影响玉米青贮产量和品质的分析

(贵州省草业研究所， 贵阳 550006)

青贮(Silage)自问世以来就与玉米分割不开，其所用容器青贮窖(Silo)源于希腊Siors，意指贮藏玉米的坑[1]。1876年Francis Morris进行了美国的首次全株玉米青贮，而且是地窖覆土青贮[2]，1877年法国农学家Auguste Goffart最早报道了青贮窖玉米青贮经验[3]；1943年王栋、卢得仁进行了中国的首次全株玉米青贮调制研究[1]。伴随着青贮调制于20世纪60年代以来得到巨大的发展并成为温带地区饲草保存的主导方法[4]，玉米青贮技术得到了广泛的研究与推广。

玉米青贮是一种主要的能量和纤维来源[5]，日粮中增加玉米青贮比例，能增加干物质采食量[6]，能增加纤维的消化率[7]。用玉米青贮代替大麦青贮、紫花苜蓿等其他青贮的研究发现：随玉米青贮比例增加，日粮干物质的采食量[6]和消化率增加，淀粉的采食量增加[8]，产奶量增加[9-10]，乙酸摩尔比例减少，丙酸摩尔比例增加；随玉米青贮比例增加，瘤胃氨态氮、粪氮[9]和尿氮降低及日粮氮用于分泌乳蛋白[10]增加，从而提高氮利用效率[10]，氨和氧化亚氮排放的潜力降低[9]；随玉米青贮比例增加，肠道甲烷产量减少[8-10]，从而降低甲烷能损失[10]。即使用紫花苜蓿青贮时玉米青贮也应占饲草的1/3到2/3才能达到利益最大化[11]。玉米青贮系统能补偿高粱的低淀粉缺陷，比其有更高的奶产量、更低的甲烷能损失和全球变暖潜力[12]。因此玉米青贮具有巨大的优越性。近年来，国内外对玉米青贮技术有着较大的革新，从青贮玉米品种选择、栽培措施、灾害环境等方面进行了大量的研究，改善了玉米青贮的产量、质量、有氧稳定性和动物生产性能。

1 品 种

品种显著影响玉米青贮的产量[13]和品质[14]。干物质积累量表现为无分蘖型青贮玉米>普通粒用型玉米>分蘖型玉米[15]。普通粒用型玉米干质量积累速率峰值出现在灌浆期，无分蘖型青贮玉米干质量积累量及积累速率峰值均出现在灌浆期，分蘖型青贮玉米干质量最大积累速率出现在乳熟期[15]。

杂交类型能影响玉米青贮品质和发酵特性。BMR型(Brown Midrib Mutations)减少木质素和增加中性洗涤纤维消化率[16]，产量低[17]，而LFY型(leafy)具有更多的穗上叶量[18]和较高的干物质体外消化率[19]。LFY型玉米青贮的乙醇含量和pH值显著高于BMR型的，可溶粗蛋白也有此趋势，但其中性洗涤纤的体外消化率显著低于BMR型的[20]。与BMR型相比，LFY型的淀粉全消化道消化率和体内体外消化率更高，但干物质消耗低，故饲料转化率没有杂交类型间的差别[21]。与同基因型正常玉米青贮相比，bm3(BrownMidrib3Mutation)玉米青贮的干物质、有机物、中性洗涤纤和酸性洗涤纤的表观消化率更大，含有bm3玉米青贮的日粮消化能和代谢能都更大[22]。

杂交类型还影响到动物的生产性能。LFY型真实乳、能量校正乳和固体校正乳的产量低于BMR型，乳脂含量高于BMR型。与LFY型相比，BMR型的奶中尿素氮浓度低，但乳蛋白和乳糖产量高，干物质采食量和奶及奶蛋白产量高[21]。与同基因型正常玉米青贮相比，bm3突变体玉米青贮降低淀粉在瘤胃和全消化道的消化率，但增加过瘤胃淀粉的消化率，增加微生物氮流入十二指肠，减少瘤胃氨浓度[23]。与饲喂传统玉米青贮日粮的奶牛相比，饲喂BMR玉米青贮日粮的奶牛在泌乳高峰期后的干物质采食量增加，维持更长时间的高产奶量，进而提高产奶量和乳蛋白产量[24]。与传统玉米青贮相比，BMR玉米青贮提高纤维消化率和瘤胃乙酸产量，故增加奶牛奶、乳脂和能量校正乳产量[25]。bm3突变体玉米青贮降低瘤胃pH平均值和最低值，增加总挥发性脂肪酸[26]，通过增加中性洗涤纤维的瘤胃和过瘤胃消化率来增加全消化道效率[27]。与籽粒型玉米青贮相比，LFY型玉米青贮增加奶牛干物质采食量、奶和奶蛋白产量[28]。

杂交类型还影响到动物的采食行为。对初产奶牛，籽实-多叶型玉米青贮的采食时间比籽实型玉米青贮和多叶型玉米青贮多，但杂交类型对咀嚼时间没有影响[19]。

抗玉米螟转基因玉米青贮对绵羊和奶牛的营养价值没有因为转基因而改变[29]，因此可以选择抗性品种。

玉米品种选择，尤其是杂种选择是玉米青贮品质和产量最重要的决策之一，根据上述研究，可根据动物生产目的来挑选品种和杂交类型。

2 栽培措施

传统耕作、最少耕作和免耕对玉米青贮鲜干产量的影响没有显著差异[13]，因此采用免耕以减少成本和耕作诱导的水土流失。玉米大豆间作产量与玉米单作接近，但蛋白含量显著提高[30]，而玉米和30%的饲料花生混贮能够提高发酵和营养特征，二者间作提高青贮品质[31]。因此，青贮玉米虽然蛋白含量低，但可采用与豆科植物间作以提高青贮品质。

