朱娟娟，喻春明，陳繼康，王延周，陳平，熊和平*

(1.北方民族大學(xué)，生物科學(xué)與工程學(xué)院，寧夏 銀川 750021；2.中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所，湖南 長沙 410205)

苧麻(Boehmerianivea)又叫“中國草”，為蕁麻科苧麻屬多年生宿根性草本植物，是我國傳統(tǒng)的纖維作物。20世紀80年代初，湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)對苧麻葉的飼用價值進行研究，結(jié)果表明苧麻葉營養(yǎng)豐富，嫩莖葉的營養(yǎng)價值與全世界公認的“牧草之王”——苜蓿(Medicagosativa)相近，是很好的植物蛋白飼料原料[1-2]。嫩莖葉干料中含粗蛋白23%、粗纖維16.5%、鈣3.64%、磷0.33%,還含有豐富的類胡蘿卜素、微量元素和維生素；苧麻蛋白質(zhì)的氨基酸組成合理，高賴氨酸含量是苧麻蛋白質(zhì)最突出的特點，許多苧麻品種的賴氨酸含量超過1%[1]。苧麻的生物學(xué)特性也使苧麻作為蛋白質(zhì)飼料開發(fā)具有很大的優(yōu)勢。苧麻是多年生作物，其生態(tài)適應(yīng)性強，生物產(chǎn)量大，在高溫高濕的氣候條件下也能很好地生長。在我國南方，由于夏季高溫高濕，不適宜種植苜蓿，但種植苧麻能獲得很高的生物產(chǎn)量。曾日秋等[3]通過對20個苧麻品種進行營養(yǎng)價值分析，發(fā)現(xiàn)飼用苧麻均含有17種氨基酸，氨基酸總量同時接近或超過聯(lián)合國糧食組織和世界衛(wèi)生組織(FAO/WHO)提出的參考蛋白模式必需氨基酸與總氨基酸(EAA/TAA)比值達40%左右和必需氨基酸與非必需氨基酸(EAA/NAA)比值應(yīng)在0.6以上的標準，因此，苧麻是一種營養(yǎng)豐富的植物蛋白飼料，將成為我國南方優(yōu)質(zhì)的飼料作物。

硒元素對高等植物的生長發(fā)育具有重要的生理功能作用，是植物有益元素之一，甚至一些研究者認為硒是植物生長所必需的微量元素[4]。硒是谷胱甘肽過氧化物酶(GSH-Px)的必須組分，GSH-Px可清除脂氫過氧化物所產(chǎn)生的自由基，降低膜受過氧化損害，維持植物抗氧化系統(tǒng)，從而保證葉綠體膜結(jié)構(gòu)完好，減輕氧化損傷。同時，硒元素能夠調(diào)節(jié)植物水分狀況，增加植物葉片凈光合速率、水分含量、呼吸強度、光系統(tǒng)II(PSII)能量轉(zhuǎn)化效率，從而達到增加產(chǎn)量的效果[5-9]。然而，硒對植物體而言是把雙刃劍，適宜濃度可以恢復(fù)脅迫下受損的葉綠體結(jié)構(gòu)和功能并促進植物生長，高濃度則導(dǎo)致葉綠體結(jié)構(gòu)破壞加劇，抑制光合作用，從而造成植物體死亡。前人研究證明，在缺硒的土壤上適當基施硒肥不僅增加牧草硒元素含量而且能夠增加牧草生物產(chǎn)量、株高、葉莖比，促進牧草生長發(fā)育，同時提高植株粗蛋白、粗脂肪含量，降低粗纖維含量，提高植株抗氧化作用的能力；但超過一定范圍時牧草中的粗蛋白質(zhì)和無氮浸出物含量呈下降趨勢，而粗灰分和粗纖維的含量呈上升趨勢，同時植株抗氧化能力受到抑制[10-13]。國內(nèi)外學(xué)者致力于苧麻的研究，遍及各個方面如形態(tài)結(jié)構(gòu)、組織培養(yǎng)、飼用價值、遺傳轉(zhuǎn)化、分子生物學(xué)、化學(xué)成分以及多用途的研究等，但對微量元素如何影響飼用苧麻營養(yǎng)價值的研究較少，尤其是硒元素對飼用苧麻營養(yǎng)價值的影響尚未見報道。傳統(tǒng)中苧麻主要用于纖維生產(chǎn)，其含硒量的研究意義不大；但目前隨著對苧麻飼用化研究的深入，探索苧麻植株體內(nèi)含硒量對家畜生長發(fā)育具有重要意義。眾所周知，飼草中硒元素含量不足時，不僅影響家畜的食欲，而且降低家畜對疾病的抵抗力和畜產(chǎn)品的質(zhì)量，嚴重時引發(fā)各種疾病，如禽的滲出性素質(zhì)、胰腺壞死以及蛋孵化率降低等，而動物體內(nèi)硒的含量與飼草中硒的水平正相關(guān)[14-15]。故本研究以苧麻飼用專用品種“中飼苧1號”為研究試材，通過兩年田間試驗和一年盆栽實驗，研究基施硒元素對飼用苧麻生物量和營養(yǎng)價值的影響，旨為深入挖掘苧麻飼用價值提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

