基于主成分分析和隸屬函數(shù)分析評(píng)價(jià)不同添加劑處理的玉米秸稈青貯的發(fā)酵品質(zhì)

張志恒 王玉琴,2* 任國(guó)艷 李元曉,2 趙凌平 吳秋玨 張子軍

(1.河南科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，洛陽 471003；2.河南省肉羊繁育工程技術(shù)研究中心，洛陽 471003；3.安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)，合肥 230000)

我國(guó)是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)大國(guó)，每年都會(huì)產(chǎn)出大量的農(nóng)作物秸稈。玉米秸稈作為主要的糧食副產(chǎn)物，是具有巨大潛力的生物可利用資源[1]。但在實(shí)際生產(chǎn)中，僅有小部分的秸稈被粉碎還田再利用，大量的玉米秸稈則被丟棄或違規(guī)燃燒，不僅造成了環(huán)境污染，還浪費(fèi)了大量的可利用資源[2]。因此，如何高效利用玉米秸稈是目前亟需解決的問題。近年來，隨著我國(guó)畜牧業(yè)的大力發(fā)展，玉米秸稈飼料化利用成為新的研究趨勢(shì)。但玉米秸稈纖維含量較高、適口性差、可利用養(yǎng)分較少，需對(duì)其進(jìn)行加工調(diào)制方可投入使用[3]。目前，青貯是處理玉米秸稈的有效手段，其不僅能有效保存玉米秸稈的營(yíng)養(yǎng)成分，還能在很大程度上提高經(jīng)濟(jì)效益。He等[4]報(bào)道，使用青貯玉米秸稈飼喂肉牛效果良好，是比較經(jīng)濟(jì)的飼喂方式。李杰等[5]比較了青貯玉米秸稈和風(fēng)干玉米秸稈飼喂肉牛的效果，結(jié)果顯示，青貯玉米秸稈能顯著提高肉牛的生長(zhǎng)性能和屠宰性能。因此，青貯是一種較好的秸稈處理方式。但在實(shí)際生產(chǎn)中，由于玉米秸稈附著的乳酸菌數(shù)量有限，且其自身營(yíng)養(yǎng)成分含量較低，容易導(dǎo)致玉米秸稈青貯失敗[6]，因此常在青貯時(shí)加入添加劑以調(diào)節(jié)發(fā)酵進(jìn)程。目前應(yīng)用最為廣泛的青貯添加劑是乳酸菌制劑。Zhao等[7]報(bào)道，在大豆殘?jiān)陀衩捉斩捇旌锨噘A中添加乳酸菌能顯著提升混合青貯的發(fā)酵質(zhì)量及瘤胃降解率。Li等[8]則發(fā)現(xiàn)，產(chǎn)阿魏酸酯酶的乳酸菌能夠加速玉米秸稈的發(fā)酵進(jìn)程，促進(jìn)乳酸產(chǎn)生，同時(shí)有效降解木質(zhì)纖維組分。除此之外，枯草芽孢桿菌、纖維素酶和乙酸、丙酸等添加劑也被大量應(yīng)用到青貯制作中。Lara等[9]研究表明，添加枯草芽孢桿菌能夠改善青貯玉米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值和有機(jī)物質(zhì)消化率，同時(shí)還能減少青貯玉米中霉菌和酵母菌的數(shù)量。Bai等[10]發(fā)現(xiàn)，在紫花苜蓿青貯中添加產(chǎn)抗菌肽枯草芽孢桿菌能夠提高發(fā)酵品質(zhì)和有氧穩(wěn)定性，并且降低蛋白質(zhì)的水解。Cheng等[11]研究發(fā)現(xiàn)，在玉米秸稈和飼用大豆混合青貯中使用纖維素酶能夠降低中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)的含量，同時(shí)提高粗蛋白質(zhì)(CP)的含量以及干物質(zhì)(DM)消化率。目前，關(guān)于枯草芽孢桿菌和纖維素酶在玉米秸稈青貯中的應(yīng)用已有報(bào)道，但關(guān)于產(chǎn)抗菌肽的枯草芽孢桿菌在玉米秸稈青貯中的應(yīng)用尚未見報(bào)道，且前人報(bào)道的產(chǎn)抗菌肽枯草芽孢桿菌在苜蓿青貯中應(yīng)用效果良好。因此，本試驗(yàn)擬對(duì)不同添加劑量的產(chǎn)抗菌肽枯草芽孢桿菌和纖維素酶處理的玉米秸稈青貯的發(fā)酵品質(zhì)進(jìn)行測(cè)定分析，旨在評(píng)定這2種添加劑在玉米秸稈青貯中的應(yīng)用效果，同時(shí)篩選出玉米秸稈青貯過程中產(chǎn)抗菌肽枯草芽孢桿菌和纖維素酶的最適添加劑量，為這2種添加劑在玉米秸稈青貯中的應(yīng)用提供一定的理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為收獲籽實(shí)后的青貯玉米品種“渝青386”的玉米秸稈，其常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量見表1。纖維素酶由上海某生物科技有限公司提供，活性為50 000 U/g；產(chǎn)抗菌肽枯草芽孢桿菌由甘肅某生物科技有限公司提供，活菌數(shù)≥1×108CFU/g。

