2019 年不同地區(qū)全株玉米青貯品質(zhì)的分析

■李松澤 陳 雪，3 毋 昊 董佳楠 甄玉國，3 秦貴信 王 濤，3 張學峰，3*

（1.吉林農(nóng)業(yè)大學動物科學技術(shù)學院，吉林省動物營養(yǎng)與飼料科學重點實驗室，動物生產(chǎn)及產(chǎn)品質(zhì)量安全省部共建教育部重點實驗室，吉林長春130118；2.吉林農(nóng)業(yè)大學，吉農(nóng)博瑞奶?？萍佳邪l(fā)中心，吉林長春130118；3.長春博瑞農(nóng)牧集團股份有限公司，吉林省飼料工程技術(shù)研究中心，吉林長春130118）

全株玉米青貯是一種古老的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方法，始于3 000多年前，由于牧草收獲機械化，這一技術(shù)的應(yīng)用在20世紀40年代之后迅速發(fā)展[1]。隨著我國規(guī)模化牧場的發(fā)展，全株玉米青貯在我國奶牛養(yǎng)殖業(yè)中的應(yīng)用愈加受到重視，現(xiàn)已成為我國奶牛日糧中不可或缺的成分。由于玉米在多種環(huán)境下，產(chǎn)量相對穩(wěn)定，營養(yǎng)價值較高，成本相對較低，性價比較高[2]，因此，全株玉米被制作成青貯在奶牛生產(chǎn)中大量使用。但影響生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)全株玉米青貯的因素有很多，既有可控因素也有不可控因素，其中可控因素包括玉米種類、收獲時期、水分含量、制作方法、全株玉米青貯添加劑的使用等[3]；溫暖或寒冷地區(qū)常見或特有的無法控制的氣候相關(guān)因素對全株玉米青貯的生產(chǎn)和利用均產(chǎn)生不利影響[4]。而我國地域遼闊，南北和東西跨度大，不同地區(qū)氣候條件存在一定差異，導致我國不同地區(qū)全株玉米青貯品質(zhì)存在差異。因此，根據(jù)不同地區(qū)全株玉米青貯實際品質(zhì)調(diào)節(jié)其在TMR日糧中的添加量，達到精準飼喂，則顯得尤為重要，既能節(jié)約成本又能提高生產(chǎn)性能。

本試驗在2019 年1 月～12 月收集東北、西北和華北三大主要奶牛養(yǎng)殖地區(qū)大型規(guī)模化牧場的全株玉米青貯，對其營養(yǎng)價值指標和發(fā)酵指標進行評定，旨在對2019年全年不同地區(qū)全株玉米青貯品質(zhì)進行對比分析，為因地制宜地精準飼喂和改善提高下一年全株玉米青貯品質(zhì)提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 樣品采集

2019年1月～12月，共采集內(nèi)蒙古、新疆、黑龍江、河北、北京、寧夏、天津、遼寧、山東等地區(qū)的全株玉米青貯樣本151份，按照地理上的行政劃分分為西北32份（寧夏、新疆等）、華北59 份（天津、山東、河北等）、東北60 份（黑龍江、吉林、遼寧等）3 個地區(qū)。按照國家標準《飼料采樣》(GB/T14699.1—2005)進行樣品采集[5]，要求全株玉米青貯采樣在形成的橫截面上取樣，取樣使用九點法取樣，將全株玉米青貯窖橫截面分上中下等距離三層，每層又等分三個取樣點，用取樣器在截面上九點進行取樣，取樣深度約15 cm，總樣品量鮮重約1 000 g，冷凍后冷鏈郵寄至試驗室待測。

1.2 檢測方法

1.2.1 營養(yǎng)成分測定方法

將鮮樣放于65 ℃烘箱烘干至恒重，室溫回潮24 h測定初水含量。干物質(zhì)（DM）、粗蛋白（CP）、粗灰分（Ash）、粗脂肪（EE）、淀粉（Starch）參照美國分析化學學協(xié)會（AOAC）方法測定[6]。中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）含量利用美國ANKOM纖維測定儀測定[7]。非纖維性碳水化合物（NFC）可通過飼料有機物（OM）含量減去NDF、粗蛋白質(zhì)（CP）和粗脂肪（EE）含量進行估算[8]。