1.1.1大田試驗 試驗分別于2015和2016年6-10月在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所長沙望城試驗基地(北緯28°31′；東經(jīng)112°86′；海拔45 m)進行。該試驗基地屬亞熱帶季風(fēng)氣候帶，春季溫度變化大，夏初雨水多，伏秋高溫旱，冬季少嚴寒；平均溫度為17.2 ℃，年均降水量約1370 mm，年無霜期約270～300 d，年平均日照時數(shù)為1610.5 h，年積溫為5457 ℃。土壤類型為紅壤土，肥水條件優(yōu)良，供試苧麻采用扦插繁殖方式，于2014 年4月進行扦插，9 月移栽種植。試驗小區(qū)面積為4.5 m(長)×3 m(寬)=13.5 m2，每小區(qū)5行，行距為 60 cm，株距50 cm。刈割后施尿素300 kg·hm-2，試驗期間田間管理一致，同時做好病蟲害防治工作。

1.1.2盆栽試驗 由于大田試驗中土壤水分難以控制，為了補充和完善大田試驗，于2016年4-8月在中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所日光溫室中進行盆栽試驗。供試土壤為中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所長沙望城試驗基地0～30 cm的紅壤土，其田間最大持水量為 63.8%。試驗前土壤自然風(fēng)干，過篩去雜后裝盆，每盆(直徑 36 cm，高 28 cm)盛干土 20 kg，然后每盆施入7.5 g 復(fù)合肥。

1.2 試驗材料

供試苧麻為兩年生第二茬，品種為“中飼苧1號”，是由中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院麻類研究所選育的苧麻飼用專用品種。

1.3 試驗設(shè)計

1.3.1大田試驗 本試驗采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，共設(shè)計5個硒肥量處理，每處理重復(fù)3次。施入量分別為0、0.25、0.50、0.75和1.00 kg Se·hm-2，硒肥為亞硒酸鈉。2015和2016年均為頭麻收割后，開始試驗處理，具體操作方法為：每次刈割后，將各處理中所施亞硒酸鈉溶于1 L蒸餾水中均勻噴施于試驗小區(qū)土壤上，隨后按照常規(guī)方法進行管理。硒肥處理后，每當苧麻高度為65 cm左右時開始刈割取樣，2015年共刈割3次，2016年刈割2次。一般選擇在晴天下午沒有露水時進行，除去邊際麻蔸，每小區(qū)選取中間3行測定苧麻鮮重。隨后，每個小區(qū)稱取1 kg左右鮮樣，帶至實驗室烘箱高溫殺青(105 ℃，15 min)，在65 ℃下直至烘干。烘干樣品自然回潮，用小型粉碎機粉碎，粉碎后用密封袋密封，待以后測定苧麻植株中營養(yǎng)元素含量和飼用品質(zhì)性狀。

