全株青贮玉米留茬高度对品质具有重要影响,留茬高度过低容易带入泥土中的微生物破坏其青贮质量,造成霉变诱发疾病[1-2];留茬高度过高则会降低其生物产量,影响经济效益。青贮玉米饲料中粗纤维过高容易引起家畜的消化不良。青贮用玉米秸秆越接近根部粗纤维含量越高,远离根部则水分含量高,易于青贮[3]。Lynch等[4]发现,全株玉米青贮的中性洗涤纤维(NDF)含量随着留茬高度增加呈下降趋势,其淀粉含量随之升高,但体外干物质消失率(IVDMD)不受留茬高度的影响。研究表明,提高留茬高度能够提升玉米青贮营养品质,增加中性洗涤纤维(NDF)消化率,从而提高饲料利用率[5]。因此,留茬高度能够影响青贮饲料的生物产量和青贮品质。本试验选用雅玉青贮8号作为试验材料,探讨不同留茬高度对青贮品质影响,以期获得生物产量高、营养价值丰富的青贮原料。1材料与方法1.1样品采集试验所用青贮玉米(SC)——雅玉青贮8号于2020年采集自广东海洋大学试验基地,按6.75万株/hm²密度种植,每个区域4行,行间距40 cm,株间距25 cm,每个区域距离80 cm;试验田周围种植两行保护行,种植期间按照大田管理模式,施肥灌溉。于蜡熟期全株收获,随机区组设计,每个处理3个重复小区,每个小区刈割10株,按照留茬高度分别为15(Ⅰ组)、25(Ⅱ组)、35(Ⅲ组)、45 cm(Ⅳ组)进行刈割。1.2青贮制作全株青贮玉米经DS-HC-3T卧式铡草揉丝粉碎机(南京黑磁机械有限公司)切短至长度约为1 cm,混匀,取500 g风干用于测定营养指标,剩余样品置于聚乙烯发酵袋(50 cm×80 cm)中,抽真空后于暗处贮藏90 d,每个样品3个重复。1.3测定指标及方法1.3.1常规营养成分干物质(DM)含量采用105 ℃烘干法测定[6];粗灰分(Ash)含量采用550 ℃灼烧法测定[6];粗脂肪(EE)含量采用索氏提取法测定[6];中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)含量采用范氏纤维Van Soest测定法测定[7];粗蛋白质(CP)含量采用凯氏定氮法测定;钙(Ca)的含量根据国家标准(GB/T 6436—2018)测定;磷(P)的含量根据国家标准(GB/T 6437—2018)测定;镁(Mg)、钾(K)的含量根据国家标准(GB/T 13885—2017)进行测定。取适量试样高温灰化之后,使用盐酸溶解残渣并稀释定容,导入原子吸收分光光度计的空气-乙炔火焰中,并与同一元素校正溶液的吸光度比较定量,得出各元素含量。1.3.2青贮发酵品质取20 g青贮鲜样于锥形瓶中,加入180 mL去离子水摇匀,4 ℃保存24 h,浸提液经4层纱布过滤,使用定量滤纸过滤到锥形瓶中,滤液用于测定pH值、氨态氮(NH3-N)和有机酸。pH值用雷磁PHS-3C精密pH计(上海精密科学仪器有限公司)测定滤液pH值。NH3-N含量采用苯酚-次氯酸钠比色法测定[8]。有机酸(乳酸、乙酸、丙酸和丁酸)含量采用近红外分析仪测定。1.3.3能量价值总可消化养分(TDN)、泌乳净能(NEL)、维持净能(NEm)、增重净能(NEg)、代谢能(ME)均通过近红外分析仪测定[9]。1.3.4碳水化合物组分非结构性碳水化合物、非纤维性碳水化合物通过近红外分析仪测定[9]。采用硫酸蒽酮法测定醇溶性碳水化合物、水溶性碳水化合物[10],旋光法测定淀粉(Starch)含量[11]。1.3.5体外消化率干物质消化率(DMD)及中性洗涤纤维消化率(NDFD)用体外模拟瘤胃法测定,计算养分降解率[12]。养分降解率=(原料中某养分含量-残渣中某养分含量)/试验原料中某养分含量×100%(1)1.4数据统计与分析试验数据采用Excel 2010和SPSS 24.0统计分析软件进行处理和单因素方差分析,Duncan's法进行多重比较。结果以“平均值±标准差”表示,P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1不同留茬高度对青贮玉米营养品质的影响(见表1)由表1可知,CP的含量随留茬高度的增加逐渐上升,Ⅳ组的CP含量显著高于其他组(P0.05)。