我国玉米秸秆资源丰富，2015年产量达到2.47亿t[1]。大力研究秸秆饲料化有助于解决牧草资源短缺等问题。但玉米秸秆在反刍动物瘤胃中的降解率低，导致其不能被广泛使用。不同处理对玉米秸秆营养成分影响很大。有研究表明，用酸或碱类化学剂预处理秸秆可以提高瘤胃降解率，但因化学制剂对环境有负面影响，因此又采用氨碱复合处理[2]。Lizasoain等[3]发现，蒸汽爆破技术可加快玉米秸秆中木质素降解速率。与玉米秸秆相比，全株玉米青贮可提高肉牛的采食量、日增重及饲粮消化率，且加入添加剂同样可提升其发酵品质及瘤胃降解率[4-7]。此外，收获期和种植地也会影响全株玉米青贮的营养价值及瘤胃降解率[8-9]。本试验采用瘤胃尼龙袋法研究全株玉米青贮、玉米黄贮和玉米秸秆的营养物质在瘤胃内的降解率，旨在为开展种植业结构调整和粮改饲政策试点提供依据，对推动畜牧业高质量发展，为生产实践中玉米秸秆的使用提供参考[10-11]。1材料与方法1.1样品的制备选择同一地块、同一品种的玉米，分别制作全株玉米青贮、黄贮、玉米秸秆，将全株玉米青贮、玉米黄贮、玉米秸秆，在冻干机中冻干后粉碎，过8目筛，放入自封袋备用。1.2试验动物及饲养管理试验动物选用3头体重相近500 kg左右，健康的装有永久性瘤胃瘘管的西门塔尔牛，每天7：00和17：00分2次进行饲喂，自由饮水，预试期15 ｄ，试验期3 d。1.3试验方法选用尼龙袋孔径52 μm，袋子大小为8 cm×12 cm，袋的3边以细尼龙绳作双线缝合，准确称取5 g过８目筛的样品装入尼龙袋中，每头牛每个待测点做4个平行样品，袋口用2个尼龙扎带扎紧，每２个平行样固定在一段塑料管的细缝中并用尼龙扎带固定。各个样品装入已知质量尼龙袋中，并按规定时间在瘤胃中培养6、12、18、24、36、48、72 h，将取出的尼龙袋浸泡在冰水中，并立即用自来水冲洗，在冲洗过程中可用手轻轻挤压，直至水清为止。将冲洗过的尼龙袋（连同之中的残余物）置于鼓风干燥箱内65 ℃下恒重。用分析天平称重，精确至0.000 1 g。分别将各培养时间点尼龙袋中的残余物完全转移出来。最后将残渣用微量粉碎机粉碎，过40目筛后，放入小自封袋内备测。1.4样品空白试验准确称取4 g过8目筛的样品装入尼龙袋，不放入瘤胃中，按照1.3步骤中清洗、烘干、称重、粉碎，过40目筛后，放入小自封袋内备测。1.5测定指标瘤胃降解后样品的烘干重；瘤胃降解后样品的干物质（DM）含量、粗蛋白（CP）含量和中性洗涤纤维（NDF）含量、酸性洗涤纤维（ADF）、粗灰分（Ash）。DM、CP含量采用AOAC[12]方法测定，NDF、ADF含量采用Van Soest等[13]方法测定，Ash含量采用GB/T 6438—2007高温灼烧法测定[14]。1.6降解率的计算样品逃逸率=[空白试验袋样品干物质(g)-空白对照袋残余物重(g)]/空白试验袋样品干物质×100% (1)校正装袋样品重(g)=实际装袋样品重(g)×[1－样品逃逸率(%)](2)饲料中营养成分在瘤胃中的实时降解率计算公式如下：P=a+b(1-c-ct)(3)式中：P为t时刻被测样品某目标成分的实时瘤胃降解率（%）；a为被测样品某目标成分快速降解部分（%）；b为被测样品某目标成分慢速降解部分（%）；c为b部分的降解速率（%/h）；t为饲料在瘤胃内停留的时间（h）。有效降解率ERD计算公式如下：P=a+bc/(c+k)(4)式中：P为待测样品某目标成分的有效降解率（%）；a为待测样品某目标成分的快速降解部分（%）；b为待测样品某目标成分的慢速降解部分（%）；c为b部分的降解速率（%/h）；k为待测样品某目标成分的瘤胃外流速率（0.025 3%/h[15]）。1.7数据统计与分析采用Excel 2010及SAS 8.2软件对数据进行统计分析，结果以“平均值±标准差”表示。采用LSD法对数据进行多重比较，P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1全株玉米青贮、玉米黄贮、玉米秸秆的主要营养成分（见表1）由表1可知，干物质：全株玉米青贮玉米黄贮玉米秸秆；粗蛋白：玉米青贮玉米黄贮玉米秸秆；中性洗涤纤维：全株玉米青贮玉米黄贮玉米秸秆；酸性洗涤纤维：全株玉米青贮玉米黄贮玉米秸秆；玉米青贮的营养价值优于黄贮和玉米秸秆。