青贮玉米种植密度及与秣食豆混播比例对青贮品质的影响

连 露，胡国富，李 冰，崔国文，冀国旭，阎南南

（东北农业大学动物科学技术学院，黑龙江 哈尔滨150030）

青贮玉米（Zeamays）是青贮饲料的重要来源之一，成本低廉、产量高、营养丰富，所含碳水化合物、维生素含量高［1］。但青贮玉米的粗蛋白含量较低，进而影响了青贮饲料的营养价值。因此许多研究［2-4］将青贮玉米与豆科牧草混播混贮来提高粗蛋白含量，改善青贮品质。这对于青贮玉米的发展十分重要，也是发展畜牧业的措施之一。秣食豆（Glycinemax（L.）Merr）是一种饲用型大豆，其茎叶柔嫩，纤维、脂肪含量较少，粗蛋白含量最高可达20.5%［5］。无论是制成干草还是制成青贮饲料，其适口性都很好，是牛、羊的较佳饲料。

将青贮玉米与秣食豆混播混贮，弥补了青贮饲料中粗蛋白含量的不足。研究结果表明，与单播青贮玉米相比，青贮玉米与秣食豆混播的群体生物产量增加明显；混播处理粗蛋白、粗脂肪含量也显著增加，粗纤维含量下降［6］。刘惠青［7］研究7个青贮玉米品种在3个种植密度下（62000，79500及97000株·hm-2）青贮品质的变化发现，随种植密度的增大，粗蛋白和淀粉含量下降；NDF及ADF含量均呈上升趋势。目前，对青贮玉米与秣食豆混播青贮发酵前营养品质的研究［6，8-10］以及种植密度对青贮玉米［11-13］品质影响的研究较多，对种植密度及混播青贮发酵后的营养品质研究较少。

为此，本试验研究青贮玉米与秣食豆不同混播比例、种植密度对青贮饲料品质的影响，从而确定青贮玉米与秣食豆混播种植的最佳密度和比例，为青贮玉米与秣食豆的混播混贮应用提供依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于黑龙江省哈尔滨市香坊农场试验基地，属中温带大陆性气候，土壤以黑土、黑钙土为主，肥力适中，地力均匀。试验地土壤（耕层0～20cm）基础肥力：有机质含量2.5%，碱解氮107.8 mg·kg-1，速效磷62.4mg·kg-1，速效钾119.85 mg·kg-1，pH 6.58。

1.2 试验材料

青贮玉米（‘阳光1号’）：早熟型青贮玉米，由东北农业大学提供。

秣食豆（‘牡丹江秣食豆’）：半野生大豆，由东北农业大学草业科学实验室提供。

1.3 试验设计

采用随机区组试验设计，设置青贮玉米的种植密度（5.4，6.2，7.95万株·hm-2）和混播比例2个因素，即在3种青贮玉米种植密度下，青贮玉米与秣食豆按株数1∶1，1∶2和1∶3比例进行混播混收试验，并分别进行青贮玉米单播，用以与混播对照（表1）。每个处理3次重复。各小区面积为21m2，间距0.5m。在青贮玉米蜡熟期收获。收获时各处理随机选取5m2，从距茎基部3cm处割下。将样品切成段，混匀后装入聚乙烯塑料青贮袋内，压实，每袋1kg左右，用真空包装机封口，室温条件下贮藏50天后开启，取样分析。

表1 混播试验处理Table 1 Mixed seeding treatments

1.4 测定内容与方法

1.4.1 感官评定 青贮50天后开袋，依据《青贮饲料质量评定标准》对青贮样品进行感官评定［14］。

1.4.2 发酵品质测定 感官评定后将青贮料混合均匀，按4分法取样。称取20g样品放入锥形瓶中，加入去离子水180mL，摇晃均匀后，用保鲜膜覆盖瓶口将其密封，放入4℃的冰箱中浸提，静置24h，用四层纱布过滤制备液态样品。pH用酸度计测定；氨态氮（NH3-N）含量测定采用苯酚-次氯酸钠比色法［15］；乳酸（LA）含量测定利用高效液相色谱分析仪［16］；挥发性脂肪酸（VFA）含量用气相色谱分析仪测定［17］。采用VScore评分系统，以氨态氮和乙酸、丙酸、丁酸为评定指标进行青贮饲料发酵品质评分［18］。满分为100分，80分以上青贮品质良好，60～80分青贮品质尚可，60分以下为不良。

1.4.3 青贮营养品质测定 青贮料样品烘干粉碎后过40目筛并保存于封口袋中待测。干物质（DM）含量的测定参考杨胜（1991）方法［19］。粗蛋白（CP）含量用FOSS全自动定氮仪测定；中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗洗涤纤维（ADF）含量用ANKOM半自动纤维分析仪测定；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-蒽酮比色法测定［20］。

