2019 年不同地区全株玉米青贮品质的分析

■李松泽 陈 雪，3 毋 昊 董佳楠 甄玉国，3 秦贵信 王 涛，3 张学峰，3*

（1.吉林农业大学动物科学技术学院，吉林省动物营养与饲料科学重点实验室，动物生产及产品质量安全省部共建教育部重点实验室，吉林长春130118；2.吉林农业大学，吉农博瑞奶牛科技研发中心，吉林长春130118；3.长春博瑞农牧集团股份有限公司，吉林省饲料工程技术研究中心，吉林长春130118）

全株玉米青贮是一种古老的农业生产方法，始于3 000多年前，由于牧草收获机械化，这一技术的应用在20世纪40年代之后迅速发展[1]。随着我国规模化牧场的发展，全株玉米青贮在我国奶牛养殖业中的应用愈加受到重视，现已成为我国奶牛日粮中不可或缺的成分。由于玉米在多种环境下，产量相对稳定，营养价值较高，成本相对较低，性价比较高[2]，因此，全株玉米被制作成青贮在奶牛生产中大量使用。但影响生产优质全株玉米青贮的因素有很多，既有可控因素也有不可控因素，其中可控因素包括玉米种类、收获时期、水分含量、制作方法、全株玉米青贮添加剂的使用等[3]；温暖或寒冷地区常见或特有的无法控制的气候相关因素对全株玉米青贮的生产和利用均产生不利影响[4]。而我国地域辽阔，南北和东西跨度大，不同地区气候条件存在一定差异，导致我国不同地区全株玉米青贮品质存在差异。因此，根据不同地区全株玉米青贮实际品质调节其在TMR日粮中的添加量，达到精准饲喂，则显得尤为重要，既能节约成本又能提高生产性能。

本试验在2019 年1 月～12 月收集东北、西北和华北三大主要奶牛养殖地区大型规模化牧场的全株玉米青贮，对其营养价值指标和发酵指标进行评定，旨在对2019年全年不同地区全株玉米青贮品质进行对比分析，为因地制宜地精准饲喂和改善提高下一年全株玉米青贮品质提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 样品采集

2019年1月～12月，共采集内蒙古、新疆、黑龙江、河北、北京、宁夏、天津、辽宁、山东等地区的全株玉米青贮样本151份，按照地理上的行政划分分为西北32份（宁夏、新疆等）、华北59 份（天津、山东、河北等）、东北60 份（黑龙江、吉林、辽宁等）3 个地区。按照国家标准《饲料采样》(GB/T14699.1—2005)进行样品采集[5]，要求全株玉米青贮采样在形成的横截面上取样，取样使用九点法取样，将全株玉米青贮窖横截面分上中下等距离三层，每层又等分三个取样点，用取样器在截面上九点进行取样，取样深度约15 cm，总样品量鲜重约1 000 g，冷冻后冷链邮寄至试验室待测。

1.2 检测方法

1.2.1 营养成分测定方法

将鲜样放于65 ℃烘箱烘干至恒重，室温回潮24 h测定初水含量。干物质（DM）、粗蛋白（CP）、粗灰分（Ash）、粗脂肪（EE）、淀粉（Starch）参照美国分析化学学协会（AOAC）方法测定[6]。中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）含量利用美国ANKOM纤维测定仪测定[7]。非纤维性碳水化合物（NFC）可通过饲料有机物（OM）含量减去NDF、粗蛋白质（CP）和粗脂肪（EE）含量进行估算[8]。

1.2.2 发酵品质测定方法

取20 g 全株玉米青贮鲜样于锥形瓶中，加入180 mL去离子水摇匀，4 ℃保存24 h，浸提液经4层纱布过滤，再用定量滤纸过滤到锥形瓶中，滤液用于发酵指标测定。用pH计测定滤液pH。有机酸(乙酸、丙酸和丁酸)含量利用安捷伦（7890B）气相色谱仪测定[9]参照Broderick等[10]的方法测定氨态氮∶总氮值。

1.2.3 饲喂价值评价

相对饲喂价值（RFV）采用公式（1）计算。干物质采食量DMI（%BW）采用公式（2）计算，可消化干物质DDM（%DM）采用公式（3）计算，DMI×DDM 的参数值选择1.29（饲草）[11]。

