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Effect of Additives on the Quality of Whole-crop Corn Silage

不同添加剂对全株玉米青贮品质的影响



全 文 :第 17 卷  第 2 期
Vol. 17  No . 2
草  地  学  报
ACTA AGRESTIA SINICA
   2009 年  3 月
 Mar .   2009
不同添加剂对全株玉米青贮品质的影响
许庆方1, 2 , 张  翔1 , 崔志文1, 李志强2*
( 1.山西农业大学动物科技学院 , 山西 太谷  030801; 2.中国农业大学草地研究所, 北京  100193)
摘要:为探讨不同添加剂对不同青贮玉米的品质影响,以 5 个品种的全株玉米为青贮原料, 分别设对照与添加绿汁
发酵液( 0. 2% )、乙酸( 0. 2% )、丙酸( 0. 2% )处理,袋装密封青贮,贮藏 60 d 后取样分析。结果表明, 添加乙酸可显
著降低玉米青贮饲料的 pH 值(P< 0. 05) ,添加丙酸显著降低粗蛋白( CP)含量(P < 0. 05) , 中性洗涤纤维( NDF )含
量因添加乙酸和丙酸显著下降(P < 0. 05) ;不同品种玉米青贮的 pH 值和酸性洗涤纤维( ADF )含量存在显著差异
( P< 0. 05)。综合青贮饲料感官评定和实验室分析结果, 说明添加乙酸、丙酸可以显著改善玉米青贮饲料发酵品
质,中原单 32、农大 86 和农大 95 青贮饲料品质优于农大 108 和农大高油 115。
关键词:全株玉米青贮; 品种;添加剂; 青贮品质
中图分类号: S816. 53      文献标识码: A      文章编号: 10070435( 2009) 02015705
Effect of Additives on the Quality of Wholecrop Corn Silage
XU Qingfang1, 2 , ZHA NG Xiang 2 , CU I ZhiWen2 , LI Zhiqiang 1*
( 1. College of Anim al Science and Veterinary M edicine, Shanxi Agricu ltural U nivers ity, T aigu, Sh anxi Province 030801, China;
2. Inst itute of Gras sland Sciences, C hina Agricultural University, Beijing 100193, Chin a)
Abstract: The effects of previously fermented juice ( PFJ, 0. 2% ) , acet ic acid ( AA, 0. 2%) and propionic
acid ( PA, 0. 2% ) on the fermentation quality of bagged who lecr op corn silage w ere studied. Fiv e corn va
r iet ies w ere Zhongyuandan 32 ( ZYD32) , N ongda 86 ( ND86) , Nongda 95 ( ND95) , Nongda 108 ( ND108) ,
and Nongdagaoyou 115 ( NDGY115) . A fter 60d ensiling, silag e quality w as evaluated. T he results show
that the pH value of corn silage r educed signif icantly w ith addit ives of acet ic acid ( P< 0. 05) , the CP con
tent signif icant ly reduced w ith addit ives of pr opionic acid ( P< 0. 05) . NDF content signif icant ly declined
w ith acet ic acid and propionic acid addit ion ( P< 0. 05) . The pH and ADF content o f corn silage w ere sig
nificant ly dif ferent among corn variet ies ( P< 0. 05) . In summary, acetic acid and propionic acid had bet ter
ef fects in fermentat ion quality improvement o f corn silage and the silage quality of Zhongyuandan 32, Non
gda 86, and Nongda 95 w ere bet ter than that of Nongda 108 and Nongdagaoyou 115.
