阴法庭， 张玉龙， 石 婧， 姜同轩， 刘东洋， 张凤华*

(1. 新疆石河子大学农学院， 新疆 石河子832003； 2. 新疆石河子大学绿洲生态农业重点实验室， 新疆 石河子832003)

近年来，我国畜产品需求持续增加，畜牧产业得到迅速发展，每年需大量进口玉米、苜蓿、大麦、高粱等饲草料以满足国内饲料供给缺口，饲料短缺已经成为制约畜牧业经济发展的重要因素。饲料油菜(Brassicanapus)又名双低(低芥酸、低硫代葡萄糖甙)油菜，是一种新型的高蛋白饲草，其无氮浸出物和钙含量较高，具有高脂肪低纤维、耐寒性强、生长迅速等特点[1-2]。河西地区复种饲料油菜平均鲜草产量为49 747.5 kg·hm-2，最高可达74 550 kg·hm-2 [3]，新疆北疆地区麦后复种饲用油菜其鲜草产量为75 000 kg·hm-2。玉米(Zeamays)作为我国传统的粮食作物之一，在粮食生产中占有重要地位，其秸秆一直作为重要的畜牧饲料[4]。但是玉米秸秆组成结构复杂、坚韧，纤维含量高，粗蛋白等营养物质含量低，适口性较差；秆茎叶上自然附着的乳酸菌较少，影响生物可降解性，直接青贮容易导致异常发酵，甚至造成变质[5]。饲料油菜茎叶肥嫩，含水量大，盛花期刈割营养价值高[6]，产量优势明显；而青贮能够减少饲草营养损耗，适口性好，易于家畜消化吸收，显著提高饲草料利用率[7-8]。目前饲料油菜的生产利用方式以青饲为主，青贮利用研究较少；同时玉米秸秆单独作为饲料直接饲喂，适口性差，品质低，研究表明，干玉米秸秆与含湿量高的生物质原料进行混合青贮能够获得良好的贮存效果[9]。本文研究了饲料油菜与玉米秸秆在不同混合比例下的青贮品质，旨在寻找最佳青贮配比，为调制品质优良的饲料油菜青贮饲料提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验设计

试验共设7个处理，将饲料油菜和玉米秸秆自然状态下称取鲜重，分别按照10:0(I)，0:10(II)，7:3(III)，6:4(IV)，5:5(V)，4:6(VI)和3:7(VII)的百分比混合成青贮饲料(表1)。

表1 试验设计Table1 Experimental design

1.2 试验材料

试验样品采集于2016年9月28日，在石河子市钟家庄镇七场进行。试验地位于85°40′ E，44°45′ N。青贮原料分别为盛花期(2016年9月28日)刈割收获后的饲料油菜(华油杂62号)与收获后的玉米秸秆(新饲玉11号)。各青贮处理原料的营养成分详见表2。

表2 青贮原料营养成分Table 2 Chemical properties of raw material for ensiling

1.3 青贮调制

饲料油菜刈割后与玉米秸秆分别进行青贮前粉碎处理(切短至1～2 cm)，单独青贮时分别称取饲料油菜和玉米秸秆各1.5 kg，混合青贮时按照不同比例分别称取粉碎后的饲料油菜与玉米秸秆各自所需重量(总重1.5 kg)，将其充分均匀混合后装入青贮袋内，并进行真空处理。为保证材料附着乳酸菌的发酵对试验进行预处理，将装袋的试验材料放入恒温箱中发酵7 d(32℃左右)，随后在23～30℃环境(实验室)下发酵60 d，分别在发酵的第3 d，7 d，15 d，30 d，60 d)随机开封每个处理各3袋。

1.4 测定项目及方法

1.4.1感官评定 试验采用国际通用的德国国家农业协会(Deutche Lan Dwirtschafts Geseutschaft)制定的感官评价方法，通过人体嗅觉、青贮料结构与色泽3个不同方面进行评价打分，满分为20分，16～20为优良，10～15为尚好，5～9为中等，0～4为腐败[10]。

