玉米作为粮饲兼用型作物，在经济发展中占据重要地位[1-2]。玉米青贮后具有鲜嫩青绿、营养可口[3]、能量提高、纤维含量降低等特点，是反刍动物优质的饲料资源，可以解决冬饲料不足的难题[3-4]。研究表明，玉米青贮营养价值、发酵品质与品种有密切关系[5-6]。不同品种玉米的全株、果穗及秸秆等进行青贮后的营养成分、发酵品质、附着的细菌群落、中性洗涤纤维降解率均具有一定的差异[7-9]。因此筛选适应性强、品质优的玉米品种及对玉米青贮营养价值的影响十分重要。本试验以不同品种玉米为材料，通过隶属函数和主成分分析法对多个营养品质指标对比分析，为河北省青贮饲料的应用提供参考。1材料与方法1.1试验地概况试验在河北省农林科学院试验站（E 115°42′，N 37°44′）进行。试验站属于华北平原区，海拔高度20 m，年平均气温13.3 ℃，全年平均降水量497.1 mm，其中70%的降水集中在7~9月，无霜期202 d。1.2试验材料供试玉米的来源和类型见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.021.T001表1供试玉米的来源和类型项目种子来源品种类型雅玉8号河北省农林科学院青贮玉米郑单958河北省农林科学院普通玉米京科青贮516北京顺鑫农科种业科技有限公司青贮玉米雅玉26河北省农林科学院普通玉米1.3试验设计不同品种玉米于2011年4月20日种植，2011年9月5日采收蜡熟期玉米，将全株玉米铡短1.5~2 cm，混匀，装入专用青贮的聚乙烯袋，真空包装，每个样品重复3次，每袋重300 g，在室温条件下贮藏45 d后进行各指标的测定。1.4测定指标及方法1.4.1发酵品质青贮45 d后开袋混匀，采用四分法称取20 g青贮混样，加180 mL蒸馏水混合摇匀15 min，在低温4 ℃条件下24 h浸泡后利用滤纸或纱布过滤提取浸提液到烧杯里测定发酵品质。采用雷磁pHS-3C pH测定仪测定发酵浸提液的pH值[10]，参考文献[11]测定氨态氮（NH3-N）含量，参考文献[12]测定有机酸（乳酸、乙酸、丙酸、丁酸）含量，计算费氏评分（FS）[13]；根据青贮的质地、气味、色泽进行感官评定[14]。1.4.2营养成分将混合后的玉米原料和青贮饲料，各取300 g后烘箱中烘干到恒重，测定试样的干物质（DM）含量[15]；粉碎后过1.0 mm筛，测定粗蛋白（CP）[16]、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）[17]、水溶性碳水化合物（WSC）含量[18]；通过NDF、ADF含量计算相对饲喂价值（RFV）[16]。1.4.3微生物菌群计数取青贮前后5 g样品放入45 mL无菌水中振荡39 min，将得到的溶液用无菌水稀释并吸取3个稀释度（10-1、10-3、10-5）涂平板，利用涂布法分别在MRS、BLB、NA、PDA培养基上培养，分离出乳酸菌、大肠杆菌、好养细菌、酵母菌和霉菌，其中MRS培养基需要厌氧培养，其他菌落均在37 ℃恒温培养箱中培养，各平板上的菌落数均在48 h统计。1.4.4综合评价通过隶属函数法统一量纲酸性洗涤纤维、可溶性糖、维中性洗涤纤维、粗蛋白、干物质、乳酸含量、pH值、乳酸菌数量、相对饲喂价值、铵态氮含量后进行主成分分析及综合评价。通过SPSS 27.0分析主成分，得到Fi（样品的分值），通过式（3）计算综合得分（Dn）。隶属函数值计算公式：R(Xi)=(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)(1)R(Xi)´=1-(Xi-Xmin)/(Xmax-Xmin)(2)Dn=∑j=1inFin×Ej (3)式中：R（Xi）和R（Xi）'分别为第ｎ个样品的第ｉ个指标的原始数据经转化后的隶属函数值；Xi为第ｎ个样品第ｉ个指标的原始测定结果；Xmax为第ｉ个指标的最大值；Xmin为第ｉ个指标的最小值；Dn为主成分分析法得到的各样品营养品质的综合分值；Fin为第n个样品第i个累积贡献率≥85%的主成分分值；Ej为第j个主成分的贡献率。若测定指标与饲料品质呈正相关关系，选择式（1）计算；若呈负相关关系，则选择公式（2）计算。