Key words:Who lecr op co rn silage, Variety, Addit iv es, Silage quality
  玉米( Zea may s L. )是重要的青贮原料。在实
际生产中,早期收获的玉米在青贮前不进行预干会
造成植株水分含量过高, 导致青贮饲料质量较差, 损
失较大[ 1]。很多研究表明, 利用各种不同的青贮饲
料添加剂来提高玉米青贮饲料质量是一种省力、经
济、高效的方法 [ 2]。作为添加剂,绿汁发酵液及酸制
剂被广泛应用于青贮饲料制作中[ 3~ 5]。在青贮发酵
过程中,水溶性碳水化合物( w ater soluble carbohy
drate, WSC)会降解为乙酸和丙酸, 将外源性的乙
酸、丙酸作为添加剂,对玉米青贮饲料发酵品质尤其
是养分的影响值得探讨。本试验目的就是研究不同
品种的青贮玉米, 分别添加绿汁发酵液及乙酸、丙酸
对发酵品质和养分含量的影响, 以探讨不同添加剂
的添加效果。
1  材料与方法
1. 1  试验地概况
试验地位于山西省太谷县山西农业大学动物科
技试验站( N3725, E11223,海拔799 m )内,属晋
收稿日期: 20080831;修稿日期: 20081201
基金项目:  十一五国家科技支撑计划课题( 2006BAD16B03) ;农业部 948项目( 2006G38) ; 山西省雁门关生态畜牧经济区科技合作
项目
作者简介:许庆方( 1972 ) ,男,山西壶关人,博士,副教授,主要从事牧草栽培与加工利用研究, Email: xqfsx@ sohu. com; * 通讯作者 Au
thor for correspondence, Email: lizhiqiang8888@ 163. com
草  地  学  报 第 17卷
中盆地。土壤为淡褐土, pH 为 7. 5。年平均气温
9. 5~ 10. 5  ,月平均气温最高和最低月份分别是 7
月和 1月,最热月平均气温 23. 5~ 24. 0  , 最冷月
平均气温- 6. 5~ - 5. 0  , 极端最高温 36. 5  , 极
端最低温 - 18. 5  。大于 0  总积温 3900 ~
4100  ;无霜期 160~ 165 d,终霜期在 5月初, 初霜
期约在 10 月上旬; 全年太阳总辐射量 0. 56 M J/
cm2 ,年日照 2600~ 2700 h, 5、6月份光能资源最丰
富;年平均降水量 450~ 490 mm ,但近几年降水量
不足 300 mm。光、热资源比较丰富, 生长期比较
长,属温暖作物带[ 6]。
1. 2  试验设计
为探讨不同添加剂对不同品种玉米青贮饲料的
影响,共设 2 个因子:添加剂和玉米品种。其中, 添
加剂分别设对照、绿汁发酵液 ( previous fermented
juice, PFJ,调制方法参照许庆方等[ 7] )、乙酸、丙酸 4
个处理,玉米品种为中原单 32、农大 86、农大 95、农
大 108和农大高油 115, 共 5 种。因此, 试验共 20
个处理,每个处理重复 3次。
1. 3  玉米青贮饲料调制
供试玉米品种乳熟期收割。将原料用铡刀切至
2 cm长,将切碎混匀的全株玉米,分别添加0. 2%绿
汁发酵液( PFJ)、0. 2%乙酸( AA )、0. 2%丙酸( PA)
处理后,装入 45 cm  26 cm 聚乙烯塑料袋中, 抽真
空封口。对照组添加 0. 2%蒸馏水, 加工处理方法
相同,然后置室内( 15~ 25  )贮藏 60 d。
1. 4  取样与测定
1. 4. 1  玉米青贮原料取样与测定  在青贮饲料调
制时,玉米全株取样, 65  、48 h烘干测初水分。样
品过 40目筛粉碎后,装入自封袋内待测。用烘干法
测干物质 ( dry mat ter, DM )含量、凯氏定氮法测定
粗蛋白( crude protein, CP)含量、范氏法 ( Van So
est ) 测定中性洗涤纤维 ( neut ral detergent fiber,
NDF) 和酸性洗涤纤维 ( acidic detergent fiber,
ADF)含量[ 8]、蒽酮硫酸比色法测定水溶性碳水化
合物( w ater soluble carbohydrate, WSC)含量[ 9]。
1. 4. 2  玉米青贮饲料品质感官评定  按照我国农
