动物营养学报 >

2025 , Vol. 37 >Issue 1: 627 - 636

DOI: https://doi.org/10.12418/CJAN2025.054

研究论文

全株玉米与大豆混合比例对青贮品质和体外消化特性的影响

  • 李雨嘉 , 1 ,
  • 吉方财 1 ,
  • 秦子旸 1 ,
  • 郝迎辰 1 ,
  • 王召明 2 ,
  • 王磊 1 ,
  • 孙志强 1, 3 ,
  • 玉柱 , 1, *
展开
  • 1 中国农业大学草业科学与技术学院,北京 100193
  • 2 国家草业技术创新中心(筹),呼和浩特 010070
  • 3 山西农业大学草业学院,农业农村部饲草高效生产模式创新重点实验室,太谷 030801
* 玉 柱,教授,博士生导师,E-mail:

李雨嘉(2001—),女,四川绵阳人,硕士研究生,从事饲草加工与利用研究。E-mail:

Copy editor: 田艳明

收稿日期: 2024-06-18

  网络出版日期: 2025-01-10

基金资助

2023年国家草业技术创新中心(筹)重大创新平台建设专项“优质饲草生产与草产品加工关键技术研发及示范(CCPTZX2023B07)

国家重点研发计划“政府间国际科技创新合作”重点专项(2022YFE0111000)

草食畜牧业增量提质科技创新合作(DL2023108002L)

青海省玉树州杂多县特色养殖业提质增效关键技术集成与示范项目(2022YFD1602305)

山西农业大学饲草高效生产模式创新重点实验室开放基金资助课题(FR2024-01)

收起

Effects of Whole-Plant Corn and Soybean Mixture Ratios on Silage Quality and Digestion Characteristics in Vitro

  • LI Yujia , 1 ,
  • JI Fangcai 1 ,
  • QIN Ziyang 1 ,
  • HAO Yingchen 1 ,
  • WANG Zhaoming 2 ,
  • WANG Lei 1 ,
  • SUN Zhiqiang 1, 3 ,
  • YU Zhu , 1, *
Expand
  • 1 College of Grassland Science and Technology, China Agricultural University, Beijing 100193, China
  • 2 National Center of Pratacultural Technology Innovation (Under Way), Hohhot 010070, China
  • 3 Key Laboratory of Innovation of Efficient Forage Production Mode of the Ministry of Agriculture and Rural Affairs, College of Grassland Science, Shanxi Agriculture University, Taigu 030801, China
* professor, E-mail:

Received date: 2024-06-18

  Online published: 2025-01-10

Fold

摘要

本试验旨在研究全株玉米与大豆混合比例对青贮品质和体外消化特性的影响,探究宁夏中部地区全株玉米与大豆混合青贮的适宜比例。试验将全株玉米与大豆分别按鲜重比为10:0(R0)、8:2(R1)、6:4(R2)、4:6(R3)、2:8(R4)和0:10(S0)的比例混合均匀后,发酵120 d调制成青贮饲料,对其进行感官评价,并测定发酵品质、营养成分和体外消化特性,然后使用熵权-TOPSIS法进行综合评价。 结果表明: 1)大豆单独青贮感官评价等级为中等;而混合青贮能改善色泽、气味,综合感官评价等级为优等。2)随着大豆所占比例的降低,青贮饲料pH及丙酸和氨态氮含量逐渐降低,乳酸含量呈现先升高后降低的趋势。3)随着大豆所占比例的提高,青贮饲料干物质、粗蛋白质和酸性洗涤纤维含量逐渐提高,可溶性碳水化合物含量逐渐降低。4)R3处理青贮饲料体外干物质消化率和体外中性洗涤纤维消化显著高于R1、R2和R4处理(P<0.05)。随着大豆所占比例的提高,青贮饲料体外粗蛋白质消化率呈现逐渐提高的趋势。5)熵权-TOPSIS法综合评价结果表明,全株玉米与大豆混合比例为4:6时青贮饲料品质综合评价排序最高。综上所述,在本试验条件下,全株玉米与大豆混合比例为4:6时青贮品质最优,体外消化率高,综合评价最好,可作为宁夏地区调制全株玉米-大豆混合青贮饲料的参考。

