二十份野生莎草科牧草資源營養價值綜合評價

范 彥，陳 靜，徐遠東，何 瑋

（重慶市畜牧科學院，重慶 400015）

野生牧草種質資源是大自然長期選擇的結果，對本地不良的氣候生態條件具有較好的適應性（如抗旱、抗病等優良性狀），是育種家的二級基因庫[1]。因此，對野生牧草資源的考察收集和利用評價具有重要的意義。

莎草科（Cyperaceae）植物是陸地生態系統的重要構成者，在世界各地廣泛存在，多生于潮濕或沼澤處，植物資源豐富，在固沙護土、土壤改良、水源凈化、光合物質的固定與碳循環中發揮重要作用，并影響著人類的生產、生活[2]。其眾多種類成為人類發展中重要的生產資料、食物資源、飼用資源、藥用資源。同時，也是中國天然草地中飼用價值高、分布面積廣、數量多的一類優良牧草[3-4]。莎草科植物草質柔軟，適口性好，營養成分中粗蛋白質、粗脂肪、無氮浸出物含量高，粗纖維含量低，牧草質量高[5]。

不同種莎草科植物各種營養成分指標差異較大，且各營養成分相互交錯，營養成分高低不容易確定。包得仁等對甘肅莎草科飼用植物7 屬56 種主要牧草進行了飼用價值研究[6]，范青慈對青海莎草科12 種植物進行了飼用價值研究[7]。目前，對重慶莎草科植物資源飼用價值的研究鮮見報道。筆者通過對重慶野生莎草科植物資源進行調查和分類鑒定，采集樣品進行營養成分測定，采用灰色關聯度分析法對其營養成分進行綜合評價，旨在為重慶地區莎草科植物的開發利用提供基礎資料。

1 材料與方法

1.1 自然概況

重慶位于中國西南部、長江上游地區，屬亞熱帶季風性濕潤氣候，年平均氣溫16～18 ℃，長江河谷的巴南、綦江、云陽等地達18.5 ℃以上，東南部的黔江、酉陽等地14～16 ℃，東北部海拔較高的城口僅13.7 ℃；最熱月平均氣溫26～29 ℃，最冷月平均氣溫4～8 ℃，采用候溫法可以明顯地劃分四季。年平均降水量較豐富，大部分地區在1 000～1 350 mm，降水多集中在5—9月。

1.2 試驗材料

供試二十份樣品材料系在重慶本地野外牧草資源調查中采集的野生莎草科植物資源，采集時間為2017—2018 年度，參考《中國植物志》進行植物分類學鑒定，采集時期和采集部位見表1。

表1 重慶野生莎草科植物樣品的采集時期及采集部位

1.3 營養指標測定和計算方法

粗蛋白質（CP）含量，采用凱氏定氮法測定；粗脂肪（EE），索氏法；按Van Soest 的方法進行中性洗滌劑處理和酸性洗滌劑處理，獲得中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）；粗灰分（Ash），干灰化法；鈣（Ca），高錳酸鉀法；磷（P），鉬黃分光光度法[8]。每個樣品重復測定3次。

