4種調(diào)制方法下多變小冠花營養(yǎng)品質(zhì)的灰色關(guān)聯(lián)度綜合評價

謝 勇，吳 姝，初曉輝，薛世明，張艾青，楊春勐，單貴蓮

(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 草學(xué)系，云南 昆明 650201；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院，北京 100081；3.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院家禽研究所，江蘇 揚州 225125；4.云南省草地動物科學(xué)研究院，云南 昆明 650212)

4種調(diào)制方法下多變小冠花營養(yǎng)品質(zhì)的灰色關(guān)聯(lián)度綜合評價

謝 勇1，吳 姝2,3，初曉輝1，薛世明4，張艾青1，楊春勐1，單貴蓮1

(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué) 草學(xué)系，云南 昆明 650201；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院研究生院，北京 100081；3.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院家禽研究所，江蘇 揚州 225125；4.云南省草地動物科學(xué)研究院，云南 昆明 650212)

選用4 種干草調(diào)制方法下多變小冠花營養(yǎng)品質(zhì)研究的基礎(chǔ)上，采用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對調(diào)制方法進(jìn)行綜合評價，得出調(diào)制方法的優(yōu)劣順序為：烘干>陰干>壓扁莖稈>自然曬干。烘干處理的干草營養(yǎng)品質(zhì)最好，但高溫快速干燥設(shè)備價格昂貴，成本較高，在實際生產(chǎn)中不易推廣；其次是陰干和壓扁莖稈，此2種方法調(diào)制的干草營養(yǎng)品質(zhì)較高且操作簡單易行，是目前追求干草質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的優(yōu)先選用方法；曬干處理牧草營養(yǎng)損失大，不是理想的調(diào)制方法。

多變小冠花；干燥方法；營養(yǎng)品質(zhì)；綜合評價

多變小冠花(Coronillavaria)是豆科小冠花屬多年生草本植物，具有適應(yīng)性廣、抗逆性強(qiáng)、耐旱、耐寒、耐瘠薄、耐高溫等特性。另外，多變小冠花葉多莖少，而且莖葉柔嫩，營養(yǎng)物質(zhì)含量高而全面，營養(yǎng)成份與苜蓿相似，粗蛋白質(zhì)的含量甚至略高于苜蓿[1]，既可放牧利用又可刈割、調(diào)制干草，是很有發(fā)展前景的飼料作物。

干草調(diào)制是牧草加工貯存的主要手段，研究報道，調(diào)制方法不同，干草質(zhì)量差異很大[2-4]。然而，查閱資料發(fā)現(xiàn)，有關(guān)多變小冠花加工調(diào)制后營養(yǎng)成分含量的變化，目前研究報道較少。因此，選用4種常用的牧草干燥方法對多變小冠花進(jìn)行干燥加工，分析4種干草調(diào)制方法對多變小冠花CP、ADF、NDF、EE、CA、Ca、P等營養(yǎng)成分的變化，以期為篩選出適宜的干草調(diào)制方法提供參考。

世界各國已把干草產(chǎn)品的加工調(diào)制提到戰(zhàn)略地位，但對不同調(diào)制方法牧草營養(yǎng)成分的評價，國內(nèi)外學(xué)者多數(shù)只是采用單項營養(yǎng)指標(biāo)進(jìn)行評價，全面性差[5]。筆者試圖采用鄧聚龍教授1982年創(chuàng)立的灰色關(guān)聯(lián)度分析法[6]，以4種調(diào)制方法下牧草的常規(guī)營養(yǎng)成分、可消化干物質(zhì)、干物質(zhì)采食量及相對飼喂價值為基礎(chǔ)，對試驗中采用的4種干草調(diào)制方法進(jìn)行綜合評價，旨為克服單項指標(biāo)評價法全面性差的缺點，為應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析進(jìn)行牧草營養(yǎng)成分的綜合評價提供參考借鑒。