1.3.2盆栽試驗 本試驗采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，共設(shè)計7個硒肥量處理，每處理重復(fù)3次。施硒量分別為0、0.15、0.35、0.55、0.75、0.95和1.15 kg Se·hm-2，硒肥為亞硒酸鈉。根據(jù)公式Sef=Sepot/Af×10000/1000折算為盆栽時的施硒量，其中 Sef 為田間每公頃的施硒量(kg Se·hm-2)；Sepot為試驗中每盆的施硒量 (g Se·pot-1)；Af為田間每株苧麻的面積。2016年4月26日進行不同施硒量處理，將亞硒酸鈉溶解于蒸餾水中均勻噴灑于土壤中并混勻，待平衡一周后移栽苧麻扦插苗，當苧麻高度為70 cm左右時收割取樣，測定苧麻鮮重，隨后帶至實驗室烘箱高溫殺青(105 ℃，15 min)，在65 ℃下直至烘干，測定苧麻干重。本試驗共收割兩次。

1.4 測定指標與方法

1.4.1苧麻地上生物量 采用稱重法進行測定。

1.4.2苧麻營養(yǎng)價值 將采集的苧麻植株樣品洗凈塵沙，經(jīng)殺青(105 ℃，30 min)、70 ℃烘至恒重、不銹鋼粉碎機粉碎，過1 mm尼龍篩。采用凱氏定氮法測定粗蛋白(crude protein，CP)，索氏提取法測定粗脂肪(crude fat，CF)、灼燒法測定粗灰分(crude ash，Ash)；按照國家標準(GB/T 6434-2006)方法測定范氏中性洗滌纖維(neutral detergent fiber，NDF)與酸性洗滌纖維(acid detergent fiber，ADF)等營養(yǎng)成分含量。磷、鉀和鈣含量采用微波消解-電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-AES)測定；硒含量采用氫化物-原子熒光光譜法(GB5009.93-2010)測定。相對飼喂價值(relative feeding value，RFV)根據(jù)NDF和ADF含量計算，其計算公式為[16]：

RFV=[(88.9-0.779×ADF)×(120/NDF)/1.29]×100%

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

本試驗采用SAS 12.1統(tǒng)計分析軟件進行方差分析，不同處理間差異比較采用最小顯著差別(least significant difference，LSD)法進行多重比較，利用Microsoft Excel 2013和Sigma Plot 10.0軟件作圖。采用主成分分析和模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)進行綜合評價，選擇大田試驗地上總生物量(fresh weight，F(xiàn)W)、CP、CF、Ash、NDF、ADF、P、K、Ca和Se含量及RFV共11項指標在2015和2016年的平均值進行比較。不同處理中飼用苧麻營養(yǎng)價值的綜合評價指數(shù)(nutritional value index，NVI)計算方法和操作步驟為：

式中，Wi為各指標權(quán)重，Ni為各指標隸屬度，NVI值的范圍為0～1，高NVI值代表飼用苧麻營養(yǎng)價值良好。其中，各指標權(quán)重均由主成分分析獲得，評價指標權(quán)重值為各指標公因子方差占總公因子方差之和的比[17-18]。

評價指標的隸屬度由其所屬的隸屬度函數(shù)確定。隸屬函數(shù)可將各指標歸一化，轉(zhuǎn)化為0～1 的無量綱值。根據(jù)各指標對飼用苧麻營養(yǎng)價值的影響，總生物量、CP、CF、Ash、P、K、Ca和RFV隸屬函數(shù)采用升型函數(shù)；NDF和ADF隸屬函數(shù)采用降型函數(shù)；根據(jù)GB 26418-2010規(guī)定，飼料中Se含量最大允許量為0.5 mg·kg-1，則Se隸屬函數(shù)采用拋物線函數(shù)。評價指標的最小值和最大值作為函數(shù)的轉(zhuǎn)折點[19-21]，由于牧草中某一養(yǎng)分含量不可能為零，因此最小值參考金慧芳等[21]設(shè)置為0.1，則隸屬度值取值范圍為0.1～1.0，最大值1.0表示牧草營養(yǎng)價值最高，最低值0.1表示牧草營養(yǎng)價值最低。因此，隸屬函數(shù)升型、降型以及拋物線型表達式如下：