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.02.003.T001表1全株玉米青贮、玉米黄贮和玉米秸秆主要营养成分 单位：%组别DMCPNDFADFAsh全株玉米青贮27.336.4866.6131.055.10玉米黄贮29.414.7469.5737.864.91玉米秸秆90.074.2773.9341.474.872.2调制方式对粮饲兼用型玉米肉牛瘤胃干物质降解率的影响（见表2、图1）由表2可知，瘤胃快速降解参数a比较分析，全株玉米青贮与玉米黄贮未呈现显著差异，但全株玉米青贮显著高于玉米秸秆（P0.05），玉米黄贮与玉米秸秆差异不显著（P0.05）。慢速降解参数b比较分析，全株玉米青贮与玉米黄贮未呈现显著差异，但全株玉米青贮显著低于玉米秸秆（P0.05），玉米黄贮与玉米秸秆差异不显著（P0.05）。全株玉米青贮、玉米黄贮干物质的ERD显著高于玉米秸秆干物质的ERD（P0.05）；全株玉米青贮、玉米黄贮干物质慢速降解部分的降解速率c极显著高于玉米秸秆干物质慢速降解部分的降解速率c。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.02.003.T002表2不同处理方式玉米秸秆DM降解参数变化项目全株玉米青贮玉米黄贮玉米秸秆P值快速降解部分a/%22.41±2.06a19.63±1.74ab17.35±1.08b0.028 4慢速降解部分b/%55.18±1.51b59.37±2.17ab62.80±2.66a0.014 6b的降解速率c/（%/h）0.031±0.002A0.024±0.002B0.015±0.003C0.001 8有效降解率/%50.11±2.81a47.24±2.12a41.36±2.97b0.018 2注：同行数据肩标小写字母不同表示差异显著（P0.05），大写字母不同表示差异极显著（P0.01），相同字母表示差异不显著（P0.05）；下表同。由图1可知，各个时间点干物质降解率以全株玉米青贮为最高，玉米秸秆最低。全株玉米青贮与玉米黄贮除24 h时间点瘤胃干物质降解率呈现极显著差异外（P0.01），其他各时间点均差异不显著。24 h之后，与玉米秸秆比较，玉米黄贮瘤胃干物质降解率显著提高（P0.05）。18~36 h，全株玉米青贮瘤胃干物质降解率极显著高于玉米黄贮和玉米秸秆干物质降解率（P0.01）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.02.003.F001图1不同处理玉米秸秆DM实时降解率2.3调制方式对粮饲兼用型玉米肉牛瘤胃粗蛋白降解率的影响（见表3、图2）由表3可知，瘤胃快速降解参数a比较分析，全株玉米青贮极显著高于玉米黄贮（P0.01），极显著高于玉米秸秆（P0.01）；玉米黄贮极显著高于玉米秸秆（P0.01）。慢速降解参数b比较分析，全株玉米青贮和玉米黄贮未呈现显著差异，但全株玉米青贮极显著低于玉米秸秆（P0.01），玉米黄贮极显著低于玉米秸秆（P0.01）。瘤胃粗蛋白慢速降解部分的降解速率c全株玉米青贮最高，玉米秸秆最低，玉米黄贮瘤胃粗蛋白慢速降解部分的降解速率c极显著高于玉米秸秆瘤胃粗蛋白慢速降解部分的降解速率c（P0.01）。瘤胃粗蛋白ERD全株玉米青贮最高，玉米秸秆最低。玉米黄贮瘤胃粗蛋白ERD极显著高于玉米秸秆瘤胃粗蛋白ERD（P0.01）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.02.003.T003表3不同处理方式玉米秸秆CP降解参数变化项目全株玉米青贮玉米黄贮玉米秸秆P值快速降解部分a/%39.64±1.53A23.91±2.85B8.52±2.21C0.000 1慢速降解部分b/%34.89±2.22B35.71±3.79B63.25±3.13A0.000 1b的降解速率c/（%/h）0.063±0.003A0.049±0.005B0.021±0.003C0.000 1有效降解率/%59.08±3.21A50.77±3.31B26.34±2.27C0.000 1由图2可知，各个时间点粗蛋白降解率以全株玉米青贮最高，玉米秸秆最低。与玉米秸秆相比，全株玉米青贮各时间点瘤胃粗蛋白降解率极显著提高（P0.01），玉米黄贮各个时间点瘤胃粗蛋白降解率极显著高于玉米秸秆（P0.01）。