1 材料和方法

1.1 試驗地自然條件

試驗地設(shè)在昆明云南農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)認(rèn)知中心，地處N 21°01′，E 103°11′。屬亞熱帶高原季風(fēng)氣候，年均氣溫14.5 ℃，年均降水量900～1 100 mm，相對濕度74%,濕氣不大，全年晴天較多，日照充足，光能資源比較豐富，年均日照時數(shù)2 445.6 h，日照率56%，終年太陽投射角度大，年均總輻射量達(dá)542.68 KJ/cm2，試驗地海拔1 931 m，土壤為山地紅壤，pH6.6[7]。

1.2 材料與樣品處理

多變小冠花于2009年種植，試驗區(qū)面積為2.0 m×2.5 m，共6個小區(qū)。2013年6月，對盛花期多變小冠花刈割取樣，留茬5 cm，刈割后采用烘干(105 ℃烘2 h，65 ℃烘干至恒重)、自然曬干、陰干和壓扁莖稈(采用65 kg鐵磙子壓扁莖稈后自然曬干)4種方法進(jìn)行樣品干燥處理。樣品干燥期間天氣晴朗，干燥時草層厚度約15 cm，每種處理設(shè)置3次重復(fù)。充分干燥后粉碎，過1 mm的篩，制備成干草粉，測定樣品的營養(yǎng)成分。

1.3 測試指標(biāo)與方法

1.3.1 營養(yǎng)成分分析 分析樣品的粗蛋白質(zhì)(CP)、酸性洗滌纖維(ADF)、中性洗滌纖維(NDF)、粗脂肪(EE)、粗灰分(CA)、鈣(Ca)、磷(P)等營養(yǎng)成分，其中CP用凱氏定氮法、ADF和NDF用范氏洗滌纖維法、EE用乙醚浸提法、CA用干灰法、Ca用EDTA絡(luò)合滴定法、P用比色法測定[8]。

1.3.2 可消化干物質(zhì)、干物質(zhì)采食量及相對飼喂價值的計算 可消化干物質(zhì)(DDM)、干物質(zhì)采食量(DMI)和相對飼喂價值(RFV)是衡量干草質(zhì)量的重要指標(biāo)。根據(jù)公式計算多變小冠花干草DDM、DMI和RFV：

DDM(%)=88.9-0.779ADF

DMI(%)=120÷NDF

RFV(%)=DDM×DMI÷1.29

牧草的DDM，DMI和RFV越高，牧草質(zhì)量越好，反之，則越差。

1.3.3 調(diào)制方法綜合評價 應(yīng)用灰色系統(tǒng)理論，把參試調(diào)制方法看成一個灰色系統(tǒng)，則每種調(diào)制方法是該系統(tǒng)中的一個因素。先設(shè)一個“標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制方法”，“標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制方法”是根據(jù)干草調(diào)制的目標(biāo)與各參試調(diào)制方法下各性能指標(biāo)的上限或下限結(jié)合起來而構(gòu)建的最優(yōu)方法。“標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制方法”的CP、EE、CA、Ca、P、DDM、DMI、RFV(與干草質(zhì)量呈正相關(guān)的性能指標(biāo))分別高于參試調(diào)制方法中最大值的5%，而NDF、ADF(與干

草質(zhì)量呈負(fù)相關(guān)的性能指標(biāo))則低于參試調(diào)制方法中最小值的5%。以“標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制方法”各項營養(yǎng)指標(biāo)所構(gòu)成的數(shù)列為參考數(shù)列X0，以參試調(diào)制方法各項營養(yǎng)指標(biāo)所構(gòu)成的數(shù)列為比較數(shù)列Xi(i=1,2…6)，為性能指標(biāo)數(shù)，利用經(jīng)標(biāo)準(zhǔn)化處理后的數(shù)據(jù)求出參考因素X0與比較因素Xi各對應(yīng)點的絕對差值△i(k)。

