李影正，程榆林，徐璐璐，李萬松，嚴(yán)旭，李曉鋒，何如鈺，周陽，鄭軍軍，汪星宇，張德龍，程明軍，夏運(yùn)紅，何建美，唐祈林*

（1. 四川農(nóng)業(yè)大學(xué)玉米研究所，四川 溫江 611130；2. 四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所，牧業(yè)研究中心，四川 南充 637000；3. 四川省草業(yè)技術(shù)研究推廣中心，四川 成都 640041；4. 內(nèi)江市農(nóng)業(yè)科學(xué)院，四川 內(nèi)江 641000）

全株青貯玉米（Zea mays）是指收獲玉米鮮綠植株，經(jīng)切碎和發(fā)酵，用于牛、羊等草食牲畜飼料的玉米，因其生物量高、品質(zhì)優(yōu)、非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量高、木質(zhì)素含量低、易于栽植和貯藏時間長等特點(diǎn)，是全世界反芻動物生產(chǎn)中被廣泛應(yīng)用的飼草作物［1］。國外畜牧業(yè)發(fā)達(dá)國家非常重視青貯玉米的選育和種植，如美國2015-2017 年平均每年收獲青貯玉米面積約266.7 萬hm2，在美國高產(chǎn)奶牛的日糧配方中，青貯玉米占粗飼料來源的80%［2］。研究表明，每噸100%干物質(zhì)的優(yōu)質(zhì)青貯玉米（淀粉含量＞30%）的營養(yǎng)價值相當(dāng)于每t 優(yōu)質(zhì)苜蓿（Medicago sativa）干草（相對飼用價值≥150）的效能［3］，其在提高反芻動物的生產(chǎn)性能和經(jīng)濟(jì)效益等方面具有重要作用［4-6］。近年來，我國明確提出“糧改飼”戰(zhàn)略［7］，根據(jù)《全國種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃（2016-2020 年）》要求，我國青貯玉米種植面積達(dá)到167 萬hm2以上，才基本保證農(nóng)區(qū)草食家畜優(yōu)質(zhì)粗飼料的供應(yīng)［8］。因此，要大力開展青貯玉米等飼料作物選育與種養(yǎng)結(jié)合，促進(jìn)草食畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展。

目前，全果穗青貯是在全株青貯玉米發(fā)展過程中衍生的新技術(shù)。玉米全果穗青貯是將苞葉、穗柄、穗軸和籽粒制作青貯飼料，可減少烘干、存貯等費(fèi)用，還可以與全株玉米青貯生產(chǎn)時間錯開，緩解人工及設(shè)備壓力，降低成本。玉米果穗青貯的能量和干物質(zhì)含量與干玉米果穗相似，而淀粉利用率更高，可替代日糧50%的干籽粒［9］。研究表明，以高水分玉米籽實(shí)青貯飼料代替干玉米可增加淀粉消化率及能量的攝入和用于產(chǎn)奶的能量比例，從而提高飼料的利用效率［10］。以果穗青貯替代商品配方日糧可降低牛奶尿素水平，使乳成分中脂肪酸比例更加協(xié)調(diào)，但不會降低產(chǎn)奶量。果穗青貯用作育肥牛日糧，其生長性能、肉品質(zhì)均不低于配方日糧［11-12］。果穗青貯用于育肥豬飼料有助于增重和提升抗病性［13-15］。我國草牧業(yè)發(fā)展相對比較晚，青貯玉米作為草牧業(yè)的重要組成部分，其種質(zhì)資源評價、品種選育、高效種植及草產(chǎn)品加工貯藏等問題的相關(guān)研究還需大力推進(jìn)［16］。相對于全株青貯，果穗青貯不需要投入資金購置大型青貯飼料制作機(jī)械，并且對青貯時期的選擇更加容易，適合我國小農(nóng)戶生產(chǎn)和市場需求［17］。但目前國內(nèi)對玉米青貯的研究主要集中在全株青貯，果穗青貯在我國還是一個新事物，目前關(guān)于其青貯制作技術(shù)、品種選擇、產(chǎn)品效能、制作成本與收益方面等研究較少，有必要進(jìn)行進(jìn)一步的研究。

