青貯玉米種植密度及與秣食豆混播比例對青貯品質的影響

連 露，胡國富，李 冰，崔國文，冀國旭，閻南南

（東北農業大學動物科學技術學院，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、產量高、營養豐富，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。這對于青貯玉米的發展十分重要，也是發展畜牧業的措施之一。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）青貯品質的變化發現，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酵前營養品質的研究［6，8-10］以及種植密度對青貯玉米［11-13］品質影響的研究較多，對種植密度及混播青貯發酵后的營養品質研究較少。

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。

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）基礎肥力：有機質含量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，由東北農業大學提供。

秣食豆（‘牡丹江秣食豆’）：半野生大豆，由東北農業大學草業科學實驗室提供。

1.3 試驗設計

采用隨機區組試驗設計，設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，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 測定內容與方法

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

1.4.2 發酵品質測定 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樣品。pH用酸度計測定；氨態氮（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，以氨態氮和乙酸、丙酸、丁酸為評定指標進行青貯飼料發酵品質評分［18］。滿分為100分，80分以上青貯品質良好，60～80分青貯品質尚可，60分以下為不良。

1.4.3 青貯營養品質測定 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（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 數據分析 使用Excel軟件對試驗數據進行基本處理，再利用SAS統計分析軟件進行方差分析，結果以平均值±標準差的形式表示。

2 結果與分析

2.1 不同種植密度和混播比例對青貯發酵品質的影響

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酵品質如表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處理發現丙酸外，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 青貯發酵品質感官評定 各處理莖葉結構保持良好，色澤呈褐色或黃褐色，均未發現有霉變現象。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 青貯發酵品質V-Score綜合評定 由表4可知，本試驗單播處理青貯后發酵品質評分較高，在混播處理中，各處理綜合評分均高于80分，青貯發酵品質等級為良好。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 青貯品質感官評定Table 3 The sense evaluation of silage

表4 青貯飼料發酵品質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品質的影響

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

采用灰色關聯分析方法，將感官評價分數、VScore綜合評定分數、干物質、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，進行灰色相關分析。由表6可知，青貯品質綜合評分第一的是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的處理青貯品質綜合評分最低。

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

表6 營養品質和青貯品質的灰色關聯分析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酵品質的影響

研究表明：青貯過程中氨態氮含量除了與發酵過程有關外，還與牧草種類及其成分含量的多少有關［21-23］。本研究發現，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化成乳酸，而豆科牧草秣食豆中含糖較低。發酵品質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］的研究結果一致，即單貯全株玉米的發酵品質最好。

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。對青貯發酵品質有不良影響的丙酸和丁酸含量極少。青貯發酵品質的綜合評分中，單播處理發酵品質評分較高，說明青貯玉米單貯，發酵品質最好。各混播處理的綜合評分均高于80分，品質良好。

3.2 青貯玉米種植密度及與秣食豆混播比例對青貯營養品質的影響

青貯玉米的營養品質受很多因素影響，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；不同生長時期營養含量的積累量不同，不同收獲期也會影響青貯玉米的養分含量［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）。單播青貯玉米發酵品質好，粗蛋白含量低，這與Contreras-Govea F E［27］的研究結果相同，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’）混貯后粗蛋白質含量顯著增加的結果也基本一致。混播處理的粗蛋白含量較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、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成分發生變化所導致。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果基本一致。但各處理粗蛋白和粗脂肪含量變化趨勢無規律性，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 結論

青貯發酵品質隨青貯玉米種植密度及混播比例的改變呈無規律性變化，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含量；采用灰色關聯度法進行綜合比較，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。