业部下发的青贮饲料质量评定标准[ 10] , 开封时对
全株玉米青贮饲料的水分含量、色泽、气味和质地等
感官指标评定,并测定 pH ,然后进行评分。
1. 4. 3  玉米青贮饲料品质实验室评定  感官评定
后,取青贮饲料样品 20 g, 加入 180 mL 蒸馏水, 用
榨汁机将其榨碎, 经四层纱布过滤后静置半小时,用
pH 计测定 pH 值。剩余样品采用与原料同样的方
法,测定 DM、CP、NDF、ADF、WSC含量。
根据全株玉米青贮饲料青贮前后重量与相应的
DM 含量, 计算干物质回收率( dry mat ter recovery,
DMR) ,公式如下:
DMR= [ (青贮后青贮饲料重量  DM 含量) /
(青贮前青贮饲料重量  DM 含量) ]  100%
1. 5  数据分析
使用统计分析软件 SPSS 11. 5对数据进行方差
分析与多重比较。
2  结果与分析
2. 1  不同品种玉米原料的养分含量
  如表 1所示, 除农大高油 115外,其他 4个品种
玉米的 NDF 含量在 50%以下, CP 含量在 8%以上。
5个品种玉米的 WSC 含量都达到 20% 以上, 但是
水分含量较高。
表 1  5 个玉米品种原料成分
Table 1 Raw mater ial nutr ient content of f ive corn variet ies
玉米品种  
C orn variety  
干物质
Dry mat ter %
粗蛋白
CP
中性洗涤纤维
NDF
酸性洗涤纤维
ADF
水溶性碳水化合物
WSC
%DM
ZYD32 17. 73 8. 45 45. 41 27. 64 28. 87
ND86 20. 44 8. 59 48. 08 28. 1 24. 68
ND95 16. 67 8. 52 45. 16 25. 23 25. 33
ND108 18. 95 8. 69 44. 52 31. 89 27. 45
NDGY115 20. 74 7. 73 52. 98 31. 69 26. 18
  注: ZYD32中原单 32, ND86农大 86, ND95农大 95, ND108农大 108, NDGY115农大高油 115;下表与图同此注
Note: ZYD32Zhongyuandan 3, ND86Nongda 86, ND95Nongda 95, ND108Nongda108, NDGY115Nongdagaoyou 115; s ame as the fol
l ow ing tab les or figures
158
第 2期 许庆方等:不同添加剂对全株玉米青贮品质的影响
2. 2  不同添加剂对青贮饲料感官评定的影响
  从感官评定上来看, 五个品种的玉米青贮,无论
对照还是添加剂处理, 从色泽、气味、质地及 pH 来
综合评定绝大多数属良好青贮饲料 ( 60~ 75分之
间) (表 2)。
2. 3  不同添加剂对青贮饲料 pH值的影响
与对照相比, 在全株玉米青贮时添加绿汁发酵
液、乙酸、丙酸,都能够降低青贮饲料的 pH 值, 其中
添加乙酸能够显著 ( P < 0. 05) 降低青贮饲料 pH
值,在降低 pH 值方面,添加乙酸或丙酸的效果优于
绿汁发酵液(图 1A)。
中原单 32、农大 86、农大 95青贮饲料的 pH 值
显著低于农大 108( P< 0. 05) ,农大 108与农大高油
115青贮饲料 pH 值之间无显著差异(图 1B)。
表 2  玉米青贮感官评定
Table 2  The sense evaluation of corn silag e wit h differ ent additives
玉米品种
Corn variety
处理
Treatment
水分( % )
Moistu re conten t
色泽
Color
气味
Odor
质地
T extu re
pH
得分
T otal value
ZYD32 CK 5 18 17 7 20 67
PFJ 5 18 23 9 20 75
AA 5 16 10 9 21 61
PA 3 15 20 9 20 57
ND86 CK 6 18 16 9 18 67
PFJ 6 18 16 9 20 69
AA 7 18 23 9 20 77
PA 8 18 9 9 20 64
ND95 CK 3 17 16 8 17 61