1.4.2营养指标测定 干物质(dry matter，DM)：用烘箱烘干法测定，在65℃下烘干48 h测定含水量；105℃下烘干测定干物质[11]。粗蛋白质(crude protein，CP)：用凯氏定氮法测定[12]。中性洗涤纤维(neutral detergent fiber，NDF)和酸性洗涤纤维(acid detergent fiber，ADF)：用范氏洗涤纤维法测定[12]。采用索氏提取法测定粗脂肪(crude fat，EE)含量[13]。采用550℃灼烧法测定粗灰分(crude ash，Ash)含量[14]。

1.4.3发酵指标测定 pH值：取青贮饲料鲜样20 g，加入180 mL蒸馏水，制成青贮饲料浸出液，用酸度计测定浸出液的pH值[11]。可溶性糖(water solution carbohydrate,WSC)：采用蒽酮-硫酸法测定[15]。氨态氮(NH3-N)：采用苯酚-次氯酸比色法进行含量测定[16]；挥发性脂肪酸(volatile fatty acid,VFA)：采用HITACHI高效液相色谱进行测定，进样量为10 μL、柱温50℃、波长210 nm，流动相采用0.2%的磷酸，流速为1 mL·min-1[17]。

1.4.4青贮发酵品质评定 青贮饲料的发酵品质评定选用V-Score评价体系[18]，V-Score评分体系是依据青贮饲料中的氨态氮(NH3-N)与挥发性脂肪酸(VFA)中的乙酸、丙酸、丁酸含量进行计算得分，并将各项得分相加获得最终评价分数；一般分为4个标准：其满分为100分，80分及以上为良好，60～80分为一般，低于60分为差。各指标评分标准见表3。

表3 V-Score评分体系Table 3 V-Score system

1.5 数据分析

试验数据处理应用SPSS 17.0软件对所测数据统计分析，以平均值和标准差表示测定结果，对分别对不同混和青贮比例处理同一时间以及单一混合青贮比例处理的不同时间进行单因素方差分析，同时采用Duncan法对各测定数据进行重复比较及显著性检验，利用EXCEL进行作图。

2 结果分析

2.1 青贮感官评价

饲料油菜与玉米秸秆按照不同混合比例青贮发酵60 d后进行开袋检查，应用感官评价的方法对不同混合青贮处理的青贮料观察，发现7个处理均没有出现发霉腐烂的现象，表明本试验所使用的青贮袋具有良好的密封性，气密性强，各处理的青贮料均满足进行化学评定的要求，可进行发酵及营养品质的实验分析。但是，通过观察发现不同混合青贮比例的青贮饲料的感官品质差别明显(图1)。

通过观察发现处理I略带微微的清酸味，舒适感较差，颜色主要呈绿色和黄绿色，质地疏松不粘手。处理II为略带霉味，颜色偏褐黄色，少数呈暗褐色，质地较软，松散不粘手。处理III有明显的芳香果味，明显的舒适感，颜色呈黄绿色，质地疏松不粘手。处理IV的芳香果味较弱，舒适感较弱，颜色偏黄绿色，质地疏松不粘手。处理V嗅之具有明显的清酸味，质地较软，疏松不粘手，颜色偏褐黄色。处理VI略带清酸味，质地疏松不粘手，颜色呈褐黄色。处理VII略带酸味，微微刺鼻，颜色以褐黄色为主，少数呈现暗褐色，质地疏松不粘手。依据青贮饲料感官评定的方法，可以能够较为直观的迅速判断青贮料是否发霉变质，这对于大规模生产、贮藏、加工青贮饲料具有重要的实践指导作用。表4是本试验不同处理的感官评价评分结果。

图1 玉米秸秆与油菜混合青贮开窖后感官变化Fig.1 The sensory change of corn stalk and edible rape mixed silage after opening silo注：图1中I、II、III、IV、V、VI、VII分别表示油菜青贮、玉米秸秆青贮、70%油菜与30%玉米秸秆混合青贮、60%油菜与40%玉米秸秆混合青贮、50%油菜与50%玉米秸秆混合青贮、40%油菜与60%玉米秸秆混合青贮、30%油菜与70%玉米秸秆混合青贮发酵60 d感官变化。Note:I、II、III、IV、V、VI and VII stand for the sensory change in fermentation 60 d of edible rape silage,corn stalk silage,50% corn stalk with 50% edible rape mixed silage,60% corn stalk with 40% edible rape mixed silage,40% corn stalk with 60% edible rape mixed silage,70% corn stalk with 30% edible rape mixed silage and 30% corn stalk with 70% edible rape mixed silage.

