不同种植密度对全株青贮玉米发酵饲料品质和营养成分分析

聂 宁，陈兴懿

（1.贵州农业职业学院，贵州贵阳 550000；2.贵州机电职业技术学院，贵州都匀 558013）

玉米是我国重要的粮食作物（曾辉等，2017），其茎叶中含量丰富的纤维素复合体，不仅严重影响畜禽对纤维素等营养物质的消化吸收，同时也阻碍了蛋白质、糖类、淀粉等营养物质的释放（任双丰，2011）。因此，使用酶制剂（纤维素酶、木聚糖酶等）和菌制剂（酵母菌、乳酸菌等）对玉米秸秆或全株玉米进行发酵处理不仅能提高其中营养物质的含量，同时也能增强畜禽对营养物质的利用率（吕文龙等，2011）。其中，全株青贮玉米是将包括玉米籽粒、叶、茎在内的整个玉米植株采摘并切碎后进行发酵处理后制备成畜禽优质粗饲料的一种方法（李松泽等，2019）。全株玉米青贮不仅能有效利用全部玉米植株，同时也能有效提高肉奶牛等反刍动物的饲料转化率（杨光兴和李刚，2021）。研究表明，使用全株青贮玉米能显著增加奶牛乳产量，有效减少精饲料消耗（张帅等，2020）。因此，高质量全株青贮玉米的制备已经是当前肉奶牛等反刍动物的养殖重点。研究表明，除发酵制剂外，品种、灌溉方式、种植密度和气候等因素都能在不同程度上影响全株青贮玉米的质量。因此，本试验以华牧3 号青贮玉米为研究对象，探究不同种植密度对全株青贮玉米发酵品质和营养成分的影响，以期为全株青贮玉米研究和土地资源的合理利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设计 本试验选用的青贮玉米品种为华牧3 号，试验场位于辽宁某农场，在试验区和地力条件一致的前提下，参考管其锋（2021）的标准划分低中高3 个种植密度，分别为6×104、7.5×104和9×104株/hm2，播种后以玉米籽粒乳线达50% 为收割条件。

1.2 发酵处理 本试验所用复合发酵试剂包括益生菌和酶制剂，主要成分由乳酸菌（活菌数≥1×1010CFU/g，湖南某生物科技有限公司）、粪肠球菌（活菌数≥1×1010CFU/g，江西某生物科技有限公司）、纤维素酶（酶活力≥10000 U/g，河北某生物有限公司）和木聚糖酶（酶活力≥10000 U/g，河北某生物有限公司）构成。蜡熟期青贮玉米收割后切断至2 cm 左右，与复合发酵试剂充分混匀后装入青贮专用袋中，小心封口后室温避光贮存40 d 开袋，每组设8 个重复，发酵完成后每个重复取3 份样品进行发酵品质和营养成分分析。

1.3 测定指标与方法

1.3.1 营养水平测定 使用全自动凯氏定氮仪（FOSS）测定各样本中粗蛋白质（CP）含量；使用索氏抽提法测定各样本中粗脂肪（EE）含量；参考美国分析化学协会（AOAC）标准测定各样本中粗纤维（CF）、酸性洗涤纤维（ADF）和中性洗涤纤维（NDF）含量。使用高效液相色谱（SHIMADZE-10A）检测各样本中乳酸、乙酸、丙酸和丁酸含量。

1.3.2 感官评价 各组全株玉米青贮完成后，邀请具有相关从业经验的10 名技术人员对各组全株玉米青贮品质进行盲评，评价标准表见表1。

表1 全株玉米青贮感官评价标准

1.3.3 微生物菌落检测 参照花梅等（2013）进行微生物菌落计数，于无菌操作台上将所有样品剪碎混匀后装入锥形瓶中，密封后于摇床中震荡30 min，等比例稀释后分别取20μL 稀释液滴加至MRS、PDA、BLB 和NA 培养基中，并在对应的平板中涂布均匀，37℃厌氧培养48 h 后进行计数。

1.4 数据统计与分析 使用Excel 2019 对所有原始数据进行预处理，使用SPSS 24.0 进行方差分析，采用Duncan’s 法进行多重比较，结果以“平均值±标准差”表示，P＜0.05 表示组间差异显著。

2 结果分析

2.1 不同种植密度玉米青贮原料的营养分析

由表2 可知，与对照组低密度种植组相比，中密度组粗蛋白质和粗脂肪含量分别低0.13% 和0.02% ；高密度组粗蛋白质和粗脂肪含量分别低0.48% 和0.18% ；低密度种植组和中密度种植组纤维含量差距不大，但高密度种植组纤维含量明显高于低密度和中密度种植组。