為了比較不同類型玉米品系的全株、果穗和秸稈青貯的產(chǎn)量、品質(zhì)等，以新組配的3 個糧飼通用青貯玉米新品系和青貯專用型雅玉青貯8 號為試驗(yàn)材料，在全株青貯、果穗青貯及秸稈青貯的生物產(chǎn)量、青貯營養(yǎng)價值和效價等方面進(jìn)行了對比研究：1）對比不同應(yīng)用型玉米在全株青貯、果穗青貯、秸稈青貯和籽粒收獲的產(chǎn)量、品質(zhì)；2）研究農(nóng)藝性狀與青貯營養(yǎng)價值和發(fā)酵品質(zhì)之間的關(guān)系；3）研究全株青貯與果穗青貯的營養(yǎng)價值和發(fā)酵品質(zhì)。以期為指導(dǎo)青貯玉米品種選育和開拓玉米果穗青貯新技術(shù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 材料與設(shè)計

試驗(yàn)地位于四川農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研發(fā)基地（N 30°33′，E 103°38′，海拔523 m），年平均氣溫15.9 ℃，極端高溫38.1 ℃，極端低溫-5.5 ℃，年平均日照時數(shù)1161.5 h，年平均降水量1012.4 mm，無霜期285 d。試驗(yàn)地土壤為沙壤土，含全氮1.71 g·kg-1，全鉀16.87 g·kg-1，全磷0.29 g·kg-1，有機(jī)質(zhì)24.88 g·kg-1。

試驗(yàn)材料MTP-044、MTP-080、MTP-082 由四川農(nóng)業(yè)大學(xué)玉米研究所組配選育，其母本為玉米-摩擦禾（Tripsacum dactyloides）-大芻草（Zea perennis）異源六倍體MTP［18］與B73 多次回交得到的漸滲系，父本為玉米自交系oh43。青貯專用型雅玉青貯8 號購自四川雅玉科技股份有限公司。所有材料育苗移栽，2020 年4 月14 日播種，采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，小區(qū)面積30 m2（3 m×10 m），4 次重復(fù)，其中1 個重復(fù)用于測定籽粒產(chǎn)量。株行距0.4 m×0.9 m，穴留雙株，密度為3600 株·hm-2。底肥施用尿素45 kg·hm-2，過磷酸鈣450 kg·hm-2，拔節(jié)期追施尿素90 kg·hm-2，大喇叭口期追施尿素150 kg·hm-2。澆透定根水，生長期間根據(jù)實(shí)際情況進(jìn)行除草和防蟲，其他同常規(guī)大田管理。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量測定及青貯制作 所有材料在乳線期3/4 時刈割收獲，收獲前選10 株有代表性植株測定株高、穗位高、葉長、葉寬、葉片數(shù)、綠葉數(shù)等農(nóng)藝性狀，其中綠葉數(shù)以葉片呈現(xiàn)綠色面積50%以上記為綠葉。測產(chǎn)時留茬高度20 cm，其中3 個重復(fù)去除邊行測定小區(qū)全株總鮮重及果穗總鮮重，1 個小區(qū)測定籽粒產(chǎn)量，最后換算為每hm2產(chǎn)量（kg·hm-2）。再隨機(jī)取1 kg 樣品65 ℃烘干后用水分含量折算各部分干物質(zhì)產(chǎn)量。根據(jù)刈割面積、鮮重和干物質(zhì)含量折算鮮、干草產(chǎn)量。測產(chǎn)后將全株和秸稈用粉碎機(jī)（9ZT-0.6，鄭州興裕公司）切碎至1～2 cm，果穗青貯籽粒破碎度≥90%，切碎長度9～10 mm，混勻裝300 g 左右于30 cm×20 cm 聚乙烯袋中，4 次重復(fù)，真空封口機(jī)（V300，東莞奧德居）抽真空、封口，青貯調(diào)制在1 d 內(nèi)完成。（25±5）℃避光保存60 d 后開袋，去掉上部5 cm 樣品，其余青貯飼料混勻，用于分析發(fā)酵品質(zhì)和營養(yǎng)成分。

1.2.2營養(yǎng)品質(zhì)測定 采用楊勝［19］的方法測定干物質(zhì)（dry matter，DM）、粗蛋白（crude protein，CP）、中性洗滌纖維（neutral detergent fiber，NDF）、酸性洗滌纖維（acid detergent fiber，ADF）、粗灰分（crude ash，CA）、粗脂肪（ether extract，EE）、鈣（calcium，Ca）和磷（phosphorus，P）含量。采用Van Soest 等［20］的方法測定酸性洗滌木質(zhì)素（acid detergent lignin，ADL）含量。采用蒽酮-硫酸法［21］測定可溶性碳水化合物（water soluble carbohydrate，WSC）含量。采用高氯酸水解-蒽酮比色法［22］測定淀粉（starch）含量。非中性洗滌纖維性碳水化合物（nonneutral detergent fiber，Non-NDF）根據(jù)公式Non-NDF（%DM）=100-CP-NDF-EE-CA計算［23］。不可利用中性洗滌纖維（unavailable neutral detergent fiber，CC）根據(jù)公式CC（%DM）=2.4×ADL計算［24］?？衫弥行韵礈?纖 維（available neutral detergent fiber，CB3）根 據(jù) 公 式CB3（%DM）=NDF-CC計 算［23］。相 對 飼 用 價 值（relative feeding value，RFV）根據(jù)公式RFV=（DDM×DMI）/1.29 計算，式中，DDM 為消化性干物質(zhì)（digestible dry matter，%），DMI 為干物質(zhì)采食量（dry matter intake，%）［25］。