关键词： 全株玉米; 大豆; 混合青贮品质; 体外消化特性

本文引用格式

李雨嘉 , 吉方财 , 秦子旸 , 郝迎辰 , 王召明 , 王磊 , 孙志强 , 玉柱 . 全株玉米与大豆混合比例对青贮品质和体外消化特性的影响[J]. 动物营养学报, 2025 , 37(1) : 627 -636 . DOI: 10.12418/CJAN2025.054

Abstract

The purpose of this experiment was to study the effects of whole-plant corn and soybean mixture ratios on silage quality and digestion characteristics in vitro, and to explore the appropriate mixture ratio of whole-plant corn to soybean for preparing silage in the middle region of Ningxia. The whole-plant corn and soybean were mixed according to the fresh weight ratio of 10:0 (R0), 8:2 (R1), 6:4 (R2), 4:6 (R3), 2:8 (R4) and 0:10 (S0), respectively, and fermented for 120 days to prepare silage. After sensory evaluation, the fermentation quality, nutrient composition and digestion characteristics in vitro were determined, and the entropy-TOPSIS method was used for comprehensive evaluation. The results showed as follows: 1) the sensory evaluation grade of soybean alone silage was medium; the coloration and odours of mixed silage were improved, and the comprehensive sensory evaluation grade was excellent. 2) With the decrease of soybean proportion, the pH, propionic acid and ammonia nitrogen contents in silage were gradually decreased, and the lactic acid content showed a trend of first increasing and then decreasing. 3) With the increase of soybean proportion, the contents of dry matter, crude protein and acid detergent fiber in silage were gradually increased, and the water soluble carbohydrate content was gradually decreased. 4) The in vitro dry matter digestibility and neutral detergent fiber digestibility of silage in R3 treatment were significantly higher than those in R1, R2 and R4 treatments (P<0.05). With the increase of soybean proportion, the in vitro crude protein digestibility of silage showed a trend of increasing gradually. 5) The results of entropy-TOPSIS comprehensive evaluation showed that the silage quality ranking was the highest when the mixture ratio of whole-plant corn to soybean was 4:6. In summary, under the conditions of this experiment, the silage quality is the best when the mixture ratio of whole-plant corn to soybean is 4:6, the in vitro digestibility is high, and the comprehensive evaluation is the best, which can be used as a reference for the preparation of whole-plant corn and soybean mixed silage in Ningxia region.

Key words： whole-plant corn; soybean; mixed silage quality; digestion characteristics in vitro

宁夏畜牧产业发达,滩羊、肉牛及奶牛养殖业呈现持续稳定发展的态势,在此背景下粗饲料需求量逐年增加,饲草缺口逐步增大,草畜矛盾突出[1]。大豆-玉米带状复合种植技术作为我国农业农村部的主推技术被大面积推广,该技术通过“两协同,一调控”的资源利用和株型调控理论,不仅实现了粮食主产区籽粒型大豆、玉米生产增产,还能在畜牧业较发达或农牧结合地区,利用大豆与玉米混合青贮技术,发展玉米-大豆-畜牧循环农业[2]。全株玉米具有产量高、营养丰富等优点,调制成青贮饲料可长期保存,是反刍动物饲粮中的优质粗饲料[3]。全株玉米营养成分以纤维和淀粉为主,但蛋白质含量较低,在进行饲料调制时需添加高蛋白质饲料来改善营养价值,保持能氮平衡[4]。大豆是常见的高蛋白质饲料,其氨基酸种类丰富、维生素含量高、营养价值全面,但因其可溶性碳水化合物(water soluble carbohydrate,WSC)含量较低,单独青贮时发酵品质较差[5]。全株玉米与大豆混合青贮不仅能有效改善大豆青贮发酵品质[6],还能进一步提升全株玉米青贮饲料饲用价值,均衡营养[7]。因此,本研究在宁夏红寺堡地区展开全株玉米与大豆最佳混合青贮比例的筛选,以期为当地畜牧养殖业的提质增效提供科学理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

本试验地位于宁夏回族自治区吴忠市红寺堡区优质饲草高产高效栽培示范基地(106°05' E,37°45' N),平均海拔1 316 m,试验基地土壤沙化及盐渍化严重,属温带大陆性气候,年平均气温8.7 ℃。