1.3 数据统计分析

本试验采用单因素试验设计，用SPSS 23.0 软件对数据进行统计分析，结果以“平均值±标准误差”表示，用多重比较Duncan's法对各组间进行差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 常规营养指标分析（见表1～表4）

由表1可知，就DM而言，西北地区、东北地区和华北地区之间DM含量差异不显著（P＞0.05），DM水平依次为30.72%，31.03%和31.17%。华北地区NDF含量显著低于西北地区和东北地区（P＜0.05），而NFC含量极显著高于西北地区（P＜0.01）。但西北地区CP含量极显著高于东北地区和华北地区（P＜0.01）；三个地区全株玉米青贮的EE、Ash和ADF指标差异不显著（P＞0.05）。

表1 2019年不同区域全株玉米青贮各营养成分的比较分析(DM基础，%)

表2 西北地区全株玉米青贮的营养成分(DM基础，%)

表3 东北地区全株玉米青贮的营养成分(DM基础，%)

表4 华北地区全株玉米青贮的营养成分(DM基础，%)

综合表2、表3和表4来比较三个地区不同营养指标间的变异幅度和变异系数。由表2、表3 和表4 可知，东北地区DM、ADF、NDF、EE、Starch 和NFC 的变异系数和变异幅度均大于西北和华北地区，而就Ash和CP而言，华北地区变异幅度最大，而东北地区的变异系数最大。西北地区与华北地区相比，其ADF 和NDF 的变异系数和变异幅度均大于华北地区。而华北地区淀粉和NFC的变异系数小于西北地区，但变异幅度大于西北地区。综上2019年全年华北地区全株玉米青贮的营养成分更稳定。

2.2 发酵指标与相对饲喂价值（见表5～表7）

表5 2019年不同区域全株玉米青贮各发酵品质的比较分析(DM基础)

表6 不同地区全株玉米青贮发酵品质的分析(DM基础)

表7 2019年不同区域全株玉米青贮饲喂价值分析

由表5 可知，三个地区pH 值均在4.0 以下，都在合理范围内，且华北地区和东北地区pH 值和丙酸含量均极显著低于西北地区（P＜0.01）。不同地区间乙酸含量差异不显著（P＞0.05），但西北地区乙酸含量最高为3.09%，分别比东北和华北地区全株玉米青贮中的乙酸含量高了10.75%和20.23%。西北地区、东北地区和华北地区的样品中丁酸含量分别为0.03%、0.03%、0.02%，即华北地区丁酸含量最低，但各地区间差异不显著（P＞0.05）。在氨态氮∶总氮方面，华北地区显著低于东北和西北地区（P＜0.05）。

在稳定性方面，由表6 可知，东北地区全株玉米青贮的发酵指标的变异系数均最大，华北地区乙酸和氨态氮∶总氮的变异系数和变异幅度均最小。就pH、乙酸和丁酸而言，东北地区的变异幅度最大。此外，三个地区都是乙酸的变异系数＜丙酸的变异系数＜丁酸的变异系数。

表7 列出了三个地区全株玉米青贮的RFV。从RFV角度来看，华北地区全株玉米青贮的RFV显著高于西北地区（P＜0.05），分别比东北和西北地区的RFV高了4.83%和6.85%，而东北地区RFV水平居中，与其他两个地区差异均不显著（P＞0.05）。

3 讨论

3.1 2019年不同地区全株玉米青贮发酵指标的分析

制作全株玉米青贮的过程是微生物发酵的过程，在没有或很少空气的情况下，全株玉米青贮中可溶性碳水化合物在多种微生物的活动下发酵产生多种代谢产物致使全株玉米青贮饲料得到长久的贮存。在全株玉米青贮发酵最理想的情况下，同型乳酸菌作为最优势菌种以全株玉米青贮原料中的可溶性碳水化合物作为底物进行一系列生理代谢，最终只产生乳酸，从而减少干物质和能量的损耗[12]。因此，讨论全株玉米青贮的发酵指标尤为重要。pH值是衡量全株玉米青贮酸度的指标，本试验中，西北、东北和华北三个地区的pH值平均值均低于4.0，在优质青贮pH值的范围内，且华北地区pH值最低。全株玉米青贮中的pH值与乳酸含量有强相关性，乳酸的酸度为3.86（pH），强于乙酸和丙酸的酸度，且是所有发酵产物中浓度最高的酸[13]，因此，推测华北地区全株玉米青贮中乳酸含量最高。此外，在本试验中三个地区的全株玉米青贮中乙酸和丁酸含量差异不显著，但华北地区的丁酸含量最低。由于丁酸主要是由一些腐败菌的代谢活动所产生的[14]，会造成青贮中营养物质的损失，因此检出的丁酸含量越低越好。氨态氮∶总氮华北地区显著低于西北和东北地区，证明华北地区全株玉米青贮中被微生物降解的蛋白较少[15]，发酵品质较优。综上所述，就发酵效果而言，华北地区全株玉米青贮发酵效果最佳，其次是西北地区。