表1 玉米秸稈常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

于2021年1月2日將玉米秸稈從河南科技大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院實(shí)踐教學(xué)基地刈割后帶回實(shí)驗(yàn)室用鍘草機(jī)粉碎至2～3 cm。然后以400 mL/kg的劑量添加蒸餾水對(duì)玉米秸稈的含水量進(jìn)行調(diào)整。之后將產(chǎn)抗菌肽枯草芽孢桿菌、纖維素酶分別以玉米秸稈鮮重0.01%、0.02%、0.03%的添加劑量溶于30 mL蒸餾水中。并分別添加到粉碎后的玉米秸稈原料中，空白對(duì)照組添加等量的蒸餾水。試驗(yàn)共計(jì)7個(gè)組，空白對(duì)照組命名為CK組，添加0.01%、0.02%、0.03%產(chǎn)抗菌肽枯草芽孢桿菌的3個(gè)組分別命名為0.01%BS組、0.02%BS組、0.03%BS組，添加0.01%、0.02%、0.03%纖維素酶的3個(gè)組分別命名為0.01%CL組、0.02%CL組、0.03%CL組，每個(gè)組設(shè)置3個(gè)重復(fù)。各組充分混勻后每個(gè)重復(fù)用四分法稱取500 g玉米秸稈裝入青貯袋中，充分壓實(shí)后用熱封機(jī)封口，常溫避光保存110 d后開封檢測(cè)。同時(shí)取3個(gè)重復(fù)(每個(gè)重復(fù)500 g)的玉米秸稈原料，帶回實(shí)驗(yàn)室烘干粉碎檢測(cè)玉米秸稈原料的營(yíng)養(yǎng)組成。

1.3 試驗(yàn)方法

青貯完成后，每組取3個(gè)重復(fù)，每個(gè)重復(fù)取200 g玉米秸稈青貯置于牛皮紙袋中，于65 ℃烘箱中烘48 h，之后利用粉碎機(jī)粉碎過40目篩，置于自封袋中密封保存，用于常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量的測(cè)定。DM、CP、粗脂肪(EE)和粗灰分(Ash)含量參照AOAC(2000)[12]的方法測(cè)定；NDF、ADF、酸性洗滌木質(zhì)素(ADL)含量參照Van Soest等[13]的方法測(cè)定；水溶性碳水化合物(WSC)含量采用蒽酮法[14]測(cè)定；纖維素(CL)、半纖維素(HC)、綜纖維素(HoC)含量通過公式計(jì)算得出。

各重復(fù)另稱取20.00 g玉米秸稈青貯于250 mL三角瓶中，加入180 mL蒸餾水搖勻，置于4 ℃冰箱中浸提24 h，浸提后先用4層紗布過濾，再用2層濾紙過濾，得到浸提液。浸提液一部分用于pH測(cè)定，另取8 mL左右置于-20 ℃冷凍保存用于乳酸(LA)、氨態(tài)氮(NH3-N)和總氮(TN)含量的測(cè)定。其中，pH用pH計(jì)測(cè)定，LA含量采用對(duì)羥基聯(lián)苯比色法[15]測(cè)定，NH3-N含量采用苯酚-次氯酸鹽比色法[16]測(cè)定，TN含量采用凱氏定氮法測(cè)定。使用費(fèi)氏評(píng)分(FS)對(duì)玉米秸稈青貯的發(fā)酵品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)定。

