近年来，随着奶牛养殖业的快速发展，全株玉米青贮逐步成为奶牛饲粮组成中必不可少的组分。全株玉米青贮饲料不仅营养丰富、适口性好、易消化且保存时间长，而且在提高产奶量、经济效益等方面具有积极意义^[1-2]。刘月等^[3]对不同全株玉米青贮饲料的感官评定指标进行评分，其所研究的玉米青贮饲料评分结果多为良好级。张佩华^[4]研究了品种、成熟阶段和处理对饲料稻青贮品质的影响感观评分，结果表明饲料稻青贮饲料感官评定得分等级均为优良。Migliorat等^[5]通过对奶牛饲喂的玉米青贮饲料和大麦青贮饲料进行感官评分，研究结果表明感官评分无显著差异。青贮饲料的质量与安全评定是一种多因素、多指标、多层次的综合评判过程，它是一个多级模糊综合评价问题，而模糊数学就是为了试图解释这种模糊性而产生的一种数学工具^[6-7]。国内外专家在对全株玉米青贮饲料质量评分方面进行了大量的试验研究，但如何对全株玉米青贮饲料质量进行综合性的评价分析这一问题，还有待研究。因此，本试验采用模糊综合评价法对黑龙江省地方和农垦区全株玉米青贮饲料进行综合评价，为高效利用全株玉米青贮提供科学理论依据和数据支持。

1 材料与方法 1.1 试验材料

试验材料分别采集黑龙江省地方和黑龙江省农垦区各20个牧场的全株玉米青贮饲料共40份，品种均为黑龙江省垦丰种业德美亚品系。种植玉米的条件与青贮制作均参考335560全株玉米青贮标准体系^[8]进行，全株玉米青贮原料利用青贮收割机(克拉斯)收割于籽粒乳熟后期至蜡熟前期，即1/3~3/4乳线阶段，其水分含量为65%~70%，切割长度为1.5 cm，留茬高度为17 cm，利用重型铲车装窖压实。采样时按照青贮饲料样品采集参照《饲料采样》(GB/T 14699.1—2005)^[9]进行，采用九点采样法在青贮窖取料切面进行收集，保证采集的青贮饲料样品各层均匀被覆盖，-20 ℃保存，用于各项指标测定。

1.2 试验方法 1.2.1 常规营养成分测定

样品干物质(DM)、粗灰分(Ash)、粗蛋白质(CP)和粗脂肪(EE)含量参照AOAC(2000)^[10]方法测定；中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量参照Van Soest等^[11]分析方法，采用纤维分析仪(ANKOM Fiber Analyzer，美国)测定，淀粉(Starch)含量采用淀粉葡萄糖苷酶/α-淀粉酶方法测定，试剂盒(Megazyme K-TSTA，爱尔兰)采购自Megazyme公司。每组3个重复。

1.2.2 感官评定

青贮饲料的感官评定依据刘建新等^[12]《青贮饲料的合理调制与质量评定标准(续)》进行。分值评定标准按照《青贮饲料质量评定标准(试行)》^[13]进行，详见表 1。

1.2.3 霉菌毒素含量测定

呕吐毒素(DON)、黄曲霉毒素B₁(AFB₁)和玉米赤烯酮(ZEN)检测试剂盒均基于竞争性酶联免疫吸附检测法。含量均通过iMark酶标仪(美国)采用竞争性酶联免疫吸附检测法测定，试剂盒均购于续农(北京)科技有限公司。黄曲霉毒素B₁、呕吐毒素、玉米赤烯酮限量标准均参考《饲料卫生标准》(GB 13078—2017)^[14]。

1.2.4 模糊综合评价

模糊评价模型构建的基本步骤可以概括为：首先，根据评价标准建立隶属函数，分别以营养成分、感官评定、霉菌毒素含量作为评价指标，根据样本的各指标值及相应隶属函数确定各指标在某级别中的隶属度，得到一个模糊评价矩阵，计算各指标的权值，利用层次分析法求出指标影响权重并检验判断矩阵的一致性，最终得到模糊评价结果^[15]。一般采用逐层分析评价，利用SPSS 22.0软件进行组成成分提取，MATLAB R2018b软件进行计算分析。

1.3 数据统计分析

采用Excel 2007对试验数据进行初步整理，通过SPSS 22.0软件进行单因素方差分析(one-way ANOVA)，用Duncan氏法进行多重比较，P＜0.05为差异显著。结果以平均值±标准误表示。

2 结果与分析 2.1 黑龙江省地方和农垦区全株玉米青贮饲料的营养成分

由表 2可知，黑龙江省地方和农垦区全株玉米青贮饲料营养成分均无显著差异(P>0.05)，但农垦区青贮饲料粗灰分、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量都略高于地方。