1.5数据统计与分析采用Excel 2017进行数据整理，SPSS 27.0进行主成分和单因素方差分析，LSD法进行多重比较，结果以“平均值±标准差”，P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1不同品种玉米原料和青贮的营养成分比较（见表2）由表2可知，青贮前，郑单958的干物质含量最高，为28.69%，显著高于其他3个品种（P0.05）；雅玉8号粗蛋白含量最高，为13.55%，显著高于其他品种（P0.05）；郑单958的NDF含量最低，为50.77%；雅玉8号ADF含量最低，为34.43%，显著低于雅玉26（P0.05）；郑单958的RFV显著高于雅玉26和京科青贮516（P0.05）；WSC含量最高的是雅玉8号，为12.05%，最低是雅玉26，为7.70%。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.021.T002表2不同品种玉米原料和青贮的营养成分比较品种DM/%CP/%WSC/%NDF/%ADF/%RFV原料青贮原料青贮原料青贮原料青贮原料青贮原料青贮雅玉8号21.90±0.33Ac18.94±1.01Ab13.55±0.61Aa7.60±0.00Ba12.05±2.28Aa3.91±0.64Bb59.80±0.02Aa54.40±0.19Ba34.43±1.49Ab34.21±1.42Aa96.82±1.84Aab105.79±1.53Bc郑单95828.69±0.42Aa22.29±1.49Bab9.36±0.26Ab7.49±0.07Ba8.16±4.13Aa4.19±0.00Ab50.77±0.00Aa45.66±0.20Bb37.05±0.43Aab29.70±0.73Bb110.00±0.62Aa113.98±1.76Bb京科青贮51626.79±0.20Ab21.63±2.05Aab11.36±0.53Ab7.59±0.00Ba10.98±0.79Aa7.08±0.03Ba60.22±7.20Aa42.74±1.22Ac35.89±1.89Aab22.89±0.94Bc94.68±9.04Ab154.78±6.00Ba雅玉2626.40±0.64Ab23.36±1.48Aa11.01±0.10Ac7.29±0.07Ab7.70±0.32Aa4.50±0.05Ab60.88±1.22Aa45.79±1.36Bb37.97±0.33Aa21.45±0.07Bc90.66±1.42Ab146.70±4.46Ba注：同行数据肩标不同大写字母表示同一品种青贮前后差异显著（P0.05）；同列肩标不同小写字母表示不同品种间差异显著（P0.05），表3、表5与此同。青贮后，郑单958的干物质含量显著下降（P0.05）；郑单958、雅玉8号、京科青贮516的粗蛋白含量均显著下降（P0.05）；京科青贮516和雅玉8号WSC显著下降（P0.05）；郑单958、雅玉8号、雅玉26的NDF均显著下降（P0.05）；郑单958、京科青贮516、雅玉26的ADF显著降低（P0.05）；所有品种的RFV均显著增加（P0.05）。青贮后，雅玉8号DM含量显著低于雅玉26（P0.05）；郑单958、雅玉8号、京科青贮516的CP含量显著高于雅玉26（P0.05）；京科青贮516WSC含量显著高于郑单958、雅玉8号、雅玉26（P0.05）；雅玉8号NDF、ADF含量显著高于郑单958、京科青贮516、雅玉26（P0.05）；京科青贮516的RFV显著高于雅玉8号和郑单958（P0.05）。2.2不同品种玉米青贮发酵品质及感官评价（见表3、表4）由表3可知，不同玉米品种的pH值均低于4.00；乳酸含量最高的是雅玉26，为2.72%，雅玉8号最低，为2.30%；雅玉8号的乙酸含量最高，为0.28%，京科青贮516最低，为0.17%；青贮中未检测到丙酸；郑单958和雅玉8号未检测出丁酸；各品种氨态氮/总氮含量均低于10%，其中郑单958最高，为7.65%。根据费式评分得出各品种排序为郑单958京科青贮516=雅玉8号雅玉26。