1.2.2 發(fā)酵品質(zhì)測定方法

取20 g 全株玉米青貯鮮樣于錐形瓶中，加入180 mL去離子水搖勻，4 ℃保存24 h，浸提液經(jīng)4層紗布過濾，再用定量濾紙過濾到錐形瓶中，濾液用于發(fā)酵指標測定。用pH計測定濾液pH。有機酸(乙酸、丙酸和丁酸)含量利用安捷倫（7890B）氣相色譜儀測定[9]參照Broderick等[10]的方法測定氨態(tài)氮∶總氮值。

1.2.3 飼喂價值評價

相對飼喂價值（RFV）采用公式（1）計算。干物質(zhì)采食量DMI（%BW）采用公式（2）計算，可消化干物質(zhì)DDM（%DM）采用公式（3）計算，DMI×DDM 的參數(shù)值選擇1.29（飼草）[11]。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

本試驗采用單因素試驗設(shè)計，用SPSS 23.0 軟件對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析，結(jié)果以“平均值±標準誤差”表示，用多重比較Duncan's法對各組間進行差異顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 常規(guī)營養(yǎng)指標分析（見表1～表4）

由表1可知，就DM而言，西北地區(qū)、東北地區(qū)和華北地區(qū)之間DM含量差異不顯著（P＞0.05），DM水平依次為30.72%，31.03%和31.17%。華北地區(qū)NDF含量顯著低于西北地區(qū)和東北地區(qū)（P＜0.05），而NFC含量極顯著高于西北地區(qū)（P＜0.01）。但西北地區(qū)CP含量極顯著高于東北地區(qū)和華北地區(qū)（P＜0.01）；三個地區(qū)全株玉米青貯的EE、Ash和ADF指標差異不顯著（P＞0.05）。

表1 2019年不同區(qū)域全株玉米青貯各營養(yǎng)成分的比較分析(DM基礎(chǔ)，%)

表2 西北地區(qū)全株玉米青貯的營養(yǎng)成分(DM基礎(chǔ)，%)

表3 東北地區(qū)全株玉米青貯的營養(yǎng)成分(DM基礎(chǔ)，%)

表4 華北地區(qū)全株玉米青貯的營養(yǎng)成分(DM基礎(chǔ)，%)

綜合表2、表3和表4來比較三個地區(qū)不同營養(yǎng)指標間的變異幅度和變異系數(shù)。由表2、表3 和表4 可知，東北地區(qū)DM、ADF、NDF、EE、Starch 和NFC 的變異系數(shù)和變異幅度均大于西北和華北地區(qū)，而就Ash和CP而言，華北地區(qū)變異幅度最大，而東北地區(qū)的變異系數(shù)最大。西北地區(qū)與華北地區(qū)相比，其ADF 和NDF 的變異系數(shù)和變異幅度均大于華北地區(qū)。而華北地區(qū)淀粉和NFC的變異系數(shù)小于西北地區(qū)，但變異幅度大于西北地區(qū)。綜上2019年全年華北地區(qū)全株玉米青貯的營養(yǎng)成分更穩(wěn)定。

2.2 發(fā)酵指標與相對飼喂價值（見表5～表7）

表5 2019年不同區(qū)域全株玉米青貯各發(fā)酵品質(zhì)的比較分析(DM基礎(chǔ))

表6 不同地區(qū)全株玉米青貯發(fā)酵品質(zhì)的分析(DM基礎(chǔ))

表7 2019年不同區(qū)域全株玉米青貯飼喂價值分析

由表5 可知，三個地區(qū)pH 值均在4.0 以下，都在合理范圍內(nèi)，且華北地區(qū)和東北地區(qū)pH 值和丙酸含量均極顯著低于西北地區(qū)（P＜0.01）。不同地區(qū)間乙酸含量差異不顯著（P＞0.05），但西北地區(qū)乙酸含量最高為3.09%，分別比東北和華北地區(qū)全株玉米青貯中的乙酸含量高了10.75%和20.23%。西北地區(qū)、東北地區(qū)和華北地區(qū)的樣品中丁酸含量分別為0.03%、0.03%、0.02%，即華北地區(qū)丁酸含量最低，但各地區(qū)間差異不顯著（P＞0.05）。在氨態(tài)氮∶總氮方面，華北地區(qū)顯著低于東北和西北地區(qū)（P＜0.05）。