表4 玉米秸秆与油菜混合青贮开窖后感官变化评分Table 4 The sensory change of corn stalk and edible rape mixed silage after opening silo

处理时间气味质地色泽总分等级Treatment Time/dScentTextureColorTotol scoreGradeI60 1432191级优等II60 1211142级尚好III60 1432191级优等IV60 1422181级优等V60 1322171级优等VI60 1312161级优等VII60 1312161级优等

通过对不同处理的青贮料进行感官评价得分可以得出，随着饲料油菜在混合青贮中所占的比值不断增加，青贮气味由青酸味逐渐转变为芳香果味，舒适感逐渐增加，外观颜色则从暗褐色逐渐转变为黄绿色以及绿色，质地从稍微带有粘性逐渐变为疏松较软，不粘手。由此可知混合青贮的感官品质随着油菜比例的增加不断提高，能够获得感官品质较佳的青贮饲料。

2.2 青贮营养品质分析

由表5可知，7个不同处理的DM含量均随青贮时间变化呈现出下降趋势(P<0.05)。在发酵期第60 d，处理II的DM含量最高为48.35，处理I的DM含量最低为13.57，其余处理的DM含量均介于处理I与II之间。发酵结束后，处理I的CP与EE含量最高分别为12.98%和3.07%；处理II的CP与EE含量最低，分别为4.86%和1.56%；其余处理的CP含量均介于处理I与II之间。处理III的CP与EE含量显著高于其它混贮处理(P<0.05)，较处理II分别提高了3.68%和1.01%。

随青贮时间的变化，7个不同处理的NDF含量较发酵初期明显下降，且差异显著(P<0.05)；发酵期第60 d时，处理II的NDF与ADF含量最高为分别为66.40%和40.70%，处理I的含量最低分别为36.24%和26.87%；混贮处理中，处理III的ADF含量与NDF含量显著低于其它处理(P<0.05)。青贮结束后，处理I的Ash的含量最高为12.34%，处理II的含量最低为10.73%，其它处理的Ash含量介于处理I与处理II之间。

2.3 青贮发酵品质分析

2.3.1不同混贮处理对发酵品质的影响 青贮饲料的pH值是评价青贮品质的重要指标，通过其大小可以反映青贮饲料酸性的强弱，从而间接反映青贮产生酸的多少。混合青贮属常规青贮，主要依赖厌氧环境中乳酸菌的快速繁殖。发酵期0 d～30 d，青贮料中少量WSC给乳酸菌生长繁殖提供了良好营养源，使其快速繁殖，进入乳酸发酵期产生乳酸(乳酸含量明显增加，WSC显著降低)，使pH值下降；此后乳酸菌活动逐渐放缓，逐渐趋于稳定。发酵期第60 d时，各处理的pH值均降到4.2以下，其中处理I与VI、VII之间pH值差异不显著。处理III的pH值最低为3.56，显著低于其他各处理(P<0.05)。总之，混贮处理的pH值均处于3.56～3.76较低值，乳酸含量相对较高，混贮品质良好。

由表6可知，随着青贮发酵过程的进行，不同混贮处理的NH3-N含量逐渐增加；在发酵期第60 d，处理II、处理V与其它各处理间差异显著(P<0.05)，处理I与处理III、处理VII之间差异性不显著(P<0.05)；处理IV与处理VI之间差异性不显著(P<0.05)，其中玉米秸秆单贮的NH3-N含量在各处理中最低，这可能与其CP、WSC含量较低有关。在整个发酵过程中，不同处理的乙酸的含量在发酵初期(0～7 d)增加显著，发酵后期(15～60 d)逐渐趋于稳定，在发酵期第60 d处理II的含量显著高于其它处理(P<0.05)，混贮处理中随着玉米秸秆比例逐渐增加，乙酸含量逐渐提高。在发酵初期(0～3 d)，各处理中丙酸与丁酸含量均未检出；在发酵期15～60 d，各处理中的丙酸含量缓慢上升，而丁酸含量并无明显变化；发酵期第60 d，混贮处理中以处理处理III的含量最低，与其它各组差异显著(P<0.05)。