表2 不同种植密度玉米青贮原料的营养分析 %

2.2 不同种植密度对全株青贮玉米营养成分的影响 由表3 可知，低密度种植组全株玉米青贮粗蛋白质含量显著高于高密度种植组（P＜0.05）；低密度和中密度种植组全株玉米青贮中性洗涤纤维含量显著低于高密度种植组（P＜0.05）；种植密度对全株青贮玉米粗脂肪、粗纤维、酸性洗涤纤维含量及感官评价得分无显著影响（P＞0.05）。

表3 不同种植密度对全株青贮玉米营养成分的影响

2.3 不同种植密度对全株青贮玉米酸化的影响

由表4 可知，低密度和中密度种植组全株玉米青贮pH 显著低于高密度种植组（P＜0.05）；低密度和中密度种植组全株玉米青贮乳酸和丁酸含量显著高于高密度种植组（P＜0.05）；不同种植密度对全株青贮玉米乙酸和丙酸含量无显著影响（P＞0.05）。

表4 不同种植密度对全株青贮玉米酸化的影响g/kg

2.4 不同种植密度对全株青贮玉米微生物含量的影响 由表5 可知，不同种植密度对全株青贮玉米乳酸菌、好氧细菌以及酵母菌和霉菌含量无显著影响（P＞0.05）；此外，本试验未检测到大肠杆菌。

表5 不同种植密度对发酵全株青贮玉米微生物含量的影响 lg cfu/g

3 讨论

研究表明，在一定的种植密度范围内，玉米产量与种植密度呈正相关（薛珠政等，1998）。当种植密度过高时，不仅玉米产量显著降低，同时籽粒品质和营养物质含量也会降低（易媛等，2018）。光合作用是玉米产量和有机物累积的关键，研究认为，玉米是典型的高光效粮食作物，具有在高光强、高温条件下高效进行光合作用的能力（郝天乐，2022）。因此，过高的种植密度对玉米产量和光合作用影响极大。李松泽等（2021）研究发现，西北地区全株玉米青贮粗蛋白质含量显著优于东北和华北地区，推测可能是由于气候原因。本试验结果表明，低密度和中密度种植组全株青贮玉米的粗蛋白质和粗脂肪含量略高于高密度种植组，而高密度种植组的纤维含量略高于低密度和中密度种植组。表明种植密度会影响玉米的养分累积，这与前人的研究基本一致，易媛等（2018）研究发现，尽管高种植密度收获穗数更多，但玉米果穗、籽粒数、粒重和产量明显降低。

目前，全株青贮玉米发酵试剂主要包括菌制剂和酶制剂，魏炳栋等（2016）使用复合菌制剂对玉米秸秆进行发酵处理，其粗蛋白质含量显著增加，纤维物质含量显著降低。王安等（1997）使用复合纤维素酶对玉米青贮进行发酵处理，发现其NDF 和ADF 含量显著降低。此外有研究认为，联合使用菌制剂和酶制剂不仅不会产生明显的拮抗作用，其发酵效果也明显优于菌制剂或酶制剂单独使用（王建兵等，2001）。本试验结果表明，不同种植密度下的全株玉米青贮粗蛋白质含量均有不同程度的提高，而粗纤维、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维也有不同程度的降低。此外，高密度种植的全株玉米青贮粗蛋白质含量最低，纤维含量最高，表明低中种植密度全株玉米青贮主要营养成分明显优于高种植密度。

有机酸和pH 是衡量全株青贮玉米发酵品质的重要指标。研究表明，乳酸含量与发酵品质呈正相关（赵政等，2009）。本试验结果表明，低密度和中密度种植组全株青贮玉米pH 显著低于高密度种植组，乳酸含量显著高于高密度种植组，表明低密度和中密度组全株青贮玉米发酵品质优于高密度种植组。乳酸菌是青贮发酵过程中最重要的菌种，乳酸菌在严格厌氧条件下将全株青贮玉米中的碳水化合物作为底物，将其转化为乳酸，进而促进发酵过程。花梅等（2013）研究发现，使用乳酸菌对全株玉米青贮进行发酵处理后，饲料中的乳酸菌数量显著增多。这与本试验结果并不一致，表明种植密度对全株玉米青贮微生物含量无显著影响。此外，在整个试验期间未检测到大肠杆菌。

4 结论

本试验结果表明，不同种植密度对全株青贮玉米营养成分有一定影响。同时，低密度和中密度种植组全株青贮玉米发酵品质和营养成分明显优于高密度种植组。