棉花是新疆非常重要的经济作物之一。据统计，2022年新疆棉花种植面积达2 496 900 hm2，占全国棉花种植面积的83.2%[1]。棉花秸秆不同部位粗蛋白含量差异较大，其中棉叶、粗茎和细枝中粗蛋白含量分别为11.52%、4.59%和6.34%[2]。棉花秸秆的木质素及抗营养因子游离棉酚含量较高[3]，因而限制其在家畜生产中的应用。若降低棉花秸秆的木质素与抗营养因子含量，合理开发利用，不仅能够减少资源浪费，还可缓解南疆草食家畜饲料供应不足的问题，降低养殖成本，增加经济效益。研究表明，未经处理的粗饲料，如秸秆类粗饲料，适口性差，营养价值低[4]。棉花秸秆经过处理可作为草食家畜的粗饲料进行饲料化利用，提高资源利用率[5-6]。全株玉米具有产量高、淀粉含量高和营养丰富的特点，青贮后可以较好地保存营养成分，是草食家畜重要的饲料来源[7]。甜菜渣是甜菜制糖后得到的副产品，可消化纤维、果胶和糖分含量较高，可作为反刍动物的能量饲料来源[8]。全株玉米淀粉含量高，甜菜渣糖分含量高，这两者与棉花秸秆混贮可优势互补，从而改善棉花秸秆的发酵品质，降低其游离棉酚含量。本试验以棉花秸秆、全株玉米和甜菜渣为试验材料，测定混合青贮的营养成分、发酵品质、饲用价值及能量价值，为南疆地区开发利用棉花秸秆资源提供参考。1材料与方法1.1试验材料试验材料均采自新疆阿拉尔市周边团场，其中棉花秸秆于2022年11月收集，全株玉米、甜菜渣于2022年10月收集。试验原料营养水平见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.02.020.T001表1试验原料营养水平（风干基础）项目干物质（DM）粗蛋白（CP）粗脂肪（EE）粗纤维（CF）无氮浸出物（NFE）全株玉米93.16±0.646.57±0.191.39±0.1337.53±0.5049.50±2.50棉花秸秆93.03±2.147.42±0.262.76±0.1148.74±0.1144.39±1.98甜菜渣87.03±1.327.76±1.321.50±0.2126.25±0.1447.87±0.28%1.2试验设计本试验采用单因素试验设计，将全株玉米、甜菜渣、棉花秸秆粉碎至2~3 cm，对照组（CK组）使用全株玉米青贮，A组、B组棉花秸秆分别与全株玉米、甜菜渣按1∶1混合青贮，每组3个重复，水分含量控制在60%左右，粉碎装入青贮发酵罐内发酵90 d。1.3测定指标及方法1.3.1感官品质评定参考《德国农业协会（DLG）青贮质量的感官评定标准》[9]，从气味、结构和色泽三方面对青贮饲料进行评分；结果按照优良、尚好、中等及腐败4个等级区分。1.3.2发酵品质按照四分法取样，每个重复取20.0 g青贮鲜样（剪碎，充分混匀）装入250 mL三角瓶，倒入180 mL去离子水，在冰箱4 ℃浸提24 h后过滤，得到青贮饲料浸提液，使用便携式pH测量仪（Thermo Fisher-320 P-01）测定pH值；费氏评分（FS）参照WANG等[10]的计算方法。FS=220+(2×DM-15)-(40×pH值)(1)1.3.3常规营养成分常规概略养分参照张丽英[11]主编的《饲料分析及饲料质量检测技术》测定，其中青贮饲料样品于烘箱中65 ℃烘干48 h后测定DM含量，烘干样品粉碎过40目筛。粗灰分（Ash）含量采用高温灼烧法测定，CP含量使用K9860全自动凯氏定氮仪（济南海能仪器有限公司）测定，EE含量使用SOX406全自动脂肪分析仪（济南海能仪器有限公司）测定；中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）采用Van Soest纤维分析法测定[12]，计算半纤维素（HC）含量。非纤维性碳水化合物（NFC）含量参照张佳阔等[13]的方法计算。HC=NDF-ADF(2)NFC=100%-(CP+EE+NDF+Ash)(3)1.3.4青贮饲料的饲用价值评估干物质采食量（DMI）、干物质消化率（DDM）、总可消化养分（TDN）、粗饲料相对饲喂价值（RFV）参照ROHWEDER等[14]的方法计算；粗饲料相对质量（RFQ）参照MOORE等[15]的方法计算。