2 結(jié)果與分析

2.1 不同施硒量對飼用苧麻草產(chǎn)量的影響

由圖1可知，硒元素對苧麻草產(chǎn)量無顯著性影響(P>0.05)，考慮到大田試驗受外界環(huán)境影響較大，為了減少外界環(huán)境干擾，2016年開展了溫室盆栽試驗。盆栽條件下不同施硒量對苧麻草產(chǎn)量的影響如圖2所示，其結(jié)果與大田試驗相一致，進一步表明硒元素對飼用苧麻草產(chǎn)量無顯著性影響。

2.2 不同施硒量對飼用苧麻營養(yǎng)物質(zhì)含量的影響

2.2.1不同施硒量對飼用苧麻CP、CF和Ash含量的影響 由圖3可知，施用硒肥能夠改善飼用苧麻營養(yǎng)價值，但不同年份和不同刈割次數(shù)表現(xiàn)有所不同。由圖3a可知，2015年第1次施硒刈割后，與對照相比，0.25、0.50和0.75 kg Se·hm-2處理的CP含量分別增加17.1%、5.2%和6.7%，但0.50和0.75 kg Se·hm-2處理與對照間無顯著性差異(P>0.05)；1.00 kg Se·hm-2的CP含量顯著(P<0.05)降低。第2次施硒刈割后，0.25、0.50、0.75和1.00 kg Se·hm-2處理的CP含量較對照增加3.13%、7.41%、3.70%和0.28%，但均與對照間無顯著性差異。第3次施硒刈割后，0.25、0.50、0.75和1.00 kg Se·hm-2處理的CP含量較對照分別增加7.6%、13.0%、16.2%和15.4%，其中0.75和1.00 kg Se·hm-2處理與對照存在差異顯著性。由圖3a′可知，2016年兩次收獲中施硒處理中苧麻CP含量與對照間均無顯著性差異；而0.5 kg Se·hm-2處理中苧麻CP含量在第2次收獲中顯著高于1.00 kg Se·hm-2處理。

圖1 2015和2016年大田試驗中不同施硒量對苧麻地上生物量的影響Fig.1 Influences of the different dose of Se application on aboveground biomass of ramie under field experiment in 2015 and 2016 不同字母表示同一采收期內(nèi)不同處理間的差異顯著性(P<0.05)。下同。Different letters indicate significant difference among different treatments (P<0.05) at same harvested date. The same below.

圖2 2016年盆栽試驗中不同施硒量對苧麻地上生物量的影響Fig.2 Influences of the different dose of Se application on aboveground biomass of ramie under greenhouse experiment in 2016

圖3 2015和2016年大田試驗中不同施硒量對苧麻粗蛋白(a和a′)、粗脂肪(b和b′)和灰分(c和c′)含量的影響Fig.3 Influences of the different dose of Se application on crude protein (a and a′), crude fat (b and b′), and ash (c and c′) content of ramie under field experiment in 2015 and 2016, respectively

飼料中的脂肪為動物提供能量，測定其CF含量，可以作為鑒別其品質(zhì)優(yōu)劣的一個指標。2015年第1次施硒刈割后，0.25、0.50、0.75和1.00 kg Se·hm-2處理的CF含量較對照增加2.9%、32.4%、32.4%和2.9%，且0.50和0.75 kg Se·hm-2處理與對照間存在差異顯著性；第2次和第3次施硒刈割后，施硒處理中苧麻CF含量與對照間均無顯著性差異(圖3b)。2016年第1次施硒刈割后，僅0.50 kg Se·hm-2處理中苧麻CF含量略高于對照，增加幅度為9.0%，而其他施硒處理的CF含量略低于對照，但與對照間均無顯著性差異；第2次施硒刈割后，施硒處理的CF含量均高于對照，且0.50 kg Se·hm-2處理與對照間存在顯著差異(圖3b′)。