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.021.T003表3不同品种玉米青贮发酵品质及费氏评价品种pH值乳酸/%乙酸/%丙酸/%丁酸/%氨态氮/总氮/%费式评分雅玉8号3.80±0.01b2.30±0.14a0.28±0.05a0.00±0.00a0.00±0.00b3.12±1.44a98郑单9583.90±0.08a2.55±0.36a0.18±0.09a0.00±0.00a0.00±0.00b7.65±1.44a100京科青贮5163.65±0.04b2.56±0.40a0.17±0.09a0.00±0.00a0.01±0.01a3.66±0.51a98雅玉263.65±0.05b2.72±0.06a0.27±0.02a0.00±0.00a0.02±0.01a5.54±3.70a94由表4可知，青贮后4个品种玉米质地松散，色泽青黄色，除雅玉26具有轻微酸味外，其他品种具有芳香味，等级均优良。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.021.T004表4不同品种玉米青贮感官评价品种气味质地色泽等级雅玉8号轻微芳香味松散青黄色优良郑单958芳香味松散青黄色优良京科青贮516芳香味松散青黄色优良雅玉26轻微酸味松散青黄色优良2.3不同品种玉米原料和青贮后微生物计数比较（见表5）由表5可知，郑单958原料的乳酸菌数量显著高于其他品种（P0.05）；京科青贮516所含的好氧细菌、酵母菌和霉菌数量高于其他品种（P0.05）；雅玉26所含的大肠杆菌数量显著低于其他3个品种（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.021.T005表5不同品种玉米原料和青贮后微生物计数比较品种乳酸菌好氧细菌酵母菌+霉菌大肠杆菌原料青贮原料青贮原料青贮原料青贮雅玉8号1.38±0.02Bc3.37±0.03Ad5.38±0.01Ab2.96±0.01Bd5.45±0.04Ab3.48±0.09Bd3.72±0.06Aa0.00±0.00Ba郑单9582.90±0.01Ba6.78±0.03Aa5.26±0.02Ab4.40±0.10Bd5.26±0.01Ac5.16±0.05Ba3.68±0.01Aa0.00±0.00Ba京科青贮5162.26±0.02Bb5.13±0.02Ab5.70±0.11Aa4.57±0.01Aa5.53±0.02Aa4.95±0.03Bb3.51±0.06Ab0.00±0.00Ba雅玉262.32±0.10Bb4.72±0.01Ac5.26±0.11Ab3.32±0.01Bc5.20±0.01Ad4.59±0.10Bc3.00±0.10Ac0.00±0.00Ba注：FM为新鲜物质。lgCFU/g FM青贮后，不同品种玉米的乳酸菌数量均显著增加（P0.05）；除京科青贮516外，其他3个品种所含的好氧细菌数量显著下降（P0.05）；4个品种玉米所含的酵母菌、霉菌数量均显著下降（P0.05）；4个品种玉米青贮后未检出大肠杆菌。青贮后，郑单958所含乳酸菌数量最高；京科青贮516所含的好氧细菌数量最高；雅玉8号所含酵母菌、霉菌数量最少。2.4不同品种玉米营养价值综合评价（见表6、表7）由表6可知，试验对4个品种的11个指标得到的数据进行隶属函数法转化后进行主成分分析。第1主成分的贡献率为60.598%，对应特征向量中，数量较大的指标为WSC和CP，其对应系数分别为0.290、0.181。第2主成分的贡献率为25.817%，对应的特征向量中主要表现在乳酸、DM，其相应的系数分别为0.223、0.183，以上2个主成分的累计贡献率为86.415%，基本包含了所测指标的全部信息。11项指标与2个主成分进行线性组合：10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.021.T006表6各因子主成分累积贡献率、贡献率、特征值项目主成分12DM-0.0510.183WSC0.290-0.179CP0.181-0.394NDF0.128-0.056ADF0.0970.181RFV0.1740.108pH值-0.155-0.208乳酸-0.0250.223氨态氮-0.049-0.092乳酸菌-0.2860.167好氧细菌-0.0510.183特征值6.0602.582贡献率/%60.59825.817累积贡献率/%60.59886.415F1＝-0.051y1＋0.290y2+0.181y3+0.128y4+0.097y5+0.174y6-0.155y7-0.025y8-0.049y9-0.286y10-0.051y11。F2＝-0.183y1-0.179y2-0.394y3-0.056y4+0.181y5+0.108y6-0.208y7+0.223y8-0.092y9+0.167y10+0.183y11。