1.4 木質(zhì)纖維組分、飼用價(jià)值及FS計(jì)算方法

CL、HC和HoC含量參照Ren等[17]的方法計(jì)算，計(jì)算公式如下：

CL=ADF-ADL；

1)

HC=NDF-ADF；

2)

HoC=CL+HC。

3)

生物降解潛力(BDP)參照Agneessens等[18]的方法計(jì)算，計(jì)算公式如下：

BDP=HoC/ADL。

4)

相對(duì)飼用價(jià)值(RFV)參照Rohweder等[19]的方法計(jì)算，計(jì)算公式為：

RFV=DMI(% BW)×DDM(% DM)/

1.29(以綿羊?yàn)閯?dòng)物基礎(chǔ))；

5)

DMI(% BW)=120/NDF(% DM)；

6)

DDM(% DM)=88.9-0.779×

ADF(% DM)。

7)

式中：DMI為粗飼料干物質(zhì)采食量，單位為占體重的百分比即% BW；DDM為可消化的干物質(zhì)，單位為占DM的百分比即% DM。

FS參照Wang等[20]的方法計(jì)算，計(jì)算公式如下：

FS=220+[2×DM(%)-15]-(40×pH)。

8)

1.5 綜合評(píng)價(jià)

利用相關(guān)性分析和主成分分析將7個(gè)不同處理下的14個(gè)指標(biāo)降維，簡(jiǎn)化評(píng)價(jià)指標(biāo)數(shù)量，然后利用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法計(jì)算各處理選擇指標(biāo)的隸屬函數(shù)值，并將所選指標(biāo)隸屬函數(shù)值求和，之后取平均值，以平均值大小進(jìn)行綜合排名，平均值越大，排名越靠前。

隸屬函數(shù)計(jì)算公式[21]如下：

R(Xi)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)；

9)

R(Xi)=1-(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)。

10)

式中：R(Xi)表示某指標(biāo)的隸屬函數(shù)值，Xi表示該指標(biāo)的測(cè)定值；Xmax表示該指標(biāo)的最大值；Xmin表示該指標(biāo)的最小值。若測(cè)定指標(biāo)與飼料品質(zhì)呈正相關(guān)關(guān)系，則選擇公式9)計(jì)算；若呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，則選擇公式10)計(jì)算。

1.6 數(shù)據(jù)處理與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)先用Excel 2016進(jìn)行初步整理，之后用SPSS 23.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)行主成分分析和單因素方差分析(one-way ANOVA)，并用Duncan氏法進(jìn)行多重比較分析，結(jié)果以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示，P<0.05表示差異顯著，P>0.05表示差異不顯著。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同添加劑對(duì)玉米秸稈青貯常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量的影響

由表2可知，0.03%CL組的DM含量顯著高于CK組(P<0.05)；0.01%BS組的CP含量顯著高于0.03%BS組(P<0.05)；0.02%CL組的Ash含量顯著低于0.01%CL組、0.02%BS組和CK組(P<0.05)；CK組的WSC含量顯著高于0.01%CL組、0.02%CL組和0.01%BS組(P<0.05)；EE含量在各組間均無顯著差異(P>0.05)。

表2 不同添加劑對(duì)玉米秸稈青貯常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分的影響

2.2 不同添加劑對(duì)玉米秸稈青貯木質(zhì)纖維組分的影響

由表3可知，0.01%CL組和0.02%CL組的NDF和ADF含量均顯著低于CK組(P<0.05)，0.02%CL組的ADF含量顯著低于CK組和各BS添加組(P<0.05)；ADL含量表現(xiàn)為0.02%CL組顯著低于其余各組(P<0.05)；0.01%CL組的纖維素含量顯著低于CK組和0.03%BS組(P<0.05)；0.01%CL組的HC含量顯著低于0.02%BS組(P<0.05)；HoC含量表現(xiàn)為0.01%CL組顯著低于CK組和各BS添加組(P<0.05)。