PFJ 3 18 20 7 17 65
AA 1 18 19 9 21 68
PA 3 18 16 7 20 64
ND108 CK 5 17 21 9 8 60
PFJ 5 16 16 7 14 58
AA 5 13 16 9 17 60
PA 5 18 16 8 20 67
NDGY115 CK 7 18 16 7 14 62
PFJ 5 18 10 9 17 59
AA 8 18 16 9 21 72
PA 6 16 21 9 17 69
  注: CK对照, PFJ绿汁发酵液, AA乙酸, PA丙酸;下表与图同
Note: CKthe cont rol, PFJprevious ferm ented juice, AAacet ic acid, PApropionic acid; same as the follow ing tables or f igures
图 1 A不同添加剂全株玉米青贮饲料的 pH; B不同品种玉米青贮饲料的 pH
F ig . 1  The pH of w holecr op corn silage w ith different addit ives ( A ) and the pH of five who lecrop corn silag es ( B)
注:图中不同小写字母表示差异显著( P < 0. 05)
Note: Bars wi th dif f erent sm al l let ters are sign ificant ly dif ferent at the 0. 05 level
2. 4  不同添加剂对青贮饲料养分的影响
  如表 3所示, 添加绿汁发酵液、乙酸、丙酸可以
提高全株玉米青贮饲料的干物质回收率, 与对照处
理组相比,添加绿汁发酵液、乙酸、丙酸处理组分别
提高干物质回收率 2. 4%、1. 3%、3. 3%, 但差异不
显著。而对于不同品种玉米青贮饲料的干物质回收
率,中原单 32显著高于农大 108( P< 0. 05) ,与农大
86、农大 95、农大高油 115差异不显著。
159
草  地  学  报 第 17卷
表 3 不同添加剂对 5个品种玉米青贮饲料养分含量的影响
Table 3  Nutr ient content o f five co rn silag e with differ ent additiv es
指标 
Item 
玉米品种
Corn variety
CK PFJ AA PA
平均值
Average
干物质回 ZYD32 87. 15  1. 52 89. 70  2. 27 90. 24  0. 54 86. 55  1. 27 88. 41  0. 91a
收率 ND86 84. 33  1. 62 82. 56  0. 02 85. 99  0. 57 91. 47  0. 17 86. 09  1. 93ab
DMR ND95 85. 25  2. 37 88. 34  1. 12 86. 57  0. 85 90. 03  1. 84 87. 55  1. 04ab
% ND108 82. 96  0. 58 86. 79  2. 23 84. 04  1. 26 85. 04  2. 39 84. 71  0. 81b
NDGY115 84. 89  1. 55 87. 14  0. 01 83. 23  1. 00 85. 68  0. 68 85. 24  0. 57ab
平均值 Average 84. 91  0. 68A 86. 91  1. 20A 86. 01  1. 22A 87. 75  1. 27A
粗蛋白 ZYD32 8. 92  0. 09 7. 57  0. 08 8. 50  0. 09 7. 29  0. 27 8. 07  0. 38a
CP ND86 9. 47  0. 13 8. 58  0. 13 9. 52  0. 07 7. 67  0. 21 8. 81  0. 44a
%DM ND95 8. 66  0. 17 9. 31  0. 17 7. 48  0. 07 7. 83  0. 23 8. 32  0. 41a
ND108 10. 03  0. 44 7. 95  0. 09 8. 97  0. 13 7. 31  0. 14 8. 57  0. 60a