12~36 h，全株玉米青贮瘤胃粗蛋白降解率上升幅度最大；而玉米黄贮瘤胃粗蛋白降解率在18~36 h上升幅度最大。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.02.003.F002图2不同处理玉米秸秆CP实时降解率2.4调制方式对粮饲兼用型玉米肉牛瘤胃中性洗涤纤维降解率的影响（见表4、图3）由表4可知，瘤胃快速降解参数a比较分析，全株玉米青贮极显著高于玉米秸秆和玉米黄贮（P0.01），但玉米黄贮极显著低于玉米秸秆（P0.01）。慢速降解参数b比较分析，玉米黄贮和玉米秸秆未呈现显著差异（P0.05），但玉米黄贮极显著低于全株玉米青贮（P0.01），玉米秸秆极显著低于全株玉米青贮（P0.01）。全株玉米青贮、玉米黄贮与玉米秸秆中性洗涤纤维的慢速降解部分降解速率c未呈现显著差异（P0.05），ERD也未呈现显著差异（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.02.003.T004表4不同处理方式玉米秸秆NDF降解参数变化项目全株玉米青贮玉米黄贮玉米秸秆P值快速降解部分a/%7.87±0.46A4.15±1.01C5.99±0.93B0.004 9慢速降解部分b/%74.35±2.27A66.24±2.43B65.88±2.02B0.005 9b的降解速率c/（%/h）0.036±0.003a0.041±0.003a0.038±0.002a0.255 6有效降解率/%39.11±2.90a36.28±2.60a34.85±2.78a0.237 9由图3可知，各时间点中性洗涤纤维降解率全株玉米青贮最高、玉米秸秆最低。全株玉米青贮和玉米黄贮除48 、72 h有显著差异（P0.05），其余时间点差异均不显著（P0.05）。24 h之后，全株玉米青贮中性洗涤纤维降解率显著高于玉米秸秆（P0.05）。玉米黄贮各时间点中性洗涤纤维降解率与玉米秸秆差异均不显著（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.02.003.F003图3不同处理玉米秸秆NDF实时降解率2.5调制方式对粮饲兼用型玉米肉牛瘤胃酸性洗涤纤维降解率的影响（见表5、图4）由表5可知，瘤胃快速降解参数a比较分析，全株玉米青贮和玉米黄贮未呈现显著差异，但全株玉米青贮显著低于玉米秸秆（P0.05），玉米黄贮显著低于玉米秸秆（P0.05）。慢速降解参数b比较分析，全株玉米青贮极显著高于玉米黄贮和玉米秸秆（P0.01），玉米黄贮极显著高于玉米秸秆（P0.01）。全株玉米青贮酸性洗涤纤维的慢速降解部分降解速率c与玉米秸秆酸性洗涤纤维的慢速降解部分降解速率c没有显著差异（P0.05），但显著低于玉米黄贮的慢速降解部分降解速率c（P0.05）。全株玉米青贮与玉米黄贮酸性洗涤纤维的ERD无显著差异（P0.05），但都显著高于玉米秸秆（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.02.003.T005表5不同处理方式玉米秸秆ADF降解参数变化项目全株玉米青贮玉米黄贮玉米秸秆P值快速降解部分a/%2.22±0.58b1.92±0.40b3.84±0.61a0.010 2慢速降解部分b/%71.25±2.77A59.11±2.11B47.60±2.38C0.000 1b的降解速率c/（%/h）0.029±0.002b0.039±0.003a0.035±0.003ab0.021 1有效降解率/%28.44±2.61a30.08±2.51a21.47±2.10b0.010 5由图4可知，各个时间点酸性洗涤纤维降解率，全株玉米青贮和玉米黄贮未呈现显著差异（P0.05），但在36 h之前，全株玉米青贮酸性洗涤纤维降解率高于玉米黄贮，36 h之后，玉米黄贮反超全株玉米青贮。全株玉米青贮和玉米秸秆除在18、24、48 h有显著差异外（P0.05），其余时间点均无显著差异（P0.05）。玉米黄贮从18 h之后显著高于玉米秸秆（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.02.003.F004图4不同处理玉米秸秆ADF实时降解率3讨论3.1调制方式对瘤胃降解参数的影响3种处理方式DM的快速降解部分a值范围在17.35%~22.41%。