計算出關(guān)聯(lián)系數(shù)ξi(k)，并采用等權(quán)關(guān)聯(lián)度法，賦予10個指標(biāo)同等的權(quán)重，計算得參試調(diào)制方法和參考調(diào)制方法的關(guān)聯(lián)度，根據(jù)關(guān)聯(lián)度的大小，評價參試調(diào)制方法的優(yōu)劣[5,9,10]。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析

采用SPSS 16.0進(jìn)行方差分析和多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 調(diào)制方法對多變小冠花干草營養(yǎng)品質(zhì)的影響

調(diào)制方法不同，多變小冠花的CP，NDF和ADF含量不同，引起DDM，DMI和RFV含量也不同(表1)。在參試的4種調(diào)制方法中，以烘干處理多變小冠花的CP含量最高，顯著高于陰干和自然曬干(P<0.05)。NDF含量以自然曬干最高，顯著高于陰干、壓扁莖稈和烘干處理(P<0.05)。ADF含量以自然曬干和壓扁莖稈較高，顯著高于陰干和烘干處理(P<0.05)。EE含量以烘干處理最高，顯著高于陰干、自然曬干和壓扁莖稈(P<0.05)。Ca含量以烘干處理顯著高于壓扁莖稈(P<0.05)，但與自然曬干和陰干間無顯著差異。DDM，DMI和RFV含量以烘干處理最高，其次是陰干處理，此2種方法調(diào)制的多變小冠花干草，其DDM，DMI和RFV含量顯著高于壓扁莖桿和自然曬干(P<0.05)。試驗結(jié)果表明，與自然曬干相比，烘干、壓扁莖稈、陰干均可在一定程度上提高多變小冠花干草的質(zhì)量。

表1 不同調(diào)制方法多變小冠花干草營養(yǎng)品質(zhì)Table1 Hay quality of Coronilla varia with different hay making methods %

注：表中同行不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)

2.2 4種調(diào)制方法多變小冠花干草質(zhì)量綜合評價

調(diào)制方法不同，牧草單項營養(yǎng)指標(biāo)優(yōu)劣順序不同，主觀地以單項營養(yǎng)成分含量的多少來評價牧草、飼料及其調(diào)制方法的優(yōu)劣不科學(xué)[5,11]。采用灰色關(guān)聯(lián)分析對試驗采用的4種調(diào)制方法進(jìn)行了綜合評價。

2.2.1 構(gòu)造“參考調(diào)制方法” “參考調(diào)制方法”的CP、EE、CA、Ca、P、DDM、DMI和RFV含量值(與干草質(zhì)量呈正相關(guān)的性能指標(biāo))分別高于參試調(diào)制方法中最大值的5%，而NDF和ADF含量值(與干草質(zhì)量呈負(fù)相關(guān)的性能指標(biāo))則低于參試調(diào)制方法中最小值的5%[12,13]，構(gòu)建結(jié)果見表2。

表2 參考調(diào)制方法各指標(biāo)平均值Table2 Means of each index under the reference making method %

2.2.2 數(shù)據(jù)的無量綱化處理 采用初值法，將表1中的數(shù)據(jù)壓縮在[0，1]的區(qū)間內(nèi)(表3)。

2.2.3 求出參考數(shù)列與比較數(shù)列的絕對差值△i(k)

Δi(k)=|x0(k)-xi(k)|

不同調(diào)制方法多變小冠花的△i(k)的二級最小差值min min |△i(k)|=0.047，二級最大差值max max |△i(k)|=0.164(表4)。

表3 無量綱化處理結(jié)果Table3 Dimensionless results

表4 參試調(diào)制方法與“參考調(diào)制方法”的絕對差值△i(k)Table4 The absolute difference between tested making methods and standard making method

2.2.4 求出關(guān)聯(lián)系數(shù)ξi(k)