表3 不同添加劑對(duì)玉米秸稈青貯木質(zhì)纖維組分的影響(干物質(zhì)基礎(chǔ))

2.3 不同添加劑對(duì)玉米秸稈青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

由表4可知，0.03%BS組的pH顯著低于0.01%BS組和0.01%CL組(P<0.05)；LA含量表現(xiàn)為0.01%BS組和0.03%BS組顯著高于0.02%BS組和0.02%CL組(P<0.05)，CK組、0.01%CL組和0.03%CL組顯著低于0.02%BS組和0.02%CL組(P<0.05)；FS表現(xiàn)為0.03%BS組和0.03%CL組顯著高于0.01%BS組和0.01%CL組(P<0.05)；NH3-N/TN在各組間均無顯著差異(P>0.05)。

表4 不同添加劑對(duì)玉米秸稈青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響(干物質(zhì)基礎(chǔ))

2.4 不同添加劑對(duì)玉米秸稈青貯RFV和BDP的影響

由圖1可知，0.01%CL組和0.02%CL組的RFV顯著高于CK組和各BS添加組(P<0.05)；BDP則表現(xiàn)為0.01%BS組、0.02%BS組、0.01%CL組、0.03%CL組和CK組均顯著低于0.02%CL組(P<0.05)。

數(shù)據(jù)柱標(biāo)注不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，相同小寫字母或無字母表示差異不顯著(P>0.05)。

2.5 不同添加劑處理的玉米秸稈青貯的主成分分析

對(duì)7個(gè)組的玉米秸稈青貯主成分分析結(jié)果見表5。基于特征值>1的標(biāo)準(zhǔn)挑選出4個(gè)主成分。其中，第1主成分的特征值為5.485，貢獻(xiàn)率為39.181%，其對(duì)應(yīng)特征向量中絕對(duì)值較大的指標(biāo)為NDF、ADF、CL、HoC和ADL含量；第2主成分的特征值為3.406，貢獻(xiàn)率為24.330%，其對(duì)應(yīng)特征向量中絕對(duì)值較大的指標(biāo)為NH3-N/TN、WSC和LA含量；第3主成分的特征值為2.931，貢獻(xiàn)率為20.934%，其對(duì)應(yīng)特征向量中絕對(duì)值較大的指標(biāo)為pH、ADL和EE含量；第4主成分的特征值為1.149，貢獻(xiàn)率為8.207%，其對(duì)應(yīng)特征向量中絕對(duì)值較大的指標(biāo)為DM、HC、EE和CP含量。這4個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率達(dá)到了92.652%，即保留了原有指標(biāo)92.652%的信息。

表5 不同添加劑處理的玉米秸稈青貯的主成分分析

2.6 玉米秸稈青貯指標(biāo)間的相關(guān)性分析

由圖2可知，WSC含量與NH3-N/TN呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，與CP含量呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05)，相關(guān)系數(shù)分別為0.755、0.821；Ash含量與ADL含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，相關(guān)系數(shù)為0.957；NDF含量與ADF和HoC含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，與CL含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，相關(guān)系數(shù)分別為0.955、0.889、0.856；ADF含量與CL和HoC含量均呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，相關(guān)系數(shù)分別為0.839、0.774；HC含量與HoC含量呈顯著正相關(guān)(P<0.05)，相關(guān)系數(shù)為0.761；CL含量與HoC含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)，相關(guān)系數(shù)為0.938；其余各指標(biāo)間無顯著相關(guān)性(P>0.05)。

“*”表示相關(guān)性達(dá)顯著水平(P<0.05)；“**”表示相關(guān)性達(dá)極顯著水平(P<0.01)。

2.7 各指標(biāo)綜合得分及其排名

綜合主成分分析及相關(guān)性分析的結(jié)果，在挑選出的4個(gè)主成分中分別選擇DM、CP、EE、LA、NH3-N/TN、pH、NDF、ADF這8個(gè)指標(biāo)來代替其余指標(biāo)進(jìn)行模糊隸屬函數(shù)分析并進(jìn)行排名，結(jié)果如表6所示。0.02%CL組排名第一，平均隸屬值為0.72；其次是0.03%CL組和0.01%BS組，平均隸屬值分別為0.62、0.50，其綜合評(píng)分均≥0.50；其余各組表現(xiàn)較差，其平均隸屬值均<0.50。此外，各添加劑組的平均隸屬值均大于CK組。