1.2 试验设计

试验选用高玉98玉米和辽豆15大豆作为青贮原料,分别于玉米蜡熟期和大豆成熟初期刈割,其营养水平见表1。将原料切碎至1~2 cm,分别按全株玉米与大豆鲜重比为10:0(R0)、8:2(R1)、6:4(R2)、4:6(R3)、2:8(R4)和0:10(S0)的比例混合均匀,并以800 kg/m3的密度装填于3 L的青贮罐中,压实后盖上内外盖,用胶带密封,在室内保存120 d。
表1 青贮原料营养水平

Table 1 Nutrient levels of silage raw materials

原料
Ingredients		 干物质
DM/% FM		 粗蛋白质
CP/% DM		 可溶性碳水
化合物
WSC/% DM		 中性洗涤纤维
NDF/% DM		 酸性洗涤纤维
ADF/% DM
全株玉米Whole-plant corn 39.53±0.82 6.14±0.20 4.52±0.20 45.20±2.03 21.95±0.66
大豆Soybean 43.20±1.04 17.12±1.67 3.81±0.05 41.36±0.11 26.11±0.77

1.3 测定指标及方法

1.3.1 青贮饲料感官评价

开罐时,依照德国农业协会青贮饲料感官评价标准,对不同混合比例全株玉米与大豆混合青贮饲料的色泽、质地和气味进行综合评价,评价标准见表2。
表2 德国农业协会青贮饲料感官评价标准

Table 2 Silage sensory evaluation criteria of German Agricultural Society

项目Items 评分标准Scoring standard 分值Scores
色泽Coloration 变色严重,呈墨绿色或黄色 0
略有色变,呈淡黄色或褐色 1
接近原料原色,烘干后呈淡褐色 2
气味Odours 有很强的丁酸味或氨味,或几乎无酸味 2
丁酸味浓,或有刺鼻的焦糊臭味、霉味 4
有微弱的丁酸臭味,或较强的酸味,芳香味弱 10
无丁酸臭味,芳香味浓或有明显的面包香味 14
质地Background 茎叶腐烂或污染严重 0
茎叶结构保持极差,或发现轻度霉菌污染 1
茎叶结构稍受到破坏 2
茎叶结构清晰可见 4
等级Hierarchy 1级:优等
(16~20分)		 2级:尚好
(10~15分)		 3级:中等
(5~9分)		 4级:腐败
(0~4分)

1.3.2 发酵品质测定

准确称取 20 g样品,将其加入180 mL蒸馏水中,使用榨汁机搅碎1 min,然后以4层纱布过滤获取浸出液,用于测定pH以及氨态氮(NH3-N)、乳酸(lactic acid,LA)、乙酸(acetic acid,AA)、丙酸(propionic acid,PA)和丁酸(butyric acid,BA)含量。测定方法如下:使用pH仪(Mettler Toledo)测定浸出液pH;采用苯酚-次氯酸钠比色法测定NH3-N含量[8];采用高效液相色谱法[9]测定LA、AA、PA和BA含量,检测仪器为SPD-M10AVP液相色谱仪,进样量为5 μL,以3 mmol/L高氯酸为流动相,流速为1 mL/min,通过50 ℃柱温的色谱柱(Shodex Rspak KC-811S-DVB gel Column,30 mm×8 mm),检测波长为210 nm。

1.3.3 营养成分含量测定

将青贮后的饲料于65 ℃烘干48 h,烘干后粉碎过40目筛。采用AOAC(2003)[10]方法测定WSC含量,采用凯氏定氮法[11]测定粗蛋白质(crude protein,CP)含量,采用Van Soest法[12]测定中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,NDF)和酸性洗涤纤维(acid detergent fiber,ADF)含量。

