基于主成分和CSQS评价全国不同区域全株玉米青贮质量
本试验旨在利用主成分和全株玉米青贮质量分级评分(CSQS)方法，探究全国不同区域规模化牧场窖贮的全株玉米(Zea mays)青贮品质，为评价和制作全株玉米青贮饲料提供理论依据。结果表明：1)不同地区的全株玉米青贮饲料营养成分和发酵质量差异显著(P < 0.05)。2)全株玉米青贮质量分级评分(CSQS)通过粗蛋白质含量、淀粉含量、粗脂肪含量、30 h中性洗涤纤维消化率4个营养指标，以及氨态氮含量、乳酸含量2个发酵指标将17个不同省份青贮饲料分为5个等级。不同地区全株玉米青贮品质由高到低依次是黄淮海地区(CSQS = 64.42) (山东、河北、河南、安徽)；东北地区(CSQS = 59.72) (黑龙江、吉林、辽宁及内蒙古)；西北地区(CSQS = 58.99) (陕西、山西、青海、甘肃、新疆及宁夏)；西南地区(CSQS = 52.87) (云南和贵州)；华南地区(CSQS = 48.41) (广西)。其中黄淮海地区制作青贮饲料质量品质较好。3)根据主成分分析前3个主成分累积贡献率83.201%，这3个主成分分别反映了全株玉米青贮的中性洗涤纤维消化率、粗纤维和有机酸方面的综合品质。
English
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2015年以来，中央财政支持开展粮改饲试点，以青贮玉米(Zea mays)为主的优质青贮饲料产业被提到更重要的位置[1]。青贮饲料是反刍动物生产中重要的粗饲料，是瘤胃的重要营养来源，与反刍动物生长性能及牧场经济效益密切相关[2]。青贮饲料品质对动物健康与生产性能具有直接影响。品质低劣的青贮不仅营养价值低，而且其发酵过程中产生的大量霉菌与霉菌毒素会对动物健康与生产性能产生负面影响，开展青贮饲料品质评定意义重大[3]。张元庆等[4]用产气法评价了5个不同品种的全株玉米青贮，发现‘晋单65号’营养品质更容易发酵，易于消化。夏洪泽等[5]利用体外产气法评价了不同分级指数玉米青贮－苜蓿(Medicago sativa)干草组合发酵特性。全株玉米青贮的营养和发酵指标较多，大量的参数使得评价整体质量具有很大的困难。目前，有关粗饲料质量评价方面的指标有：康奈尔净碳水化合物−蛋白质体系(Cornell net carbohydrate and protein system, CNCPS) [6]，也可对粗饲料品质进行评定。CNCPS体系主要是用来衡量日粮营养的均衡情况，调整日粮搭配，分析动物需求量和供给情况及其产品特性，包括衡量日粮营养素的生产效率等相关方面。粗饲料评定指数 (GI)是卢德勋[7]在其他粗饲料质量评价指标的基础上，结合粗饲料的粗蛋白质浓度、代谢能(ME)或者净能(NEL)、饲养中不易消化吸收的部分[如中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)或木质素(ADL)]及其反刍动物体内的干物质采集量(DMI)等技术参数后给出的我国粗饲料营养价值评估指标。因此，结合最重要的玉米青贮品质参数的评价方法更便捷。Hamili等[8]以粗蛋白(CP)含量、淀粉(Starch)含量、粗脂肪(EE)含量、30 h中性洗涤纤维消化率(30 h NDFD) 4个营养指标和氨态氮(NH3-N)含量、乳酸(LA)含量两个发酵指标，构建了全株玉米青贮质量综合指数(CSQI)，并以CSQI为基础，换算为全株玉米青贮质量分级评分(CSQS)，结合近红外快速检测手段，可以快速评价全株玉米青贮品质。席俊程等[9]评价了不同地区全株玉米青贮品质，华北的青贮饲料营养高。毛红艳等[10]运用主成分分析法分析了新疆地区不同种类玉米的营养成分和质量，并对其营养品质进行了优劣排序。主成分分析是以降维的方法寻找少数几种有代表性和综合性的因子，让少数几种因子反映原来多个指标体系，但彼此之间相互独立，使数据简化性和客观性[11-12]。目前，运用CSQS法和主成分分析方法对不同预期全株玉米青贮质量的综合评价鲜有报道。本研究通过CSQS和主成分分析，综合分析中国各地区玉米青贮的营养成分和发酵品质，验证CSQS方法的实用性，为牧场实际生产中地应用提供数据支持。
1. 材料与方法
1.1 试验设计
将我国粮改饲省区分成5个区域进行全株玉米青贮评价。5个区域包括黄淮海地区(山东、河北、河南、安徽)、西北地区(陕西、山西、青海、甘肃、新疆、宁夏)、东北地区(黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古)、西南地区(云南、贵州)、华南地区(广西)。
