青貯玉米種植密度及與秣食豆混播比例對青貯品質(zhì)的影響

連 露，胡國富，李 冰，崔國文，冀國旭，閻南南

（東北農(nóng)業(yè)大學動物科學技術(shù)學院，黑龍江 哈爾濱150030）

青貯玉米（Zeamays）是青貯飼料的重要來源之一，成本低廉、產(chǎn)量高、營養(yǎng)豐富，所含碳水化合物、維生素含量高［1］。但青貯玉米的粗蛋白含量較低，進而影響了青貯飼料的營養(yǎng)價值。因此許多研究［2-4］將青貯玉米與豆科牧草混播混貯來提高粗蛋白含量，改善青貯品質(zhì)。這對于青貯玉米的發(fā)展十分重要，也是發(fā)展畜牧業(yè)的措施之一。秣食豆（Glycinemax（L.）Merr）是一種飼用型大豆，其莖葉柔嫩，纖維、脂肪含量較少，粗蛋白含量最高可達20.5%［5］。無論是制成干草還是制成青貯飼料，其適口性都很好，是牛、羊的較佳飼料。

將青貯玉米與秣食豆混播混貯，彌補了青貯飼料中粗蛋白含量的不足。研究結(jié)果表明，與單播青貯玉米相比，青貯玉米與秣食豆混播的群體生物產(chǎn)量增加明顯；混播處理粗蛋白、粗脂肪含量也顯著增加，粗纖維含量下降［6］。劉惠青［7］研究7個青貯玉米品種在3個種植密度下（62000，79500及97000株·hm-2）青貯品質(zhì)的變化發(fā)現(xiàn)，隨種植密度的增大，粗蛋白和淀粉含量下降；NDF及ADF含量均呈上升趨勢。目前，對青貯玉米與秣食豆混播青貯發(fā)酵前營養(yǎng)品質(zhì)的研究［6，8-10］以及種植密度對青貯玉米［11-13］品質(zhì)影響的研究較多，對種植密度及混播青貯發(fā)酵后的營養(yǎng)品質(zhì)研究較少。

為此，本試驗研究青貯玉米與秣食豆不同混播比例、種植密度對青貯飼料品質(zhì)的影響，從而確定青貯玉米與秣食豆混播種植的最佳密度和比例，為青貯玉米與秣食豆的混播混貯應用提供依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于黑龍江省哈爾濱市香坊農(nóng)場試驗基地，屬中溫帶大陸性氣候，土壤以黑土、黑鈣土為主，肥力適中，地力均勻。試驗地土壤（耕層0～20cm）基礎(chǔ)肥力：有機質(zhì)含量2.5%，堿解氮107.8 mg·kg-1，速效磷62.4mg·kg-1，速效鉀119.85 mg·kg-1，pH 6.58。

1.2 試驗材料

青貯玉米（‘陽光1號’）：早熟型青貯玉米，由東北農(nóng)業(yè)大學提供。

秣食豆（‘牡丹江秣食豆’）：半野生大豆，由東北農(nóng)業(yè)大學草業(yè)科學實驗室提供。

1.3 試驗設(shè)計

采用隨機區(qū)組試驗設(shè)計，設(shè)置青貯玉米的種植密度（5.4，6.2，7.95萬株·hm-2）和混播比例2個因素，即在3種青貯玉米種植密度下，青貯玉米與秣食豆按株數(shù)1∶1，1∶2和1∶3比例進行混播混收試驗，并分別進行青貯玉米單播，用以與混播對照（表1）。每個處理3次重復。各小區(qū)面積為21m2，間距0.5m。在青貯玉米蠟熟期收獲。收獲時各處理隨機選取5m2，從距莖基部3cm處割下。將樣品切成段，混勻后裝入聚乙烯塑料青貯袋內(nèi)，壓實，每袋1kg左右，用真空包裝機封口，室溫條件下貯藏50天后開啟，取樣分析。