TDN(%DM)=82.38-0.7515×ADF(%DM)(4)DDM(%DM)=88.9-0.779×ADF(%DM)(5)DMI(%BW)=120/NDF(%DM)(6)RFV=DMI×DDM/1.29(7)RFQ=TDN×DMI/1.23(8)1.3.5能量价值估算饲料总能（GE）参照熊本海等[16]的方法计算，消化能（DE）和代谢能（ME）参照刁其玉[17]的方法计算。GE(MJ/kg DM)=[4 153+(56×EE)+(15×CP)-(44×Ash)]×0.004 186 8(9)DE(MJ/kg DM)=17.211-0.135×NDF(10)ME(MJ/kg DM)=0.046-0.135×NDF+0.820×DE(11)1.3.6体外产气量与产气参数的测定本试验每组3个重复，并设置3个空白管，共12支玻璃注射器，分别称取0.22 g样品放于注射器底部，管壁涂抹凡士林防止漏气。采用MENKE等[18]的方法配制培养液，瘤胃液采自塔里木大学实验站的健康瘘管羊，将培养液与瘤胃液2∶1混匀，分装至注射器内，置于39 ℃水浴摇床并持续通入CO2，pH值调至6.9~7.0，于恒温数显水浴摇床中培养，记录2、4、6、8、12、24、48、72 h的产气量，将注射器置于冰水中终止发酵。产气量（GP）=a+b×[1-exp(-c×t)](12)式中：GP为t时间点的产气量（mL）；a为快速产气量（mL/g）；b为缓慢产气量（mL/g）；a+b为潜在产气量（mL/g）；c为缓慢产气量的产气速率常数（%/h）。试验结束后将发酵液4 ℃、5 400 r/min离心15 min，取上清液，测定瘤胃液pH值。采用比色法测定氨态氮（NH3-N）浓度[19]，剩余残渣在烘箱65 ℃烘干至恒重，称重，计算体外干物质降解率（IVDMD）。IVDMD= (1-发酵后样品干物质质量/发酵前样品干物质质量)×100%(13)1.4数据统计与分析采用Excel 2016软件对数据进行整理，SPSS 26.0进行单因素方差分析，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青贮饲料的感官品质评定结果（见表2）由表2可知，CK组青贮饲料的芳香果味较强，茎叶结构保持良好，色泽与原料接近，青贮等级为一级优良（20）。A组青贮饲料有芳香味，茎叶结构保持良好，色泽为黄褐色，青贮等级为一级优良（17）。B组青贮饲料有弱芳香味，茎叶结构保持较差，色泽为黄褐色，青贮等级为二级尚好（13）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.02.020.T002表2青贮饲料的感官品质评定结果组别气味结构色泽总分等级CK组芳香果味（14）茎叶结构保持良好（4）色泽与原材料接近（2）20优良A组芳香味（13）茎叶结构保持良好（3）黄褐色（1）17优良B组弱芳香味（10）茎叶结构保持较差（2）黄褐色（1）13尚好2.2青贮饲料的发酵品质（见表3）由表3可知，CK组青贮饲料pH值最低（3.79），B组青贮饲料pH值最高（4.30）。CK组的费氏评分最高（127.73），显著高于A组和B组（P0.05）；A组的费氏评分显著高于B组（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.02.020.T003表3青贮饲料的发酵品质组别pH值费氏评分CK组3.79±0.03c127.73±2.95aA组4.16±0.01b116.81±0.76bB组4.30±0.02a102.06±1.79c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）；表5、表6与此同。2.3青贮饲料的常规营养成分（见表4）由表4可知，A组青贮饲料的DM和Ash含量显著高于CK组及B组（P0.05）；B组的EE、NDF、ADF含量均最高，且B组的EE含量显著高于A组（P0.05），A组和B组的CP、NDF、ADF含量显著高于CK组（P0.05）；CK组的HC和NFC含量显著高于A组和B组（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.02.020.T004表4青贮饲料的常规营养成分（干物质基础）项目CK组A组B组DM38.21±0.99b39.47±0.37a35.23±1.08cCP7.85±0.10b10.63±0.08a10.33±0.12aEE4.38±0.06ab4.17±0.07b4.61±0.15aAsh5.84±0.03c9.80±0.54a8.05±0.25bNDF48.66±0.74b51.06±0.41a52.78±0.31aADF25.85±0.28b33.90±0.50a35.02±0.26aHC22.81±1.00a17.16±0.33b17.76±0.57bNFC35.27±0.79a25.95±0.55b22.63±0.85c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）；表7与此同。