1.2.3能量價值評估 根據(jù)公式GE（MJ·kg-1DM）=（CP×23.86+EE×39.36+ADF×17.58+NFE×17.58）/100 計算總能（general energy，GE）［26］，其中NFE 為 無氮浸 出物（nitrogen free extract），根 據(jù)公式NFE（%）=100-CP-EE-CF-CA計算［27］，式中：CF為粗纖維（crude fibre，CF）。根據(jù)公式TDN（%DM）=96.447-0.110CP＋0.988EE-0.799CA-0.361NDF-0.161ADF-0.811ADL-0.083starch計算總可消化養(yǎng)分（total digestible nutrient，TDN）［28］。參照NRC［23］的公式計算消化能（digestible energy，DE）、代謝能（metabolic energy，ME）、維持凈能（net energy for maintenance，NEM）、增重凈能（net energy for gain，NEG），公式如下：DE（MJ·kg-1DM）=0.04409×TDN×4.184，ME（MJ·kg-1DM）=0.82×DE，NEM（MJ·kg-1DM）=1.37ME-0.138ME2＋0.0105ME3-1.12，NEG（MJ·kg-1DM）=1.42ME-0.174ME2＋0.0122ME3-1.65。 根 據(jù) 公 式NEL（MJ·kg-1DM）=［0.9265-（0.00793×ADF）］/0.4536×4.18 計 算 泌 乳 凈 能（net energy for lactation，NEL）［29］。

1.2.4青貯發(fā)酵品質(zhì)分析 青貯袋開封后準(zhǔn)確稱取樣品20 g，加入180 mL 蒸餾水混合均勻，置于搖床15 min，用4 層紗布和定性濾紙過濾，制備青貯浸提液［30］，浸出液經(jīng)0.45 μm 微孔濾膜過濾，-20 ℃保存待測。采用梅特勒托利多FE20 型pH 計（瑞士）測定樣品pH 值，并計算費(fèi)氏評分（Flieg score，F(xiàn)S），F(xiàn)S=220+（2×DM-15）-（40×pH）［31］。采用苯酚-次氯酸鈉比色法測定氨態(tài)氮（ammonia nitrogen，AN）含量，利用粗蛋白測定的全氮來計算氨態(tài)氮/總氮（total nitrogen，TN）（AN/TN）［32］。取另1 份濾液于4000 r·min-1冷凍離心機(jī)（5810R，美國貝克曼庫爾特）中離心15 min，將上清液用0.45 μm 的微孔濾膜過濾于5 mL 的離心管中，采用高效液相色譜法分析濾液中乳酸（lactic acid，LA）、乙酸（acetic acid，AA）和丁酸（butyric acid，BA）含量［33］。

1.3 數(shù)據(jù)處理

使用Excel 2019 對數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總和整理。采用IBM SPSS 27.0 進(jìn)行方差分析，采用Duncan 氏進(jìn)行多重比較，所有數(shù)據(jù)表示為平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種（系）玉米重要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量比較

4 個品種（系）生育期變幅為120～123 d，均為中熟材料，品種（系）農(nóng)藝性狀見表1。品種（系）間株高、葉長、葉寬、穗行數(shù)及穗粗差異顯著（P＜0.05），而穗位高、莖粗及行粒數(shù)差異不顯著（P＞0.05）。葉片數(shù)和綠葉數(shù)是玉米持綠性鑒定的重要指標(biāo)，品種（系）間葉片數(shù)、綠葉數(shù)及綠葉比差異顯著（P＜0.05），其中，MTP-080 綠葉數(shù)及綠葉比最高，MTP-082 次之，雅玉青貯8 號和MTP-044 較低，據(jù)此將供試4 個品種（系）持綠性強(qiáng)弱劃分為MTP-080＞MTP-082＞MTP-044=雅玉青貯8 號。生物產(chǎn)量是青貯玉米組配和篩選的重要指標(biāo)。產(chǎn)量分析表明，全株鮮產(chǎn)量MTP-082 最高，其次是MTP-080、MTP-044，3 個新品系全株鮮產(chǎn)量均顯著高于雅玉青貯8 號（P＜0.05）。全株干產(chǎn)量MTP-082 最高，顯著高于MTP-044、MTP-080 以及雅玉青貯8 號（P＜0.05）。MTP-082 果穗鮮產(chǎn)量顯著高于其他3 個品種（系）（P＜0.05），MTP-080 與MTP-044 無顯著差異（P＞0.05）；果穗收獲指數(shù)變幅為47.85～54.74，其中MTP-082 果穗干產(chǎn)量顯著高于其他新品種（系）。籽粒收獲指數(shù)變幅為40.87～43.48，其中MTP-082 籽粒產(chǎn)量達(dá)到8.48 t·hm-2，顯著高于MTP-044（7.85 t·hm-2）、MTP-080（7.73 t·hm-2）及雅玉青貯8 號（7.65 t·hm-2）。

