應用隸屬函數法評價33個苧麻資源的營養品質

陳平　姜濤　喻春明　王延周　熊和平

摘要：為篩選出適宜的飼用苧麻（Boehmeria nivea）品種，對國家苧麻種質資源圃中33個苧麻資源的主要營養成分進行了測定，并利用隸屬函數法對其營養價值進行綜合評價。結果表明，33個苧麻資源主要營養平均含量為粗蛋白17.70%、粗脂肪2.60%、粗纖維24.97%、粗灰分13.83%、磷0.35%、鈣3.56%。根據隸屬函數分析結果，將33個苧麻品種分為3級，第Ⅰ級為綜合營養品質優質型5個苧麻品種，Ⅱ級為品質中等型25個品種，Ⅲ級為品質差型3個品種。研究結果表明采用隸屬函數法綜合評估苧麻的營養品質是可行的，可以較好地揭示其綜合營養品質，為飼用苧麻品種選育提供參考。

關鍵詞：苧麻（Boehmeria nivea）；營養品質；飼用資源；隸屬函數

中圖分類號：S563.1 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2015）10-2435-04

DOI：10.14088/j.cnki.issn0439-8114.2015.10.034

苧麻（Boehmeria nivea）是中國傳統的纖維作物，具有悠久的栽培歷史。苧麻纖維具有纖維長、吸濕和散熱快等優良特性，是優良的紡織原料，同時苧麻葉片營養豐富，粗蛋白含量高，還含有多種微量元素和維生素，是很好的蛋白質飼料[1，2]。研究者以苧麻喂養豬[3-5]、雞[6]、羊[7-9]、兔[10、11]，都取得了很好的效果。苧麻作為中國南方高產飼料作物已開始受到關注，并得到了一定的推廣[12]。但目前種植的主要是纖用苧麻品種，這些品種纖維的產量高，成熟時葉片少，而且葉片中粗蛋白含量顯著降低[13]，飼用性不佳。在飼用苧麻品種育種方面，目前僅有“中飼苧1號”1個飼用專用品種的報道[14]，曾日秋等[15]篩選了7個苧麻飼用品系，其中5個相對飼用價值超過100%。在飼用苧麻資源研究方面，揭雨成等[16]對30份苧麻資源進行了產量和粗蛋白測定，康萬利等[17]對120份苧麻資源進行了植物學觀察和部分品種開花期營養品質分析。作為飼用牧草開發，苧麻在營養生長期的營養品質還未見相關研究報道。

國家苧麻種質資源圃中保存了近3 000份苧麻資源，主要對其纖維產量和性能進行評價，與飼用相關的營養品質研究一直被忽視。本研究從國家苧麻種質資源圃中篩選出根型、分蔸能力和來源不同的33份種質，對其粗蛋白、粗纖維、粗灰分、鈣、磷等營養成分進行了測定，并利用隸屬函數法對其進行綜合評價，為優良基因種質資源挖掘和飼用苧麻品質選育奠定了基礎。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于中國農業科學院麻類研究所長沙望城試驗基地內，海拔45 m，28°31′N，112°86′E。屬亞熱帶氣候帶，受季風影響明顯，氣候特征為春季溫度變化大，夏初雨水多，伏秋高溫旱，冬季少嚴寒。1月為一年中氣溫最低的月份，平均氣溫為4.4 ℃，7月氣溫最高，平均氣溫為30 ℃。年無霜期為270～300 d，年平均日照時數為1 610.5 h，年均降水量約為1 370 mm。試驗地土壤為紅壤，肥水條件優良。

1.2 材料

33個苧麻資源來源于中國農業科學院麻類研究所苧麻種質資源圃，名稱及來源見表1。

1.3 試驗設計與處理

采用隨機區組試驗設計，每個品種重復2次，小區面積為3.0 m×2.6 m，每小區種植5行，每行5蔸，行距70 cm。每公頃施尿素300 kg，及時除草，適時進行田間管理。扦插苗6月移栽，8月上旬破稈（新栽苧麻的第一次收割），促使地下根莖快速生長，第二次追肥。9月采集樣品進行性狀測定。

1.4 測定方法

苧麻株高65 cm左右時取樣，中間麻蔸隨機取樣，105 ℃殺青，65 ℃烘干至恒重，經小型粉碎機粉碎后過篩，留作營養品質測定。

營養品質測定：留測樣品粉碎后過孔徑1 mm篩，測定營養成分含量。粗蛋白測定參考GB/T 6432-1994《飼料中粗蛋白測定方法》，粗脂肪測定參考GB/T 6433-2006《飼料中粗脂肪的測定》，粗纖維測定參考GB/T 6434-2006《飼料中粗纖維的含量測定 過濾法》，粗灰分的測定參考GB/T 6438-2007《飼料中粗灰分的測定》，總磷測定參考GB/T 6437-2002《飼料中總磷的測定 分光光度法》，鈣的測定參考GB/T 6436-2002《飼料中鈣的測定》。