2.2 黑龙江省地方和农垦区全株玉米青贮饲料的感官评定

通过专家逐场逐项评定，由表 3可知，黑龙江省地方和农垦区全株玉米青贮饲料感官评分的平均值分别为24.18和24.59。

2.3 黑龙江省地方和农垦区全株玉米青贮饲料的霉菌毒素含量

由表 4可知，黑龙江省农垦区全株玉米青贮饲料玉米赤霉烯酮毒素平均含量极显著高于地方(P＜0.01)，地方和农垦区检出率分别为90%和80%，但未超标；地方和农垦区全株玉米青贮饲料呕吐毒素超标率分别为35%和55%，平均含量分别为651.71和685.33 μg/kg，农垦区略高于地方，但差异不显著(P>0.05)；黑龙江省2地区全株玉米青贮饲料未检出黄曲霉毒素B₁。

2.4 模糊评价

营养成分矩阵如表 5所示。

根据主成分分析法将全株玉米青贮饲料营养成分、感官评定和霉菌毒素含量分别按照40%、30%和30%进行层权重值进行计算。利用SPSS软件对霉菌毒素进行组成成分提取，利用MATLAB R2018b软件计算得出全株玉米青贮饲料质量与安全性评价指标体系中的淀粉含量(X₁)、粗灰分含量(X₂)、酸性洗涤纤维含量(X₃)、粗脂肪含量(X₄)、干物质含量(X₅)、黄曲霉毒素B₁含量(X₆)、呕吐毒素含量(X₇)、玉米赤霉烯酮含量(X₈)和感官评定(X₉)具有较强的密切度和相关性，计算其隶属度。

计算所得隶属度如下：淀粉含量为0.230 0，粗灰分含量为0.242 2，酸性洗涤纤维含量为0.204 2，粗脂肪含量为0.201 6，干物质含量为0.122 0，黄曲霉毒素B₁含量为0.38，呕吐毒素含量为0.31，玉米赤霉烯酮含量为0.31，感官评定为1。

式中：CR为一致性比例指标，CI为一致性指标，隶属度为个体所占各层比例，层权重值为各层占总体比例。当CR < 0.10时, 判定矩阵符合一致性检验要求。

相关系数见回归方程：

式中：X₁为淀粉含量；X₂为粗灰分含量；X₃为酸性洗涤纤维含量；X₄为粗脂肪含量；X₅为干物质含量；X₆为黄曲霉毒素B₁含量；X₇为呕吐毒素含量；X₈为玉米赤霉烯酮含量；X₉为感官评定。全株玉米青贮饲料营养成分计量单位为(%)，即表 2；霉菌毒素含量计量单位为μg/kg，即表 4；感官评定计量单位按分值计算，即表 3，具体分值参照《青贮饲料质量评定标准(试行)》^[13]。

3 讨论 3.1 黑龙江省地方和农垦区全株玉米青贮饲料各营养成分比较分析

全株玉米青贮饲料的营养成分是评价青贮饲料质量好坏的一项重要指标，全株玉米的生长和成熟是营养物质不断沉积和转化的过程，其营养成分主要包括粗蛋白质、干物质、粗纤维、粗灰分和无氮浸出物。干物质含量是衡量玉米青贮饲料品质的主要指标，本试验中黑龙江省农垦区和地方的全株玉米青贮饲料的干物质含量较为适宜，均在30%~35%，这与Khan等^[16]推荐的范围一致。本研究发现，地方和垦区的全株玉米青贮饲料各营养成分差异不显著，但农垦区全株玉米青贮饲料中的纤维含量均略高于地方。全株玉米青贮饲料在蜡熟期和完熟期营养成分含量存在差异的原因可能与玉米生长过程中营养物质的沉积规律不同有关，乳熟期至蜡熟期，粗蛋白质和淀粉的沉积速率相对于中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维沉积的速率更快，而蜡熟期至完熟期的营养物质沉积速率与之相反^[17]。本试验中粗蛋白质和淀粉含量差距很小，造成本试验结果还可能是由于黑龙江省地方和农垦区相似的气候环境和耕作方式引起的。黑龙江省地区多平原，利于规模化、机械化耕作，玉米青贮饲料质量相对稳定^[18]。

3.2 黑龙江省地方和农垦区全株玉米青贮饲料感官评定

感官评鉴通过色泽、气味和籽粒破碎3项指标进行综合评价分析，方法简便、直接、迅速。经专家汇总评定分值，黑龙江省地方和农垦区感官评分的平均值分别为22.18和22.59，差异不显著。本试验的玉米青贮饲料感官评分均为优良，这与赵雪娇等^[19]研究的全株玉米青贮饲料感官及籽粒破碎度的评分为良好级的结果相一致。分析其原因可能是黑龙江省玉米青贮持绿时间长、收获、储存及发酵较易成功。籽粒破碎度主要受青贮收割机型号、切割长度的设定值以及切割机刀片的磨损程度的影响，破碎不完全的籽粒直接影响玉米青贮饲料的品质以及奶牛的消化率，直接影响奶牛对玉米籽实的消化率。淀粉是直链淀粉和支链淀粉的混合物，好的籽粒破碎度可提高奶牛对淀粉的消化率，进而提高产奶量^[20]。