表1 不同品種（系）重要農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量比較Table 1 Agronomic and yield traits in different varieties

2.2 不同品種（系）玉米全株和果穗青貯營養(yǎng)價值比較

各品種（系）在3/4 乳線期收獲，全株和果穗青貯營養(yǎng)成分見表2，MTP-082 全株青貯粗蛋白含量顯著高于雅玉青貯8 號和MTP-044（P＜0.05），但與MTP-080 差異不顯著。品種（系）間粗脂肪和粗灰分含量無顯著差異（P＞0.05）；中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量差異顯著（P＜0.05），其中MTP-080 和雅玉青貯8 號顯著高于MTP-044 及MTP-082；品種（系）間酸性洗滌木質(zhì)素差異不顯著（P＞0.05）；MTP-044 非中性洗滌纖維性碳水化合物顯著高于雅玉青貯8 號及MTP-080（P＜0.05），但與MTP-082 無顯著差異（P＞0.05）；品種（系）間不可利用中性洗滌纖維與可利用中性洗滌纖維含量差異不顯著（P＞0.05）。MTP-082 淀粉含量顯著高于其他3 個材料（P＜0.05），并且MTP-082 可溶性碳水化合物含量也高。相對飼用價值是評價青貯營養(yǎng)價值的重要指標(biāo)，4 個材料間相對飼用價值差異顯著（P＜0.05），其中MTP-082 和MTP-044 顯著高于雅玉青貯8 號和MTP-080（P＜0.05）。

表2 不同品種（系）玉米全株和果穗青貯營養(yǎng)成分及飼用價值比較Table 2 Nutritional quality of whole-plant silage（WPS）and whole-ear silage（WES）in different maize varieties

品種（系）間果穗青貯干物質(zhì)含量差異顯著（P＜0.05），雅玉青貯8 號顯著高于其他品種（系）（P＜0.05），這可能是由于雅玉青貯8 號綠葉數(shù)少持綠性相對較差所致。MTP-082 粗蛋白含量與雅玉青貯8 號差異不顯著（P＞0.05），但顯著高于MTP-044 和MTP-080（P＜0.05）。品種（系）間粗灰分含量無顯著差異（P＞0.05）。MTP-044 中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維以及酸性洗滌木質(zhì)素含量顯著高于其他品種（系）（P＜0.05）。MTP-082 非中性洗滌纖維性碳水化合物顯著高于MTP-044（P＜0.05），但與雅玉青貯8 號和MTP-080 無顯著差異（P＞0.05）。雅玉青貯8 號淀粉含量與MTP-080 及MTP-082 差異不顯著（P＞0.05）。品種（系）間可溶性碳水化合物含量差異不顯著（P＞0.05）。MTP-082 果穗青貯相對飼用價值顯著高于MTP-044 和MTP-080（P＜0.05），但與雅玉青貯8 號差異不顯著（P＞0.05）。

2.3 不同品種（系）玉米全株和果穗青貯能量價值比較

4 個品種（系）間全株青貯總能差異不顯著（表3），但MTP-082 單位面積總能和單位面積總可消化養(yǎng)分顯著高于其他品種（系）（P＜0.05）。MTP-044 的總可消化養(yǎng)分、消化能、代謝能、維持凈能及增重凈能顯著高于雅玉青貯8 號和MTP-080（P＜0.05），但與MTP-082 無顯著差異（P＞0.05）；MTP-082 與MTP-044 的泌乳凈能顯著高于雅玉青貯8 號和MTP-080（P＜0.05），MTP-082 與MTP-044 無顯著差異（P＞0.05）。