粗灰分主要為牧草中的礦物鹽或無機鹽類，是評價牧草質(zhì)量的指標之一。由圖3c和c′可知，施用硒元素能夠提高苧麻Ash含量，但不同處理、不同年份和不同刈割時間，灰分增加幅度有所不同。2015年第1次施硒刈割后，施硒處理的Ash含量均顯著(P<0.05)高于對照，0.25、0.50、0.75和1.00 kg Se·hm-2處理中Ash含量分別增加22.5%、10.5%、17.7%和6.7%；且0.25和0.75 kg Se·hm-2處理的Ash含量顯著高于0.50和1.00 kg Se·hm-2處理。第2次施硒刈割后，1.00 kg Se·hm-2處理的Ash含量均顯著(P<0.05)高于對照，而其他硒處理與對照間均無顯著性差異。第3次施硒刈割后，施硒處理的Ash含量與對照間均無顯著性差異。2016年兩次收獲中，噴硒處理的Ash含量與對照間均無顯著性差異?？傮w而言，與對照相比，0.25、0.50 、0.75和1.00 kg Se·hm-2處理中2年大田試驗平均粗蛋白含量分別提高1.52%、0.96%、-0.10%和-4.29%；粗脂肪含量分別下降0.25%、3.93%、1.54%和9.34%；粗灰分含量分別提高1.37%、1.23%、2.29%和0.85%。

2.2.2不同施硒量對飼用苧麻NDF、ADF含量及RFV的影響 由圖4可知，外源硒對飼用苧麻NDF、ADF含量和RFV的影響因年份不同而有所不同。由圖4a可知，2015年第1次施硒刈割后，0.25、0.50、0.75和1.00 kg Se·hm-2處理中苧麻NDF含量較對照增加14.0%、15.9%、8.1%和8.5%，且0.25和0.50 kg Se·hm-2處理與對照間存在差異顯著性(P<0.05)。第2次施硒刈割后，結(jié)果與第1次基本相同，且0.75和1.00 kg Se·hm-2處理與對照間存在差異顯著性(P<0.05)。第3次施硒刈割后，僅0.50 kg Se·hm-2處理中苧麻NDF含量顯著高于對照(P<0.05)。由圖4b可知，硒元素對苧麻酸性ADF含量影響較小，只有2015年第3次施硒刈割后，0.25、0.50、0.75和1.00 kg Se·hm-2處理的ADF含量較對照增加9.48%、9.14%、10.63%和6.61%，且0.50 kg Se·hm-2處理與對照間無顯著性差異。由圖4c可知，除第1次收割中0.75 kg Se·hm-2處理中RFV顯著高于對照外，其余硒處理中飼用苧麻RFV均低于對照。2016年兩次收獲中，外源硒對飼用苧麻NDF、ADF和RFV均無顯著性影響(圖4a′、b′和c′)?？傮w而言，與對照相比，0.25、0.50 、0.75和1.00 kg Se·hm-2處理中2年大田試驗平均酸性洗滌纖維含量分別增加1.92%、2.15%、2.32%和3.22%；中性洗滌纖維含量變幅分別為-2.97%、-0.97%、2.01%和2.63%；相對飼喂價值變幅分別為1.74%、-0.103%、-3.14%和-4.30%。

圖4 2015和2016年大田試驗中不同施硒量對苧麻中性洗滌纖維NDF(a和a′)、酸性洗滌纖維ADF(b和b′)含量和相對飼喂價值RFV(c和c′)的影響Fig.4 Influences of the different dose of Se application on neutral detergent fiber (a and a′), acid detergent fiber (b and b′) contents and relative feeding value (c and c′) of ramie under field experiment in 2015 and 2016, respectively