种植密度对玉米产量和青贮营养品质均有显著的影响，适当地增加种植密度可提高玉米的产量和青贮品质[14]，能提高籽粒和整株玉米干物质的产量[32]，但发现也有不会影响单株干物质、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和淀粉含量的情况[5]。玉米青贮干物质产量和奶产量在行距38 cm时均大于在行距76 cm时，随氮肥用量增加而二次曲线变化后稳定[33]。缩短行距能提供植物更好的空间分布，且不改变形态组成和干物质产量，最小行距分布能增加玉米的木质素、中性洗涤纤维和总碳水化合物，缩短行距虽然减少了蛋白质含量，但能提高土壤氮的有效性和植物对氮的利用效率[34]，表明适宜行距存在。因此适当地缩短行距，增加种植密度有利于提高玉米青贮的产量和品质。

水肥措施对玉米青贮产量和发酵品质有显著影响[35]，中等水平的灌水和氮肥处理的玉米产量和玉米青贮时的乳酸含量高，营养品质好。青贮玉米对锌敏感，施用矿物态锌和有机态锌能够消除锌缺乏症，增加产量[36]。

3 灾害环境

飓风降低玉米青贮的泌乳净能和中性洗涤纤维体外消化率，但提高灰分、 铝、钴、铁和锰含量，有提高酵母菌数量的倾向，青贮发酵品质与正常玉米青贮相似，但饲喂动物有健康问题出现[37]。受冻害后的玉米仍然能够成功青贮，接种微生物添加剂对奶牛饲喂效果没有更好作用，反而降低了青贮干物质采食量、乳蛋白、乳脂产量、乳脂校正乳和能量校正乳[38]。干旱和提高CO2浓度的玉米青贮没有对绵羊的体温和血液指标产生影响[39]。干旱不能改变潜在降解率，但干物质降解的动力学效率降低了2%[40]。热胁迫会加重干旱胁迫，大幅度降低干物质产量和籽实发育[41]。高温下贮藏能够减少乳酸、正丙醇和乙醇产生量[42]。

灾害如涝灾和冰雹等对玉米青贮产量和品质的影响，国内外研究甚少，因此需要加强此方面的研究以储备和提高灾害后玉米青贮技术。

4 收获期

收获期对玉米青贮产量和营养价值[18]也有巨大影响。目前，收获期有5种表示方式：

1) 物候期是国内常用指示收获期的指标，如乳熟期。乳熟前期的原料干物质和可溶性碳水化合物含量最高，青贮粗蛋白含量最高，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量最低，且亚硝酸盐含量最低，说明乳熟前期是适宜的收获时期[35]。

2) 物候期+天数，如授粉后45 d。整株鲜产在授粉20～30 d较高，干产在40～50 d最高[43]。

3) 日期，如晚收期9月29日。有研究根据日期发现，晚收获能提高潜在降解率但降低有效降解率[40]，尽管整株玉米干物质产量随收获日期的推迟而减少，但整株玉米总消化养分由于籽粒总消化养分浓度增加而增加线性[32]。但日期由于各地气候和播种日期差异而并不适合适宜收获期的推广。

4) 成熟度是国外常用指示收获期的指标，如半乳线期。青贮和籽粒产量随成熟度提高而增加(直到42%处于黑层期)，青贮总消化养分随成熟度提高呈二次曲线增加[44]。随成熟度提高玉米青贮的产量和干物质产量增加，中性洗涤纤维二次曲线增加，中性洗涤纤维消化率线性降低[45]。牛奶产量在玉米三分之二乳线期青贮的最高，在早期凹陷期最低，黑层期的玉米青贮干物质、有机物、粗蛋白、酸性洗涤纤维和淀粉的全消化道消化率最低[46]。因此，最适宜时期在三分之二乳线期波动。

5) 干物质含量(DM%)，如32%DM表示干物质含量为32%。研究发现，干物质产量随收获时DM含量增加而显著增加[47]，增加DM含量，能增加消化率和减少甲烷产量[48]，从而降低能量损失。虽然需要实际检测，但DM%精确量化了收获期，适合精准化收获。

无论采用何种表示方式，其潜在的原则是确定的适宜收获期必须同时兼顾玉米青贮产量和品质最好。

5 刈割高度

传统全株玉米青贮采用齐地面刈割，而高位刈割青贮(High-cut silage)能够改变青贮的干物质、纤维和淀粉含量[49]。刈割高度不影响玉米青贮发酵特征和体外消化指数，但高位刈割的玉米青贮中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和灰分低，淀粉含量高[50]。高留茬玉米青贮饲喂肉牛没有改变日增重、采食量、胴体参数、肉品质、最长肌化学组成和脂肪酸组成，因此高留茬对饲养肉牛是不需要的[51]。

6 结论与展望

综上，青贮玉米种植建议：根据动物生产目的来挑选品种和杂交类型。适当增加种植密度，并与豆科植物间作。

玉米青贮是最受欢迎和近年来全国性大力推广使用的反刍动物饲料来源，而涝灾、冰雹和沙尘暴等自然灾害和玉米病虫害及防治措施对玉米青贮产量、品质和动物生产性能及产品产量和品质的影响，国内外研究甚少，因此需要加强此方面的研究以储备和提高灾害后玉米青贮技术。