贵州野生饲用葛藤资源的评价与筛选

杨义成 蒙正兵 陈培燕 熊先勤

贵州省农业科学院草业研究所，贵阳550006

野葛（Pueraria lobata(Willd.) Ohwi）为豆科葛属多年生缠绕性木质藤本植物，全世界葛属植物有18个种，我国除了新疆、西藏外都有葛藤分布，共15个种和1个变种。葛全身是宝，用途广泛，葛根粉是优良食用淀粉，葛藤可用于纺织业、酿酒业，同时也是造纸的优良材料；葛根具有很高的药用价值，含葛根素、多种黄酮类等成分，性凉，味甘、辛，具有解表退热、生津、透诊、升阳止泻的功效；现代药理研究表明，葛根具有改善心血管循环，降糖、降脂，解痉等作用。葛藤枝繁叶茂且营养丰富，是极具开发潜力的绿色饲料植物[1]。葛藤适应性强，能耐寒、抗旱、耐瘠，多数种对气候要求不严，能在-10℃低温下越冬[2]。2015年，经过对2013-2014年从贵州不同县（市）采集的40 份饲用葛藤资源进行了观察筛选后，最终选定长势较好的10 份饲用葛藤资源在2016年进行种植，2017年进行评价与筛选。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验选择在贵州省草业研究所独山基地打种坡进行，东经107°33′37.81″，北纬25°51′39.42″，海拔986 m，坡向东，荒坡。全年平均气温15℃、极端低温-8℃，极端高温38℃，最高月平均气温27.6℃、年降水量1 346 mm。降雨多集中在5～8月，无霜期272 d，年日照时数1 336.7 h，相对湿度82%。雨热同期，干湿季节较明显。

1.2 试验材料

2016年3月，项目组从资源圃初选出10 份野生饲用葛藤资源进行种植，资源具体情况见表1，为了便于描述，资源的编号为采集年份+序号。

1.3 试验设计

按边长垂直于坡向布设小区，小区规格为5 m×6 m，按随机区组试验设计排列，3 次重复，株行距为1 m×1 m，每个小区种植30 株。2017年10月中下旬待葛藤生长速度明显放缓时进行一次性刈割测产、测定营养成分。

1.4 测定内容及方法

1）农艺性状测量。分枝数：每个重复按照S 形选择10 株数分枝数计算平均数，进行四舍五入计算；茎长：每个重复随机选择10 根进行测量求其平均数；茎粗：每个重复随机选择10 根进行测量计算平均数；鲜草产量：每个重复按照S 形取3个点，每个点取1 m2刈割称重计算平均数；干草产量每个重复取1 kg 风干称重计算平均数；茎叶比：将测干草产量的茎、叶分开称重计算平均数再计算茎叶比。

表1 进入评价的野生饲用葛藤资源

2）实验室测定。水分用烘干法测定，粗蛋白用FOSS KjeltecTM 8100 凯氏定氮仪测定，粗脂肪用FOSS Soxtec 2055 脂肪测定仪测定，粗纤维用FOSS FT-350粗纤维测定仪测定，无氮浸出物、灰分用SX-4-10 型箱式电阻炉测定，钙用EDTA 容量法测定，磷用UV-7504 紫外可见光分光光度计测定。

3）饲用葛藤资源的模糊综合评价。由于仅靠某些单项指标来衡量野生饲用葛藤资源的优劣是不全面的，因此有必要对其农艺性状和营养成分进行综合评定。通过对参试野生饲用葛藤农艺性状的测量和营养成分的测定、查阅参考资料，筛选出C1 分枝数、C2 茎长、C3 茎粗、C4 鲜草产量、C5 干草产量、C6茎叶比、C7 粗蛋白、C8 粗脂肪、C9 粗纤维、C10 无氮浸出物、C11 灰分、C12 钙、C13 磷等13个具有代表性的农艺性状和营养成分指标，进行模糊评分。将表4 各资源的单项性状指标采用金菊良等[3]的改进层次分析法的模糊综合评价模型（AHP-FCE）进行分析，各指标权重用“层次分析法中高阶平均随机一致性指标（RI）的计算”方法进行计算[4]。对饲用葛藤资源农艺性状和营养成分13个指标进行综合评价。

