内蒙古引进的11个国外苜蓿品种营养价值的灰色评价

吕小东　王建光　白音仓

摘要：以内蒙古地方品种敖汉紫花苜蓿为对照，对引进的11个国外紫花苜蓿品种2个茬次的营养成分进行了综合分析和量化评估，并运用灰色关联度分析法评价各品种的营养价值的优劣。结果表明，第1茬和第2茬以地方品种敖汉的营养价值高于引进品种；引进品种第1茬的苜蓿王和第2茬的金皇后，为引进品种中最高。同时，敖汉、苜蓿王、大富豪、农宝、费纳尔、WL232、WL232HQ等品种，其第1茬的营养价值要高于第2茬。综合两个茬次，以敖汉苜蓿的营养价值最高，其次为苜蓿王和阿尔冈金，这两个外国品种可适当推广种植。

关键词：苜蓿；品种；营养价值；灰色关联度；综合评价

紫花苜蓿（Medicago sativa）含有大量的粗蛋白质、碳水化合物和多种矿物元素及维生素，1 kg优质苜蓿粉相当于0.5 kg精饲料的营养价值，有“牧草之王”的美誉[1]。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]。营养成分的高低，是评判苜蓿营养价值的主要指标。目前，依据粗蛋白含量的高低来评判苜蓿营养价值，忽略了粗脂肪、灰分以及纤维的作用，全面性差[3，4]。近年来，不少学者将灰色系统理论的关联度分析法用于农作物品种、果蔬品质和农艺措施的评估，都取得了满意的结果[5-10]。在牧草营养价值综合评价方面，灰色关联度分析法被广泛使用[11-15]。试验运用灰色关联度分析法，以地方品种敖汉苜蓿为对照，对11个国外苜蓿品种在两个茬次的营养价值进行综合分析和量化评估，以期能够全面、客观地评价各个品种的营养价值，为区域引种选择优质品种提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验地自然概况

试验地位于内蒙古包头市土默特右旗萨拉齐镇内蒙古农业大学职业技术学院科技园区，地理位置E 110.5°，N 40.5°，海拔1 067.2 m，全年少雨雪，降水多集中在7～8月，年均降水量339.8 mm；日温差较大，年均气温7.1 ℃，年均无霜期132 d；土壤为栗钙壤土，pH 7.80，有机质15.97 g/kg，有效氮347.95 mg/kg，有效磷54.33 mg/kg，有效钾327.67 mg/kg；属典型大陆性半干旱季风气候。

1.2 田间试验设计

以苜蓿王（Alfaking）、大富豪（Millionaire）、农宝（Farmers Treasure）、费纳尔（Vernal）、猎人河（Hunt River）、阿尔冈金（Algonquin）、金皇后（Golden Empress）、WL232、WL232HQ、WL323、WL414等11个国外引进紫花苜蓿品种及1个地方品种敖汉（Aohan）紫花苜蓿为供试材料，采用随机区组设计，重复3次，小区数共36个，小区面积4 m×40 m。2009年7月15日播种，南北向条播种植，行距45 cm，播深2 cm，播量12 kg/hm2。

1.3 营养成分的测定

2010年6月23日和8月26日对生长第2年的各处理小区进行测定，在每个小区随机选取3个未受损样方，每个样方宽1 m、长9行。当苜蓿处于初花期时，在每个样方称取1 kg鲜重，将每个处理3个重复小区9个小样混合制成大样进行阴干和粉碎。从中随机抽取500 g样品进行干物质（DM）、粗蛋白质（CP）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、粗脂肪（EE）和粗灰分（Ash）、无氮浸出物（NFE）等营养成分的测定。其中，吸附水的含量（AW） =（风干草质量-干物质质量）×100%/风干草质量。

1.4 分析方法

灰色关联分析法（GRA）是建立在灰色系统理论基础上的一种定量评价方法，根据评价因素之间发展态势的相似或相异程度来衡量评价因素之间的关联程度[4]。

把所有供试的苜蓿品种看成一个灰色系统，每一个品种则为系统中的一个因素，分析该系统中各因素的联系程度即关联度。计算各苜蓿品种营养价值与“理想品种（实践中可能不存在）”之间的关联度，关联度越大的品种与理想品种的相似程度越高，反之则越低，从而可确定各种苜蓿品种营养价值的优劣。

2 结果与分析

2.1 确定理想品种

根据选育的目标，选用各营养成分指标的上限或下限结合起来而构建最优品种，即“理想品种”。粗蛋白、粗脂肪等与营养价值呈正相关的指标“越多越好”，分别使用高于供试品种中最大值5%的值，而中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、水分等与营养价值呈负相关的指标则“越少越好”，分别使用低于供试各品种中最小值5%的值（表1）。