%2.4青贮饲料的饲用价值评估（见表5）由表5可知，A组和B组的TDN、DMI、DDM含量均显著低于CK组（P0.05）。3组RFV、RFQ由高到低排序为CK组＞A组＞B组。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.02.020.T005表5青贮饲料的饲用价值评估组别TDN/%DMDMI/%DMDDM/%DMRFVRFQCK组62.95±0.21a2.47±0.04a68.76±0.22a131.50±1.62a126.27±1.54aA组56.91±0.38b2.35±0.02b62.49±0.39b113.87±1.52b108.73±1.49bB组56.06±0.19b2.27±0.01b61.62±0.20b108.62±0.29c104.46±0.26c2.5青贮饲料的能量价值评估（见表6）由表6可知，3组GE由高到低排序为CK组＞A组＞B组。A组和B组的DE和ME含量均显著低于CK组（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.02.020.T006表6青贮饲料的能量价值评估组别GEDEMECK组17.36±0.02a10.04±0.10a2.20±0.18aA组15.55±0.07b10.32±0.06b1.61±0.10bB组15.02±0.09c10.09±0.04b1.19±0.08bMJ/kg DM2.6青贮饲料的体外发酵产气量（见图1）由图1可知，3种青贮饲料的动态体外发酵过程可以分为两个阶段，前期的发酵产气速度快，后期的发酵产气速度开始减缓，直至趋于平稳。从0~24 h产气速度很快，24~54 h产气速度开始减慢，54~72 h产气速度开始趋于平缓。3组产气量由高到低为CK组＞A组＞B组。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.02.020.F001图1青贮饲料的体外发酵产气量2.7青贮饲料的体外产气参数和发酵参数（见表7）由表7可知，CK组的a值、b值和a+b值均显著高于A组和B组（P0.05），且A组显著高于B组（P0.05）。CK组的IVDMD值显著高于A组和B组（P0.05），NH3-N显著低于A组和B组（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.02.020.T007表7青贮饲料的体外产气参数和发酵参数项目CK组A组B组a/(mL/g)3.22±1.60a2.23±1.49b1.54±1.40cb/(mL/g)81.06±2.09a79.33±1.97b70.54±1.80cc/(%/h)7.30±0.507.00±0.507.60±0.50a+b/(mL/g)84.30±3.69a81.56±3.46b72.08±3.20cIVDMD/%54.72±0.20a45.34±2.82b44.05±0.03bNH3-N/(mg/L)177.2±3.30b195.90±10.70a197.70±7.20apH值6.73±0.056.41±0.076.57±0.023讨论3.1青贮饲料的感官品质评定分析青贮饲料的评定指标主要包括气味、色泽和结构等，感官评价能够快速评定青贮、黄贮和微贮等发酵饲料的品质[20]。本试验中，CK组感官评定等级为一级优良（20），感官品质评分与杨佳等[21]报道的相近；A组由于加入了50%的棉花秸秆，感官评分中气味、结构、色泽各下降1分，但仍属于一级优良，这可能是由于棉花秸秆中具有特殊游离棉酚气味和木质素含量较高，且棉花秸秆为干枯黄褐色；B组气味评分较A组差异较大，结构评分差异较小，色泽无差异，这可能是由于甜菜渣含水量较高，干物质含量较低不易发酵，未能和棉花秸秆形成较好的互补效应，导致感官评分尚好（13）。