步骤：①计算出各指标的相对隶属度值，为确定单个评价指标的相对隶属度的模糊评价矩阵，消除各评价指标的量纲效应，使建模具有通用性，需对样本数据集进行标准化处理。为了尽可能保持各评价指标值的变化信息，对越大越优型指标的标准化处理公式可取为

对于越小越优型指标的标准化处理公式可取为

对越中越优型指标的标准化处理公式可取为

式中xmin(i)，xmax(i)，xmid(i)，分别为方案集中第i个指标的最小值、最大值和中间最适值；r（i，j）为标准化后的评价指标值，也就是第j个方案第i个评价指标从属于优的相对隶属度值，i=1～n，j=1～m。以这些r（i，j）值为元素可组成单个评价指标的模糊评价矩阵R=（r（i，j））nxm。

②根据模糊评价矩阵R=（r（i，j））nxm构造用于确定各评价指标权重的判断矩阵B=（bij）nxm。模糊综合评价的实质是一种优选过程，从综合评价的角度看，若评价指标i1的样本系列{r（i1，j）|j=1～m}的变化程度比评价指标i2的样本系列{r（i2，j）|j=1～m}的变化程度大，则评价指标i1传递的综合评价信息比评价指标i2传递的综合评价信息多。基于此，可用各评价指标的样本标准差反映各评价指标对综合评价的影响程度，并用于构造判断矩阵B。其中为各评价指标下样本系列的均值，i=1～n。于是按照公式（4）可得到1～9级判断尺度的判断矩阵。

式中：Smin、Smax分别为{S（i）|i=1～n}的最小值和最大值；相对重要程度参数值bm=min{9，int[Smax/Smin+0.5]}，min和int分别为取小函数和取整函数。

③判断矩阵B的一致性检验、修正及其权重Wi（i=1～n）的计算，要求满足根据判断矩阵B的定义，理论上有bij=wi/wj（i，j=1～n），这时矩阵B具有如下性质：①bii=wi/wi=1；②bji=wj/wi=1/bij；③bijbjk=（wi/wj）（wj/wk）=wi/wk=bjk。其中：称性质①为判断矩阵的单位性，性质②为判断矩阵的倒数性（互反性），性质③为判断矩阵的一致性条件，它表示相互关系可以定量传递。性质③也是性质①和性质②的充分条件。

④把各评价指标的权重值Wi与各方案相应评价指标的相对隶属度值r（i，j）相乘并累加，可得模糊评价的综合指标值Z（j）

综合指标值Z（j）越大说明第j个资源越优，从而确定最优的资源。

4）数据处理采用电子表格Excel 2007。

2 结果与分析

2.1 野生饲用葛藤资源农艺性状表现

由表2可知，分枝数最多的是13-02，为35枝；其次是13-05，为34 枝；最少的是13-06，为21枝。茎长最长的是13-06，为17.32 m；其次是13-01，为17.23 m；最短的是13-07，为14.26 m。鲜草产量最高的是13-01，为62 359.65 kg/hm2；其次是13-03，为61 324.25 kg/hm2；最低的是13-10，为56 971.33 kg/hm2。干草产量最高的是13-07，为16 087.77 kg/hm2；其次是13-03，为16 005.63 kg/hm2；最低的是13-08，为13 530.53 kg/hm2。茎叶比最高的是13-08，为1.25，最低的是13-04和13-10，为1.09。