ξi(k)=

式中：ρ為分辨系數(shù)，作用在于提高關(guān)聯(lián)系數(shù)之間的差異顯著性，取值在0～1，一般情況下取0.5[14]。計算得到關(guān)聯(lián)系數(shù)，并采用等權(quán)關(guān)聯(lián)度法，賦予10個指標(biāo)

同等的權(quán)重w，則w=1/10，計算得參試調(diào)制方法和參考調(diào)制方法的關(guān)聯(lián)度(表5)。

結(jié)果表明：(1)與自然曬干相比，烘干處理與“標(biāo)準(zhǔn)調(diào)制方法”關(guān)聯(lián)度很大，說明烘干處理調(diào)制的多變小冠花干草質(zhì)量較高，在干草調(diào)制中可優(yōu)先選用；(2)陰干和壓扁莖稈處理也可部分提高多變小冠花干草的質(zhì)量，由于小冠花莖少葉多的特點，所以壓扁莖稈對其干草質(zhì)量沒有很顯著的改善；(3)陰干處理牧草干燥速度較慢，干燥所需時間長，此種方法調(diào)制的多變小冠花干草質(zhì)量也較差，但與自然曬干相比，陰干處理可避免陽光的曝曬，因此，能在一定程度上保存相對較多的營養(yǎng)物質(zhì)。

表5 參試調(diào)制方法與“參考調(diào)制方法”的關(guān)聯(lián)度及排序Table5 The grey relational degrees between tested making methods and standard making method and their sequences

3 討論和結(jié)論

(1)裴彩霞等[15]的研究表明，各種干燥方法下牧草CP的含量從高到低的順序為烘干、陰干、曬后烘干、曬干，其中曬干樣品顯著低于烘干和陰干(P<0.05)。NDF和ADF的含量均為曬干極顯著高于烘干(P<0.01)，其他干燥方法間差異不顯著。劉忠寬等[16]的研究報道，CP等營養(yǎng)物質(zhì)以人工快速干燥失水方式最佳，其次為風(fēng)干失水方式，平攤曬干失水方式最差，各處理間達(dá)到了極顯著差異(P<0.01)；NDF和ADF以風(fēng)干處理含量最高，其次為曬干處理，烘干處理含量最低，各處理間差異極顯著(P<0.01)。裴彩霞等[18]的研究表明，干燥方法與營養(yǎng)物質(zhì)的損失量間差異顯著(P<0.05)，營養(yǎng)損失量從小到大的排列為烘干、曬干和陰干。烘干樣品營養(yǎng)物質(zhì)含量優(yōu)于曬干和陰干，烘干樣品CP等易于消化降解的營養(yǎng)物質(zhì)含量較高，而ADF、NDF含量較低。烘干與曬干和陰干相比有利于保存牧草中CP等營養(yǎng)物質(zhì)。王常慧等[18]的研究表明，高溫干燥與烘干和曬干相比有利于保存牧草中的粗蛋白等營養(yǎng)物質(zhì)。高溫干燥生產(chǎn)的干草營養(yǎng)物質(zhì)損失少，草粉品質(zhì)好，但耗能較大；曬干雖然簡便易行，但營養(yǎng)物質(zhì)的損失大，尤其是曬干翻草過程中葉的機(jī)械損失大，再加上暴曬漂白，使粗蛋白等營養(yǎng)物質(zhì)大量損失，而且易受雨淋，在牧草干燥方面不可取[18]。試驗表明，烘干能較快地完成樣品的干燥，樣品的營養(yǎng)物質(zhì)尤其是粗蛋白等易消化的營養(yǎng)物質(zhì)損失較小。而陰干處理牧草干燥緩慢，且因為多變小冠花葉多莖少，所以壓扁莖稈處理也不能顯著加快其干燥速度，導(dǎo)致此兩種處理方法的微生物數(shù)量增多，植物和微生物呼吸消耗營養(yǎng)物質(zhì)的量增大，樣品的中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量相對增加，進(jìn)一步導(dǎo)致樣品消化性能降低，與前人研究結(jié)論一致。