表5 青贮过程中不同混贮处理发酵品质变化Table 5 The fermentation quality of different treatments and silage time

续表5

注：同列不同小写字母表示同一青贮天数不同混贮处理间差异显著(P<0.05)

Note:Different lowercase letters in the same column indicated significantdifference between treatments with same silage time at the 0.05 level

表6 青贮过程中不同混贮处理发酵品质变化Table6 The fermentation quality of different treatments and silage time

注：同列不同小写字母表示同一青贮天数不同混贮处理间差异显著(P<0.05)；*表示低于检出限未检出。

Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant difference between treatments within same silage time at the 0.05 level;* Indicates that the result is not detected.

2.3.2不同混贮处理的V-Score青贮质量评价 青贮期结束后，各处理的青贮质量评分均在80以上，表现良好，其中处理I的质量评分最高为90.16；各混合青贮处理中以处理III与处理V的得分较高分别为87.02与87.38，评分结果见表7。

表7 不同处理组的V-Score青贮质量评价Table 7 V-Score of alfalfa/maize silage

3 讨论

3.1 不同混贮处理对青贮营养品质的影响

在本试验中，各混合青贮处理随着青贮过程的进行，DM含量明显降低。这是由于试验所用青贮原料是在饲料油菜盛花期刈割收获调制的，其含水量较高，随着微生物在发酵过程中的代谢消耗，造成青贮料的DM含量损耗相对较高[19]。通过对表1中青贮原料化学成分含量及发酵期第60 d数据的分析得到，处理I的初始DM含量最低为15.04%，含水量较高，不宜单独青贮；处理II的虽然DM含量较高，但初始含水量较低为50%，也不利于乳酸菌的生长繁殖；而适宜的含水率是保证发酵成功的重要条件，刘建新等[20]研究证明，白菜、油菜等含水量较高的青贮原料宜采用与玉米秸秆混合青贮提高DM含量，达到营养平衡。本试验所设计的混贮处理不仅有适宜青贮的含水率，还有相当含量的WSC和CP，这些均为获得优质的青贮饲料奠定了基础，通过分析可以得到在整个发酵期过程中处理III的含水率一直处于65%～75%之间，DM含量较处理I得到显著提升(P<0.05)。

中性洗涤纤维(NDF)与酸性洗涤纤维(ADF)是作为常规评价纤维品质优良的重要指标。一般认为，ADF含量如果越高，则动物的消化与吸收速率越慢；ADF含量越低，动物择食消化吸收越好，饲草料的喂养价值相对越高[21]。本试验中随着混贮料中饲料油菜比例的增加，各混和青贮处理的NDF与ADF含量都呈现下降趋势，混贮处理中以处理III的ADF和NDF含量最低，分别为48.71%和32.77%，一般认为混贮后如果出现NDF和ADF含量较高的情况，可添加适量纤维素酶来降解以提高青贮饲料的品质[22-23]。

粗蛋白(CP)评定饲草料中营养品质的重要指标依据。饲草料中粗蛋白含量高，则表明饲草料的营养价值相对较高，含量越低，营养价值越差[24-25]。随着整个青贮过程的时间变化，各混合青贮处理的CP含量与青贮原料的CP含量相比，都明显下降，这是因为蛋白质是发酵过程中微生物获取能量的基础，发酵初期，青贮料中各类微生物活动频繁，消耗了大量能量。发酵期结束后，处理III的CP与EE含量显著高于其它混贮处理(P<0.05)，较处理II分别提高了3.68%和1.01%。这表明不同饲草混贮后可以达到优劣互补，营养平衡；王林[26]等人的研究也证明，将不同饲草(苜蓿与玉米)混贮后，各处理的营养品质均得到改善，达到优质青贮的目的。