2.2 野生饲用葛藤资源营养成分比较

由表3可知，粗蛋白最高的是13-04，为23.55%；其次是13-02，为23.12%；第三为13-09，为22.67%；最低的是13-08，为21.22%。粗脂肪最高的是13-08，为3.61%；其次为13-10，为3.55%；第三为13-02，为3.51%。粗纤维最高的是13-08，为26.41%；其次是13-10，为26.25%；第三为13-06，为26.23%；最低的是13-01，为20.51%。无氮浸出物最高的是13-01，为33.25%；其次是13-06，为31.61；最低的是13-08，为27.32%。粗灰分最高的是13-04，为9.91%；最低的是13-01，为5.71%。含钙量最高的是13-07，为1.66%；最低的是13-02，为0.98%。含磷量最高的是13-07，为1.92%，最低的是13-05，为0.99%。

表2 野生饲用葛藤资源农艺性状

表3 野生饲用葛藤资源营养成分 %

2.3 各指标进行相对隶属度值计算

参试野生饲用葛藤资源评价指标见表4，计算出各指标的相对隶属度值，对13个农艺性状和营养成分指标进行相对隶属度计算结果见表5。

2.4 野生饲用葛藤资源的综合评价

综合评价值见表6，野生饲用葛藤资源的各指标权重从大到小排序为：C4 鲜草产量（0.166 5）＞C7粗蛋白（0.156 0）＞C6 茎叶比（0.124 3）＞C10 无氮浸出物（0.104 4）＞C5 干草产量（0.096 8）＞C2 茎长（0.092 6）＞C3 茎粗（0.080 2）＞C9 粗纤维（0.056 7）＞C8 粗脂肪（0.040 1）＞C1 分枝数（0.027 1）＞C12 钙（0.021 7）＞C11 粗灰分（0.019 2）＞C13 磷（0.014 6）。这表明鲜草产量指标在各个指标中占据非常重要的位置，在种植过程中首先要考虑的是其产量的高低。

由表6可知，综合评价值越高，则表明该资源表现越好，越适合作饲草进行生产，反之则不适合。表6 中综合评价值高于0.500 0，表明适合作优良饲用牧草，10 份野生饲用葛藤资源综合评价值从高到低排序为：13-01（0.520 4）＞13-04（0.508 7）＞13-03（0.505 7）＞13-10（0.504 0）＞13-05（0.502 2）＞13-02（0.501 7）＞13-06（0.498 4）＞13-07（0.492 0）＞13-08（0.491 3）＞13-09 （0.488 1）。综合评 价值大于0.500 0的有6 份资源，分别为：13-01（0.520 4）、13-02（0.501 7）、13-03（0.505 7）、13-04（0.508 7）、13-05（0.502 2）、13-10（0.504 0）。因此，筛选出了适合作为饲草植物的野生饲用葛藤资源6 份，分别为采自贵阳的13-01、采自遵义市红花岗区的13-02、采自织金的13-03、采自德江的13-04、采自纳雍县的13-05、采自道真的13-10，作为优良饲用牧草资源，进入繁育圃，进行进一步的扩繁和研究。

表4 参试野生饲用葛藤资源评价指标

表5 13个指标进行相对隶属度计算值

表6 野生饲用葛藤资源的综合评价

3 结论

通过建立最具代表性的13个农艺性状和营养成分指标，对筛选出的10 份贵州野生饲用葛藤资源进行综合评价，最终筛选出适合作为优良饲草植物的饲用葛藤资源6 份，分别为采自贵阳的13-01、遵义市红花岗区的13-02、织金的13-03、德江的13-04、纳雍县的13-05、道真的13-10，作为饲用牧草资源，进入繁育圃，进行进一步的扩繁和研究。

贵州野生饲用葛藤资源丰富，全省各地均能生长，这就更有利于推广应用，但是，目前贵州在葛藤饲用化利用方面还研究较少，希望今后能加大研究力度，充分利用好贵州的野生饲用葛藤资源，更好地为贵州生态草地畜牧业服务。