表3 不同品種（系）玉米全株和果穗青貯能量價值比較Table 3 Energy value of whole-plant silage（WPS）and whole-ear silage（WES）in different maize varieties

雅玉青貯8 號果穗青貯總能顯著高于其他3 個品系（P＜0.05），但MTP-082 單位面積總能和單位面積總可消化養(yǎng)分顯著高于其他3 個品種（系）（P＜0.05），這是由于MTP-082 全株、果穗生物產(chǎn)量高所致。MTP-082 的總可消化養(yǎng)分、消化能、代謝能、維持凈能及增重凈能與雅玉青貯8 號無顯著差異（P＞0.05），但顯著高于MTP-044 和MTP-080（P＜0.05）。MTP-082、雅玉青貯8 號及MTP-080 泌乳凈能差異不顯著（P＞0.05），但均顯著高于MTP-044（P＜0.05）。

2.4 不同品種（系）玉米全株和果穗青貯發(fā)酵品質(zhì)比較

各品種（系）全株青貯pH 為3.53～3.80（表4），其中MTP-080 顯著低于其他品種（系）（P＜0.05）。MTP-080乳酸含量顯著高于其他3 個品種（系）（P＜0.05），4 個品種（系）乳酸∶乙酸差異不顯著（P＞0.05）。所有品種（系）的氨態(tài)氮/總氮均小于10%。此外，所有品種（系）發(fā)酵費(fèi)氏評分均在110 分以上，青貯發(fā)酵品質(zhì)總體評價均為優(yōu)級。

表4 不同品種（系）玉米全株和果穗青貯發(fā)酵品質(zhì)比較Table 4 Fermentation quality of whole-plant silage（WPS）and whole-ear silage（WES）in different maize varieties

各品種（系）果穗青貯pH 為3.56～4.07，其中MTP-044 顯著高于其他品種（系）（P＜0.05），MTP-080、MTP-082 與雅玉青貯8 號差異不顯著（P＞0.05）。雅玉青貯8 號乳酸含量顯著低于其他3 個品種（系）（P＜0.05），MTP-080 乳酸∶乙酸顯著高于其他品種（系）。4 個品種（系）果穗青貯的氨態(tài)氮/總氮均保持在較低水平。此外，供試品種（系）果穗青貯發(fā)酵費(fèi)氏評分均在120 分以上，果穗青貯發(fā)酵品質(zhì)總體評價均為優(yōu)級，其中MTP-082 和雅玉青貯8 號費(fèi)氏評分均超過150，其用于果穗青貯效果優(yōu)良。

2.5 玉米不同青貯方式的能量價值比較

不同收獲器官的青貯能量價值各項(xiàng)指標(biāo)均存在顯著差異（P＜0.05）（表5）。果穗青貯的總能、總可消化養(yǎng)分、消化能、代謝能、維持凈能、增重凈能及泌乳凈能均顯著高于全株和秸稈青貯（P＜0.05），說明果穗青貯效能好、質(zhì)量高。但全株青貯單位面積總能、單位面積總可消化養(yǎng)分最高，果穗青貯其次，秸稈青貯最低。相對飼用價值是評價飼草總體質(zhì)量和定價的一個重要參考指標(biāo)，果穗青貯相對飼用價值高達(dá)308.41，是全株青貯的2.05 倍和秸稈青貯的3.37 倍，全株青貯相對飼用價值是秸稈青貯的1.64 倍，而秸稈青貯的相對飼用價值（91.65）低于100，飼用價值較低。

表5 不同青貯方式的能量價值比較Table 5 Comparison of energy value of different silage type

2.6 重要農(nóng)藝性狀與青貯飼料營養(yǎng)價值和發(fā)酵品質(zhì)的相關(guān)性

重要農(nóng)藝性狀與青貯飼料營養(yǎng)價值和發(fā)酵品質(zhì)的相關(guān)性分析表明（表6），玉米葉片數(shù)與全株鮮產(chǎn)量顯著正相關(guān)（P＜0.05）。綠葉數(shù)與全株鮮產(chǎn)量、粗蛋白以及可溶性碳水化合物含量顯著正相關(guān)（P＜0.05），與青貯飼料pH 顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05），青貯飼料乳酸含量與pH 顯著負(fù)相關(guān)（P＜0.05）。此外，可溶性碳水化合物與全株鮮產(chǎn)量、粗蛋白含量顯著正相關(guān)（P＜0.05），淀粉含量與果穗鮮、干產(chǎn)量均顯著正相關(guān)（P＜0.05）。

表6 重要農(nóng)藝性狀與青貯飼料營養(yǎng)價值和發(fā)酵品質(zhì)之間的相關(guān)性Table 6 Correlation between important agronomic traits，nutritional value and fermentation quality of silage

