李榮佳， 劉 婕， 陳安琪， 楊在賓， 李會(huì)榮*， 姜淑貞*

（1.山東華夏維康農(nóng)牧科技有限公司，山東濟(jì)南 250000；2.山東省畜產(chǎn)品質(zhì)量安全中心，山東濟(jì)南 250100；3.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，山東泰安 271018）

玉米是我國養(yǎng)殖業(yè)常用的優(yōu)質(zhì)飼糧之一。首先，其營養(yǎng)價(jià)值較高，玉米籽實(shí)中富含蛋白質(zhì)、能量、鈣、磷和維生素等營養(yǎng)物質(zhì)，玉米籽實(shí)作為飼料原料能夠提高動(dòng)物產(chǎn)肉、產(chǎn)蛋、產(chǎn)奶等性能。其次，我國是一個(gè)畜牧業(yè)大國，養(yǎng)殖對飼料資源的需求量很大，我國優(yōu)質(zhì)飼草資源不足，因此合理種植青貯玉米是解決我國飼草資源不足的途徑之一。玉米的秸稈、葉片部分，通過切碎、青貯等所得產(chǎn)物是潛在的飼料，可以用于飼喂動(dòng)物；全株玉米青貯技術(shù)能夠很好保留養(yǎng)分和水分，即將包括玉米穗在內(nèi)的整株玉米壓碎青貯，發(fā)酵加工過程中損失的營養(yǎng)少于15%，這比干草制作過程損失30%要合理的多，更重要的是青貯過程中作物發(fā)酵的更加充分，特別適合喂于反芻動(dòng)物和生豬（李瑞銀等，2021）。本試驗(yàn)通過研究比較不同品種玉米不同器官的常規(guī)養(yǎng)分、總能和氨基酸含量，從中發(fā)現(xiàn)常規(guī)養(yǎng)分、總能、氨基酸含量較高的器官，旨在提高玉米的定向培育效率和全株玉米有效利用率，為我國畜牧業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

1 試驗(yàn)材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料 本試驗(yàn)選取32種山東省廣泛種植的玉米品種，分別為登海618、淄單11、禾玉127、德利農(nóng)7、迪卡517、魯單818、禾玉505、淄玉14、淄玉308、京科糯2000、登海605、連勝216、金創(chuàng)1號、巨人18號、禾玉515、禾玉503、德玉4號、宇玉30、士海916、黃糯958、鄭單958、黑馬603、魯單9066、先玉335、圣瑞999、禾玉501、飼玉1號、飼玉2號、冠玉6號、登海3737、德單5號和淄玉707，玉米均產(chǎn)自淄博禾豐種業(yè)試驗(yàn)基地。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 玉米均在完熟期離地面5 cm處收割，按照籽實(shí)、苞葉、上莖、下莖、上鞘、下鞘、上葉、下葉將玉米全株剝離為8個(gè)部分 （即8個(gè)處理）。每個(gè)品種的玉米隨機(jī)選取10株作為重復(fù)。

1.3 新鮮樣品的采集和風(fēng)干樣本制備32個(gè)品種的玉米，分別稱重。各部分用網(wǎng)兜分裝、標(biāo)號，置于陽光充足、通風(fēng)良好的環(huán)境中，自然風(fēng)干60 d，稱風(fēng)干樣本重。風(fēng)干樣粉碎過60目篩，裝樣品瓶待測常規(guī)養(yǎng)分和氨基酸含量。

1.4 常規(guī)營養(yǎng)成分測定 干物質(zhì)采用[（103±2）℃]烘干法（GB/T 6435-2014）；粗蛋白質(zhì)采用半微量凱氏定氮法（GB/T 6432-2018）；粗脂肪采用索氏乙醚提取法（GB/T 6433-2006）；粗灰分（CA）采用550℃灰化法（GB/T 6438-2007）；粗纖維（CF）采用酸堿處理法（GB/T 6434-2006）；氨基酸采用日立835型高速氨基酸自動(dòng)分析儀進(jìn)行檢測。

有機(jī)物（OM）、無氮浸出物（NFE）和總能量（GE）按照以下公式計(jì)算：

OM/%＝DM（%）-CA（%）；

NFE/%＝OM（%）-CP（%）-CF（%）-粗脂肪（EE）（%）；

GE/（kcal/kg）＝5.6×CP（g/kg）+4.2×CF（g/kg）+9.4×EE（g/kg）+4.2×NFE（g/kg）。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析方法 采用SAS 9.2軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，組間差異采用單因素方差分析程序，多重比較采用Duncan氏法進(jìn)行，P＜0.05為差異顯著。