NDGY115 9. 30  0. 26 9. 36  0. 53 8. 82  0. 13 7. 19  0. 35 8. 67  0. 51a
平均值 Average 9. 28  0. 24A 8. 55  0. 36A 8. 66  0. 34A 7. 46  0. 12B
中性洗涤 ZYD32 56. 94  0. 37 55. 95  0. 66 49. 39  2. 90 49. 17  0. 97 52. 86  2. 08a
纤维 ND86 53. 51  4. 67 58. 24  1. 70 56. 69  0. 75 51. 89  0. 97 55. 08  1. 45a
NDF ND95 53. 67  5. 27 53. 48  0. 90 53. 23  0. 66 50. 56  0. 08 52. 74  0. 73a
%DM ND108 53. 87  5. 11 58. 54  1. 48 50. 26  0. 66 48. 30  0. 68 52. 74  2. 25a
NDGY115 57. 67  2. 53 59. 80  1. 87 52. 29  2. 22 50. 60  1. 99 55. 09  2. 17a
平均值 Average 55. 13  0. 90AB 57. 20  1. 12A 52. 37  1. 28BC 50. 10  0. 62C
酸性洗涤 ZYD32 35. 50  0. 76 31. 70  0. 45 31. 37  1. 11 31. 87  0. 86 32. 61  0. 97b
纤维 ND86 37. 03  0. 58 37. 25  0. 37 29. 16  0. 32 32. 41  0. 96 33. 96  1. 95b
ADF ND95 34. 06  0. 46 37. 32  0. 08 31. 30  0. 77 34. 91  2. 70 34. 40  1. 24b
%DM ND108 37. 96  3. 44 39. 93  1. 19 38. 51  1. 03 37. 14  1. 00 38. 39  0. 59a
NDGY115 36. 98  0. 47 36. 22  2. 07 34. 78  1. 74 35. 11  2. 12 35. 77  0. 51ab
平均值 Average 36. 31  0. 69A 36. 48  1. 34A 33. 02  1. 64A 34. 29  0. 96A
水溶性碳 ZYD32 4. 14  0. 48 4. 13  0. 29 4. 05  0. 41 5. 30  0. 33 4. 41  0. 30a
水化合物 ND86 3. 00  0. 06 3. 83  0. 18 5. 53  0. 60 4. 59  0. 43 4. 24  0. 54a
WSC ND95 3. 92  0. 37 3. 91  0. 07 3. 57  0. 19 5. 19  0. 56 4. 15  0. 36a
%DM ND108 3. 18  0. 55 2. 73  0. 23 4. 36  0. 76 4. 50  0. 46 3. 69  0. 44a
NDGY115 3. 35  0. 20 2. 99  0. 27 4. 87  0. 02 5. 24  0. 65 4. 11  0. 55a
平均值 Average 3. 52  0. 22B 3. 52  0. 28B 4. 48  0. 34A 4. 96  0. 17A
  注:同行或同列字母不同表示差异显著( P< 0. 05) , 小写字母表示不同品种的比较, 大写字母表示不同添加剂之间的比较
Note: Means w ith dif f erent letters in the s am e row or column are signif icant ly dif feren t at the 0. 05 level; sm al l letters denotes th e com pari
s on among variet ies and capital let ters among additives
  经不同添加剂处理后,与对照处理组相比,全株
玉米青贮饲料 CP 含量有所降低,含量在 7. 46~ 9.