3 討論

3.1 青貯玉米材料的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量評價

優(yōu)質(zhì)青貯玉米品種必須具有優(yōu)良的農(nóng)藝性狀、高的生物產(chǎn)量和青貯發(fā)酵質(zhì)量。全株生物產(chǎn)量是青貯玉米品種選育和生產(chǎn)中最重要的指標(biāo)，不同生物產(chǎn)量可以反映不同品種的生產(chǎn)性能及適應(yīng)性。糧飼通用型青貯玉米因具有高的生物產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量及良好的持綠性，使其在收獲季節(jié)可隨市場需求變化情況做出制作青貯或收獲籽粒的選擇［34］。本研究中，4 個參試青貯玉米品種（系）表現(xiàn)最好的為糧飼通用型新品系MTP-082，其鮮、干生物產(chǎn)量分別達(dá)62.00 和20.32 t·hm-2，果穗鮮、干產(chǎn)量分別達(dá)20.72 和10.58 t·hm-2，籽粒產(chǎn)量達(dá)8.48 t·hm-2，比專用型青貯玉米雅玉青貯8 號具有顯著優(yōu)勢。研究表明，青貯玉米的生物產(chǎn)量與株高、穗位高、莖粗、綠葉數(shù)等重要農(nóng)藝性狀顯著正相關(guān)［34］，但株高和穗位高太高不利于收獲期抗倒伏。與其他材料相比，糧飼通用型品系MTP-082 株高和穗位高適中，有利于抗倒伏，同時MTP-082 莖粗和行粒數(shù)顯著高于其他材料，由此側(cè)面驗(yàn)證了選育糧飼通用的玉米品種如MTP-082 作為青貯利用性價比優(yōu)。

3.2 全株和果穗青貯玉米的營養(yǎng)成分和發(fā)酵品質(zhì)評價

根據(jù)國家青貯玉米品質(zhì)分級標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，一級全株青貯玉米的NDF≤45%，ADF≤23%，淀粉≥25%，CP≥7%；二級青貯玉米的NDF≤50%，ADF≤26%，淀粉≥20%，CP≥7%［35］。本試驗(yàn)中，4 個供試材料粗蛋白含量為8.13%～8.97%，NDF 含量為41.50%～44.20%，ADF 含量為23.33%～27.82%，淀粉含量為26.74%～33.98%。供試品種（系）除ADF 外，其他指標(biāo)均達(dá)到了國家二級標(biāo)準(zhǔn)。其中，糧飼通用型品系MTP-082 基本達(dá)到了國家一級標(biāo)準(zhǔn)。高的可溶性糖含量是青貯時乳酸菌大量繁殖形成乳酸所必需的［30，36］。本試驗(yàn)中，糧飼通用型品系MTP-082 可溶性碳水化合物最高且顯著高于青貯專用型品種雅玉青貯8 號，這為形成良好的發(fā)酵品質(zhì)奠定了基礎(chǔ)。pH 是評價青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的重要指標(biāo)，本試驗(yàn)中4 個品種（系）pH 均在4.2 以下，其中MTP-080 的pH 值為3.53，顯著低于其他3 個品種（系），這可能是由于MTP-080 持綠性太強(qiáng)（收獲期綠葉比為76.31%）導(dǎo)致全株水分太高，進(jìn)而導(dǎo)致青貯后過酸，說明青貯玉米選擇中不宜選擇持綠性太強(qiáng)的品種。

本試驗(yàn)4 個品種（系）果穗青貯的總能、總可消化養(yǎng)分、消化能、代謝能、維持凈能、增重凈能以及泌乳凈能均顯著高于全株和秸稈青貯，發(fā)酵后其pH 為3.56～4.07，氨態(tài)氮含量也較低，乳酸含量為1.69%～2.96%，費(fèi)氏評分均在120 分以上，發(fā)酵品質(zhì)較好，表明玉米果穗青貯的效能好、質(zhì)量高。前人研究表明，果穗青貯的能量和干物質(zhì)含量與干玉米果穗相似，但淀粉利用率更高［9］。與蒸汽壓片玉米及干玉米粉相比，果穗青貯具有更高的淀粉消化率，在奶牛飼喂時添加果穗青貯制作的全混合日糧（total mixed ration，TMR）能明顯促進(jìn)奶牛高產(chǎn)［37］。本試驗(yàn)中4 個品種（系）果穗青貯的淀粉含量在50%以上，非纖維性碳水化合物和粗脂肪含量顯著高于秸稈和全株青貯，相對飼用價值高達(dá)300 以上，飼喂果穗青貯料不僅可以替代部分日糧淀粉，而且還能提高反芻動物瘤胃對淀粉和纖維素的消化率。