在穩(wěn)定性方面，由表6 可知，東北地區(qū)全株玉米青貯的發(fā)酵指標的變異系數(shù)均最大，華北地區(qū)乙酸和氨態(tài)氮∶總氮的變異系數(shù)和變異幅度均最小。就pH、乙酸和丁酸而言，東北地區(qū)的變異幅度最大。此外，三個地區(qū)都是乙酸的變異系數(shù)＜丙酸的變異系數(shù)＜丁酸的變異系數(shù)。

表7 列出了三個地區(qū)全株玉米青貯的RFV。從RFV角度來看，華北地區(qū)全株玉米青貯的RFV顯著高于西北地區(qū)（P＜0.05），分別比東北和西北地區(qū)的RFV高了4.83%和6.85%，而東北地區(qū)RFV水平居中，與其他兩個地區(qū)差異均不顯著（P＞0.05）。

3 討論

3.1 2019年不同地區(qū)全株玉米青貯發(fā)酵指標的分析

制作全株玉米青貯的過程是微生物發(fā)酵的過程，在沒有或很少空氣的情況下，全株玉米青貯中可溶性碳水化合物在多種微生物的活動下發(fā)酵產(chǎn)生多種代謝產(chǎn)物致使全株玉米青貯飼料得到長久的貯存。在全株玉米青貯發(fā)酵最理想的情況下，同型乳酸菌作為最優(yōu)勢菌種以全株玉米青貯原料中的可溶性碳水化合物作為底物進行一系列生理代謝，最終只產(chǎn)生乳酸，從而減少干物質(zhì)和能量的損耗[12]。因此，討論全株玉米青貯的發(fā)酵指標尤為重要。pH值是衡量全株玉米青貯酸度的指標，本試驗中，西北、東北和華北三個地區(qū)的pH值平均值均低于4.0，在優(yōu)質(zhì)青貯pH值的范圍內(nèi)，且華北地區(qū)pH值最低。全株玉米青貯中的pH值與乳酸含量有強相關(guān)性，乳酸的酸度為3.86（pH），強于乙酸和丙酸的酸度，且是所有發(fā)酵產(chǎn)物中濃度最高的酸[13]，因此，推測華北地區(qū)全株玉米青貯中乳酸含量最高。此外，在本試驗中三個地區(qū)的全株玉米青貯中乙酸和丁酸含量差異不顯著，但華北地區(qū)的丁酸含量最低。由于丁酸主要是由一些腐敗菌的代謝活動所產(chǎn)生的[14]，會造成青貯中營養(yǎng)物質(zhì)的損失，因此檢出的丁酸含量越低越好。氨態(tài)氮∶總氮華北地區(qū)顯著低于西北和東北地區(qū)，證明華北地區(qū)全株玉米青貯中被微生物降解的蛋白較少[15]，發(fā)酵品質(zhì)較優(yōu)。綜上所述，就發(fā)酵效果而言，華北地區(qū)全株玉米青貯發(fā)酵效果最佳，其次是西北地區(qū)。