表6 各指標(biāo)綜合得分及其排名

3 討 論

3.1 不同添加劑對(duì)玉米秸稈青貯常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量的影響

DM含量是青貯飼料保存率的重要評(píng)定指標(biāo)。本試驗(yàn)中，除CK組和0.01%BS組青貯過后DM含量小于30%以外，其余各組DM含量均在Khan等[22]推薦的范圍(30%～35%)內(nèi)。此外，0.03%CL組的DM含量顯著高于CK組，這可能是纖維素酶的使用將植物細(xì)胞壁中的CL分解為HC、多糖及單糖等物質(zhì)，為微生物的活動(dòng)提供了充足的發(fā)酵底物，促進(jìn)了發(fā)酵進(jìn)程，從而降低了DM損失[23]。CP含量是反映青貯飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要指標(biāo)，WSC則是青貯過程中重要的微生物發(fā)酵底物，一般認(rèn)為，WSC含量>5% DM才能滿足發(fā)酵過程中微生物的需求，從而保證發(fā)酵質(zhì)量[24]。本試驗(yàn)中，玉米秸稈原料的WSC含量為10.30%，滿足以上要求。發(fā)酵過后，0.01%BS組的CP含量顯著高于0.03%BS組，WSC含量顯著低于CK組，這與Bai等[10]在紫花苜蓿青貯中添加產(chǎn)抗菌肽枯草芽孢桿菌所得試驗(yàn)結(jié)果一致。研究表明，芽孢桿菌屬細(xì)菌能產(chǎn)生桿菌素、分歧桿菌素和真菌抑素等多肽和抗真菌化合物，其中真菌抑素能夠抑制酵母菌和絲狀真菌的生長(zhǎng)，從而防止青貯變質(zhì)[25]。因此，本試驗(yàn)中0.01%BS組的CP含量較高可能是由于產(chǎn)抗菌肽枯草芽孢桿菌產(chǎn)生了抗菌肽和真菌抑素，從而抑制了不良微生物的活動(dòng)，促進(jìn)了乳酸菌的生長(zhǎng)繁殖，從而消耗大量的WSC，使CP得到有效保存；也可能是由于青貯過程中DM有一定損失，但CP基本保持不變，從而使得青貯過后CP的含量相對(duì)增加。但本試驗(yàn)中，0.03%BS組的CP含量較低，WSC含量較高，這有可能與產(chǎn)抗菌肽枯草芽孢桿菌的添加劑量有關(guān)。當(dāng)產(chǎn)抗菌肽枯草芽孢桿菌的添加劑量較高時(shí)，在發(fā)酵初期可能與乳酸菌形成了競(jìng)爭(zhēng)關(guān)系，消耗了大量的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而不僅使整個(gè)發(fā)酵過程延緩，也造成了更多的CP被降解。此外，本試驗(yàn)中0.02%BS組的EE含量降低，但不存在顯著性差異。這可能是由于該組的DM、CP、Ash和WSC含量均較高，從而使EE含量相對(duì)降低，具體原因有待進(jìn)一步深究。