苜蓿的营养物质不仅在不同品种间存在较大差异，即使同一品种在第1茬和第2茬间也存在较大差异。单以粗蛋白含量分析，无论第1茬还是第2茬，敖汉苜蓿都高于其他引进品种。多数品种在第1茬的粗蛋白、粗灰分含量高于第2茬；第2茬的粗脂肪、水分含量明显高于第1茬，在第2茬多数品种的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维也高于第1茬。第1茬的营养价值明显高于第2茬。

2.2 无量纲化处理

为保证灰色系统内不同营养成分各指标具有等效性和同序性，使之具有可比性，要对原始数据进行初值化处理，其中，对NDF、ADF、水分进行“商的倒数化”处理使之“越多越好”，从而得到评判方向一致、数值都在（0，1）之间的新序列。

2.3 计算绝对差值

按照Δi（k）=∣X0（k） -Xi （k）∣，计算出X0数列与Xi 数列在第k点的绝对差值。公式中，i=1，2，3……24，k= 1，2，3……6。然后求出二级最大差max max∣Δi（k）∣=0.7621，二级最小差min min∣Δi（k）∣=0.0476。

2.4 计算关联系数

计算供试品种和理想品种间的关联系数。设定分辨系数ρ= 0.5，把求得二级最大差、最小差值代入关联系数计算公式，将依次计算各点上的关联系数，同时根据公式（2）和（3），将关联系数代入即可得到各指标的权重。

2.5 计算关联度

事实上，各种营养物质对营养价值高低的影响是不同的。因此，要客观正确的评价营养价值的高低，必须采用加权关联度，即根据各种营养物质含量在营养价值中的重要性而赋予其相应的权重，再计算出加权关联度。计算供试12个苜蓿品种营养价值与理想品种之间的加权关联度，并按照从高到低排序（表3）。

利用供试品种与理想品种的加权灰色关联度，从而可确定各供试苜蓿品种的营养价值的优劣。结果表明，第1茬和第2茬对照品种敖汉苜蓿的关联度，大于苜蓿王、WL232、农宝等引进品种，说明敖汉苜蓿的营养价值优于供试的引进品种，为最高；引进品种中，第1茬的苜蓿王和第2茬的金皇后，其关联度都超过了0.8，仅次于同茬次的敖汉苜蓿，为供试引进品种中最高，优于其他引进品种。同时，敖汉与苜蓿王、大富豪、农宝、费纳尔、WL232、WL232HQ等品种，其第1茬营养价值的关联度都比第2茬要高，说明其第1茬的营养价值要优于第2茬。从这两个茬次的平均值来综合考虑，以敖汉苜蓿的营养价值最优，其次为苜蓿王和阿尔冈金。

3 讨论与结论

很多研究认为，在较低炽度时可消化干物质和可消化有机物的含量高，而高温则会加速成熟并使营养价值下降，所以生长在夏季的苜蓿，比春季和秋季的木质素含量要高而消化率低；在同一年中的苜蓿，其夏季再生草品质要低于春季收获的品质[16，17]。胡守林等[18]发现，11个国外引进的紫花苜蓿品种与当地品种的粗蛋白、粗纤维和粗灰分含量存在显著差异，以当地品种的粗蛋白含量最高；所有参试品种第1茬、2茬的品质均优于第3茬。刘玉华[19]也发现不同茬次23个苜蓿品种的初花期营养成分含量差异较大，且从总的营养价值来看，第1茬苜蓿的营养价值优于第2、3茬。试验中，敖汉、苜蓿王、大富豪、农宝、费纳尔、WL232、WL232HQ等品种，其第1茬的营养价值比第2茬要高，与前人研究结果一致。

单项营养指标各有其优劣，因此，需要综合各营养指标来判断各品种的优劣。从方法的优劣上讲，灰色关联度理论已被公认为是全面而较少人为因素限制的、合理自然，并能利用计算机技术进行处理[3]。莫本田等[20]认为灰色关联分析法考虑到了各个因子的作用，避免了以往评价只考虑粗蛋白质、粗脂肪和粗纤维等几个因子而忽视了其他几个因子的弊病，因而评判结果更为客观、准确。慕平等用灰色关联系数法对苜蓿品种生产性能综合评价，认为得出结果较为合理可信，能够全面反映出一个品种生产性能的优劣[21]。本研究中，根据灰色关联度分析，第一茬中以敖汉苜蓿的营养价值最接近理想品种，优于苜蓿王、WL232、农宝等引进品种；第二茬中，除了金皇后的营养价值接近于于敖汉苜蓿外，其余引进品种阿尔冈金、苜蓿王等都远不如敖汉苜蓿。综合两个茬次，以敖汉苜蓿的营养价值最优，其次为苜蓿王和阿尔冈金，适宜在内蒙古地区推广种植。从评价结果来看，用灰色关联度理论是评价营养价值优劣的切实可行的方法。

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