表1 混播試驗處理Table 1 Mixed seeding treatments

1.4 測定內(nèi)容與方法

1.4.1 感官評定 青貯50天后開袋，依據(jù)《青貯飼料質(zhì)量評定標準》對青貯樣品進行感官評定［14］。

1.4.2 發(fā)酵品質(zhì)測定 感官評定后將青貯料混合均勻，按4分法取樣。稱取20g樣品放入錐形瓶中，加入去離子水180mL，搖晃均勻后，用保鮮膜覆蓋瓶口將其密封，放入4℃的冰箱中浸提，靜置24h，用四層紗布過濾制備液態(tài)樣品。pH用酸度計測定；氨態(tài)氮（NH3-N）含量測定采用苯酚-次氯酸鈉比色法［15］；乳酸（LA）含量測定利用高效液相色譜分析儀［16］；揮發(fā)性脂肪酸（VFA）含量用氣相色譜分析儀測定［17］。采用VScore評分系統(tǒng)，以氨態(tài)氮和乙酸、丙酸、丁酸為評定指標進行青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)評分［18］。滿分為100分，80分以上青貯品質(zhì)良好，60～80分青貯品質(zhì)尚可，60分以下為不良。

1.4.3 青貯營養(yǎng)品質(zhì)測定 青貯料樣品烘干粉碎后過40目篩并保存于封口袋中待測。干物質(zhì)（DM）含量的測定參考楊勝（1991）方法［19］。粗蛋白（CP）含量用FOSS全自動定氮儀測定；中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗洗滌纖維（ADF）含量用ANKOM半自動纖維分析儀測定；粗脂肪（EE）含量采用乙醚浸提法［19］；可溶性糖（WSC）和淀粉（Starch）含量采用硫酸-蒽酮比色法測定［20］。

1.4.4 數(shù)據(jù)分析 使用Excel軟件對試驗數(shù)據(jù)進行基本處理，再利用SAS統(tǒng)計分析軟件進行方差分析，結(jié)果以平均值±標準差的形式表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植密度和混播比例對青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

2.1.1 不同種植密度和混播比例對pH、乳酸、乙酸、NH3-N/TN含量的影響 不同混播比例和種植密度下青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)如表2所示。青貯玉米與秣食豆的混播比例和種植密度對青貯pH、乳酸、乙酸、NH3-N/TN含量無顯著影響。

M2B3處理pH最高，M1B4處理pH最低。單播處理時，各處理乳酸含量隨種植密度的增加呈增長趨勢；混播處理時，同比例下，除混播比例為1∶2的處理外，種植密度為6.2萬株·hm-2處理下的乳酸含量最高。除種植密度為6.2萬株·hm-2處理外，同密度下單播處理的乳酸含量高于混播處理。單播處理時，各處理NH3-N/TN值隨種植密度的增加呈降低趨勢；混播處理時，同比例下種植密度為6.2萬株·hm-2處理下的NH3-N/TN值最低。同密度下，混播處理除5.4萬株·hm-2密度外，NH3-N/TN值隨秣食豆比例增加而增加。除M2B2處理發(fā)現(xiàn)丙酸外，其他處理均未檢測到丙酸和丁酸。

表2 不同種植密度和混播比例對pH、乳酸、乙酸、NH3-N/TN含量的影響Table 2 pH，contents of lactate，acetic and NH3-N/TN under different mixed seeding rates and planting densities

2.1.2 青貯發(fā)酵品質(zhì)感官評定 各處理莖葉結(jié)構(gòu)保持良好，色澤呈褐色或黃褐色，均未發(fā)現(xiàn)有霉變現(xiàn)象。由表3可知，M1B4，M2B3，M3B4處理綜合評分為滿分20分，屬1級青貯飼料；M1B1，M2B2，M3B3處理的綜合評分為15分，為2級青貯飼料；其他處理雖然未達到滿分但也屬于1級青貯飼料。

2.1.3 青貯發(fā)酵品質(zhì)V-Score綜合評定 由表4可知，本試驗單播處理青貯后發(fā)酵品質(zhì)評分較高，在混播處理中，各處理綜合評分均高于80分，青貯發(fā)酵品質(zhì)等級為良好。6.2萬株·hm-2種植密度下青貯玉米單播單貯評分最高為98.10，其次是6.2萬株·hm-2種植密度下混播比例為1∶1的處理，種植密度為7.95萬株·hm-2混播比例為1∶3的處理V-Score綜合評分較低。