1.3.4 体外消化特性测定

采用DAISY Ⅱ体外模拟培养箱模拟动物胃肠消化[13],测定48 h体外干物质消化率(IVDMD)、体外中性洗涤纤维消化率(IVNDFD)以及体外粗蛋白质消化率(IVCPD)。称取青贮饲料样品0.5 g于纤维袋中并密封,取晨饲前安格斯牛瘤胃液,经4层纱布过滤后,按照瘤胃液400 mL、A缓冲液1 330 mL、B缓冲液266 mL装入39 ℃预热的消化罐中,放入样品后通入二氧化碳(CO2)至形成厌氧条件,完成密封后将消化罐放入体外模拟培养箱中39 ℃培养48 h。培养完成后,取出样品用蒸馏水进行冲洗,冲洗完全后烘干,称量其质量,测定未消化NDF及CP含量,计算体外消化率,公式如下:
IVDMD(%)=100×(m1-m2)/m1;
IVNDFD(%)=100×(样品NDF含量-未消化NDF含量)/样品NDF含量;
IVCPD(%)=100×(样品CP含量-未消化CP含量)/样品CP含量。
式中:m1为样品干物质(DM)含量;m2为模拟瘤胃消化后未消化DM含量。

1.4 数据统计及分析

采用Excel 2016进行数据整理,然后采用SPSS 27软件进行单因素方差分析,并以Tukey’s进行事后检验,结果以“平均值±标准差”表示,P<0.05则差异显著。
同时,本试验采用熵权法对全株玉米与大豆混合青贮发酵品质、营养成分及体外消化率指标计算权重系数[14],将权重系数与初始矩阵相乘得到加权矩阵,并采用TOPSIS法计算最优和最劣矩阵向量、评价对象与正理想解距离(D+)或负理想解距离(D-),结合距离值计算得出综合得分,以此排序,最后进行综合评价。

2 结果与分析

2.1 全株玉米与大豆不同混合比例对青贮饲料感官评价的影响

由表3可知,R0、R1、R2和R3处理青贮饲料色泽均一,无刺鼻气味,茎叶结构清晰;R4处理有微弱的刺鼻酸味,但结构、色泽维持较好,综合感官评价等级均为优等。S0处理青贮饲料呈黄褐色且气味刺鼻,综合感官评价等级为中等。
表3 全株玉米与大豆不同混合比例对青贮饲料感官评价的影响

Table 3 Effects of different mixture ratios of whole-plant corn and soybean on sensory evaluation of silage

项目
Items		 气味
Odours		 质地
Background		 色泽
Coloration		 总分
Total scores		 等级
Hierarchy
R0 14 4 2 20 优等
R1 14 4 2 20 优等
R2 14 4 2 20 优等
R3 14 4 2 20 优等
R4 10 4 2 16 优等
S0 4 4 1 9 中等

R0、R1、R2、R3、R4和S0分别表示全株玉米与大豆混合比例为10:0、8:2、6:4、4:6、2:8和0:10。表4、表5、表6和表8同。

R0, R1, R2, R3, R4 and S0 indicated that the mixture ratio of whole-plant corn and soybean was 10:0, 8:2, 6:4, 4:6, 2:8 and 0:10, respectively. The same as Table 4, Table 5, Table 6 and Table 8.

2.2 全株玉米与大豆不同混合比例对青贮饲料发酵品质的影响

由表4可知,全株玉米与大豆不同混合比例对青贮饲料pH以及LA、PA和NH3-N含量均有显著影响(P<0.05),对AA含量无显著影响(P>0.05)。随着大豆所占比例的降低,pH及PA和NH3-N含量逐渐降低,LA含量呈现先升高后降低的变化趋势。其中,R2、R3和R4处理LA含量显著高于R0和S0处理(P<0.05),R0、R1、R2和R3处理NH3-N含量显著低于R4处理(P<0.05)。所有处理均未检出BA。
表4 全株玉米与大豆不同混合比例对青贮饲料发酵品质的影响

Table 4 Effects of different mixture ratios of whole-plant corn and soybean on fermentation quality of silage

项目
Items		 pH 乳酸
LA/% DM		 乙酸
AA/% DM		 丙酸
PA/% DM		 丁酸
BA/% DM		 氨态氮/总氮
NH3-N/TN/%
R0 3.86±0.02f 5.05±0.20cd 1.76±0.19 0.45±0.09d ND 5.60±0.45c
R1 3.98±0.03e 6.13±0.20bc 2.02±0.06 0.69±0.06cd ND 5.72±0.16c
R2 4.06±0.02d 7.26±0.25ab 2.23±0.03 1.05±0.13bc ND 5.37±0.70bc
R3 4.15±0.01c 8.00±0.22a 2.34±0.04 1.26±0.10ab ND 6.16±0.05bc
R4 4.20±0.01b 8.54±0.47a 2.36±0.12 1.38±0.12ab ND 7.16±0.25a
S0 4.71±0.05a 4.67±1.03d 2.33±0.58 1.48±0.27a ND 6.73±0.58ab
P值P-value <0.001 <0.001 0.078 <0.001 0.002