2.2.3不同施硒量對飼用苧麻營養(yǎng)元素含量的影響 由圖5a和5a′可知，土壤施硒能顯著提高苧麻硒含量，且隨著施硒量的增加，苧麻Se含量也隨之增加，最高可達到2.07 mg·kg-1。2015和2016年施硒刈割后，施硒處理中苧麻P和K含量均略有提高，除2016年第1刈割后0.50 kg Se·hm-2處理的K含量顯著高于對照外，其他時期施硒處理與對照間均無顯著性差異(圖5b、5b′、5c和5c′)。但施硒處理間相比較，2015年第1次收獲的苧麻中，0.25 kg Se·hm-2處理的P含量與1.00 kg Se·hm-2處理間存在顯著性差異；第3次收獲的苧麻中，0.75與1.00 kg Se·hm-2處理間K含量存在顯著性差異(圖5b和5c)。2015年第1次施硒刈割后，僅0.25 kg Se·hm-2處理中苧麻Ca含量顯著高于對照(P<0.05)，其他處理與對照間均無顯著性差異(P>0.05)(圖5d)。施硒處理中，0.25和0.75 kg Se·hm-2處理的Ca含量與1.00 kg Se·hm-2存在顯著性差異。第2次施硒刈割后，施硒處理中苧麻Ca含量略高于對照，但與對照間均無顯著性差異。第3次施硒刈割后，0.75 kg Se·hm-2處理中苧麻Ca含量顯著高于對照(P<0.05)，其他處理與對照間均無顯著性差異。同時，施硒處理中，0.75與1.00 kg Se·hm-2處理間Ca含量存在顯著性差異。2016年兩次收獲中，施硒處理中苧麻Ca含量與對照間均無差異顯著性；但第2次收獲中0.50和1.00 kg Se·hm-2處理的Ca含量顯著高于0.75 kg Se·hm-2處理 (圖5d′)?？傮w而言，與對照相比，0.25、0.50、0.75和1.00 kg Se·hm-2處理中2年大田試驗平均P含量分別提高7.26%、7.68%、4.63%和4.54%；K含量變幅分別為4.59%、12.31%、-2.04%和2.83%；Ca含量變幅分別為0.07%、-2.01%、1.27%和-0.59%。

2.3 營養(yǎng)價值指標間相關(guān)性分析

表1顯示苧麻營養(yǎng)價值指標間具有顯著的相關(guān)性(P<0.05)，其中Ash與CF、Ca和RFV顯著正相關(guān)，與NDF、K、CP和FW顯著負相關(guān)；CF與RFV顯著正相關(guān)，與NDF、K、P、CP、和FW顯著負相關(guān)；NDF與K、CP、FW和Se顯著正相關(guān)，與RFV顯著負相關(guān)；K與CP和FW顯著正相關(guān)，與RFV顯著負相關(guān)；P與CP顯著正相關(guān)；CP與RFV負相關(guān)，而與FW正相關(guān)；RFV與FW和Se均負相關(guān)。如果直接用上述指標進行不同處理中飼用苧麻營養(yǎng)價值的綜合評價，必然造成信息的重疊，從而影響評價結(jié)果的客觀性。因此，本研究以主成分分析為基礎(chǔ)，運用加權(quán)綜合法和模糊數(shù)學(xué)中的加乘法進行綜合評價。

2.4 施硒量對飼用苧麻營養(yǎng)價值的綜合影響

采用主成分分析結(jié)合模糊數(shù)學(xué)理論，選取大田試驗條件下不同處理飼用苧麻的FW、CP、CF、Ash、NDF、ADF、P、K、Ca和Se含量及RFV共11項指標在2015和2016年的平均值進行主成分分析，運用加權(quán)綜合法和模糊數(shù)學(xué)中的加乘法進行綜合評價。由表2可知，不同處理中飼用苧麻營養(yǎng)價值綜合評價指數(shù)(nutritional value index，NVI)依次為0.25>0.50>0.75>0>1.00 kg Se·hm-2。

圖5 2015和2016年大田試驗中不同施硒量對苧麻Se(a和a′)、P(b和b′)、K(c和c′)及Ca(d和d′)元素含量的影響Fig.5 Influences of the different dose of Se application on Se (a and a′), P (b and b′), K (c and c′) as well as Ca (d and d′) contents of ramie under field experiment in 2015 and 2016, respectively

3 討論

硒元素對高等植物的生長發(fā)育具有重要的生理作用和功能，甚至一些研究者認為硒是植物生長所必需的微量元素[22]。然而，硒元素對植物是一把雙刃劍，適宜濃度能促進植物的生長代謝、提高產(chǎn)量、改善品質(zhì)，并增強植物的抗氧化性和抗逆性；而過量濃度抑制植物的生長發(fā)育，對植物有毒害作用[5-9]。同時，不同種類植物對硒元素的表現(xiàn)也存在一定的差異性。