1.4.4 数据分析 使用Excel软件对试验数据进行基本处理，再利用SAS统计分析软件进行方差分析，结果以平均值±标准差的形式表示。

2 结果与分析

2.1 不同种植密度和混播比例对青贮发酵品质的影响

2.1.1 不同种植密度和混播比例对pH、乳酸、乙酸、NH3-N/TN含量的影响 不同混播比例和种植密度下青贮饲料发酵品质如表2所示。青贮玉米与秣食豆的混播比例和种植密度对青贮pH、乳酸、乙酸、NH3-N/TN含量无显著影响。

M2B3处理pH最高，M1B4处理pH最低。单播处理时，各处理乳酸含量随种植密度的增加呈增长趋势；混播处理时，同比例下，除混播比例为1∶2的处理外，种植密度为6.2万株·hm-2处理下的乳酸含量最高。除种植密度为6.2万株·hm-2处理外，同密度下单播处理的乳酸含量高于混播处理。单播处理时，各处理NH3-N/TN值随种植密度的增加呈降低趋势；混播处理时，同比例下种植密度为6.2万株·hm-2处理下的NH3-N/TN值最低。同密度下，混播处理除5.4万株·hm-2密度外，NH3-N/TN值随秣食豆比例增加而增加。除M2B2处理发现丙酸外，其他处理均未检测到丙酸和丁酸。

表2 不同种植密度和混播比例对pH、乳酸、乙酸、NH3-N/TN含量的影响Table 2 pH，contents of lactate，acetic and NH3-N/TN under different mixed seeding rates and planting densities

2.1.2 青贮发酵品质感官评定 各处理茎叶结构保持良好，色泽呈褐色或黄褐色，均未发现有霉变现象。由表3可知，M1B4，M2B3，M3B4处理综合评分为满分20分，属1级青贮饲料；M1B1，M2B2，M3B3处理的综合评分为15分，为2级青贮饲料；其他处理虽然未达到满分但也属于1级青贮饲料。

2.1.3 青贮发酵品质V-Score综合评定 由表4可知，本试验单播处理青贮后发酵品质评分较高，在混播处理中，各处理综合评分均高于80分，青贮发酵品质等级为良好。6.2万株·hm-2种植密度下青贮玉米单播单贮评分最高为98.10，其次是6.2万株·hm-2种植密度下混播比例为1∶1的处理，种植密度为7.95万株·hm-2混播比例为1∶3的处理V-Score综合评分较低。

表3 青贮品质感官评定Table 3 The sense evaluation of silage

表4 青贮饲料发酵品质V-Score综合评分Table 4 The comprehensive score of fermentation quality of silage under V-Score

2.2 不同种植密度和混播比例对青贮营养品质的影响

由表5可知，青贮玉米与秣食豆的混播比例和种植密度对青贮干物质含量、NDF、ADF、EE含量无显著影响。种植密度为7.95万株·hm-2混播比例为1∶1的处理干物质含量最高，达到了28.71%。青贮玉米单播单贮NDF、ADF含量随密度的增加而增加。除5.4万株·hm-2外，混播处理的NDF含量低于青贮玉米单贮；但同密度下混播处理ADF高于青贮玉米单贮。

青贮玉米与秣食豆的混播比例对青贮粗蛋白含量具有极显著影响（P＜0.01）。同密度下，单播处理的粗蛋白含量极显著低于混播处理（P＜0.01）；混播比例为1∶3的处理，粗蛋白含量高于混播处理1∶1和1∶2；混播比例为1∶3的处理与1∶1的处理相比，在3种种植密度下粗蛋白含量分别提高了4.07%，7.44%和7.45%；在6.2万株·hm-2和7.95万株·hm-2种植密度下，混播比例为1∶3的处理与1∶2的处理相比，粗蛋白含量分别提高了3.59%和0.38%。

青贮玉米种植密度对可溶性糖含量无显著影响。单播种植时，各处理可溶性糖含量随种植密度的增加呈增长趋势。青贮玉米与秣食豆的混播比例对青贮可溶性糖含量具有极显著影响（P＜0.01）。同密度下，单播处理的可溶性糖含量高于混播处理；混播比例为1∶2的处理可溶性糖含量高于1∶1和1∶3的混播处理。

青贮玉米种植密度对青贮淀粉含量具有极显著影响（P＜0.01）。单播种植时，各处理的淀粉含量随种植密度的增加呈降低趋势；混播种植时，除混播比例为1∶1的处理外，同比例下，各处理淀粉含量随种植密度的增加呈降低趋势。青贮玉米与秣食豆的混播比例对青贮淀粉含量有显著影响（P＜0.05）。M1B4处理淀粉含量最高，M3B2处理淀粉含量最低，二者之间差异显著（P＜0.05）。同密度下，混播处理比例为1∶1的淀粉含量高于1∶2和1∶3的淀粉含量。