同列数据肩标无字母或相同字母表示差异不显著(P>0.05),不同字母表示差异显著(P<0.05),ND表示未检出。表5和表6同。

In the same column, values with no letter or the same letter superscripts mean no significant difference (P>0.05), while with different letter superscripts mean significant difference (P<0.05), and ND indicated not detected. The same as Table 5 and Table 6.

2.3 全株玉米与大豆不同混合比例对青贮饲料营养成分含量的影响

由表5可知,全株玉米与大豆不同混合比例对青贮饲料DM、CP、WSC和ADF含量均有显著影响(P<0.05),对NDF含量无显著影响(P>0.05)。随着大豆所占比例的提高,DM、CP和ADF含量逐渐提高;WSC含量逐渐降低,这与pH变化规律相反。
表5 全株玉米与大豆不同混合比例对青贮饲料营养成分含量的影响

Table 5 Effects of different mixture ratios of whole-plant corn and soybean on nutrient contents of silage

项目
Items		 干物质
DM/% FM		 粗蛋白质
CP/% DM		 可溶性碳水化合物
WSC/% DM		 中性洗涤纤维
NDF/% DM		 酸性洗涤纤维
ADF/% DM
R0 37.46±0.11e 6.65±0.17f 1.63±0.18a 39.29±2.64 20.51±1.25e
R1 38.82±0.42d 8.73±0.24e 0.79±0.12b 41.09±0.88 23.96±0.87d
R2 39.83±0.21c 11.67±1.00d 0.55±0.04c 42.35±0.59 26.19±0.44cd
R3 40.37±0.57bc 13.51±0.58c 0.31±0.02d 42.08±2.91 28.28±1.52bc
R4 40.95±0.11ab 15.24±0.34b 0.35±0.02d 41.89±1.32 29.54±0.91ab
S0 41.32±0.34a 17.63±0.91a 0.22±0.03d 42.60±2.49 31.94±2.55a
P值P-value <0.001 <0.001 <0.001 0.401 <0.001

2.4 全株玉米与大豆不同混合比例对青贮饲料体外消化特性的影响

由表6可知,R3处理青贮饲料IVDMD和IVNDFD显著高于R0、R1、R2和R4处理(P<0.05);同时,随着大豆所占比例的提高,青贮饲料IVCPD呈现逐渐提高的趋势,其中S0和R4处理IVCPD显著高于其余处理(P<0.05)。
表6 不同混合比例对玉米大豆青贮饲料体外消化特性的影响

Table 6 Effects of different mixture ratios of whole-plant corn and soybean on digestion characteristics of silage in vitro %

项目
Items		 体外干物质消化率
IVDMD		 体外中性洗涤纤维消化率
IVNDFD		 体外粗蛋白质消化率
IVCPD
R0 59.94±1.38b 45.68±1.68b 61.20±1.17b
R1 59.73±0.89b 45.13±2.14b 70.10±3.97b
R2 60.85±0.75b 49.05±1.76b 68.12±2.73b
R3 65.42±0.99a 54.75±2.24a 70.04±2.95b
R4 61.64±0.79b 46.74±2.67b 79.33±3.32a
S0 65.04±0.85a 54.73±0.77a 82.81±4.43a
P值P-value <0.001 <0.001 <0.001

2.5 熵权-TOPSIS法对不同混合比例全株玉米-大豆青贮饲料品质的综合评价

由表7可知,根据熵权法计算得出的不同混合比例全株玉米-大豆青贮饲料品质各指标在使用TOPSIS法进行综合评价时所占的权重为4.178%~12.454%。由此计算得到的青贮饲料品质综合评价排序见表8,以混合比例为4:6时青贮品质最佳,混合比例为8:2时青贮品质最差。
表7 熵权法权重计算结果

