国外4个苜蓿品种营养价值的比较研究

刘志帅，王建光* ，2，黄海洋，张忠婷

(1.内蒙古农业大学草原与资源环境学院，内蒙古 呼和浩特 010019；2.教育部草地资源重点实验室，内蒙古 呼和浩特 010019；3.内蒙古蒙荣园林绿化有限责任公司，内蒙古 呼和浩特 010011)

紫花苜蓿的鲜草和干草是家畜优良的豆科牧草，其栽培利用价值较好，作为高蛋白、高消化率、高能量、高微量元素、高矿物质、高维生素的饲料作物，1kg优质的紫花苜蓿草粉相当于0.5kg精饲料的营养价值，被称为“牧草之王”〔1〕。紫花苜蓿最重要的利用方式是调制干草，一般在初花期进行刈割，然后薄层晒制，使其快速干燥，同时要注意尽量减少叶片脱落，制成干草后粉碎与精料混饲。不同品种在产量、各种养分含量等方面都会存在一些差异；以粗蛋白含量为例，苜蓿粗蛋白含量可达15%以上，依品种不同而有所差异〔2〕。由于受植物自身的遗传特性以及生长环境两种因素的影响，不同品种苜蓿，其植株营养物质含量往往不同，这是由不同品种间茎和叶组成学、形态学等特点导致的〔3,4〕。目前被普遍认可的概略养分和范式洗涤纤维分析法，都是以牧草的粗蛋白质(CP)、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)、无氮浸出物(NFE)作为评价指标。Lamb研究表明不同品种苜蓿，叶片粗蛋白含量不同，但叶片粗蛋白产量间并没有显著性差异〔5〕。徐玉鹏在沧州地区的实验表明6个苜蓿品种在粗蛋白含量、粗纤维含量、粗脂肪含量上都存在显著性差异〔6〕。胡守林也发现从国外引进的11个紫花苜蓿品种与当地品种的粗蛋白、粗纤维、粗灰分含量上存在显著性差异，以当地品种的粗蛋白含量最高〔7〕。本试验引进国外4个紫花苜蓿品种，以国产品种公农1号为对照对不同品种的的营养价值进行综合分析，期望筛选出优质的紫花苜蓿品种，为区域引种选择优质品种提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验地位于内蒙古呼和浩特市土默特左旗毕克齐镇内蒙古农业大学科技园区海流图基地，位于北纬40°38′，东经111°28′，海拔1060m。气候属于中温带大陆性季风气候，年平均气温6.3℃，最大冻土深度156cm；年平均降水量417.5mm，多集中在7—9月份，且常有暴雨发生，在低洼地易出现涝害；年平均蒸发量1800mm左右，蒸发强烈，气候干燥，属于易旱区；主导风向为西北风，最大风速14m·s-1；土壤为粘土结构，排水不畅，经常造成地下盐分外溢，在地表聚集形成白色盐碱斑，全盐量3.03 g·kg-1，pH 9.49，属中度硫酸盐盐渍化碱土。

1.2 供试材料

本试验引进国外4个紫花苜蓿(MedicagasativaL.)品种，以国产品种公农1号为对照，供试材料基本信息见表1.

表1 供试苜蓿品种信息表Table.1 Test table varieties information table

1.3 试验方案

采用随机区组设计，共设Magnum CR、Magnum Salt、Barricade(标靶)、龙威6010、公农1号等5个品种处理，每处理小区长466m、宽7m，有效播种面积0.33hm2，重复3次，即3个区组15个处理小区。

试验地于2015年10月份进行改良，改良添加材料为每公顷施用脱硫石膏(粉煤灰)15.0～22.5吨、牛舍粪便混合物89.37吨以及沙子1233.49吨。改良后，使得试验地土壤水溶性盐总量降低到1.72g.kg-1，pH 降低到8.74。试验播种日期为2016年6月10日，播种方式为条播，播深2cm，行距30cm。建植后不施肥，不喷施农药。

1.4 营养物质的测定

2018年6月10日对处于生长第三年初花期的供试苜蓿进行测定，在每个处理小区内选取3个样方，每个样方中称取1kg鲜重作为小样，再将每个试验小区3个小样混合制成大样进行阴干和粉碎。从中随机抽取500g样品进行干物质(DM)、粗蛋白(CP)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)、无氮浸出物(NFE)等营养成分的测定。

1.5 数据处理

运用Microsoft Excel 2016 进行数据的前期处理及表格的制作，并用SAS 9.0 统计软件，对处理后的数据进行方差分析等数理统计分析。

1.6 不同苜蓿品种的综合评价

对供试5个苜蓿品种营养物质中的粗蛋白、粗脂肪、无氮浸出物、粗灰分、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维共6个指标采用模糊数学中的隶属函数分析方法进行综合评价。

隶属函数计算公式：

R(Xi)=(Xi—Xmin)/(Xmax—Xmin)

(1)

反隶属函数计算公式：

R(Xi)=1—(Xi—Xmin)/(Xmax—Xmin)

(2)

式中，Xi为各指标测定值，Xmax、Xmin为所有参试材料某一指标的最大值和最小值。当某一性状指标与苜蓿品种的高产量高品质成正相关时，用“隶属函数计算公式”；当某一性状指标与苜蓿品种的高产量高品质成负相关时，用“反隶属函数计算公式”。