2.3 综合评价

采用灰色关联分析方法，将感官评价分数、VScore综合评定分数、干物质、粗蛋白、NDF、ADF、可溶性糖、淀粉和粗脂肪含量作为一个整体，即灰色系统，进行灰色相关分析。由表6可知，青贮品质综合评分第一的是M3B1处理，即种植密度为7.95万株·hm-2混播比例为1∶1的处理青贮品质综合评分最高；评分最低的为 M2B1处理，即种植密度为6.2万株·hm-2混播比例为1∶1的处理青贮品质综合评分最低。

表5 不同种植密度和混播比例下青贮营养品质的变化Table 5 The change of nutritional quality of silage under different planting densities and mixed sowing ratios/%

表6 营养品质和青贮品质的灰色关联分析Table 6 Grey relevancy analysis of nutritional quality and silage quality

3 讨 论

3.1 青贮玉米种植密度及与秣食豆混播比例对青贮发酵品质的影响

研究表明：青贮过程中氨态氮含量除了与发酵过程有关外，还与牧草种类及其成分含量的多少有关［21-23］。本研究发现，青贮玉米和秣食豆混播比例、种植密度对pH、乳酸、乙酸和NH3-N/TN含量影响不显著。感官评价满分为20分的多为全株玉米单贮，同时单播处理的乳酸含量高于混播处理，这可能是因为禾本科牧草玉米含有较多的可溶性碳水化合物，有利于乳酸菌将其转化成乳酸，而豆科牧草秣食豆中含糖较低。发酵品质青贮玉米单播单贮的V-score评分最高，乳酸含量最高达2.39%，这与顾雪莹［9］的研究结果一致，即单贮全株玉米的发酵品质最好。

同比例下，种植密度对pH、乳酸含量、乙酸含量和NH3-N/TN影响不显著。这与文亦芾［24］等人研究结果相同，即种植密度对全株玉米青贮乳酸和总酸含量影响不显著。对青贮发酵品质有不良影响的丙酸和丁酸含量极少。青贮发酵品质的综合评分中，单播处理发酵品质评分较高，说明青贮玉米单贮，发酵品质最好。各混播处理的综合评分均高于80分，品质良好。

3.2 青贮玉米种植密度及与秣食豆混播比例对青贮营养品质的影响

青贮玉米的营养品质受很多因素影响，例如不同的种植密度会影响植株对光的利用，影响光合作用合成有机质；不同生长时期营养含量的积累量不同，不同收获期也会影响青贮玉米的养分含量［25-26］。

本试验中，同密度下，混播比例对DM，NDF，ADF和粗脂肪含量影响不显著，对粗蛋白、可溶性糖含量影响极显著（P＜0.01），对淀粉含量影响显著（P＜0.05）。青贮玉米与秣食豆混播比例为1∶3的处理粗蛋白含量高于1∶1和1∶2的处理，且极显著高于单播（P＜0.01）。单播青贮玉米发酵品质好，粗蛋白含量低，这与Contreras-Govea F E［27］的研究结果相同，与李洪影［26］研究的全株玉米单贮的粗蛋白含量最低，与高值扁豆（DolichoslabL.‘Highworth’）混贮后粗蛋白质含量显著增加的结果也基本一致。混播处理的粗蛋白含量较高可能是因为秣食豆中粗蛋白含量较高，随着秣食豆混播比例的增加，混播处理中粗蛋白含量也随之增加。单播处理的可溶性糖、淀粉含量高于混播处理，这主要是因为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处理中碳水化合物的降低。

同比例下，种植密度对单播处理和混播处理的干物质、粗蛋白、NDF、ADF、可溶性糖和粗脂肪含量影响不显著，但对单播处理和混播处理的淀粉含量影响极显著。随种植密度的增加单播处理的NDF、ADF和可溶性糖含量呈增长趋势，单播处理和混播处理的淀粉含量呈降低趋势。这可能是由于种植密度引起的青贮原料营养成分发生变化所导致。与高飞［11］对3个密度（6.20，7.95，9.70万株·hm-2）下5个青贮玉米品种单播和混播的研究结果基本一致。但各处理粗蛋白和粗脂肪含量变化趋势无规律性，原因可能是秣食豆的加入，弥补了部分粗蛋白和粗脂肪含量的降低，具体原因有待进一步研究。

4 结论

青贮发酵品质随青贮玉米种植密度及混播比例的改变呈无规律性变化，但青贮玉米种植密度为6.2万株·hm-2和7.95万株·hm-2，混播比例为1∶1的处理，氨态氮含量较低。随青贮玉米种植密度的增加，各处理淀粉含量呈降低趋势；在同一种植密度下，增加秣食豆混播比例，粗蛋白质含量呈增加趋势。种植密度为7.95万株·hm-2混播比例为1∶1的处理可获得较高干物质含量；采用灰色关联度法进行综合比较，青贮玉米种植密度为7.95万株·hm-2混播比例为1∶1的处理得分最高，综合青贮品质最佳；其次是种植密度6.2万株·hm-2混播比例为1∶2的处理。