Table 7 Entropy weight method weight calculation results

项目
Items		 信息熵值
Entropy of information		 信息效用值
Value of information utility		 权重
Weight/%
pH 0.889 0.111 4.178
乳酸LA 0.799 0.201 7.573
乙酸AA 0.878 0.122 4.597
丙酸PA 0.762 0.238 8.960
氨态氮/总氮NH3-N/TN 0.850 0.150 5.650
干物质DM 0.868 0.132 4.957
粗蛋白质CP 0.835 0.165 6.211
可溶性碳水化合物WSC 0.669 0.331 12.454
中性洗涤纤维NDF 0.703 0.297 11.152
酸性洗涤纤维ADF 0.824 0.176 6.614
体外干物质消化率IVDMD 0.707 0.293 11.036
体外中性洗涤纤维消化率IVNDFD 0.716 0.284 10.683
体外粗蛋白质消化率IVCPD 0.842 0.158 5.935
表8 不同混合比例全株玉米-大豆青贮饲料品质综合评价

Table 8 Comprehensive evaluation of whole-plant corn and soybean silage with different mixture ratios

项目
Items		 正理想解距离
Positive ideal solution
distance (D+)		 负理想解距离
Negative ideal
solution distance (D-)		 综合得分
Composite score		 排序
Sequence
R0 0.690 542 91 0.691 175 05 0.500 228 75 2
R1 0.659 179 35 0.483 476 01 0.423 116 21 6
R2 0.624 240 74 0.492 585 81 0.441 058 47 4
R3 0.569 404 52 0.654 574 06 0.534 792 09 1
R4 0.690 405 26 0.531 439 91 0.434 948 65 5
S0 0.736 566 92 0.646 745 11 0.467 533 78 3

3 讨论

3.1 全株玉米与大豆不同混合比例对青贮饲料感官评价的影响

本试验中,大豆单独青贮时气味难闻、色泽暗淡,发酵质量较差,全株玉米与大豆混贮比例为2:8时仍略有刺鼻气味,随着全株玉米与大豆混合青贮中全株玉米比例的提高,混合青贮饲料发酵品质明显改善,这主要是因全株玉米与大豆混合后WSC含量较大豆更高,有利于青贮发酵过程[15-16]。

3.2 全株玉米与大豆不同混合比例对青贮饲料发酵品质的影响

本试验中,S0处理青贮饲料pH为4.71,而全株玉米与大豆混合青贮饲料pH均小于等于4.20,由此可见混合青贮能显著降低青贮饲料的pH。其中,R2、R3和R4处理青贮饲料pH相对较高,这是因为随着大豆比例的提高,混合青贮饲料中蛋白质含量增加,导致整体缓冲能力增强[17],pH较难发生变化。LA是降低pH的主要物质,本试验中混合青贮饲料LA含量有所提高,相较于R0和S0处理,LA含量提高4%左右。Ni等[18]研究发现,玉米与大豆混合青贮能提高乳酸菌数量,这可能有利于提高混合青贮后LA含量。混合青贮饲料AA含量随大豆比例的提高而提高,可能是因发酵后期WSC含量降低,发酵类型由同型发酵转变为异型发酵,从而产生更多AA[19]。同时,PA含量与AA含量呈现相同的变化趋势,而由于AA和PA能有效抑制酵母菌等生长,因此全株玉米与大豆混合青贮能有效提高青贮饲料有氧稳定性[20]。NH3-N是蛋白质分解为非蛋白氮化合物的表征指标,其含量越低,表明蛋白质分解程度越低[21],且该分解过程受植物蛋白酶、微生物活动等多因素影响[22]。与S0处理相比,除R4处理外,各混合青贮处理NH3-N含量均有所降低,表明将大豆与全株玉米经一定比例混合青贮对减少大豆中蛋白质的降解可能具有积极作用[23]。Zeng等[24]对玉米与大豆混合青贮发酵过程中的微生物动态变化进行研究发现,混合青贮发酵有利于抑制霉菌等不良微生物的繁殖,从而改善微生物群落结构,这也可能是本试验中混合青贮NH3-N含量较低的原因。