2 结果与分析

2.1 营养物质含量比较

由表2可知，在5个苜蓿品种的营养物质含量的比较中，Magnum Salt的干物质含量最高，为95.44%，显著高于龙威6010、Barricade(标靶)、Magnum CR、公农1号，Barricade(标靶)、龙威6010之间没有显著性差异，且均显著高于公农1号、Magnum CR；Barricade(标靶)、龙威6010、Magnum CR的粗蛋白含量之间没有显著性差异，均在19%以上，且均显著高于公农1号、Magnum Salt；5个苜蓿品种的粗脂肪含量从高到低依次是Barricade(标靶)、Magnum CR、龙威6010、公农1号、Magnum Salt，但没有显著性差异；公农1号、Magnum CR的粗灰分含量均在8.5%以上，显著高于Barricade(标靶)、龙威6010、Magnum Salt，Magnum Salt的粗灰分含量显著高于Barricade(标靶)；除Magnum CR外，公农1号、Magnum Salt、Barricade(标靶)、龙威6010的无氮浸出物含量之间没有显著性差异，均在35%左右，且均显著高于Magnum CR；Magnum Salt、公农1号、Barricade(标靶)的酸性洗涤纤维含量均在32%以上，显著高于龙威6010、Magnum CR，Magnum CR与龙威6010、公农1号、Barricade(标靶)的酸性洗涤纤维含量之间没有显著性差异，为31.86%；Magnum Salt、公农1号的中性洗涤纤维含量显著高于Barricade(标靶)、Magnum CR、龙威6010，Barricade(标靶)、Magnum CR的中性洗涤纤维含量显著高于龙威6010。

表2 不同品种苜蓿的营养物质含量Table.2 Nutrient content of different Alfalfa varieties

注：纵列各品种处理间有相同小写字母者意味着彼此间不存在显著性差异(p<0.05)。
Note: The same lowercase letters between treatments in each column means that there is no significant difference between them (p<0.05).

2.2 不同苜蓿品种营养物质的隶属函数分析

为了综合评价5个苜蓿品种营养品质的优劣，避免单一指标的片面性，选取5个苜蓿品种营养物质中的粗蛋白、粗脂肪、无氮浸出物、粗灰分、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维共6个指标采用隶属函数分析方法进行评价。其中粗蛋白、粗脂肪、无氮浸出物与苜蓿品种的高品质成正相关，所以采用“隶属函数计算公式”计算其函数值；粗灰分、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维与苜蓿品种的高品质成负相关，所以采用“反隶属函数计算公式”计算其函数值。并对5个苜蓿品种的平均隶属函数值(A)的大小进行排序。

表3 不同苜蓿品种营养物质含量的隶属函数值Table.3 Membership function values of nutrient contents different alfalfa varieties

注：表中R(1)、R(2)、R(3)、R(4)、R(5)、R(6)分别表示粗蛋白、粗脂肪、无氮浸出物、粗灰分、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维；A 表示平均隶属函数值。
Note：R(1)、R(2)、R(3)、R(4)、R(5)、R(6)indicate the membership function values of CP，EE，NFE，Ash，ADF，NDF respectively；A indicates the average values of membership function values.

由表3可知，平均隶属函数值最高的品种为龙威6010，为0.788，说明5个供试品种中龙威6010的营养品质最高；其他4个品种苜蓿的营养品质按照平均隶属函数值的大小排序，从高到低依次为Barricade(标靶)、Magnum CR、Magnum Salt、公农1号。

3 讨论

单项营养指标各有其优劣，所以单纯的以某一指标为标准对不同品种营养价值的评价已不能满足生产需求〔8，9〕。模糊数学中的隶属函数分析方法提供了一条在多指标测定基础上对苜蓿营养品质进行综合评价的途径，它考虑到了各个指标的作用，避免了以往评价只考虑粗蛋白和粗脂肪等几个因子而忽视其他几个因子的弊端，可以更全面、均衡的评价苜蓿营养品质，使试验结果更加客观、准确〔10-12〕。近年来，不少学者将隶属函数法用于牧草营养品质的评估，都取得了满意的结果。张志华在雁门关地区对国内外10个苜蓿品种的生产性能和营养物质含量进行研究，通过隶属函数法综合评价表明，中苜一号、首领、皇后紫花苜蓿表现出较高的适应性，认为其结果较为合理可信〔13〕。

本试验选取5个供试苜蓿品种营养物质中的粗蛋白、粗脂肪、无氮浸出物与苜蓿品种的高产量高品质成正相关的指标，采用“隶属函数计算公式”计算其函数值；选取营养物质中的粗灰分、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维与苜蓿品种的高产量高品质成负相关的指标，采用“反隶属函数计算公式”计算其函数值。进而获得5个供试苜蓿品种的平均隶属函数值来对其营养品质的优劣进行评价，最终结果显示龙威6010平均隶属函数值最高，是营养价值高的最优品种。从评价结果来看，用隶属函数分析方法来综合评价苜蓿的营养品质的方法，无论从牧草生产上还是研究上讲，都具有一定的应用价值及可信度。

4 结论

5个供试苜蓿品种间的营养物质含量存在差异，运用隶属函数分析法对5个供试品种的营养价值进行综合评价，结果表明龙威6010、Barricade(标靶)、Magnum CR、Magnum Salt的营养品质均要优于国内苜蓿品种公农1号，其中龙威6010是营养价值高的最优品种。