青贮玉米的Ash含量随留茬高度增加呈先下降后升高的趋势,与Ⅰ组相比,Ⅲ组的Ash含量显著降低(P0.05)。Ⅱ组P含量最小,显著低于Ⅰ组、Ⅳ组(P0.05)。Ⅰ组ADF、NDF含量显著高于Ⅳ组(P0.05)。青贮玉米的K含量随着留茬高度的增加而显著降低(P0.05),Ⅰ组的K含量显著高于Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅲ组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.02.020.T001表1不同留茬高度对青贮玉米营养品质的影响项目Ⅰ组Ⅱ组Ⅲ组Ⅳ组DM29.95±2.0528.65±0.2528.45±2.4528.75±0.85EE3.12±0.852.84±0.042.68±0.682.95±0.36CP8.55±0.20b8.55±0.20b8.70±0.06b9.50±0.06aAsh5.91±0.01a5.19±0.06b5.00±0.05b5.25±0.27bCa0.28±0.150.29±0.010.28±0.060.28±0.02P0.24±0.01a0.22±0.01c0.23±0.00bc0.24±0.00abADF28.05±0.03a26.00±1.62ab25.0±0.12ab23.35±0.64bNDF45.00±0.03a42.70±4.70ab41.10±0.02ab38.30±1.80bMg0.25±0.010.24±0.020.23±0.010.22±0.00K1.27±0.05a1.02±0.03b1.01±0.04b0.94±0.04b注:同行数据肩标不同字母表示差异显著(P0.05),相同字母或无字母表示差异不显著(P0.05)。%2.2不同留茬高度对青贮玉米青贮发酵品质的影响(见表2)由表2可知,不同留茬高度对青贮玉米pH值及总挥发性脂肪酸、乳酸、乙酸、丙酸、氨态氮含量影响不显著(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.02.020.T002表2不同留茬高度对青贮玉米青贮发酵品质的影响组别pH值总挥发性脂肪酸/%乳酸/%乙酸/%丙酸/%氨态氮/(mmol/g)氨态氮/总氮Ⅰ组3.76±0.078.44±0.635.88±0.492.56±0.140.20±0.000.95±0.0311.10±0.06Ⅱ组3.72±0.057.83±0.895.85±0.441.99±0.460.19±0.050.91±0.0110.65±0.38Ⅲ组3.72±0.048.14±0.406.15±0.321.99±0.080.20±0.030.96±0.0111.05±0.09Ⅳ组3.83±0.048.14±0.265.78±0.232.36±0.230.32±0.101.04±0.0710.93±0.692.3不同留茬高度对青贮玉米能值的影响(见表3)由表3可知,随着留茬高度增加,青贮玉米的TDN、NEL、NEm、NEg、ME整体均呈上升趋势。Ⅳ组的TDN显著高于Ⅰ组(P0.05)。与Ⅰ组相比,Ⅳ组的NEm、NEg均显著升高(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.02.020.T003表3不同留茬高度对青贮玉米能值的影响组别TDN/%NEL/(Mcal/kg)NEm/(Mcal/kg)NEg/(Mcal/kg)ME/(Mcal/kg)Ⅰ组69.95±0.05b1.59±0.00b1.61±0.00b1.01±0.00b2.70±0.00Ⅱ组71.75±2.25ab1.64±0.07ab1.67±0.09ab1.06±0.08ab2.75±0.15Ⅲ组72.95±0.05a1.67±0.00a1.71±0.01a1.09±0.00ab2.80±0.00Ⅳ组74.10±0.90a1.70±0.02a1.75±0.03a1.13±0.03a2.85±0.05注:同列数据肩标不同字母表示差异显著(P0.05),相同字母或无字母表示差异不显著(P0.05);下表同。