3.3 全株玉米与大豆不同混合比例对青贮饲料营养成分含量的影响

粗饲料是反刍动物饲粮中不可缺少的部分,饲粮中添加适当比例的粗饲料能提高反刍动物生产性能和维持肠道健康[25]。饲粮中的营养物质会影响家畜的生长发育,而能量和蛋白质在动物生长发育过程中至关重要[26]。本试验中,与全株玉米青贮相比,全株玉米与大豆混合青贮饲料的DM和CP含量显著提高,且随着大豆比例的提高而提高,这是由于混合青贮中大豆原料的DM和CP含量较高所致。前人研究表明,反刍动物饲料需要超过7% DM的CP含量才能维持正常的瘤胃微生物活性[27],本试验混合青贮饲料CP含量均高于7% DM,有利于保持瘤胃健康。青贮发酵过程中,WSC既是饲料中的能源物质,也是决定青贮发酵过程和特性的重要因素[28]。本试验中,全株玉米原料中WSC含量约为大豆的1.2倍,将全株玉米与大豆原料混合后青贮原料WSC含量提高,这能为乳酸菌提供充分的发酵底物,有效避免大豆因WSC含量低导致发酵不充分的情况。NDF和ADF是影响反刍动物的采食量的重要指标,其含量过高时会导致适口性和消化率降低[29]。本试验中,与R0处理相比,混合青贮饲料中ADF含量较高,且随大豆比例的提高而提高,这与刘海燕等[30]的研究结果不一致,可能是因为选用大豆品种、播期及收割时期不同,原料中大豆ADF含量较高所致[31]。

3.4 全株玉米与大豆不同混合比例对青贮饲料体外消化特性的影响

研究发现,在饲粮中补充苜蓿等高蛋白质饲草,能有效调节WSC、淀粉等非结构性碳水化合物与蛋白质的比例,从而提高饲料消化率[32]。本试验中,R3处理青贮饲料IVDMD和IVNDFD最高,这可能是因为全株玉米与大豆混合青贮饲料能氮比发生改变,更有利于反刍动物瘤胃微生物消化[33]。但与R3处理相比,R4处理IVDMD和IVNDFD较低,这可能是因为该混合比例下蛋白质含量较高,能量物质比例不当,从而对营养物质消化率产生负面影响[26]。在满足瘤胃微生物氮需求的条件下,适当降低饲粮蛋白质水平有利于改善反刍动物的氮利用效率[26]。本试验的青贮原料中,大豆相较于全株玉米具有更适宜反刍动物瘤胃降解的蛋白质组成[34],这可能是导致随着大豆在混合青贮中比例的提高,IVCPD逐渐升高的原因。

3.5 熵权-TOPSIS法对不同混合比例全株玉米-大豆青贮饲料品质的综合评价

熵权-TOPSIS法利用熵权法确定指标权重,减少主观性影响,再基于加权规范化矩阵,计算评价对象到“正理想解”和“负理想解”之间的差距,以对各评价对象进行排名,评价优劣[35]。本研究运用熵权-TOPSIS法对不同混合比例全株玉米-大豆青贮饲料的发酵品质、营养成分以及体外消化特性进行综合评价,从综合得分来看:R3处理>R0处理>S0处理>R2处理>R4处理>R1处理。结合各组青贮的各项指标来看,R3处理能够促进青贮发酵,保留更多的营养物质及能量,提高青贮饲料体外消化率。
Kizilsimek等[36]研究表明,大豆与玉米混合比例为60:40、40:60和20:80时,调制的青贮饲料品质较好,具有较高代谢能和有机物消化率。隋胡木吉勒[23]和文兴金等[37]分别在内蒙古通辽及川西北高原开展了不同玉米与大豆混合比例对青贮品质影响的研究,结果表明玉米与大豆按鲜重比6:4混合时营养水平及发酵效果较好,这与本研究结果存在差异。可能是由于与上述研究相比,本试验全株玉米大豆收获时期较晚,原料中DM含量较高,玉米与大豆之间的CP含量差异更明显,且WSC含量差异更小,所以大豆比例相对较高时整体营养品质和发酵效果较好。

4 结论

在本试验条件下,全株玉米与大豆混合比例为4:6时青贮品质最优,体外消化率高,综合评价最好,可作为宁夏地区调制全株玉米-大豆混合青贮饲料的参考。

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