F1、F2分别为第１和第２主成分得分；y1、y2、y3、y4、y5、y6、y7、y8、y9、y10、y11分别为DM、WSC、CP、NDF、ADF、RFV、pH值、乳酸、氨态氮、乳酸菌、好氧细菌隶属函数法转化值。以主成分贡献率为权重，利用公式（3）计算出综合评价值，由表7可知，4个玉米品种的营养品质排序为京科青贮516＞雅玉26＞郑单958＞雅玉8号。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.07.021.T007表7不同品种玉米的综合主成分值品种得分综合分值排序F1F2雅玉8号-11.998 8-21.319 1-33.317 94郑单958-12.824 7-5.464 2-18.288 93京科青贮51647.353 4-3.764 043.589 41雅玉264.034 017.635 921.669 923讨论干物质是营养成分存在的基础，原料适宜的干物质含量是确保青贮成功的重要因素之一，原料干物质含量在30%~40% FM较为适合[19]。本试验中，原料干物质含量21.90%~28.69% FM，含量较低，其中郑单958的干物质含量最高，为28.69%。青贮后，各品种干物质含量均下降，这可能是青贮过程中WSC的消耗造成青贮料干物质含量的损失[20]，其中雅玉8号的干物质含量最低。本研究中，青贮后4个品种的粗蛋白含量显著降低，可能是由于粗蛋白在青贮过程中大部分降解成非蛋白氮而造成[1]，不过各玉米品种青贮后CP含量均保持在7% DM以上，表明青贮过程中保留了绝大部分营养成分[21-22]。青贮中，WSC是乳酸菌繁殖的物质保障[23]；4个品种玉米青贮后，WSC含量均显著降低，这是因为当原料进入密封厌氧状态时，乳酸菌的数量增加，原料的WSC被消耗后生成有机酸而抑制有害菌群的繁殖生长[24]，其中京科青贮516的WSC含量最高。NDF和ADF是反映饲料有效能值消化率的重要指标[3]，NDF还能够反映动物可消耗的草料量[25]。本研究发现，青贮后NDF和ADF含量降低明显，证明青贮使原料的消化率得到了改善，其中京科青贮516的NDF和雅玉26的ADF含量最低。在青贮发酵时，由于LA含量升高，青贮饲料pH值降低，从而抑制腐败霉菌的活动，促进青贮发酵[26]，通常优质青贮饲料的pH值在4.2以下[25]。青贮后，各品种玉米的乳酸含量为2.30%~2.72%，未达到优质全株玉米青贮饲料标准（乳酸含量≥4.8% FM）[25]，但是pH值较好。本试验采用费氏评分体系对青贮发酵品质进行科学评价，发现4个品种玉米青贮品质均较高[27]。饲料中氨态氮/总氮含量在10%以下表明青贮发酵良好，氨态氮含量可以反映蛋白质及氨基酸降解的程度[26]，本试验中，4个品种玉米的氨态氮/总氮维持在较高水平（3.12%~7.65%）。厌氧条件下好氧细菌数量、酵母菌、霉菌数量均有所下降，在酸性环境中大肠杆菌得到了抑制。饲料评定中除了实验室鉴定外也需要对青贮的质地、色泽、气味进行感官鉴定[14]。本研究4个品种玉米颜色青绿，质地松散，均为优良等级。主成分分析是指将多个指标减少为少数几个代表性较好的综合指标，对综合指标进行分析[28]。隶属函数分析是对事物特征的多指标进行综合分析评价的评估法[29]。但不同品质的指标计量单位和数据量纲不同，所以要对原始数据要进行标准化[30]。本试验中，4个品种玉米的11个指标经过隶属函数量化后进行主成分分析，综合为2个独立因子，反映了86.415％的原始变量信息，能够较为全面地对测定指标进行概括。结果表明，4个品种玉米的营养价值依次为京科青贮516＞雅玉26＞郑单958＞雅玉8号，与青贮后的相对饲喂价值结果接近，表明主成分分析和隶属函数评价法在综合评定方面的准确性，避免了利用单一指标评定玉米秸秆青贮品质的片面性[31]。4结论本试验中，郑单958原料的RFV最高。4个品种玉米青贮后，DM含量下降，CP含量保持在7%DM以上，ADF和NDF含量下降，WSC显著减少，乳酸菌的数量有所增加，pH值在4.2以下，氨态氮/总氮在10%以下，其中郑单958和京科青贮516的WSC含量和干物质含量较高，NDF和ADF含量较低，京科青贮516和雅玉26的乳酸含量较高。费氏评分和感官评定发现，4个品种玉米均为优良等级。通过隶属函数和主成分分析评价表明，京科青贮516的综合表现最好。