与郭治国等[16]研究结果相比，本试验全株玉米青贮DM的快速降解部分（22.41%）较高，而玉米秸秆DM的快速降解部分a值（17.35%）基本相同。整体来看，DM和CP的快速降解部分a与ERD成正相关，慢速降解部分b与ERD呈负相关。全株玉米青贮和玉米黄贮NDF的快速降解部分明显高于玉米秸秆，全株玉米青贮的慢速降解部分也远超过玉米秸秆。3.2调制方式对瘤胃降解程度及有效降解率的影响采食量对动物的生产性能有很大影响，而DM的降解率与采食量呈正相关。若饲粮的DM降解率越高，则表明饲粮在瘤胃中越容易被消化、被利用程度越高。在本试验中，干物质有效降解率随全株玉米处理方式不同而不同。DM有效降解率大小为：全株玉米青贮（50.11%）玉米黄贮（47.24%）玉米秸秆（41.36%），经过玉米青贮和玉米黄贮这两种方式可显著提高DM的ERD，对提高奶牛或肉牛采食量有一定帮助。本试验玉米秸秆有效降解率与报道的玉米秸秆有效降解率（41.38%）基本一致，但经玉米青贮和玉米黄贮处理后，DM的ERD高于鸭茅草粉（45.25%）、水稻秸秆（44.93%）、牛鞭草（44.50%），与黑麦草粉（50.29%）相近[16-18]。玉米秸秆中的CP和粗纤维含量对其营养价值有很大影响，因此纤维降解率是一个很重要的指标。NDF和ADF降解率体现饲料纤维被反刍动物的可利用程度。NDF主要包括纤维素、半纤维素和木质素。木质素不可被反刍动物利用。由于瘤胃微生物必须首先紧密附着在底物上才能进行消化，但饲料中的纤维物质相互交联、结构紧密、溶解性极低，导致这些物质难以被反刍动物消化吸收[19]。但是提高纤维降解率能增加干物质的采食量，青贮玉米饲粮中NDF的降解能力每增加1%，DMI增加0.17 kg，乳产量增加0.25 kg[20]。本试验中，全株玉米青贮和玉米黄贮的CP含量增加，且CP的ERD分别提高32.74%和24.43%，极显著增加CP的可利用程度，更好地为反刍动物生长提供氮源。王玉婷等[21]报道黄贮玉米秸秆CP的ERD为47.08%。本试验结果比王玉婷的结果高，表明玉米黄贮在瘤胃中的降解效果要优于黄贮玉米秸秆。NDF的ERD大小为：全株玉米青贮（39.11%）玉米黄贮（36.28%）玉米秸秆（34.85%）。3种处理方式NDF的ERD虽差异不显著，但全株玉米青贮和玉米黄贮在瘤胃中的降解效果还是较好于玉米秸秆。ADF的ERD仍然是全株玉米青贮和玉米黄贮要显著高于玉米秸秆。这可能是因为在发酵过程中有益微生物大量增长使玉米秸秆的细胞壁结构发生改变并附着在纤维物质上。玉米秸秆营养成分增加，当其进入瘤胃后更易被瘤胃生物附着进一步提高其降解率。孙文[22]研究表明，黄贮玉米秸秆NDF的ERD与常规玉米秸秆相比差异不显著，但ADF的ERD显著提高，这与本试验结果类似。王立明等[23]研究发现，常规玉米秸秆NDF、ADF有效降解率分别为33.09%、29.56%。其中，NDF的ERD与本试验结果基本一致，但是ADF的ERD高于本试验结果，这可能与玉米试验田及品种有关。研究表明，粗饲料中NDF含量越低，CP含量越高，其DM降解率越高，与本试验结果相同[24]。NDF降解率及ADF降解率与粗饲料NDF和ADF含量呈负相关，这一结论在本试验中未能得到验证[25]。从各个时间点看，全株玉米青贮DM降解率在12~36 h曲线变动幅度最大，降解率变化快，36 h之后降解率开始减缓。张继宏等[26]报道，全株玉米青贮DM降解率在24 h后开始减缓。玉米黄贮在24~36h内降解率最大，玉米秸秆在18 h后开始快速降解。全株玉米青贮和玉米黄贮、玉米秸秆CP实时降解率均从12 h开始快速降解，但前两者降解率远大于玉米秸秆降解率。3种处理间NDF降解率差异很小，从24 h后有明显增长。24 h前，玉米黄贮ADF实时降解率低于玉米青贮，但在24 h后玉米黄贮降解率反而超过玉米青贮；玉米秸秆ADF降解率也在24 h这一节点后快速增高。4结论全株玉米青贮在显著提高DM、CP、NDF瘤胃快速降解部分a的同时降低DM、CP的慢速降解部分，但玉米黄贮和全株玉米青贮都会提高NDF和ADF的慢速降解部分b。全株玉米青贮和玉米黄贮各个时间点CP瘤胃降解率极显著高于玉米秸秆且以全株玉米青贮降解率最高。