2 結(jié)果分析

2.1 鮮樣基礎(chǔ)不同部位常規(guī)養(yǎng)分和總能分析不同品種類型的玉米鮮樣基礎(chǔ)上不同部位常規(guī)養(yǎng)分和總能比較分析見表1。方差分析表明，不同部位的常規(guī)養(yǎng)分含量和總能差異顯著（P＜0.05）。兩兩分析表明，上莖的DM、OM、CF、NFE和GE顯著高于下莖（P＜0.05），而水分和EE顯著低于下莖（P＜0.05）； 上葉鞘的DM、OM、CP、CF、CA和GE顯著低于下葉鞘（P＜0.05），而水分顯著高于下葉鞘（P＜0.05）；上葉片的DM、OM、CP、CF、CA、NFE和GE顯著低于下葉片 （P＜0.05），而水分和EE顯著高于下葉片（P＜0.05）。新鮮基礎(chǔ)籽實(shí)中DM、OM、CP、NFE和GE比苞葉和莖鞘葉片平均值分別高25.35%、27.90%、74.27%、60.05%、30.99%和50.61%、62.41%、83.43%、77.80%、57.48%。

表1 玉米不同部位常規(guī)養(yǎng)分和總能比較分析（鮮樣基礎(chǔ)）

2.2 風(fēng)干基礎(chǔ)不同部位常規(guī)養(yǎng)分和總能分析不同品種類型的玉米風(fēng)干基礎(chǔ)上不同部位常規(guī)養(yǎng)分和總能比較分析見表2。方差分析表明，不同部位的養(yǎng)分含量和總能差異顯著（P＜0.05）。兩兩分析表明，上莖的OM和NFE含量顯著高于下莖（P＜0.05），而CP、CF、EE、CA含量顯著低于下莖（P＜0.05）；上葉鞘的DM、OM、EE、NFE和GE的含量顯著高于下葉鞘（P＜0.05），而水分、CP、CF和CA含量顯著低于下葉鞘（P＜0.05）；上葉片的OM、EE、NFE和GE的含量顯著高于下葉片（P＜0.05），而CF和CA的含量顯著低于下葉片（P＜0.05）。風(fēng)干基礎(chǔ)籽實(shí)中CP和NFE比苞葉和莖鞘葉片平均值分別高60.27%、37.82%和21.49%、46.05%。

表2 玉米不同部位常規(guī)養(yǎng)分和總能比較分析（風(fēng)干基礎(chǔ)）

2.3 干物質(zhì)基礎(chǔ)不同部位常規(guī)養(yǎng)分和總能分析不同品種類型的玉米干物質(zhì)基礎(chǔ)上不同部位常規(guī)養(yǎng)分和總能比較分析見表3。方差分析表明，不同部位的養(yǎng)分含量和總能差異顯著（P＜0.05）。兩兩分析表明，上莖的NFE含量顯著高于下莖 （P＜0.05），而CP、CF、EE和CA含量顯著低于下莖（P＜0.05）；上葉鞘的EE、NFE和GE含量顯著高于下葉鞘（P＜0.05），而CP、CF和CA含量顯著低于下葉鞘（P＜0.05）；上葉片的EE、NFE和GE含量顯著高于下葉片（P＜0.05），而CF和CA的含量顯著低于下葉片 （P＜0.05）。干物質(zhì)基礎(chǔ)籽實(shí)中CP和NFE比苞葉和莖鞘葉片平均值分別高63.04%、24.40%和42.15%、48.05%。

表3 玉米不同部位常規(guī)養(yǎng)分和總能比較分析（干物質(zhì)基礎(chǔ)）

2.4 風(fēng)干基礎(chǔ)不同部位氨基酸含量分析 不同品種類型的玉米全株風(fēng)干基礎(chǔ)上不同部位必需氨基酸含量的比較見表4。方差分析表明，不同部位的必需氨基酸含量差異顯著（P＜0.05）。兩兩分析表明，上莖的蛋氨酸（Met）含量顯著低于下莖（P＜0.05）；上葉鞘的賴氨酸（Lys）、蛋氨酸（Met）、蘇氨酸（Thr）、絡(luò)氨酸（Tyr）、精氨酸（Arg）、組氨酸（His）、亮氨酸（Leu）、異亮氨酸（Ile）、苯丙氨酸（Phe）、纈氨酸（Val）和TEEA含量顯著低于下葉鞘（P＜0.05）；上葉片的Lys、Met、Thr、Tyr、Arg、His、Leu、Phe、Val和TEEA含量顯著高于下葉片（P＜0.05）。