28%间,绿汁发酵液、乙酸处理组与对照间差异不显
著,丙酸处理组显著降低( P < 0. 05)。不同品种玉
米青贮饲料 CP含量无显著差异。
与对照组相比,添加丙酸显著降低全株玉米青
贮饲料的 NDF 含量( P< 0. 05) , 添加乙酸也可降低
NDF 含量, 但差异不显著。添加绿汁发酵液处理组
全株玉米青贮饲料 NDF 含量高于对照处理组, 但
差异不显著。不同品种玉米青贮饲料的 NDF 含量
差异不显著, NDF 含量在 52. 74~ 55. 09%之间。
不同添加剂处理全株玉米青贮饲料的 ADF 含
量在 33. 02~ 36. 48%之间,差异不显著。农大 108
青贮饲料 ADF 含量显著高于中原单 32、农大 86和
农大 95( P< 0. 05) ,但与农大高油 115差异不显著。
添加乙酸、丙酸处理组全株玉米青贮饲料WSC
含量显著高于对照处理组( P< 0. 05)。添加绿汁发
酵液处理组全株玉米青贮饲料 WSC含量与对照组
间差异不显著。不同品种玉米青贮饲料WSC 含量
无显著差异。
3  讨论
3. 1  添加剂处理对玉米青贮饲料品质的影响
添加绿汁发酵液、乙酸或丙酸,玉米青贮饲料的
pH 值在 4. 0以下, 均低于对照; 而 CP 含量较对照
减少;乙酸、丙酸处理组的干物质回收率高于对照和
绿汁发酵液, NDF、ADF 含量低于对照和绿汁发酵
液,与张文举的研究结果类似, 说明乙酸、丙酸作为
添加剂效果要好于绿汁发酵液 [ 11]。但与许庆方等
160
第 2期 许庆方等:不同添加剂对全株玉米青贮品质的影响
对苜蓿(M edicag o sat iv a L. )青贮饲料[ 7, 12, 13]、庄益
芬等[ 3, 14, 15]对玉米秸秆青贮饲料、象草( Pennisetum
purp ur eum Schumach)青贮饲料、猫尾草 ( Phleum
p r etense L. )青贮饲料调制中添加绿汁发酵液都获
得良好的结果不一致, 可能是因为试验玉米原料
WSC含量较高,造成绿汁发酵液添加剂效果没有乙
酸、丙酸明显。
干物质回收率是评价青贮饲料质量的重要指
标,在保证色泽、气味和质地结构良好的前提下, 干
物质回收率越高,说明青贮料发酵过程中碳水化合
物等营养物质的降解越少,能够更好地保存。
3. 2  品种对玉米青贮饲料品质的影响
本试验中不同青贮玉米品种原料的碳水化合物
均在 20%以上, 因此青贮后 pH 值均较低, 五个品
种间 pH 值、干物质回收率差异显著, 品种间 CP 无
显著差异,与 Cherney等的研究结果类似[ 16]。不同
品种间 NDF 无显著差异,与 T homas等关于对比两
个玉米品种的青贮研究结果中, 青贮饲料的 NDF
含量相似的结论相同[ 17]。农大 108的 ADF 含量较
其它品种高,可能与其可溶性碳水化合物降解较多
有关。朱顺国等研究认为品种不同, 玉米秸杆中
ADF 含量也具有一定差异[ 18] 。Andrae等和王洋的
研究都认为玉米品种对青贮饲料的 ADF 含量具有
影响 [ 19, 20]。由于原料WSC 含量较高, 青贮后品种
间WSC 无显著差异, 也可能是绿汁发酵液添加剂
效果没有乙酸、丙酸明显所致。
另外,在本试验中,对乳熟期的玉米进行青贮,
含水量在 80%左右。潘金豹等认为, 玉米植株的含
水量在 60~ 70%之间,即干物质含量在 30~ 40%之
间,是青贮的最佳时期 [ 21]。与原料相比, 青贮后对
照和绿汁发酵液处理组的 CP 含量增加,乙酸和丙
酸处理组 CP 含量减少, 可能与青贮发酵过程中非
蛋白氮损失有关。NDF、ADF 含量有所增加, 可能
是由于青贮发酵过程中可溶性糖以及其他养分含量
降低引起,也可能与水分含量高有关。
4  结论
4. 1  全株玉米不使用添加剂也可制作良好青贮。
从感官评定及 pH 值来看, 5个玉米品种均适合青
贮;通过养分分析表明,中原单 32、农大 86、农大 95
优于农大 108和农大高油 115。
4. 2  乙酸、丙酸作为添加剂在提高玉米青贮品质方
面优于绿汁发酵液。
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