3.2 2019年不同地区全株玉米青贮营养品质的分析

对全株玉米青贮营养成分的分析同发酵指标分析一样重要。本试验以DM、CP、ADF、NDF、Ash、EE、Starch 和NFC 这8 个指标来衡量全株玉米青贮的品质，试图评价全株玉米青贮营养品质好坏的程度。全株玉米青贮的营养品质受多种因素的影响，有研究表明[16]，全株玉米青贮中各营养成分含量与青贮玉米收获时成熟度、品种、留茬高度、切割长度、压实密度等息息相关。本试验中三个地区全株玉米青贮中的DM含量均在最适范围30%～35%之间，华北地区DM 含量最高，但三个地区间DM 含量没有显著差异，因此推测三个地区的玉米均在适宜收获期乳熟期至蜡熟期进行收割。淀粉是全株玉米青贮饲料代谢能和瘤胃可发酵能量的主要来源，也是瘤胃微生物活动的燃料[17]，因此淀粉含量与纤维含量的高低也是评价全株玉米青贮营养价值高低的重要指标。在本试验中，华北地区全株玉米青贮中的NFC 和Strach 含量高，而ADF 和NDF 含量低，说明其木质化程度低，更易于消化，提高奶牛的DMI。而西北地区CP 含量极显著高于其他两个地区，这可能是由于不同地区种植的玉米品种不同和各地区气候存在差异而导致的。除此之外，不同地区在制作全株玉米青贮时因地方环境和制作工艺等的不同，导致制作出的青贮质量存在差异，各营养指标出现不同程度上的变异度。

3.3 2019年不同地区全株玉米青贮品质存在差异的原因分析

首先，各地区之间所种植的玉米品种不同，地区内部所种植的玉米品种也不统一。其次，各地区间气候存在较大差异，西北地区是典型的高原季风气候，山脉地形，日照长，昼夜温差大，利于玉米植株营养物质的积累[17]。东北地区是温带季风性气候，夏季雨量较多，冬季寒冷干燥，降水量适宜。但在2019年东北地区尤其是黑龙江地区经历了“利奇马”等自然灾害，台风加暴雨使环境温度偏低，可能影响了玉米的灌浆期，土地的积温不足，玉米籽粒成熟度受影响，导致玉米品质和产量受到影响[18]。这些因素可能是造成2019年东北地区全株玉米青贮DM、CP、EE和Starch含量是三个地区最低的原因之一。华北地区是暖温带半湿润季风性气候，四季鲜明，较长光照，冬夏较长，环境适宜，拥有着广阔的平原，2019年华北地区雨季来的晚，结束时期与常年基本一致，雨量偏少[19]，相对东北地区受天气因素影响较轻，因此全株玉米青贮品质较好一些。最后，各地区的牧场在青贮压实密度、添加剂使用情况等制作方面也存在一些差异，导致青贮品质存在差异。

总体来看，2019 年全国玉米青贮品质较好，与前几年相比较品质有较大提升[20-22]，但不同地区由于气候、品种、地理因素和青贮制作方法等存在差异，致使不同地域的全株玉米青贮品质存在差异。因此，应该根据当地全株玉米青贮的时间、营养、成分来调整奶牛日粮配方。

4 结论

2019 年华北地区全株玉米青贮品质优于西北和东北地区且较为稳定，其DM、Starch 和NFC高于其他两个地区，NDF、ADF和pH值低于其他两个地区。此外，华北地区RFV显著高于其他两个地区，RFV越高，玉米青贮的饲用价值越高。综上所述，不同地区全株玉米青贮品质存在一定差异，应根据各地玉米青贮当前实际品质，因地制宜地在种植、收获、调制和饲喂等环节上进行改良，进而提高青贮品质和利用效率，促进畜牧业高质量发展。