1.5 數據處理

試驗數據采用SAS統計軟件包進行主成分分析。

隸屬函數值計算公式：

U（Xi）=（Xi-Xmin）/（Xmax-Xmin），i=1，2，3，…，n （1）

式中，Xi為指標測定值；Xmax和Xmin分別為測試材料某一指標的最大值和最小值。

如某一指標與營養品質為負相關，則用反隸屬函數進行轉換，計算公式為：

U（Xi）=1-（Xi-Xmin）/（Xmax-Xmin），i=1，2，3，…，n （2）

將各個待評價材料的各個指標的具體特性隸屬值進行累加，并求平均數。

2 結果與分析

2.1 苧麻品質測定

33個苧麻品種品質性狀見表2。由表2可見，不同品種間粗蛋白與粗纖維含量差異明顯，品種間粗蛋白含量主要集中在16%～18%。粗蛋白含量最高的苧麻品種為鄰水野麻，為21.35%，比平均值高20.62%；其次為漢中苧麻、黃金麻、紅皮苧，最低的是天柱青麻，粗蛋白含量僅為14.24%，比最高的鄰水野麻低33.3%。品種間粗纖維含量平均值為24.97%，粗纖維含量最高的為青圓6號，為30.32%，比平均值高21.43%；粗纖維含量最低的為寧都野麻，為21.44%，比青圓6號低29.29%，其次是榮昌苧麻、鄰水野麻。粗脂肪含量最高的為漣源竹根麻，為3.18%；最低的為望漠野麻，為1.85%。粗灰分含量顯示品種含礦物質的多少，大葉胖麻、黃殼早、蘄春紅麻等粗灰分含量較高，竹幾麻、寧都野麻、大葉麻2號等粗灰分含量較低。

2.2 品質指標間的相關性

利用SAS軟件對品種間各品質性狀進行簡單相關分析，結果見表3。由表3可見，粗蛋白含量與粗纖維、磷含量呈一定的負相關，與粗脂肪、粗灰分、鈣含量呈正相關。粗灰分含量與鈣含量之間呈極顯著正相關，相關系數達到0.653。

2.3 隸屬函數綜合評價

為了比較全面地反映苧麻的飼用品質，采用模糊數學中隸屬函數法，選用與苧麻飼用品質關系密切的6個營養指標即粗蛋白、粗纖維、粗脂肪、粗灰分、磷和鈣含量對33個苧麻資源抗寒性進行綜合評價，各苧麻品種的平均隸屬度（SF）及排序見表4。平均隸屬度越大，說明該品種飼用品質越好。由表4可見，綜合品質最佳（SF>0.65）的5個品種依次為鄰水野麻、蘄春紅麻、紅皮苧、漢中苧麻和漣源竹根麻，其綜合營養價值較高，歸為第Ⅰ級，可作為飼用品種選育的親本材料；綜合品質較差（SF<0.40）的3個品種分別為大葉麻2號、青桿麻和竹幾麻，歸為第Ⅲ級，不適合在飼用苧麻育種中應用；其余品種綜合品質評價居中（0.40≤SF≤0.65），歸為第Ⅱ級。

3 小結與討論

不同草食動物對牧草不同營養成分的消化利用程度存在差異，所以難以用單一指標進行營養價值的評定。隸屬函數分析法在多指標測定基礎上進行綜合評價，具有一定的客觀性和準確性，廣泛應用于植物的營養品質[18-20]和抗逆性[21-23]分析。

苧麻是蕁麻科苧麻屬多年生草本植物，不僅是優質的精紡纖維作物，也是優良的飼料作物。蛋白質含量是評價牧草的重要指標，已有研究表明，苧麻嫩莖葉的蛋白質含量在15%～26%之間[2、12、17、24]。本試驗中，各苧麻資源的粗蛋白含量介于14.24%～21.35%。各研究存在一定的差異，可能是不同品種和不同的收獲期造成的。喻春明[25]研究表明，不同的收獲時期苧麻葉片的蛋白質含量存在較大的差異，隨著收割高度從40 cm增加到70 cm，粗蛋白含量由22.67%降為19.77%。其他與營養品質相關的指標粗纖維、粗脂肪、鈣、磷的研究較少見報道，從本研究結果來看，粗脂肪、粗灰分、磷、鈣含量的平均值分別為2.60%、13.83%、0.35%、3.56%，粗纖維含量僅為24.97%，其營養價值與苜蓿相當[26、27]，尤其是鈣含量高，是很好的植物飼料蛋白質原料。而苧麻適應性強，在中國南方高溫高濕的氣候條件下種植，能夠獲得比苜蓿更高的產量，因此可作為南方地區草食動物的優良牧草。

綜上所述，本研究評測的33個苧麻品種中，根據平均隸屬函數值將其分為3級，第Ⅰ級中的5個苧麻資源分別為鄰水野麻、蘄春紅麻、紅皮苧、漢中苧麻和漣源竹根麻，它們的綜合品質較優，可以作為飼用苧麻品種選育的親本材料，用以培育營養品質和綜合性狀更優的飼用苧麻品種。

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