2.4不同留茬高度对青贮玉米碳水化合物含量的影响(见表4)由表4可知,随着留茬高度增加,青贮玉米的非纤维性碳水化合物、非结构性碳水化合物含量也增加,Ⅰ组的非纤维性碳水化合物、醇溶性碳水化合物、水溶性碳水化合物含量显著低于Ⅳ组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.02.020.T004表4不同留茬高度对青贮玉米碳水化合物含量的影响组别淀粉非纤维性碳水化合物非结构性碳水化合物醇溶性碳水化合物水溶性碳水化合物Ⅰ组23.05±3.6538.05±0.15b24.65±1.555.00±0.00b7.50±0.08bⅡ组23.10±2.3041.15±4.65ab26.25±5.455.08±0.08b8.92±0.06aⅢ组27.45±5.2542.45±0.45ab28.80±0.205.80±0.04ab9.45±0.06aⅣ组28.75±1.5543.85±2.05a30.55±1.656.00±0.07a9.63±0.08amg/g2.5不同留茬高度对青贮玉米体外发酵的影响(见表5)由表5可知,青贮玉米的12 h DM降解率、30 h DM降解率随留茬高度的增加呈增长趋势,Ⅳ组的12 h DM降解率、30 h DM降解率显著高于其他组(P0.05)。青贮玉米的12 h NDF降解率、30 h NDF降解率随着留茬高度的增加而增加,Ⅰ组的12 h NDF降解率、30 h NDF降解率显著低于其他各组(P0.05)。青贮玉米12 h CP降解率、30 h CP降解率随留茬高度的增加呈增长趋势,Ⅳ组的12 h CP降解率、30 h CP降解率显著高于其他各组(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.02.020.T005表5不同留茬高度对青贮玉米体外发酵的影响组别12 h DM降解率30 h DM降解率12 h NDF降解率30 h NDF降解率12 h CP降解率30 h CP降解率Ⅰ组9.65±0.24c22.40±0.17c12.85±0.09c29.88±0.13c2.59±0.20d6.10±0.09dⅡ组10.16±0.15bc22.56±0.02c14.25±0.05b31.69±0.09b3.03±0.05bc6.73±0.12cⅢ组10.81±0.21b23.70±0.13b14.90±0.08b32.70±0.10ab3.24±0.10b7.12±0.03bⅣ组12.06±0.13a25.07±0.03a16.37±0.07a33.80±0.08a4.04±0.06a8.33±0.07a%3讨论3.1不同留茬高度对青贮玉米营养品质的影响本研究中,随着留茬高度增加,雅玉青贮8号DM含量下降趋势不显著,与卢强等[13]的研究结果相似。CP是粗饲料中的主要营养物质,是动物生产中所需的关键营养物质,是衡量饲料饲用价值的重要指标,CP含量越高,饲料的饲用价值越高。本试验中,CP含量随着留茬高度的增加而显著增加,与邵春雷等[14]、李文才等[15]结果一致。武小平等[16]研究表明,玉米秸秆的Ca、P含量随留茬高度的增加而上升。本试验中,留茬高度15、25、35、45 cm的Ca含量差异不明显;P含量先降低后升高,在留茬高度45 cm时相对最高。造成差异的原因可能是试验材料种类间的差异,导致留茬高度15、25、35、45 cm组间差异不显著,具体原因需要进一步探究。本研究中,增加青贮玉米的留茬高度,青贮玉米的ADF、NDF含量随之降低。青贮玉米的ADF、NDF含量分别低于23%和45%为一级青贮玉米的标准。本研究中随着留茬高度增加,青贮玉米的等级也相应提高。ADF含量能够影响干物质消化率,ADF含量越高,干物质消化率则越低;NDF含量与干物质含量呈显著正相关,NDF也可作为估测各类草产品能值的其中一项理化指标,其含量越低,饲草的适口性越好,反刍动物的采食量越高[17-20]。本试验结果表明,青贮玉米留茬高度越高,ADF含量越低;留茬高度45 cm时,其ADF含量相对最低,与武小平等[16]研究结果一致。