3.2 不同添加劑對(duì)玉米秸稈青貯木質(zhì)纖維組分的影響

木質(zhì)纖維組分主要包括NDF、ADF、ADL、CL、HC和HoC，這些都是影響飼糧消化降解的重要因素，其中NDF、ADF、ADL與飼糧的瘤胃降解率呈現(xiàn)一定的負(fù)相關(guān)關(guān)系[26]。本試驗(yàn)中，青貯過后各組的NDF和ADF含量均有一定程度降低，這與那亞等[27]對(duì)全株玉米青貯的研究結(jié)果一致，說明青貯是改善植物性粗飼料木質(zhì)纖維組分的有效方法。0.01%CL組和0.02%CL組的NDF含量顯著低于CK組和各BS添加組，0.02%CL組的ADF含量顯著低于CK組和各BS添加組。Li等[28]研究了纖維素酶在王草青貯中的添加效果，萬江春等[29]研究了纖維素酶在棉花秸稈青貯中的添加效果，均發(fā)現(xiàn)纖維素酶的使用能夠降低NDF和ADF的含量，這與本試驗(yàn)結(jié)果一致。這說明纖維素酶對(duì)于NDF和ADF具有較高的降解能力，同時(shí)也說明在這2種添加劑量下纖維素酶的作用效果更好。此外，各BS添加組的ADF含量雖與CK組沒有顯著差異，但仍表現(xiàn)出下降趨勢(shì)。這可能是產(chǎn)抗菌肽枯草芽孢桿菌的添加能夠加快發(fā)酵進(jìn)程，促進(jìn)LA等有機(jī)酸的產(chǎn)生，從而在強(qiáng)酸環(huán)境下使ADF等結(jié)構(gòu)性碳水化合物產(chǎn)生了分解現(xiàn)象[30]。ADL是影響CL和HC等木質(zhì)纖維降解的主要屏障，高含量的ADL會(huì)降低粗飼料的生物降解率[26]。本試驗(yàn)中，0.02%CL組的ADL含量顯著低于其余各組?？芙瓭萚31]研究發(fā)現(xiàn)，在水稻秸稈和白酒糟混合青貯中添加纖維素酶能顯著降低ADL的含量。王亞芳等[32]研究表明，在全株玉米青貯中添加纖維素酶后ADL含量具有降低的趨勢(shì)。這與本試驗(yàn)結(jié)果一致。研究表明，一些微生物區(qū)系或其代謝產(chǎn)物能夠破壞ADL的復(fù)雜結(jié)構(gòu)[33]。因此，本文推斷0.02%纖維素酶的添加可能與某種具有降解ADL功能的微生物存在一定的協(xié)同效應(yīng)，從而促進(jìn)ADL降解。RFV是用于預(yù)測(cè)牧草的攝入量和能量的評(píng)定指標(biāo)，由可消化的干物質(zhì)(DDM)和干物質(zhì)采食量(DMI)計(jì)算得出，NDF含量與DMI呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，ADF含量與DDM呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，因此RFV是粗飼料中NDF和ADF含量的綜合反映[34-35]。本試驗(yàn)中，0.01%CL組和0.02%CL組的RFV顯著高于CK組和各BS添加組，這與其具有較低的NDF和ADF含量直接相關(guān)。BDP是衡量青貯飼料可降解特性的指標(biāo)[36]，其與ADL含量成反比例關(guān)系。本試驗(yàn)中，由于0.02%CL組含有最低的ADL，因此其BDP也最高，也說明其具有最好的生物質(zhì)降解能力。