無氮浸出物(NFE)采用公式計算：（1）式中，DM 為干物質，CP 為粗蛋白，EE 為粗脂肪，CF為粗纖維，Ash為粗灰分。

DMI（粗飼料干物質的隨意采食量）與DDM（可消化的干物質百分比）的預測模型為：

DMI=120∕NDF；DDM=88.9-0.779ADF。

相對飼喂價值（RFV）計算公式為[9]：

1.4 灰色關聯度數據分析與計算方法

試驗數據采用Excel2010 進行統計和處理。根據灰色系統理論，將供試二十份野生莎草科植物資源樣品視為一個灰色系統，每一份樣品為該系統的一個因素，分析該系統中每份樣品間的關聯度。人為構建一個參考品種X0，將參考品種X0的營養評價指標作為參考數列[X0（1），X0（2），......，X0（n）]，本研究中n=9，為營養評價指標數量。每份樣品的營養評價指標為比較數列Xi。將Xi與X0相應指標的關聯系數取算術平均值得等到權關聯度，即各種營養成分同等重要條件下的關聯度。由于各營養指標對營養價值高低貢獻不同，需根據營養指標對營養價值貢獻的高低賦予權重系數W(k)，W(k)根據以往研究及經驗進行賦值。因此需采用加權關聯度法評價樣品營養價值的高低。關聯系數[ξ1(k)]、等權關聯度（δ）和加權關聯度（γi）的計算公式如下：

（4）式中，n為營養評價指標數量，n=9。

1.5 營養價值綜合評價

根據加權關聯度大小規定：γi≥0.7，營養價值評為優；0.6≤γi＜7，營養價值評為良；0.5≤γi＜0.6，營養價值評為中；γi＜0.5，營養價值評為差。

2 結果與分析

2.1 營養成分含量及相對飼喂價值

二十份供試樣品的營養成分含量和相對飼喂價值見表2。粗蛋白質含量最高的是簽草（13.75%）、最低的是川東薹草（7.34%），粗脂肪含量最高的是異型莎草（2.20%）、最低的是百球藨草（0.80%），粗灰分含量最高的是水虱草（18.1%）、最低的是水毛花（5.7%），相對飼喂價值最高的是異型莎草（86.43），最低的是絨毛飄拂草（63.08）。營養指標差異最大的是磷（變異系數0.59），差異最小的是中性洗滌纖維（變異系數0.05）。

表2 二十份牧草資源的營養成分含量和相對飼喂價值 單位：%

2.2 灰色關聯度分析

2.2.1 構建參考數列

牧草的粗蛋白質、粗脂肪、粗灰分、無氮浸出物、鈣和磷含量，以及相對飼喂價值等直接影響家畜的生長發育，在一定范圍內這7 個指標值越大，則牧草的營養價值越高，因此可選取其最大值參與組成最優集[10]；中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維，因其含量與消化率呈負相關，故在一定程度上，其含量越低越好，選取其最小值構成最優集參考數列。由此得到：{X0（k）}=（13.75，2.20，18.10，59.87，60.41，39.10，0.90，0.61，86.43）。

2.2.2 計算關聯系數

將Xi各指標值除以X0的相應值，就得到一新的數列（中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維采用商值的倒數），再求絕對差，然后按公式計算出關聯系數陣（見表3）。

表3 野生莎草科植物樣品與參考品種的灰色關聯系數

2.2.3 灰色關聯度和營養價值綜合評價

權重系數（Wk）見表3。等權關聯度（δ）、加權關聯度（γi）及樣品營養價值綜合評價結果見表4。由表可知：除絨毛拂飄草、亨氏薹草外，等權關聯度和加權關聯度分析所得的結論基本一致。根據加權關聯度大小，營養價值評為優的有1份（異型莎草）；營養價值評為良的有1 份（簽草）；營養價值評為中的有6份；營養價值評為差的有12份。

表4 20個野生莎草科植物樣品營養價值的灰色關聯度和評價

3 討論與結論

對飼用植物資源的營養價值難以用單一指標進行評價[11]。在測定多指標的基礎上，灰色關聯度分析法提供了一條對供試材料進行綜合評價的途徑，可以解決僅用少數指標進行評價的不足，使結果更客觀和準確[12]。本研究通過對莎草屬二十份材料的粗蛋白、粗脂肪、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量等9 個指標進行灰色關聯度綜合分析，結果表明，異型莎草（結實期）、簽草（營養期）、親族薹草（開花期）、球穗扁莎（結實期）、蕨狀薹草（開花期）、高稈珍珠茅（結實期）、水虱草（結實期）和亨氏薹草（開花期）8 份野生莎草科植物資源的營養價值較高，可開發利用價值較大，這為進一步利用莎草屬資源提供了理論依據和參考。