3.2 不同混贮处理对发酵品质的影响

pH值与青贮饲料的发酵品质之间具有非常紧密的关联，pH值越低，青贮品质越好[27]。pH<4.2时青贮饲料的品质为优等，4.2～4.5之间为良好，4.6～5.0为一般，pH>5.0是劣等[28]。本研究发现，随着整个青贮发酵过程的进行，不同处理的pH值均呈现出逐渐降低趋势，在发酵期第60 d时均低于4.20。这是由于青贮前期乳酸菌等微生物生长繁殖活跃，新陈代谢消耗了青贮料中的WSC同时生成了大量的酸，造成pH值短期内迅速下降，这与杨云贵[29]等人的研究相一致。Kaiser等指出不同牧草在青贮过程中会因不同化学成分导致pH值不同，除受牧草本身在青贮初期的含水量的影响，还与植物的缓冲能有关[30]，同时适宜的含水量与WSC含量是确保青贮发酵品质的前提条件[[31-32]。这是因为适宜水平的WSC可以促进发酵期内乳酸菌的迅速生长发育并生成乳酸，从而使pH值下降，有效抑制蛋白质降解，从而达到理想的发酵状态[33-34]；饲料油菜单贮(处理I)的WSC与CP含量比较高，缓冲能高，而处理II的WSC与CP含量较低，缓冲能低，两个处理都不易形成最佳的pH状态。万里强和李向林[35]的研究表明，在青贮原料中添加糖分具有明显的抑制蛋白质分解，降低微生物活性和pH值的作用，本试验虽未向青贮料中添加糖，但饲料油菜的WSC含量较高，向玉米秸秆中添加饲料油菜可提高青贮料的WSC含量；随着饲料油菜在混合青贮料中所占比值的上升，显著增加了WSC含量，pH值逐渐降低，其中处理III的pH值最低为3.56，WSC含量最高为8.21%，在各处理中最优。

发酵有机酸的含量是评判青贮饲料品质的关键依据，其中乳酸具有促进发酵等作用，其含量的多少在很大程度上决定了青品质的好坏[36]；一般认为，乳酸含量与青贮品质呈正相关[37-38]；青贮饲料含有少量的乙酸和丙酸，有利于抑制酵母菌的生长与好氧性发酵时间，延长青贮饲料的保存时间[39-40]；而青贮饲料中丁酸含量与青贮品质呈负相关，其含量越高，品质越差[41]。本试验中，随着玉米秸秆在不同混合青贮饲料中所占比值不断上升，乳酸、乙酸以及丙酸的含量逐渐提高，乳酸含量显著高于其它有机酸，由此可知，在整个青贮饲料调制过程中是以乳酸菌为主的发酵；而随着饲用油菜在混合青贮原料中所占比值的不断降低，丁酸含量也呈现逐渐降低的趋势，处理III的丁酸含量明显低于其它混合青贮处理，同时乙酸与丙酸的含量在V-Score青贮发酵品质评分体系中得分最高，pH值最低。

营养优良的鲜草青贮饲料的丁酸含量不得高于0.1%，氨态氮占总氮的比值不得高于10%[42]；在青贮过程中原料中的蛋白质被分解的生成氨态氮，其含量多少是评估青贮完成后饲料营养价值的重要依据，NH3-N/TN值越高，则表明在发酵过程中蛋白质被降解的越多，动物可吸收利用的蛋白质越少，饲料品质越低，从而降低动物的择食量和利用率[43-44]。在V-Score青贮发酵品质评分体系中，本试验各处理的NH3-N/TN的比值均低于10%，丁酸含量均低于0.1%，评分等级均在良好以上，混贮处理中以处理III与处理Ⅴ的得分最高，分别为87.02与87.38。由于青贮品质的影响因子较多，单一的把pH值作为评定青贮发酵品质的评定标准不够全面[45]；而V-Score青贮发酵品质评价体系运用了NH3-N/TN的比值和有机酸(乳酸、乙酸、丁酸)具体含量，可以更加较为精准的反应青贮饲料的发酵品质，这与孙小龙[46]的研究相一致。

4 结论

饲料油菜与玉米秸秆混合青贮能够显著提高发酵品质和营养价值，较好的解决了饲料油菜单贮干物质含量低以及玉米秸秆直接饲喂和单独青贮营养价值低的问题。通过综合比较V-Score青贮质量评价及营养价值，当饲料油菜与玉米秸秆7:3混贮时，可显著提高CP、EE、WSC含量，降低pH值与NDF、ADF含量，V-Score评分较高，青贮效果最佳，可作为饲料油菜与玉米秸秆混合青贮的配比方案。