表3 青貯品質(zhì)感官評定Table 3 The sense evaluation of silage

表4 青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)V-Score綜合評分Table 4 The comprehensive score of fermentation quality of silage under V-Score

2.2 不同種植密度和混播比例對青貯營養(yǎng)品質(zhì)的影響

由表5可知，青貯玉米與秣食豆的混播比例和種植密度對青貯干物質(zhì)含量、NDF、ADF、EE含量無顯著影響。種植密度為7.95萬株·hm-2混播比例為1∶1的處理干物質(zhì)含量最高，達到了28.71%。青貯玉米單播單貯NDF、ADF含量隨密度的增加而增加。除5.4萬株·hm-2外，混播處理的NDF含量低于青貯玉米單貯；但同密度下混播處理ADF高于青貯玉米單貯。

青貯玉米與秣食豆的混播比例對青貯粗蛋白含量具有極顯著影響（P＜0.01）。同密度下，單播處理的粗蛋白含量極顯著低于混播處理（P＜0.01）；混播比例為1∶3的處理，粗蛋白含量高于混播處理1∶1和1∶2；混播比例為1∶3的處理與1∶1的處理相比，在3種種植密度下粗蛋白含量分別提高了4.07%，7.44%和7.45%；在6.2萬株·hm-2和7.95萬株·hm-2種植密度下，混播比例為1∶3的處理與1∶2的處理相比，粗蛋白含量分別提高了3.59%和0.38%。

青貯玉米種植密度對可溶性糖含量無顯著影響。單播種植時，各處理可溶性糖含量隨種植密度的增加呈增長趨勢。青貯玉米與秣食豆的混播比例對青貯可溶性糖含量具有極顯著影響（P＜0.01）。同密度下，單播處理的可溶性糖含量高于混播處理；混播比例為1∶2的處理可溶性糖含量高于1∶1和1∶3的混播處理。

青貯玉米種植密度對青貯淀粉含量具有極顯著影響（P＜0.01）。單播種植時，各處理的淀粉含量隨種植密度的增加呈降低趨勢；混播種植時，除混播比例為1∶1的處理外，同比例下，各處理淀粉含量隨種植密度的增加呈降低趨勢。青貯玉米與秣食豆的混播比例對青貯淀粉含量有顯著影響（P＜0.05）。M1B4處理淀粉含量最高，M3B2處理淀粉含量最低，二者之間差異顯著（P＜0.05）。同密度下，混播處理比例為1∶1的淀粉含量高于1∶2和1∶3的淀粉含量。

2.3 綜合評價

采用灰色關(guān)聯(lián)分析方法，將感官評價分數(shù)、VScore綜合評定分數(shù)、干物質(zhì)、粗蛋白、NDF、ADF、可溶性糖、淀粉和粗脂肪含量作為一個整體，即灰色系統(tǒng)，進行灰色相關(guān)分析。由表6可知，青貯品質(zhì)綜合評分第一的是M3B1處理，即種植密度為7.95萬株·hm-2混播比例為1∶1的處理青貯品質(zhì)綜合評分最高；評分最低的為 M2B1處理，即種植密度為6.2萬株·hm-2混播比例為1∶1的處理青貯品質(zhì)綜合評分最低。

表5 不同種植密度和混播比例下青貯營養(yǎng)品質(zhì)的變化Table 5 The change of nutritional quality of silage under different planting densities and mixed sowing ratios/%

表6 營養(yǎng)品質(zhì)和青貯品質(zhì)的灰色關(guān)聯(lián)分析Table 6 Grey relevancy analysis of nutritional quality and silage quality

3 討 論

3.1 青貯玉米種植密度及與秣食豆混播比例對青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

研究表明：青貯過程中氨態(tài)氮含量除了與發(fā)酵過程有關(guān)外，還與牧草種類及其成分含量的多少有關(guān)［21-23］。本研究發(fā)現(xiàn)，青貯玉米和秣食豆混播比例、種植密度對pH、乳酸、乙酸和NH3-N/TN含量影響不顯著。感官評價滿分為20分的多為全株玉米單貯，同時單播處理的乳酸含量高于混播處理，這可能是因為禾本科牧草玉米含有較多的可溶性碳水化合物，有利于乳酸菌將其轉(zhuǎn)化成乳酸，而豆科牧草秣食豆中含糖較低。發(fā)酵品質(zhì)青貯玉米單播單貯的V-score評分最高，乳酸含量最高達2.39%，這與顧雪瑩［9］的研究結(jié)果一致，即單貯全株玉米的發(fā)酵品質(zhì)最好。

