相關(guān)，即不能因為權(quán)重賦值嚴(yán)重影響營養(yǎng)價值的評價結(jié)果。根據(jù)加權(quán)關(guān)聯(lián)度公式計算得到加權(quán)關(guān)聯(lián)度（表4）。

表3 野生牧草材料與參考品種的灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)

2.2.4 營養(yǎng)價值評價 根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析法的原理，理論上參考品種的營養(yǎng)價值是最好的。實測樣品與參考品種的關(guān)聯(lián)度越高，其營養(yǎng)價值越高。根據(jù)加權(quán)關(guān)聯(lián)度大小規(guī)定：ri'≥0.7營養(yǎng)價值優(yōu)，0.6≤ri'＜0.7 營養(yǎng)價值良，0.5≤ri'＜0.6 營養(yǎng)價值中等，ri'＜0.5營養(yǎng)價值較差。因此，實測樣品中，營養(yǎng)價值評優(yōu)的有紅蓼（ri'=0.799）、廣布野豌豆（ri'=0.766），營養(yǎng)價值評良的有白花草木犀 （ri'=0.683）、藜（ri'=0.661），營養(yǎng)價值評中的有草木犀、香花崖豆藤、野豌豆、百脈根、野燕麥、大麥、棕葉狗尾草、血水草、菊芋等9份資源，其余14份資源營養(yǎng)價值評定為較差。等權(quán)關(guān)聯(lián)度排序和加權(quán)關(guān)聯(lián)度排序的spearman相關(guān)系數(shù)rs=0.954，達(dá)到極顯著水平 （P＜0.01）（圖1），表明兩種關(guān)聯(lián)度排序高度相關(guān)，加權(quán)賦值未對結(jié)果造成嚴(yán)重影響。

表4 27個野生材料的營養(yǎng)價值評價

3 討論

灰色系統(tǒng)理論最早由華中理工大學(xué)鄧聚龍教授提出（李月芬等，2003）。通過該方法處理原始數(shù)據(jù)，具有表格化、計算簡便、精確度和量化程度高等優(yōu)點，該方法在社會經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域得到了廣泛應(yīng)用（尹利等，2006）。灰色關(guān)聯(lián)度分析法在其他牧草資源營養(yǎng)價值的評價上也有報道 （吳芳等，2017；陳玲玲等，2013），本文運用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對重慶地區(qū)27份野生牧草資源的營養(yǎng)價值進(jìn)行初步評價，綜合考慮了干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、粗灰分、鈣、磷、相對飼喂價值等9個因子。采用加權(quán)關(guān)聯(lián)度分析法評價營養(yǎng)價值，其中權(quán)重系數(shù)的確定對評價結(jié)果有很大的影響，不同的權(quán)重確定方法雖都能達(dá)到試驗研究的目的，但因有人為因素的參與，都有一定的缺陷性（韓世潔等，2016）。本文根據(jù)營養(yǎng)因子對營養(yǎng)價值的貢獻(xiàn)大小賦予相應(yīng)的權(quán)重是適當(dāng)?shù)模葯?quán)關(guān)聯(lián)度和加權(quán)關(guān)聯(lián)度排序的spearman相關(guān)系數(shù)達(dá)到極顯著水平，表明兩種關(guān)聯(lián)度高度相關(guān)，說明試驗確定的權(quán)重值未對評價結(jié)果造成顯著影響，雙重檢驗更加肯定了分析結(jié)果的可靠性。

牧草粗蛋白質(zhì)和粗纖維的含量是決定其營養(yǎng)品質(zhì)的主要因子。一般認(rèn)為粗蛋白質(zhì)含量越高、粗纖維含量越低的牧草，其飼用價值也就越高（余苗等，2013）；中性洗滌纖維可影響反芻動物的瘤胃充盈度及采食量，其含量越高，飼料能量越低；酸性洗滌纖維越高，有機(jī)物消化率越低，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的含量與飼料品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)（吳秋鈺，2005；張吉鹍，2005）。 相對飼喂價值指標(biāo)（RFV）是目前美國唯一廣泛使用的粗飼料質(zhì)量評定指數(shù)。該指標(biāo)與其他8個營養(yǎng)指標(biāo)組成評價指標(biāo)體系，更進(jìn)一步兼顧了營養(yǎng)成分的消化率，這對評價結(jié)果更具有正面意義。本文評價紅三葉營養(yǎng)價值排序靠后，可能與樣品采集期為結(jié)實期有關(guān)；長籽柳葉菜、柳葉菜、菊芋等3份材料因中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量較低，導(dǎo)致其相對飼喂價值較高，在等權(quán)關(guān)聯(lián)度評價中評為中等或良，但因粗蛋白質(zhì)含量偏低，經(jīng)加權(quán)關(guān)聯(lián)度評價后評為差或中等。總體來看，評價結(jié)果是可信的，篩選出的2份優(yōu)秀材料廣布野豌豆和紅蓼具有粗蛋白質(zhì)含量較高、粗纖維含量較低的典型特點，其粗蛋白質(zhì)含量分別為26.26%、21.02%；營養(yǎng)價值評良的白花草木犀、藜具有同樣特點，其粗蛋白質(zhì)含量分別為22.72%、17.65%。

對牧草資源的利用價值進(jìn)行評價是個復(fù)雜的問題，除了養(yǎng)分含量的分析評價外，還必須將產(chǎn)草量、適口性、利用方式等因素結(jié)合起來綜合考慮，才能從實際意義上篩選出品質(zhì)優(yōu)良和具有挖掘利用潛力的牧草資源（王桃等，2010）。例如，評中等的材料血水草、野燕麥、菊芋、棕葉狗尾草等在試驗觀察中表現(xiàn)出較好的生長速度和產(chǎn)草量，也具有一定的開發(fā)利用價值，但本文是從營養(yǎng)成分含量角度對野生牧草資源的營養(yǎng)利用價值進(jìn)行評價，這幾份材料因營養(yǎng)價值中等，使其在開發(fā)利用價值上略顯遜色。本文篩選出的材料尚需進(jìn)行產(chǎn)草量、生育利用期、適口性及消化率等方面的研究，以全面客觀評價篩選材料的挖掘利用潛力。

4 結(jié)論

本文經(jīng)綜合營養(yǎng)價值評價篩選出的資源材料如下：評優(yōu)的有廣布野豌豆和紅蓼2份材料，評良好的有白花草木犀、藜2份材料。以上4份資源材料可考慮進(jìn)一步開展動物飼喂試驗和牧草生產(chǎn)性能評價試驗，對篩選材料的產(chǎn)草量、適口性和消化率等進(jìn)行綜合評價，綜合評價篩選出的優(yōu)異資源可作育種素材進(jìn)一步選育利用。