全株大豆和玉米秸稈混合青貯試驗

劉海燕， 王彥靖， 王秀飛， 劉 鵬

（吉林省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，吉林長春130033）

我國玉米秸稈資源非常豐富， 但由于未能有效利用，導(dǎo)致大量玉米秸稈被廢棄或焚燒，造成社會關(guān)注的環(huán)境危害， 使有效處理玉米秸稈成為迫在眉睫的問題。 玉米秸稈作為草食動物粗飼料的主要供應(yīng)來源， 在青貯原料中占有極其重要的地位。 探索不同貯存方式及不同加工方法對玉米青貯營養(yǎng)品質(zhì)的影響具有現(xiàn)實意義。 但由于玉米秸稈蛋白質(zhì)含量低， 影響了其作為飼料在生產(chǎn)中的應(yīng)用效果。 為了保護(hù)黑土地，我國發(fā)布了《東北黑土地保護(hù)規(guī)劃綱要（2017—2030 年）》，推廣玉米與大豆輪作和“糧改飼”，實行秸稈“過腹還田”。大豆具有較高含量的蛋白質(zhì)和維生素， 是家畜較好的綠色粗飼料資源（Jahanzad 等，2016），但其水溶性碳水化合物含量低，緩沖能高，阻礙了青貯過程中pH 的迅速下降（黃曉輝等，2014），并且氣味難聞，有較高含量丁酸（Budakli，2016），單獨(dú)青貯難以成功， 但與玉米混合青貯可以提高大豆的青貯效果（Ni 等，2018）。 根據(jù)全株大豆和玉米秸稈青貯的研究現(xiàn)狀， 針對玉米秸稈直接利用營養(yǎng)價值低及全株大豆難于調(diào)制成優(yōu)質(zhì)青貯飼料的問題，本研究將全株大豆和玉米秸稈采用不同比例混貯，分析其營養(yǎng)成分、能量值、發(fā)酵品質(zhì)，旨在探討最佳混貯比例， 為提高全株大豆和玉米秸稈青貯發(fā)酵品質(zhì)提供理論依據(jù)與技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 青貯原料 青貯原料為全株大豆和玉米秸稈， 分別為鼓粒期的整株大豆和完熟期摘掉籽粒后的玉米秸稈，青貯原料的營養(yǎng)成分見表1。

表1 全株大豆和玉米秸稈的營養(yǎng)成分含量%

1.2 試驗設(shè)計 試驗共設(shè)置5 個青貯比例，全株大豆和玉米秸稈（鮮質(zhì)量）混合比例為1：0、2：1、1：1、1：2、0：1，青貯時間為45 d。

1.3 青貯調(diào)制 用鍘刀將全株大豆和玉米秸稈鍘成1 ～2 cm，依次按比例稱取1.5 kg，以0.5 kg為單位裝入真空塑料袋中，3 個重復(fù)，密封。 室溫條件下放置45 d，開封，取樣測定相關(guān)指標(biāo)。

1.4 指標(biāo)測定

1.4.1 化學(xué)成分測定 采用近紅外漫反射光譜法測定秸稈樣品的干物質(zhì)（DM）、粗蛋白質(zhì)（CP）、粗脂肪（EE）、粗灰分（Ash）、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）、木質(zhì)素（ADL）、水溶性碳水化合物（WSC）、賴氨酸（Lys）、鈣（Ca），使用的儀器為FOSSDS2500 近紅外反射光譜儀 （丹麥，F(xiàn)OSS公司產(chǎn)）。試驗樣品裝填在直徑130 mm 帶有石英玻璃窗口的樣品杯內(nèi)進(jìn)行掃描。 光譜掃描時儀器工作參數(shù)為：譜區(qū)范圍850 ～2500 nm，每個樣品重復(fù)掃描8 次，取其平均光譜。

1.4.2 體外消化率測定 體外干物質(zhì)消化率（IVDMD）采用白琪林等（2006）的方法，結(jié)果以干基（%）表示。

1.4.3 青貯發(fā)酵品質(zhì)測定 pH、乳酸（LA）、乙酸（AA）、丙酸（PA）和丁酸（BA）、氨態(tài)氮（NH3-N）含量采用穆懷彬等（2011）的方法，結(jié)果以干基（%）表示。

1.4.4 能量值預(yù)測 采用馮仰廉（2004）提供的估算模型對樣品的維持凈能 （NEM）、 產(chǎn)奶凈能（NEL）、增重凈能（NEG）進(jìn)行估算。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計 試驗數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0 進(jìn)行單因素方差分析，用Duncan 氏進(jìn)行多重比較，結(jié)果以“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，P＜0.05 為差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 不同比例對全株大豆和玉米秸稈混合青貯飼料營養(yǎng)成分的影響 由表2 可以看出， 隨著全株大豆比例的增加，CP 等含量顯著提高， 全株大豆與玉米秸稈的比例為1：1 時的CP、EE、Lys、Ca的含量、IVDMD 30 h 時含量較0：1 時分別提高了55.89%、192.10%、107.69%、250.00%、6.52%（P＜0.05），Ash、NDF、ADF、ADL、WSC 的 含 量 顯 著 降低（P＜0.05）。

