不同自然地理环境条件下玉米饲料营养成分比较分析

国锦华

(中国社会科学研究院大学行政管理学院，北京 100102)

引言

随着我国经济的快速发展和人民生活的不断改善，绿色食品已成为百姓需求和消费的共识。人们对粮食、肉类、蛋、奶、水产品等食品需求越来越多、食品质量要求也越来越高，畜牧产品的增长推动了我国饲料业的快速发展。2021年底我国饲料工业生产总值突破8千亿元，生产饲料29344.33万t[1]。据《2022—2028年中国饲料行业深度调研与发展趋势预测报告》显示，未来中国饲料企业的发展对饲料产品的质量和营养成分提出了更高的要求。玉米在我国种植范围广，产量比较大，在饲料组成结构中具有非常重要的作用[2-4]，正因如此，探究以不同自然地理环境条件下玉米饲料的营养成分[5-8]，这对于增加玉米饲料产品的附加值，进而提高饲料企业的经济效益，具有非常重要的意义。

1 研究地概况

我国位于N4°15′～53°31′，E73°34′～135°5′，地处欧亚大陆东部，种植玉米具有得天独厚的自然条件。玉米是我国养殖业和畜牧业主要饲料来源，按照气候、地貌等自然地理条件，我国的玉米种植区分为北方区、西北区、黄淮海平原区、南方丘陵区、西南山地区、青藏高原区等6个区域。自然地理环境不同，玉米的营养成分也不尽相同[4]。为此，选取了玉米种植具有典型性的内蒙古自治区的卓资县(A1)、甘肃省的安定区(A2)、江西的永丰县(A3)、青海省的大通县(A4)、山东省的郓城县(A5)、贵州的桐梓县(A6)6个地区，通过设置样地，进行试验，深入探究不同自然地理环境条件下玉米饲料的营养成分。

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.1.1 品种选择

因本研究重点考究不同自然地理环境条件下的玉米营养成分，因而在试验品种选取上[9-12]，选取了适宜本地区种植条件一种玉米品种的同时，还选取了适宜另5个研究区种植条件的主要玉米品种进行对比分析[13-15]。通过当量因子法来确定玉米营养成分的当量，以求减少研究中出现的偏差。

2.1.2 田间管理

在播种(播种时间、行距、播量、深度)、苗情、施肥、浇水、防治病虫害、中耕除草、采收等方面，均按照统一要求执行。

2.2 试验方法

记载玉米生长发育期间(播种期、出苗期、拨节期、抽雄期、收获期)的自然地理环境条件情况和生长发育情况，分析籽粒玉米和青贮玉米(成熟期)的营养成分。

3 研究数据及分析模型的建立

3.1 不同自然地理环境数据

3.1.1 变量选择

为了保证试验结果的可靠性，本研究以不同自然地理环境为主要控制变量，并且在此选择试验样地，其他因素尽量保持相同。对样地的环境条件主要包括地貌类型、地势、坡度、坡向、配置模式等项目进行调查，并作好记录。

3.1.2 描述性统计

为了深入考究自然地理环境对玉米饲料营养成分的影响，本研究以研究区的地理位置(经度、纬度、海拔、气候、所处区域)、地形、水文(年均降水量、年均蒸发量)、气象(平均气温、光照时间、无霜期)、土壤(土壤类型、厚度、肥力、透气性、有机质)等作为被解释变量，对玉米的营养成分进行深入分析，具体见表1。

表1 不同自然地理环境因素统计分析表

3.2 不同自然地理环境的实验数据

本研究将玉米饲料营养成分分为籽粒玉米和青贮玉米(成熟期)，其营养成分分为营养指标(B1)、有效能值(B2)、氨基酸含量(B3)、回肠消化率(B4)、主要矿物质含量(B5)、主要维生素含量(B6)、主要非淀粉多糖(B7)等7个一级指标和干物质(DM)、粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分(ASH)、粗纤维(CF)和钙(Ca)、磷(P)、铁(Fe)等20个二级指标，并利用当量因子法作为分析研究地不同营养成分的基本方法，见表2。

表2 不同地区玉米营养物质含量的当量因子表

4 不同自然地理环境条件下玉米饲料营养成分比较分析

4.1 数据模型构建

本研究在对不同自然地理环境玉米营养成分分析时，涉及12个自然地理环境指标和20个玉米营养成分指标，在对这些多变量的研究过程中，由于变量数量较多且变量之间存在一定的关联性。因而采用P维系统计分析方法[10]。具体计算过程：

(1)

各个样本矩阵的相关系数矩阵计算公式：

(2)

在降维过程中，利用拉依达准则，并结合不同的数据处理方法，进行坐标位置的转换，对数据进行删除以及填补。

4.2 不同自然地理环境条件下玉米饲料营养成分因子转换

为了便于研究，将玉米营养成分主要指标的当量因子进行矩阵转换。为便于研究用字母代替，即营养指标(B1)、有效能值(B2)、氨基酸含量(B3)、回肠消化率(B4)、主要矿物质含量(B5)、主要维生素含量(B6)、主要非淀粉多糖(NSP)(B7)。见表3。

表3 不同自然地理环境条件下玉米营养成分因子转换表

本研究以玉米营养成分为研究样本，按照实验所分6个区域(每个研究区域设置6个实验样点，1个种植本土品种，另5个种植其他区域的品种)36个测试小组，探索不同自然地理环境下玉米营养成分的组成情况。由表2、表3可知，玉米饲料的营养成分可通过营养物质转化的当量因子，比较分析不同自然环境条件下的玉米的营养成分。

4.3 数据模型分析

为了验证所提不同自然地理环境条件下的玉米饲料营养成分，需要进行样本实验，分析其关联度，见表5，进行评估误差(%)对比，进行当量因子变化。评估误差越低，则说明评估的可靠性越高。本研究根据评估误差和评估指标(当量因子)的对比结果，来确定不同自然地理环境对玉米饲料营养成分的影响程度。

为了验证传统的试验方法是否正确，本研究再次选用灰色关联度分析方法组建了评估模型。通过以上实验数据对比不同自然地理环境条件下的玉米饲料营养成分的与样本地的关联情况，如表4所示。

表4 所提方法的评估误差和当量因子变化情况

由表4可知，不同自然地理环境条件下玉米各种营养成分不尽相同。营养指标B1分析结果：A5

5 结语

本研究针对不同自然地理环境条件下玉米饲料营养成分比较分析，研究结果表明，不同地区籽粒玉米和青贮玉米的营养成分都有很大变化，这与温度、光照、水分及土壤等生态环境因子有很大关系，玉米的生长过程需要生态环境提供营养物质，否则生长发育就会受到严重影响。