表4 玉米不同部位必需氨基酸含量的比較分析（風(fēng)干基礎(chǔ)） %

不同品種類型的玉米全株風(fēng)干基礎(chǔ)上不同部位非必需氨基酸含量的比較見表5。方差分析表明，不同部位的非必需氨基酸含量差異顯著（P＜0.05）。兩兩分析表明，上莖的Tyr含量顯著高于下莖（P＜0.05），而甘氨酸（Gly）含量顯著低于下莖 （P＜0.05）；上葉鞘的絲氨酸 （Ser）、谷氨酸（Glu）、Gly、丙氨酸（Ala）、脯氨酸（Pro）和半胱氨酸（Cys）含量顯著低于下葉鞘（P＜0.05）；上葉片天冬氨酸（Asp）、Ser、Glu、Gly、Tyr、Pro和Cys含量顯著高于下葉片 （P＜0.05）。風(fēng)干基礎(chǔ)籽實(shí)中TEEA和TNEEA比苞葉和莖鞘葉片平均值分別高81.29%、45.40%和81.29%、17.69%。

表5 玉米不同部位非必需氨基酸含量的比較分析（風(fēng)干基礎(chǔ)）

2.5 干物質(zhì)基礎(chǔ)不同部位氨基酸含量分析 不同品種類型的玉米全株干物質(zhì)基礎(chǔ)上不同部位必需氨基酸含量的比較見表6。方差分析表明，不同部位的養(yǎng)分含量和總能差異顯著（P＜0.05）。兩兩分析表明，上莖的Met含量顯著低于下莖（P＜0.05）；上 葉 鞘 的Lys、Met、Thr、Arg、His、Leu、Ile、Phe、Val和TEEA含量顯著低于下葉鞘（P＜0.05）；上葉片的Lys、Met、Thr、Tyr、Arg、His、Leu、Phe、Val和TEEA含量顯著高于下葉片（P＜0.05）。

表6 玉米不同部位必需氨基酸含量的比較分析（干物質(zhì)基礎(chǔ)） %

不同品種類型的玉米全株干物質(zhì)基礎(chǔ)上不同部位非必需氨基酸含量的比較見表7。方差分析表明，不同部位的養(yǎng)分含量和總能差異顯著（P＜0.05）。兩兩分析表明，上莖的Tyr、Pro和Cys的含量顯著高于下莖（P＜0.05），而Gly的含量顯著低于下莖 （P＜0.05）； 上葉鞘的Ser、Glu、Gly、Ala、Pro和Cys的含量顯著低于下葉鞘 （P＜0.05）；上葉 片 中的Asp、Ser、Glu、Gly、Tyr、Pro和Cys的 含量顯著高于下葉片（P＜0.05）。干物質(zhì)基礎(chǔ)籽實(shí)中TEEA和TNEEA比苞葉和莖鞘葉片平均值分別高83.80%、50.79%和81.28%、12.53%。

表7 玉米不同部位非必需氨基酸含量的比較分析（干物質(zhì)基礎(chǔ)） %

3 討論

3.1 玉米不同器官的常規(guī)營養(yǎng)成分含量 品種、發(fā)育期、光照、水分、溫度等都是影響全株玉米物質(zhì)積累的重要因素，而物質(zhì)積累又會(huì)直接影響植株的產(chǎn)量，最終體現(xiàn)在經(jīng)濟(jì)效益上面。張謀草等（2020）認(rèn)為，玉米不同發(fā)育期各器官生長率的變化不同，葉、葉鞘生長率的最大值出現(xiàn)在抽雄期前4～5 d，莖生長率最大值出現(xiàn)在抽雄期后5 d，且不同發(fā)育期內(nèi)溫度對不同器官生長率貢獻(xiàn)不同。王婷等（2012）研究表明，從干物質(zhì)在各器官的分配規(guī)律可以看出：干物質(zhì)在各器官中的分配為：雌穗＞莖桿＞葉片＞苞葉＞葉鞘。本研究條件下，苞葉、葉片、葉莖等器官內(nèi)干物質(zhì)積累量差異較大，這與其生長率最大值出現(xiàn)的時(shí)期、生長發(fā)育期的溫度等有關(guān)。在鮮樣基礎(chǔ)上，干物質(zhì)分配比例為：籽實(shí)占21.23%、葉莖占16.34%、葉片占24.56%、苞葉占15.85%、葉鞘占22.01%。上述結(jié)果與文獻(xiàn)有所差異的原因可能為品種、收獲期、產(chǎn)量等。趙昇等（2015）研究表明，葉莖、葉片、苞葉在占總干物質(zhì)比例與產(chǎn)量呈正相關(guān)，籽實(shí)占總干物質(zhì)比例與產(chǎn)量呈負(fù)相關(guān)，其中葉片占總干物質(zhì)比例與產(chǎn)量相關(guān)關(guān)系達(dá)到極顯著水平。劉瑤（2020）研究表明，隨著熟期的推遲，CP含量呈先上升后下降趨勢，德美亞一號、中原單32與CP含量呈顯著關(guān)系的器官有籽粒、苞葉等器官，而大京九26的葉片、莖桿、葉鞘與CP含量呈顯著正相關(guān)。孟亞軒等（2022）研究表明，不同品種的不同器官與產(chǎn)量和品質(zhì)的相關(guān)性具有品種間的特異性。其中，雄穗與生物產(chǎn)量均呈極顯著正相關(guān)（P＜0.01），葉鞘與青體產(chǎn)量均呈顯著正相關(guān) （P＜0.05）。葉片、苞葉、穗軸、籽粒、莖稈與粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、淀粉呈顯著或極顯著 （P＜0.05或P＜0.01）相關(guān)。本試驗(yàn)結(jié)果說明隨著干物質(zhì)占比增多，籽實(shí)、苞葉中粗蛋白質(zhì)占比下降，葉片、葉鞘、葉莖中粗蛋白質(zhì)占比提高，全株玉米粗蛋白質(zhì)占干物質(zhì)比例也由8.6%降低到6.16%，這可以說明葉莖、葉鞘、籽粒、苞葉等器官能顯著影響全株玉米CP含量。隨著干物質(zhì)比例增加，籽實(shí)、苞葉占總物質(zhì)比例呈現(xiàn)下降趨勢，葉莖、葉鞘、葉片占總比呈現(xiàn)穩(wěn)定或上升趨勢，這與文獻(xiàn)稍有差異，可能與收獲期、玉米品種等有關(guān)。