3.3 不同添加劑對(duì)玉米秸稈青貯發(fā)酵品質(zhì)的影響

衡量青貯飼料發(fā)酵品質(zhì)的主要指標(biāo)有pH、LA含量和NH3-N/TN。一般認(rèn)為，優(yōu)質(zhì)的青貯飼料pH<4.2，LA含量在4%～6%，NH3-N/TN<10%[37-39]。本試驗(yàn)中，所有組別的玉米秸稈青貯pH均在4.2以下，說明發(fā)酵比較成功。0.03%BS組的pH顯著低于0.01%BS組和0.01%CL組，0.01%BS組的LA含量最高。Lara等[9]研究發(fā)現(xiàn)，添加枯草芽孢桿菌會(huì)降低玉米青貯中的LA含量，這與本試驗(yàn)結(jié)果趨異。Cruz Ramos等[40]報(bào)道，枯草芽孢桿菌能在厭氧條件下通過丙酮酸還原產(chǎn)生LA。這可能是本試驗(yàn)中0.01%BS組LA含量最高的原因。也有可能是因?yàn)锽S的添加促進(jìn)了玉米秸稈青貯中同型乳酸菌的大量繁殖，從而產(chǎn)生了更多的LA。此外，本試驗(yàn)中0.02%CL組的LA含量也顯著高于CK組，這與趙金鵬等[30]在水稻秸稈中添加纖維素酶的效果相似，可能是由于在這個(gè)纖維素酶添加劑量下，飼糧中的CL等結(jié)構(gòu)性碳水化合物能夠最大程度地被降解，從而使得可溶性糖被釋放出來，為乳酸菌的發(fā)酵提供了額外的發(fā)酵底物，從而產(chǎn)生更多LA[41]。NH3-N/TN代表了青貯飼料中蛋白質(zhì)的降解程度，F(xiàn)S則綜合反映了青貯飼料的DM含量和pH[19]。在發(fā)酵過程中，梭菌、大腸桿菌等不良微生物的存在會(huì)抑制乳酸菌生長(zhǎng)，使得以乳酸菌為主導(dǎo)的厭氧發(fā)酵過程出現(xiàn)偏離，從而導(dǎo)致蛋白質(zhì)降解為NH3-N[42]。本試驗(yàn)中，所有組別的NH3-N/TN均在10%以下，屬于較好的范圍。雖然各組別的NH3-N/TN無顯著差異，但所有添加劑組的NH3-N/TN相比于CK組仍有小幅度降低，說明這2種添加劑的使用能夠在一定程度上提高蛋白質(zhì)的保存率。本試驗(yàn)中，0.03%BS組和0.03%CL組的FS顯著高于0.01%BS組和0.01%CL組，這主要是與0.03%BS組和0.03%CL組具有較高的DM含量和較低的pH有關(guān)。

3.4 主成分分析及隸屬函數(shù)分析綜合評(píng)定玉米秸稈青貯品質(zhì)

主成分分析是指將多個(gè)指標(biāo)減少為包含80%以上所有信息的幾個(gè)綜合指標(biāo)，然后對(duì)綜合指標(biāo)進(jìn)行分析[43]。隸屬函數(shù)分析是一種基于通過多指標(biāo)測(cè)定、分析，進(jìn)而對(duì)事物特征進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)的評(píng)估法[44]。目前，畜牧業(yè)飼料研究中已經(jīng)廣泛應(yīng)用主成分分析和隸屬函數(shù)分析對(duì)測(cè)定指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)定[45]。本試驗(yàn)中，將7個(gè)組的14個(gè)指標(biāo)綜合為4個(gè)獨(dú)立因子，反映了92.652%的原始變量信息，能夠較為全面地對(duì)測(cè)定指標(biāo)進(jìn)行概括。其中，第1主成分貢獻(xiàn)率(39.181%)最大，其對(duì)應(yīng)特征向量中絕對(duì)值較大的指標(biāo)為NDF、ADF、CL、HoC和ADL含量等木質(zhì)纖維組分，說明木質(zhì)纖維組分是評(píng)價(jià)玉米秸稈青貯質(zhì)量的重要指標(biāo)。此外，本試驗(yàn)對(duì)降維處理后的8個(gè)指標(biāo)進(jìn)行隸屬函數(shù)評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示，0.02%CL組、0.03%CL組和0.01%BS組青貯質(zhì)量較好，其隸屬函數(shù)值分別達(dá)到了0.72、0.62和0.50，其綜合評(píng)分均≥0.50。其中0.02%CL組得分最高，這不僅說明了纖維素酶對(duì)木質(zhì)纖維組分具有較高的降解能力，同時(shí)也側(cè)面反映了主成分分析和隸屬函數(shù)評(píng)價(jià)法在綜合評(píng)定方面的準(zhǔn)確性，避免了利用單一指標(biāo)評(píng)定玉米秸稈青貯品質(zhì)的片面性。

4 結(jié) 論

產(chǎn)抗菌肽枯草芽孢桿菌和纖維素酶對(duì)玉米秸稈青貯的常規(guī)營(yíng)養(yǎng)成分含量和發(fā)酵品質(zhì)均有一定程度的提升效果。通過主成分分析和隸屬函數(shù)分析綜合評(píng)價(jià)表明，各添加劑組的平均隸屬值均大于CK組，其中產(chǎn)抗菌肽枯草芽孢桿菌以0.01%的添加劑量效果最好，纖維素酶以0.02%的添加劑量效果最好。所有組別中以0.02%CL組得分最高，建議在實(shí)際生產(chǎn)中使用0.02%纖維素酶。