3.3 黑龙江省地方和农垦区全株玉米青贮饲料霉菌毒素含量

霉菌毒素是霉菌应激时的代谢产物，玉米在生长、收获和储存期间都易受到霉菌毒素的污染，在高温和干旱环境下更容易遭受霉菌孢子的入侵，进而产生霉菌毒素^[21-22]。青贮原料在田间生长时不仅带有大量的霉菌酶和霉菌毒素，而且在青贮饲料的调制、贮存过程中均有可能会受到霉菌污染，青贮饲料质量的好坏不仅影响到牛场的饲料成本还会影响到奶牛的生产和健康，劣质的玉米青贮饲料在污染环境的同时也造成巨大的经济损失，只有保证青贮饲料质量的稳定才能够保证奶牛全混合日粮的稳定性^[23-26]。全株玉米青贮饲料常见的霉菌毒素主要包括呕吐毒素、黄曲霉毒素和玉米赤烯酮，其主要是由真菌产生的次级代谢产物，毒性极强^[27]。有研究表明，动物在采食含有霉菌毒素的青贮饲料后会导致中性洗涤纤维消化率下降，胚胎存活率下降，甚至引起不孕^[28-30]。有研究表明，动物采食过量被玉米赤烯酮污染的饲料不仅会造成动物体内生殖激素紊乱，而且对繁殖机能造成严重影响，还会导致免疫抑制、肝肾损伤及生长性能下降等^[31]；Loi等^[32]研究证实，饲粮中呕吐毒素含量不仅会降低干物质采食量、繁殖率、增加体细胞数与机体炎症反应，而且还与泌乳量存在负的线性关系。Egal等^[33]发现，奶牛饲粮中含有黄曲霉毒素后会显著降低奶牛干物质的采食量，减少反刍次数，降低生产性能，严重损伤动物肝脏。本试验研究发现，黑龙江省地方和农垦区全株玉米青贮饲料玉米赤霉烯酮毒素含量均未超标，但农垦区全株玉米青贮饲料平均含量高于地方，且差异极显著。地方和农垦区全株玉米青贮饲料呕吐毒素检出率为100%，超标率分别为35%和55%。黑龙江省2地区全株玉米青贮饲料均未检出黄曲霉毒素B₁。由此可见，黑龙江省地方和农垦地区全株玉米青贮饲料呕吐毒素均存在超标现象，应加强对玉米青贮饲料质量安全的认识。霉菌毒素是某些霉菌在谷物或饲料上生长繁殖过程中产生的有毒二次代谢产物，玉米籽实在用作饲料的很多环节中都可能受到霉菌毒素污染。不仅在临近收获期时植株上发生变化，而且在接下来的收获、脱粒、晾干、储藏、加工和使用的每个工艺阶段都可能遭受不同程度的污染。因此，各牧场应科学种植、适时灌溉、按时收获，以此来降低玉米青贮中霉菌毒素的产生。

3.4 模糊评价

模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评价方法，其以模糊数学为理论支撑，利用模糊关系合成算子等数学概念，针对边界模糊、难以定量的因素进行定量处理，从多个方面对被评价对象的隶属度问题进行综合评价计算的方法。它具有结果清晰、系统性强的特点，适合解决各种非确定性问题，模糊综合评判考虑了各因素的权重，所得结果更科学化、定量化^[34]。通过模糊评价方法对全株玉米青贮饲料营养成分、感官评定及霉菌毒素含量进行综合评价。从11个指标中筛选出淀粉、粗灰分、中性洗涤纤维、粗脂肪、干物质、玉米赤霉烯酮、呕吐毒素、玉米赤烯酮含量及感官评定9项指标为青贮饲料质量与安全性综合评价的指标。由以上结果和分析可知，黑龙江省地方和农垦区综合品质评分分别为-48.29和-55.77，其中常规营养成分和感官评鉴总评分分别为14.75和15.13，农垦区略优于地方区。美国青贮营养质量为干物质含量30%~40%、粗灰分含量 < 6%、淀粉含量>28%、粗脂肪含量2.8%~3.8%、酸性洗涤纤维含量20%~33%^[35]，感官评定方法同国内，本研究结果证明黑龙江省农垦区与地方青贮营养价值水平与感官评定均达到美国通用标准，通过模糊评价法计算美国常规营养成分和感官评鉴总评分应≥13.68。由于霉菌毒素含量与其他指标呈负相关，负值高的地区更应注重霉菌毒素的污染情况。造成这种原因可能是由于黑龙江省地方在收割时以各牧场自行为单位组织收割，因此对天气与操作流程等把控较好。而农垦区采取规模化收割方式，理论应做到标准流程，但操作人员均为外雇、缺乏专业素养、经常冒雨抢收或致使青贮中掺入杂土较多，导致青贮时更易引起霉菌毒素污染。因此，农垦区在收割、脱粒、加工及贮存青贮时，更应加强对全株玉米青贮饲料的质量的管控。

4 结论

基于模糊综合评价法的黑龙江省全株玉米青贮饲料品质分析结果表明，黑龙江省全株玉米青贮饲料品质达到国际标准，但仍需加强对全株玉米青贮饲料的霉菌毒素管控，以便更有效合理地利用饲料资源，避免浪费。