3.2不同留茬高度对青贮玉米青贮品质的影响玉米青贮后的pH值、挥发性脂肪酸等指标是评价青贮品质的重要指标。一般常规青贮pH值在4.2~4.5之间,优级青贮饲料在4.0以下[21]。在玉米生长前期,水分较高,青贮发酵底物需要的糖类较少,不利于乳酸菌快速生长繁殖,也可能是由于玉米前期蛋白含量较高,导致缓冲能影响了pH值的降低[22],进而影响青贮的pH值品质。本试验中,青贮玉米的pH值在3.67~3.87范围内,随着留茬高度的改变,其青贮pH值变化不大,青贮品质均属于良好。除了pH值变化,挥发性脂肪酸也会因为留茬高度的改变而有所变化。挥发性脂肪酸是衡量青贮饲料品质的重要指标,包括乳酸、乙酸、丙酸、丁酸等。除丁酸外,乳酸、乙酸、丙酸与青贮饲料的品质呈正相关,含量越高,青贮品质越好[23]。本试验中,挥发性脂肪酸、乳酸、乙酸及丙酸含量均随着留茬高度的改变而有所变动,但是留茬高度对挥发性脂肪酸影响不显著。氨态氮是反刍动物体内进行氮素循环的中间产物,大部分在动物体内合成微生物蛋白[24]。李文才等[15]研究表明,不同留茬高度对青贮氨态氮影响较小,青贮后的含量差异不明显,与本研究试验结果一致。杨金泽等[25]研究表明,随着留茬高度增加,青贮的氨态氮占总氮的比值显著降低。本试验结果显示,不同留茬高度对青贮玉米青贮饲料氨态氮含量的影响不显著;留茬高度15~25 cm范围内,随着留茬高度增加,青贮玉米中氨态氮的含量呈下降趋势;留茬高度25~45 cm范围内,随着留茬高度增加,青贮玉米中氨态氮含量呈上升趋势;其中留茬高度为25 cm时,青贮氨态氮含量低于留茬15 cm;留茬高度为35 cm和45 cm时,氨态氮含量分别比留茬15 cm含量高。因此,当留茬高度45 cm时,青贮玉米氨态氮的含量最高;留茬高度在25 cm时,青贮玉米氨态氮的含量最低,且氨态氮占总氮比值最低。3.3不同留茬高度对青贮玉米能值的影响总可消化养分体系是评定粗饲料营养价值的方法之一,是根据总可消化养分数值进行评定。作为饲料能量含量的指标,总可消化养分体系反映了动物的消化能力和粗饲料的消化率[26]。本试验表明,随着青贮玉米留茬高度增加,其总可消化养分含量随之上升,营养价值升高。本试验研究留茬高度对泌乳净能含量的影响,与李文才等[15]、Neylon等[5]研究的青贮玉米的奶吨指数随着留茬高度的增加而提高的结果相似,泌乳净能随青贮玉米留茬高度的增加而升高。动物基础代谢和维持生命活动的能量称为维持净能,用于动物增加体重的能量称为增重净能。本试验中,随着留茬高度的增加,维持净能和增重净能也增加,留茬高度45 cm的维持净能和增重净能最大,与陈秋菊等[27]研究结果基本一致。3.4不同留茬高度对青贮玉米碳水化合物的影响植物中能量的主要储存形式为非结构性碳水化合物,其中淀粉的含量超过80%,淀粉在日粮中利用效率高,动物易消化吸收,有利于提高日粮的能量。非纤维性碳水化合物作为反刍动物日粮重要的能量来源,其含量过低难以满足动物机体的生产需要,含量过高可能会引发动物机体瘤胃酸中毒。有研究发现,增加日粮中非纤维性碳水化合物含量,奶牛乳蛋白产量和含量随之上升,乳脂率相反[28]。本研究条件下,增加留茬高度,青贮玉米的非结构性碳水化合物和非纤维性碳水化合物含量也随之上升。3.5不同留茬高度对青贮玉米体外消化的影响本试验中,不同的留茬高度均对青贮玉米的中性洗涤纤维降解率具有一定的影响,随着留茬高度逐渐增加,青贮玉米12 h DM降解率和30 h DM降解率增加。赵雪娇[29]研究表明,随着留茬高度增加,NDF降解率显著升高。Caetano等[30]研究表明,留茬高度对NDF无显著影响。导致试验结果差异的原因可能是全株玉米青贮中NDF含量较高,在瘤胃中降解速率较慢,而后者的留茬高度较小,NDF降解不完全,导致NDF降解率差异不明显。4结论本研究表明,留茬高度45 cm时的CP、非结构性碳水化合物、非纤维性碳水化合物含量相对较高,NDF、ADF含量相对较低。雅玉青贮8号留茬高度越高,其NEL、NEm、NEg、ME也随之增加。综合青贮玉米品质,保证青贮玉米营养成分的相对最大化,湛江地区的雅玉青贮8号青贮玉米最适宜留茬高度为35~45 cm。