(2)調(diào)制方法不同，牧草單項營養(yǎng)指標(biāo)各有優(yōu)劣，綜合各營養(yǎng)指標(biāo)直觀地判斷各種調(diào)制方法的優(yōu)劣很困難。即使從養(yǎng)分的營養(yǎng)比價考慮，給每一養(yǎng)分以加權(quán)系數(shù)也不能客觀的反映各干草調(diào)制方法的優(yōu)劣。例如人們常以動物對纖維養(yǎng)分的吸收利用率低出發(fā)來判斷其在牧草及飼料全營養(yǎng)中的地位，認(rèn)為牧草及飼料的纖維含量越高質(zhì)量就越差,而忽略了纖維在調(diào)節(jié)動物營養(yǎng)生理方面的重要作用。劉長忠等[19]在日糧粗纖維水平對鵝生產(chǎn)性能、代謝激素和生化指標(biāo)的影響研究，結(jié)果表明隨著日糧粗纖維水平的增加,生長鵝的日采食量呈增加的趨勢。所以，主觀地從牧草及飼料單項營養(yǎng)成分含量的多少來評價牧草、飼料及其調(diào)制方法的優(yōu)劣不科學(xué)。應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析法對試驗中采用的4種干草調(diào)制方法進(jìn)行綜合評價，從評價結(jié)果來看，用灰色關(guān)聯(lián)度理論評價干草的調(diào)制方法是切實可行的，但方法所取因素的全面性及數(shù)據(jù)形式的合理性有待進(jìn)一步完善。

采用灰色關(guān)聯(lián)度綜合評價4種干草調(diào)制方法，得出各調(diào)制方法的優(yōu)劣順序為：烘干>陰干>壓扁莖稈>自然曬干。烘干處理的干草質(zhì)量最好，但高溫快速干燥設(shè)備價格昂貴，成本較高，在實際應(yīng)用中不易推廣；其次是陰干和壓扁莖稈，此2種方法調(diào)制的干草質(zhì)量較高且操作簡單易行，在追求干草質(zhì)量和經(jīng)濟(jì)效益的今天可優(yōu)先選用；曬干處理牧草營養(yǎng)損失大，不是理想的調(diào)制方法。

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Comprehensive evaluation with grey relational analysis of nutrition quality ofCoronillavariaby four hay making methods

XIE Yong1,WU Shu2,3,CHU Xiao-hui1,XUE Shi-ming4,ZHANG Ai-qing1,YANG Chun-meng1,SHAN Gui- lian1

(1.PastureScienceDepartment,YunnanAgriculturalUniversity,Kunming,YunnanProvince650201,China；2.GraduateSchoolofChineseAcademyofAgriculturalScience,Beijing100081,China；3.PoultryInstitute,ChineseAcademyofAgriculturalScience,Yangzhou,JiangsuProvince225125；4.YunnanProvincialAcademeofGrasslandandAnimalScience,,Kunming,YunnanProvince650212,China)

The paper used grey correlative degree analysis to evaluate four methods to make hay ofCoronillavaria.The results showed that the rank of making hay methods were:drying>shade drying> squashing stems> sun drying.The hay quality with drying was best in four methods.But,the method cann’t be expended because of the high cost of drying equipment.The second rank of methods was shade drying and squashing stems because of the better hay quality and simple process.The sun drying was not good method because of the nutrition loss of hay.

Coronillavaria；hay making methods；nutrition quality;comprehensive evaluation

2014-10-08；

2014-12-09

國家牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系(CARS-35)資助

謝勇(1993-)，男，云南曲靖人，在讀碩士。 E-mail：1076166738@qq.com 吳姝(1992-)，女，湖南漣源人，在讀碩士。與第一作者對全文有同等貢獻(xiàn)。 E-mail:526379041@qq.com 單貴蓮為通訊作者。

S 541.09

A

1009-5500(2015)02-0038-05