翁伯琦等[23]研究表明，土壤施硒量低于 0.15 kg·hm-2時，圓葉決明(Chamaecristarotundifolia)的株高、莖葉干重及總生物量隨施硒量的增加而逐漸提高；劉巘等[13]研究表明，適量施硒可提高紫花苜蓿產(chǎn)量、株高、葉莖比，促進其生長，以施硒 0.45 kg·hm-2效果最好；Lyons 等[24]研究表明，水培條件下硒元素能夠使油菜(Brassicacampestris)種子產(chǎn)量增加 43%。然而，Duma 等[25]利用水培試驗研究表明，營養(yǎng)液中添加硒元素對萵苣(Lactucasativa)產(chǎn)量無顯著性影響；Longchamp 等[26]也指出營養(yǎng)液中添加硒元素對玉米(Zeamays)幼苗生物量無顯著性影響。本研究通過兩年大田試驗和一年盆栽試驗均表明硒元素對飼用苧麻草產(chǎn)量無顯著性影響，該結(jié)果與Cartes等[27]的盆栽試驗和Broadley等[28]、P?ldma等[29]、Chilimba等[30]的大田試驗結(jié)果相同。由于土壤中硒元素的有效性與pH值密切相關(guān)，酸性土壤中硒元素與土壤礦物能夠形成難溶的氧化物或水合氧化物，并且硒酸根離子或亞硒酸根離子更易被黏土礦物吸附，導(dǎo)致有效性降低[31]。南方地區(qū)土壤偏酸，硒的有效性差，并且南方地區(qū)容易出現(xiàn)暴雨導(dǎo)致部分硒元素的流失從而降低其生物有效性，從而導(dǎo)致硒元素對飼用苧麻草產(chǎn)量無顯著性影響。

表1 飼用苧麻營養(yǎng)價值指標間的相關(guān)系數(shù)Table 1 Person correlation coefficient of nutritional value indicators in ramie

注：*，**分別表示在P<0.05，P<0.01水平差異顯著。

Note：* and ** indicated the significant difference atP<0.05 andP<0.01, respectively.

表2 不同處理各指標權(quán)重、隸屬度均值和營養(yǎng)價值綜合評價指數(shù)(NVI)及排名Table 2 Person correlation coefficient of nutritional value indicators in ramie