2.2 不同比例對全株大豆和玉米秸稈混合青貯飼料能量值的影響 由表3 可以看出， 隨著全株大豆比例的增加， 能量值呈升高趨勢， 各組間的NEL差異顯著（P＜0.05），全株大豆與玉米秸稈比例為1：1 時的NEM較0：1 時顯著提高了18.78%（P＜0.05），全株大豆與玉米秸稈的比例為2：1 時的NEM較0：1 時顯著提高（P＜0.05）。

2.3 不同比例對全株大豆和玉米秸稈混合青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響 從表4 可以看出， 隨著全株大豆比例的增加，pH、AA 和BA、NH3-N 含量呈升高趨勢，LA 含量呈降低趨勢， 全株大豆與玉米秸稈比例為1：1 時的pH、AA、BA、NH3-N 較比例為1：0 時降低了21.22%、48.82%、81.58%、59.02%，LA提高了34.65%（P＜0.05）。

表2 不同比例對全株大豆和玉米秸稈混合青貯飼料營養(yǎng)成分和體外消化率的影響%

表3 不同比例對全株大豆和玉米秸稈混合青貯能量值的影響MJ/kg

表4 不同比例對全株大豆和玉米秸稈混合青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

3 討論

3.1 不同比例對全株大豆和玉米秸稈混合青貯飼料營養(yǎng)成分和體外消化率的影響 CP 和EE是評價飼料作物營養(yǎng)價值高低的重要營養(yǎng)指標(biāo)，NDF 和ADF 是目前反映纖維質(zhì)量好壞的有效指標(biāo)， 其含量分別與動物采食量和消化率呈負(fù)相關(guān)（閆琦等，2018）。 玉米秸稈用作動物飼料時，主要存在消化率低、 攝入量少以及秸稈中的蛋白質(zhì)含量低等問題，要提高秸稈的利用率，必須提高秸稈的消化率、營養(yǎng)吸收率以及動物的適口性，使家畜利用秸稈中一切可利用的營養(yǎng)物質(zhì) （陳國強(qiáng)等，2017）。本試驗針對全株大豆和玉米秸稈各自的營養(yǎng)優(yōu)勢和缺陷，將全株大豆和玉米秸稈混合青貯，隨著全株大豆比例的增加，CP、EE 含量呈增加趨勢，NDF、ADF 呈下降趨勢， 與Carpici（2016）、Ni等（2018）的試驗結(jié)果的變化趨勢相一致。

IVDMD 是反映粗飼料消化、吸收的重要指標(biāo)，IVDMD 值越高， 粗飼料品質(zhì)越好。 有研究表明，ADF 的含量越高， 飼料的消化率越低，IVDMD 與ADF 含量呈極顯著負(fù)相關(guān)。 本試驗中，隨著全株大豆比例增加，ADF 含量降低，同時IVDMD 升高。

3.2 不同比例對全株大豆和玉米秸稈混合青貯飼料能量值的影響 全株大豆和玉米秸稈混合青貯作為一種粗飼料，主要是為家畜提供能量，由于具有快捷、實用、有效的特點，用化學(xué)成分預(yù)測飼料的能量值被廣泛應(yīng)用，其中，凈能可以更準(zhǔn)確地估計飼料中的可利用能量。在碳水化合物、脂肪和蛋白質(zhì)的主要供能物質(zhì)中，脂肪能值最高。在本試驗中，全株大豆的EE 高于玉米秸稈，因而，隨著全株大豆比例的增加，NEL、NEM、NEG的含量呈升高趨勢，與玉米秸稈組相比，全株大豆與玉米秸稈的比例為1：1 時，NEL、NEM的含量顯著提高。全株大豆的添加，提高了玉米秸稈青貯飼料的能量值。

3.3 不同比例對全株大豆和玉米秸稈混合青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的影響 青貯過程中微生物產(chǎn)生大量有機(jī)酸，降低pH，抑制有害微生物的繁殖，保護(hù)CP 等營養(yǎng)物質(zhì)不被分解，因此，pH、氨態(tài)氮、有機(jī)酸含量等成為評價青貯發(fā)酵品質(zhì)的重要指標(biāo)。 乳酸作為青貯飼料中的一種有益酸， 其含量的多少在很大程度上決定了青貯品質(zhì)的好壞（秦麗萍等，2013），一般認(rèn)為，乳酸含量越高，青品質(zhì)越好（Cao等，2002）。 在大豆青貯中，隨著大豆比例的增加，pH 呈升高趨勢（Saruhan 等，2010），由于玉米秸稈中可溶性碳水化合物含量豐富， 為乳酸菌發(fā)酵提供了發(fā)酵底物，因而，本試驗中，與全株大豆相比，添加玉米秸稈后，乳酸含量顯著增加，乙酸含量顯著降低，pH 顯著降低，在青貯制作中，丁酸含量越低越好，在全株大豆與玉米秸稈比例為1：1 時，丁酸含量降低到0.07%。 由于乳酸含量的增加，pH的降低，抑制了CP 的分解，因而，隨著玉米秸稈含量的增加，氨態(tài)氮的含量顯著降低。

由于玉米秸稈易發(fā)酵的特性， 采用玉米秸稈和全株大豆混合青貯的方法， 提高了全株大豆青貯飼料的發(fā)酵品質(zhì)。

4 結(jié)論

全株大豆單貯不能得到優(yōu)質(zhì)青貯飼料， 但與玉米秸稈混合青貯后，青貯效果得到改善。綜合考慮營養(yǎng)成分、能量值及發(fā)酵品質(zhì)，建議全株大豆和玉米秸稈按1：1 比例混貯。