滕超等（2021）研究表明，不同產(chǎn)地不同玉米品種樣品主要營養(yǎng)物質(zhì)在組成上有著大小不等的差異性，脂質(zhì)變異系數(shù)最大，其次是蛋白質(zhì)，淀粉含量的差異最小。樣品中的淀粉含量居于玉米所含營養(yǎng)成分的首位，其次含量較高的是蛋白質(zhì)，樣品均值，含量較低的為脂質(zhì)。本研究可以看出，玉米不同器官各常規(guī)營養(yǎng)成分含量均呈顯著差異，無氮浸出物（NFE）在所有營養(yǎng)成分中所占比例最高，其次是CP占比，EE占比最少，與文獻(xiàn)結(jié)果一致。

3.2 玉米不同器官的氨基酸含量 徐鑫等（2020）研究表明，玉米品種不同，其氨基酸總量及必需氨基酸含量有明顯差異，不同品種玉米的總氨基酸和氨基酸組分含量不同，這主要是由品種間遺傳基因的不同所致，此外還可能與種植玉米的氣候、土壤、水質(zhì)等環(huán)境綜合因素有關(guān)。32個(gè)玉米品種氨基酸種類豐富，均含有16種氨基酸，含有人體必需的7種氨基酸。孫志東等（2022）研究表明，游離氨基酸含量與蛋白質(zhì)含量、谷氨酸含量、賴氨酸含量呈極顯著正相關(guān)，與水分含量、脂肪含量極顯著負(fù)相關(guān)，支鏈淀粉含量和粗淀粉含量對于游離氨基酸含量的影響最大，其次蛋白質(zhì)含量和可溶性總糖含量的直接作用為顯著，水分含量和谷氨酸含量的間接作用較大。陳超等（2020）研究表明，玉米中含量最多和最少的氨基酸分別是谷氨酸和蛋氨酸；Lys與Thr、Gly、Leu、His、Arg極顯著相關(guān) （P＜0.01）；Lys與Tyr顯著相關(guān) （P＜0.05）。賴氨酸與甘氨酸、酪氨酸和組氨酸含量幾乎一樣，其相關(guān)性比賴氨酸與天門冬氨酸、亮氨酸和精氨酸的相關(guān)性低；提高玉米中天門冬氨酸的含量，可能提升玉米中賴氨酸含量，亮氨酸會(huì)影響賴氨酸的合成，賴氨酸含量與亮氨酸含量呈反比。本研究可以看出，玉米中氨基酸組成及各氨基酸含量差異較大，含量較少的氨基酸（含量小于5%）有Met、Tyr、His、Ala、Tyr等，含量較多（含量大于10%）的有Leu、Asp、Glu、Cys等，同時(shí)隨著Lys含量提高，Thr、Gly、Leu、His、Arg、Tyr等含量均顯著升高。Lys含量與Thr、Arg、Ser、Gly含量相近，His與Tyr含量相近，與上述結(jié)果一致。

4 結(jié)論

不同品種類型玉米的籽實(shí)、苞葉、葉莖、葉鞘、葉片的養(yǎng)分含量和總能差異顯著。三種處理下的結(jié)果分析表明，玉米的籽實(shí)和苞葉的有機(jī)物含量顯著高于其他器官，是營養(yǎng)價(jià)值較高的器官。在“糧改飼”政策和全株玉米青貯技術(shù)的推廣中，對籽實(shí)、苞葉的充分有效利用是提高全株玉米利用率的關(guān)鍵。