3.3 農(nóng)藝性狀與青貯品質(zhì)的相關(guān)性

全株玉米青貯品質(zhì)與其農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量息息相關(guān)。其中持綠性作為青貯玉米選育中重要的目標(biāo)性狀，研究其與青貯品質(zhì)的關(guān)系對指導(dǎo)選育高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的青貯玉米品種具有重要意義。玉米持綠性的定量指標(biāo)前人做了大量研究，常用的指標(biāo)有保綠度［38］、成熟期綠葉數(shù)、綠葉面積［39-40］等，本研究以收獲期綠葉數(shù)來衡量不同品種的持綠性。本試驗(yàn)中綠葉數(shù)與全株鮮產(chǎn)量顯著正相關(guān)，與果穗干產(chǎn)量呈正相關(guān)，但沒有達(dá)到顯著性。劉曉等［34］研究表明，青貯玉米較多的綠葉有利于光合作用和光合產(chǎn)物向籽粒運(yùn)輸。田宏等［41］、李波等［42］以及孫志強(qiáng)等［43］的研究均表明，綠葉數(shù)與青貯玉米生物產(chǎn)量呈正相關(guān)。因此，選育高產(chǎn)青貯玉米品種需要更多考慮持綠性。持綠性也影響青貯玉米營養(yǎng)價值和發(fā)酵品質(zhì)，前人研究表明，綠葉數(shù)越多的品種青貯品質(zhì)和適口性也較好［34］。持綠將延緩植株衰老和失水速率，這有利于延長收獲時間以滿足青貯時所需的最佳干物質(zhì)含量。

本研究表明，粗蛋白含量與綠葉數(shù)顯著正相關(guān)，這與張亞軍等［44］的研究結(jié)果一致，因此在生產(chǎn)中要考慮收獲期綠色器官占優(yōu)勢的高產(chǎn)品種青貯。劉曉等［34］與孫峰成等［45］研究表明，粗蛋白和淀粉含量之間密切相關(guān)，本研究中，粗蛋白與可溶性碳水化合物含量極顯著相關(guān)，與淀粉含量有一定的正相關(guān)性，但不顯著，這與前人的結(jié)果相似。持綠性與可溶性碳水化合物含量呈極顯著正相關(guān)，這可能是由于綠色葉片中含有更多的可溶性碳水化合物成分所致。此外，綠葉數(shù)與青貯發(fā)酵后pH 顯著負(fù)相關(guān)，與乳酸含量極顯著正相關(guān)，這與孫志強(qiáng)等［43］的研究結(jié)果相似。這可能是由于可溶性碳水化合物作為青貯發(fā)酵過程中被乳酸菌直接利用的發(fā)酵底物，通?？扇苄蕴妓衔锖吭礁?，青貯發(fā)酵產(chǎn)生的乳酸越多，pH 越低。目前在青貯玉米選育中要求植株持綠性適中，有一定的可溶性糖，秸稈成熟及含水率適宜，更會產(chǎn)生優(yōu)質(zhì)青貯。本研究中，新品系MTP-082 全株和果穗產(chǎn)量均高，且在持綠性好的同時其含水率適宜，是一個優(yōu)良的糧飼通用型青貯玉米材料。

3.4 果穗青貯的應(yīng)用價值

果穗青貯是一項(xiàng)顛覆性技術(shù)，研究表明，以高水分玉米籽實(shí)青貯飼料代替干玉米可增加淀粉消化率和能量的攝入及用于產(chǎn)奶的能量比例，從而提高飼料的利用效率［9］。Mitani 等［12］研究表明，以果穗青貯替代商品配方日糧可降低牛奶尿素水平，使乳成分中脂肪酸比例更加協(xié)調(diào)，但不會降低產(chǎn)奶量。果穗青貯用作育肥牛日糧，其生長性能、肉品質(zhì)均不低于配方日糧［11］。在本研究中，果穗青貯泌乳凈能顯著高于全株和秸稈青貯，而果穗青貯的維持凈能和增重凈能與全株青貯無顯著差異。此外，也有研究表明果穗青貯可用于育肥豬飼料，Capraro 等［15］研究表明，果穗青貯料飼喂育肥豬對胃的發(fā)育是有益的，育肥豬中添加果穗青貯替代傳統(tǒng)配方飼料有助于增重和提高磷元素的攝入［13］。此外，Mason 等［14］的研究表明飼糧中添加果穗青貯降低了育肥豬胃炎的發(fā)病率。本研究中果穗青貯相對飼用價值是全株青貯的2.05 倍，是秸稈青貯的3.37 倍，果穗青貯飼用品質(zhì)極佳，可以作為精飼料用于肉牛、奶牛及育肥豬養(yǎng)殖。此外，果穗用作青貯相對于收獲籽?？梢詼p少晾曬和烘干的時間及人工成本。果穗青貯加工過程前后銜接比較緊密，在青貯發(fā)酵過程中，酸性pH 可以抑制酪酸菌、大腸桿菌等有害微生物的生長，避免了營養(yǎng)物質(zhì)分解流失，有研究指出果穗青貯的黃曲霉毒素、嘔吐毒素檢出率遠(yuǎn)低于國家標(biāo)準(zhǔn)［46］。