3.2青贮饲料的发酵品质分析青贮发酵饲料的pH值越低表明发酵品质越好[22]。费氏评分作为评估青贮饲料质量优劣的标准之一，评分高于80分表明青贮饲料质量为优级[23]。本试验发现，CK组pH值（3.78）最低，费氏评分优于A组和B组。发酵饲料的pH值主要是依靠乳酸菌代谢产生的乳酸进行调节[24]。本试验中，CK组pH值与张丽云等[25]报道的3.93相似，A组与B组的pH值与路立里等[26]报道的4.3相近。费氏评分主要由青贮DM含量和pH值计算得出，在各组间pH值相近时，费氏评分主要受青贮DM含量的影响。本试验中，CK组费氏评分最高，A组与B组评分相近，可能是A组与B组的DM含量较低，但3组费氏评分均高于80分，达到了优级。3.3青贮饲料的常规营养成分分析常规营养成分是评价饲料营养价值的基础，其CP含量越高，牧草的营养价值越高[27]。本试验中，A组的DM、CP和Ash含量均最高，分别为39.47%、10.63%、9.8%；CK组DM含量为38.21%，与赵亚星等[28]报道的37.2%相近，这可能是由于棉花秸秆DM含量较高。饲粮中NDF和ADF含量可以反映反刍动物的采食量与消化率[29]。本试验中，3组青贮饲料的NDF和ADF含量排序均为CK组＜A组＜B组。HC含量主要受NDF和ADF含量的影响；NFC含量主要受CP、EE、NDF和Ash含量影响。本试验发现，CK组HC和NFC含量最高。综上所述，A组的营养成分指标与CK组较为接近，可以作为反刍动物的粗饲料来源。3.4青贮饲料的饲用价值评估分析饲用价值评估是评定青贮饲料品质的综合指标。TDN是反映粗饲料的消化率和动物消化能力的指标，可以评定粗饲料的营养价值[30]。RFV是评定粗饲料品质的指标之一[14]，主要受DDM和DMI的影响。RFQ也是一种评定饲料质量和价值的指标，比RFV更接近实际值，可更准确地反映饲料的品质[31]。本试验中，CK组的TDN、DMI、DDM、RFV和RFQ的值均最高，分别为62.95%、2.47%、68.76%、131.50和126.27，其中RFV与黄运青[32]的研究结果相近。本试验中，各组RFV值的排序为CK组A组B组。原因是RFV值主要受NDF与ADF含量的影响，NDF和ADF的含量越低，其饲用价值越高。结果表明，在全株玉米中加入等量的棉花秸秆进行混贮后的饲用价值低于全株玉米青贮的饲用价值，但在新疆仍可作为家畜饲粮中的粗饲料来源。3.5青贮饲料的能量价值评估分析饲料能量是评定饲料营养价值的重要指标之一，也是研究动物ME、DE和净能的基础[33-34]。本试验发现，CK组的GE和ME最高，分别为17.36、2.20 MJ/kg DM，GE值与李影正等[35]研究的结果（GE值18.08 MJ/kg DM）相似，但ME值与李影正等[35]的研究结果（10.75 MJ/kg DM）差异较大，可能是计算方法不一致。3.6青贮饲料的体外产气参数与发酵参数分析体外产气试验可以反映饲料在瘤胃内的消化情况，综合反映饲料的可消化营养成分和饲用价值。本试验中，各组前24 h产气速率较快，之后趋于平缓，这与张元庆等[36]研究结果类似。本试验发现，A组的产气量与CK组较为接近，表明A组的消化率和营养特性与CK组较为接近。各试验组的a值均为正，表明不存在产气滞后反应。饲料的IVDMD是影响动物干物质采食量的重要因素，IVDMD值越高表明动物采食量越高[37]。本试验中，CK组的IVDMD值高于A组和B组，表明棉花秸秆相较于全株玉米难消化，这可能是因为棉花秸秆ADF含量较高。研究表明，适宜的NH3-N含量对瘤胃内微生物活性具有重要影响，NH3-N含量为6.3~27.5 mg/dL时，适合瘤胃微生物生长繁殖[38]。本试验发现，各试验组NH3-N的含量均在此范围内。pH值是反映瘤胃健康状况的重要指标，过高或过低的pH值均不利于瘤胃发酵，瘤胃适宜的pH值在5.5~7.0。本试验发现，瘤胃pH值范围为6.41~6.73，均处在瘤胃适宜pH值范围内，表明3组青贮饲料均不会对瘤胃稳态环境造成不利影响，保证了瘤胃发酵的正常进行。4结论棉花秸秆与全株玉米、甜菜渣进行混贮对其营养成分和饲用价值具有不同程度的影响，其饲用价值虽低于全株玉米青贮，但仍可在粗饲料资源缺乏的地区应用。本试验条件下，棉花秸秆与全株玉米混合青贮的实际应用潜力较大，但其饲喂价值有待进一步开展饲养试验进行验证。