外源硒被植物吸收后可轉(zhuǎn)換成多種硒形態(tài)，主要以硒蛋白、硒多糖以及含硒核糖核酸等形式存在，其中硒蛋白是大分子硒的主要存在形態(tài)，能以硒代氨基酸的形式參與蛋白質(zhì)合成，從而對植物體內(nèi)氮代謝、氨基酸代謝產(chǎn)生影響[13,32]，故硒元素對牧草品質(zhì)有顯著性影響，但影響程度因牧草種類、施用方式和品種而異，如適量土壤施硒能夠增加黑麥草(Loliumperenne)和紫花苜蓿粗蛋白、粗灰分和粗脂肪含量，降低粗纖維含量[11，33]；增加裸燕麥(Avenachinensis)粗灰分、粗脂肪和粗纖維含量，降低粗蛋白質(zhì)和無氮浸出物含量[12]；但劉世亮等[32]采用葉面噴硒，紫花苜蓿粗纖維和粗脂肪含量明顯提高，而對粗蛋白質(zhì)、粗灰分和無氮浸出物含量無顯著性影響。本研究表明，當施硒量為0.25～0.75 kg·hm-2時，外源硒對飼用苧麻品質(zhì)有所改善，粗蛋白、粗脂肪和粗灰分均有所提高，但變化幅度因施硒量、年份和刈割時間有所不同。2015年，0.25、0.50和0.75 kg Se·hm-2處理的飼用苧麻粗蛋白、粗脂肪和粗灰分分別平均提高10.15%、15.53%和12.69%，8.41%、15.15%和8.14%，8.61%、10.23%和12.51%，且中性洗滌纖維和酸性纖維含量也有所提高，分別平均提高4.45%和4.34%，11.26%和3.58%，7.48%和4.65%，則造成相對飼喂價值的降低，其中0.75 kg Se·hm-2處理的飼用苧麻相對飼喂價值降低最多，達到10.19%。2016年硒元素處理中飼用苧麻粗蛋白、粗脂肪和粗灰分含量提高幅度非常小，甚至0.75 kg Se·hm-2處理中粗蛋白和粗灰分含量略有所下降，且中性洗滌纖維和酸性纖維均無顯著性影響，這可能由于本年度夏季出現(xiàn)澇災(zāi)所致。此外，施硒能夠提高飼用苧麻的硒含量，在低硒地區(qū)，對解決動物食物中硒攝入水平不足的問題有重要意義。同時，硒元素的補給也影響植物對其他營養(yǎng)元素的吸收和積累。大量研究表明，硒對作物N、P、K等營養(yǎng)元素的吸收存在不同程度的影響，目前普遍認為，適量施硒有助于提高作物對N的吸收，然而作物磷鉀對硒的反應(yīng)因施硒水平、作物品種而異[9]。硒能夠促進生菜對N和P的吸收，但抑制了對K、Na、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu 和Zn的吸收[34]；硒增加小白菜(Brassicachinens)和大豆(Glycinemax)體內(nèi)N含量，但降低P、K等元素含量[35-36]。適量施硒均可顯著提高圓葉決明和紫花苜蓿植株對N、P、K 的吸收量[13,23]；施硒后胡蘿卜(Daucus)體內(nèi)P含量的變化未呈現(xiàn)規(guī)律性，而K含量均有提高[37]。然而通過土施和葉面噴施，硒肥對玉米和小麥(Triticumaestivum)籽粒中N、P、K、S、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu等元素含量也無顯著影響[38]。兩年大田試驗均表明，當施硒量為0.25～0.75 kg Se·hm-2時，外源硒能夠促進飼用苧麻植株對P和K元素的吸收，但對Ca元素的影響程度因年份和刈割時間有所不同。

飼用苧麻為多年生宿根型草本植物，對其營養(yǎng)價值的評價不能只看單項指標[16]。主成分分析(PCA)是多元統(tǒng)計分析的重要方法[39]，能最大限度地利用幾項指標反映原來較多指標所反映的信息，綜合指標之間互不相關(guān)，還能反映原來多指標的信息，能夠典型地反映研究對象的特征。由于不同處理飼用苧麻營養(yǎng)價值指標間具有顯著相關(guān)性，則利用主成分分析對苧麻營養(yǎng)價值綜合評價具有合理性。同時，模糊數(shù)學(xué)中隸屬函數(shù)法是目前飼草營養(yǎng)價值綜合評判中常用的方法，將主成分分析與模糊數(shù)學(xué)中隸屬函數(shù)法相結(jié)合綜合評價不同處理對飼用苧麻營養(yǎng)價值的影響更具有真實性。本研究利用兩年大田試驗，選取主要營養(yǎng)價值指標(總生物量、CP、CF、Ash、NDF、ADF、RFV、Ca、P、K、Se)，利用主成分分析結(jié)合模糊數(shù)學(xué)中隸屬函數(shù)法對不同施硒量下飼用苧麻營養(yǎng)價值進行綜合評價，以確定其最佳處理?？傮w而言，主成分分析結(jié)合模糊數(shù)學(xué)中隸屬函數(shù)法能較全面地反映各處理的綜合性能，采用該方法對飼料的綜合評價切實可行性。

4 結(jié)論

外源硒對飼用苧麻草產(chǎn)量無顯著性影響，而對其營養(yǎng)價值有一定的影響，但變化幅度因施硒量、年份和刈割時間有所不同。適量的硒能提高飼用苧麻粗蛋白、粗灰分、酸性洗的纖維含量以及硒、磷、鉀和鈣元素含量，而降低中性洗纖維和粗脂肪含量。通過主成分分析結(jié)合模糊數(shù)學(xué)中隸屬函數(shù)法綜合評價表明，0.25～0.50 kg Se·hm-2范圍為該地區(qū)效果最佳施硒量，有利于提高飼用苧麻的營養(yǎng)價值。