3.2 2019年不同地區(qū)全株玉米青貯營養(yǎng)品質(zhì)的分析

對全株玉米青貯營養(yǎng)成分的分析同發(fā)酵指標分析一樣重要。本試驗以DM、CP、ADF、NDF、Ash、EE、Starch 和NFC 這8 個指標來衡量全株玉米青貯的品質(zhì)，試圖評價全株玉米青貯營養(yǎng)品質(zhì)好壞的程度。全株玉米青貯的營養(yǎng)品質(zhì)受多種因素的影響，有研究表明[16]，全株玉米青貯中各營養(yǎng)成分含量與青貯玉米收獲時成熟度、品種、留茬高度、切割長度、壓實密度等息息相關(guān)。本試驗中三個地區(qū)全株玉米青貯中的DM含量均在最適范圍30%～35%之間，華北地區(qū)DM 含量最高，但三個地區(qū)間DM 含量沒有顯著差異，因此推測三個地區(qū)的玉米均在適宜收獲期乳熟期至蠟熟期進行收割。淀粉是全株玉米青貯飼料代謝能和瘤胃可發(fā)酵能量的主要來源，也是瘤胃微生物活動的燃料[17]，因此淀粉含量與纖維含量的高低也是評價全株玉米青貯營養(yǎng)價值高低的重要指標。在本試驗中，華北地區(qū)全株玉米青貯中的NFC 和Strach 含量高，而ADF 和NDF 含量低，說明其木質(zhì)化程度低，更易于消化，提高奶牛的DMI。而西北地區(qū)CP 含量極顯著高于其他兩個地區(qū)，這可能是由于不同地區(qū)種植的玉米品種不同和各地區(qū)氣候存在差異而導致的。除此之外，不同地區(qū)在制作全株玉米青貯時因地方環(huán)境和制作工藝等的不同，導致制作出的青貯質(zhì)量存在差異，各營養(yǎng)指標出現(xiàn)不同程度上的變異度。

3.3 2019年不同地區(qū)全株玉米青貯品質(zhì)存在差異的原因分析

首先，各地區(qū)之間所種植的玉米品種不同，地區(qū)內(nèi)部所種植的玉米品種也不統(tǒng)一。其次，各地區(qū)間氣候存在較大差異，西北地區(qū)是典型的高原季風氣候，山脈地形，日照長，晝夜溫差大，利于玉米植株營養(yǎng)物質(zhì)的積累[17]。東北地區(qū)是溫帶季風性氣候，夏季雨量較多，冬季寒冷干燥，降水量適宜。但在2019年東北地區(qū)尤其是黑龍江地區(qū)經(jīng)歷了“利奇馬”等自然災(zāi)害，臺風加暴雨使環(huán)境溫度偏低，可能影響了玉米的灌漿期，土地的積溫不足，玉米籽粒成熟度受影響，導致玉米品質(zhì)和產(chǎn)量受到影響[18]。這些因素可能是造成2019年東北地區(qū)全株玉米青貯DM、CP、EE和Starch含量是三個地區(qū)最低的原因之一。華北地區(qū)是暖溫帶半濕潤季風性氣候，四季鮮明，較長光照，冬夏較長，環(huán)境適宜，擁有著廣闊的平原，2019年華北地區(qū)雨季來的晚，結(jié)束時期與常年基本一致，雨量偏少[19]，相對東北地區(qū)受天氣因素影響較輕，因此全株玉米青貯品質(zhì)較好一些。最后，各地區(qū)的牧場在青貯壓實密度、添加劑使用情況等制作方面也存在一些差異，導致青貯品質(zhì)存在差異。

總體來看，2019 年全國玉米青貯品質(zhì)較好，與前幾年相比較品質(zhì)有較大提升[20-22]，但不同地區(qū)由于氣候、品種、地理因素和青貯制作方法等存在差異，致使不同地域的全株玉米青貯品質(zhì)存在差異。因此，應(yīng)該根據(jù)當?shù)厝暧衩浊噘A的時間、營養(yǎng)、成分來調(diào)整奶牛日糧配方。

4 結(jié)論

2019 年華北地區(qū)全株玉米青貯品質(zhì)優(yōu)于西北和東北地區(qū)且較為穩(wěn)定，其DM、Starch 和NFC高于其他兩個地區(qū)，NDF、ADF和pH值低于其他兩個地區(qū)。此外，華北地區(qū)RFV顯著高于其他兩個地區(qū)，RFV越高，玉米青貯的飼用價值越高。綜上所述，不同地區(qū)全株玉米青貯品質(zhì)存在一定差異，應(yīng)根據(jù)各地玉米青貯當前實際品質(zhì)，因地制宜地在種植、收獲、調(diào)制和飼喂等環(huán)節(jié)上進行改良，進而提高青貯品質(zhì)和利用效率，促進畜牧業(yè)高質(zhì)量發(fā)展。