經(jīng)實(shí)驗(yàn)室養(yǎng)分測定，每t 絕干的青貯玉米（淀粉含量≈30%）的營養(yǎng)價值與相對飼用價值為150 的苜蓿干草相當(dāng)［3］。趙全剛［37］的研究表明，以干物質(zhì)價格、淀粉價格以及淀粉外物質(zhì)價格分別計算全株青貯和果穗青貯的總購買價格，果穗青貯比全株青貯性價比更高。喬艷輝等［46］研究表明，如果以籽粒玉米的市場價格確定果穗的價格，種植戶每hm2收入將增加約2250～4500 元。本研究對不同應(yīng)用型玉米在全株青貯、果穗青貯、秸稈青貯的生物產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量、青貯營養(yǎng)價值等方面進(jìn)行了對比研究，從青貯干物質(zhì)含量看，果穗青貯是全株青貯的1.34 倍；從品質(zhì)和能效上看，果穗青貯的淀粉含量、脂肪含量、總能、總可消化養(yǎng)分、消化能、代謝能、維持凈能、增重凈能以及泌乳凈能均顯著高于全株青貯；從相對飼用價值上看，果穗青貯是全株青貯的2.05 倍，果穗青貯飼用品質(zhì)極佳。

在生產(chǎn)應(yīng)用方面，種植糧飼通用型青貯玉米可以根據(jù)實(shí)際情況采用全株青貯、果穗青貯或籽粒收獲等多種方式。果穗青貯時間最好是在全穗50%～55%干物質(zhì)收獲（即籽粒黑色層剛出現(xiàn)），這時，淀粉累積達(dá)到最大（如過熟，不利于壓實(shí)且苞葉和穗軸消化率快速降低），且利于發(fā)酵與壓實(shí)（理想壓實(shí)密度480 kg·m-3）。果穗青貯可使用收割機(jī)割臺脫穗后直接粉碎，或者先摘果穗后集中粉碎儲藏于青貯窖或裹包。果穗青貯兼具全株青貯和籽粒收獲的優(yōu)點(diǎn)，例如不需要籽粒脫水的曬場、減少用工和時間成本、儲存減少霉變，在淀粉利用率、提升飼喂價值等方面具有一定優(yōu)勢，應(yīng)用潛力巨大［9，46］。無論在北方還是南方，因地制宜發(fā)展玉米果穗青貯，不僅可增加農(nóng)民收入也可為畜牧產(chǎn)業(yè)提供高價值、高效能的飼料；如北方玉米主產(chǎn)區(qū)，可以制作果穗青貯運(yùn)輸西藏、青海及四川等高原牧區(qū)，促進(jìn)飼料品質(zhì)提升，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)飼草料周年供應(yīng)；在西南山區(qū)或丘陵區(qū)，在大量坡耕地種植玉米難于開展機(jī)械化青貯以及陰雨寡照導(dǎo)致收獲籽粒缺乏晾曬條件的情況下，因地制宜發(fā)展糧飼通用玉米用于果穗青貯將有利于畜牧業(yè)節(jié)本、增效與增收。

4 結(jié)論

糧飼通用型青貯玉米具有全株青貯產(chǎn)量高、持綠性好、青貯營養(yǎng)價值和發(fā)酵品質(zhì)優(yōu)等特性，不僅可做全株青貯和籽粒應(yīng)用，也是制作果穗青貯的優(yōu)質(zhì)原料。收獲期綠葉比為60%～70%可以作為優(yōu)質(zhì)糧飼通用型青貯玉米全株青貯的參考指標(biāo)。果穗青貯相對全株青貯具有更高的淀粉和非纖維性碳水化合物含量，相對飼用價值極高，同時果穗青貯能量價值更高，因地制宜發(fā)展果穗青貯將有利于種養(yǎng)殖業(yè)節(jié)本增效。