同比例下，種植密度對pH、乳酸含量、乙酸含量和NH3-N/TN影響不顯著。這與文亦芾［24］等人研究結(jié)果相同，即種植密度對全株玉米青貯乳酸和總酸含量影響不顯著。對青貯發(fā)酵品質(zhì)有不良影響的丙酸和丁酸含量極少。青貯發(fā)酵品質(zhì)的綜合評分中，單播處理發(fā)酵品質(zhì)評分較高，說明青貯玉米單貯，發(fā)酵品質(zhì)最好。各混播處理的綜合評分均高于80分，品質(zhì)良好。

3.2 青貯玉米種植密度及與秣食豆混播比例對青貯營養(yǎng)品質(zhì)的影響

青貯玉米的營養(yǎng)品質(zhì)受很多因素影響，例如不同的種植密度會影響植株對光的利用，影響光合作用合成有機質(zhì)；不同生長時期營養(yǎng)含量的積累量不同，不同收獲期也會影響青貯玉米的養(yǎng)分含量［25-26］。

本試驗中，同密度下，混播比例對DM，NDF，ADF和粗脂肪含量影響不顯著，對粗蛋白、可溶性糖含量影響極顯著（P＜0.01），對淀粉含量影響顯著（P＜0.05）。青貯玉米與秣食豆混播比例為1∶3的處理粗蛋白含量高于1∶1和1∶2的處理，且極顯著高于單播（P＜0.01）。單播青貯玉米發(fā)酵品質(zhì)好，粗蛋白含量低，這與Contreras-Govea F E［27］的研究結(jié)果相同，與李洪影［26］研究的全株玉米單貯的粗蛋白含量最低，與高值扁豆（DolichoslabL.‘Highworth’）混貯后粗蛋白質(zhì)含量顯著增加的結(jié)果也基本一致?；觳ヌ幚淼拇值鞍缀枯^高可能是因為秣食豆中粗蛋白含量較高，隨著秣食豆混播比例的增加，混播處理中粗蛋白含量也隨之增加。單播處理的可溶性糖、淀粉含量高于混播處理，這主要是因為秣食豆中碳水化合物含量低，秣食豆混播比例的增加造成混播處理中碳水化合物的降低。

同比例下，種植密度對單播處理和混播處理的干物質(zhì)、粗蛋白、NDF、ADF、可溶性糖和粗脂肪含量影響不顯著，但對單播處理和混播處理的淀粉含量影響極顯著。隨種植密度的增加單播處理的NDF、ADF和可溶性糖含量呈增長趨勢，單播處理和混播處理的淀粉含量呈降低趨勢。這可能是由于種植密度引起的青貯原料營養(yǎng)成分發(fā)生變化所導致。與高飛［11］對3個密度（6.20，7.95，9.70萬株·hm-2）下5個青貯玉米品種單播和混播的研究結(jié)果基本一致。但各處理粗蛋白和粗脂肪含量變化趨勢無規(guī)律性，原因可能是秣食豆的加入，彌補了部分粗蛋白和粗脂肪含量的降低，具體原因有待進一步研究。

4 結(jié)論

青貯發(fā)酵品質(zhì)隨青貯玉米種植密度及混播比例的改變呈無規(guī)律性變化，但青貯玉米種植密度為6.2萬株·hm-2和7.95萬株·hm-2，混播比例為1∶1的處理，氨態(tài)氮含量較低。隨青貯玉米種植密度的增加，各處理淀粉含量呈降低趨勢；在同一種植密度下，增加秣食豆混播比例，粗蛋白質(zhì)含量呈增加趨勢。種植密度為7.95萬株·hm-2混播比例為1∶1的處理可獲得較高干物質(zhì)含量；采用灰色關(guān)聯(lián)度法進行綜合比較，青貯玉米種植密度為7.95萬株·hm-2混播比例為1∶1的處理得分最高，綜合青貯品質(zhì)最佳；其次是種植密度6.2萬株·hm-2混播比例為1∶2的處理。