1.2 样品采集
在全国粮改饲试点县中5个种植区域17个粮改饲试点采集全株玉米青贮饲料样品，分别为黄淮海地区336份、东北地区198份、西北地区299份、西南地区(包括云南、贵州) 83份、华南地区11份，涵盖奶牛、肉牛、肉羊养殖企业。
采样与收获时间(乳熟末期至腊熟前期)、切割长度(0.9～1.9 cm)、留茬高度(不低于15 cm) [13]相同的样品。用青贮采样器以九点采样法采集2 kg (分两袋)并真空封口。收集完毕后置−18 ℃储存，进行后续测定。
1.3 指标测定及方法
采集的青贮饲料样品解冻后于60 ℃恒温鼓风干燥箱(DGG-9203A型，上海森信实验仪器有限公司)烘至恒重(约48 h)，回潮4 h。使用样品粉碎磨(SM200，德国Retsch公司)进行粗粉，过0.42 mm 筛网，再用旋风式样品磨(CT193，foss公司)进行细粉，过0.18 mm筛网，装自封袋备用。使用近红外光谱分析仪(Spectrastar，美国Unity公司)完成光谱信号扫描工作，校正模式和分析数据库由美国公司Dairyland牧草产品分析实验室提供。测定指标包括干物质(DM)、CP、NH3-N、LA、乙酸(AA)、ADF、NDF、aNDFom、30 h NDFD、Starch、EE、粗灰分(Ash)、pH、丙酸(PA)。
1.4 全株玉米青贮质量分级评分
用全株玉米青贮质量分级评分。
$$ CS QI=\displaystyle\sum_{i=1}^n(W_i\times S_i)\text{。} $$ 式中：CSQI为全株玉米青贮饲料质量指数；Si为CP、Starch、EE、30 h NDFD、NH3-N和LA的标准化值；Wi为各个营养指标所占的权重，包括CP、Starch、EE、30 h NDFD、NH3-N、LA。
CSQS值按照以下公式计算。CSQS共分为5个等级：一级，(76～100]；二级，(66～76]；三级，(55～66]；四级，(45～55]；五级，[0～45]。
$$ CS QS=\dfrac{(CS QI-\mathrm{ }0.09)}{0.84}\times100。 $$ 1.5 数据分析
使用Excel 2016整理原始数据。使用SAS 9.4软件进行主成分分析，计算方差矩阵的特征值、特征向量和主要成分累计的方差和贡献值，依据主要特征向量构建主成分方程式，通过各主要成分的权重系数得出主要成分的综合分数。使用Duncan氏法展开多重对比，P < 0.05为差异显著。
2. 结果与分析
2.1 不同区域全株玉米青贮的营养成分比较
不同区域全株玉米青贮饲料的营养成分和发酵指标均差异极显著(P < 0.01)，其中黄淮海地区DM、Starch、EE、NH3-N、LA、CSQS指标高于其他地区，CP、ADF、NDF、Ash低于其他地区。黄淮海地区、东北地区、西北地区、西南地区、华南地区的全株玉米青贮CSQS分别为64.42、59.72、58.99、52.87、48.41分(表1)。
表 1 不同区域全株玉米营养指标和发酵指标比较Table 1. Comparison of nutrition and fermentation indices of whole-maize in different regions of China项目
Item黄淮海地区
Huanghuaihai region东北地区
Northeast西北地区
Northwest西南地区
Southwest华南地区
South ChinaSEM P 干物质 Dry matter(DM)/% 30.59a 29.13ab 27.99bc 25.97d 26.62cd 0.14 < 0.01 粗蛋白质 Crude protein(CP)/% 8.79b 8.81b 8.93b 9.36a 9.48a 0.02 < 0.01 中性洗涤纤维 Neutral detergent fiber(NDF)/% 37.44d 40.40c 40.60c 43.97b 47.21a 0.18 < 0.01 30 h 中性洗涤纤维消化率(30 h NDFD)
30 h neutral detergent fiber degradation rate/%60.73a 60.16ab 60.11ab 59.32b 61.13a 0.08 < 0.01 酸性洗涤纤维 Acid detergent fiber(ADF)/% 23.05d 24.85c 24.98c 27.04b 28.65a 0.12 < 0.01 淀粉 Starch/% 29.64a 27.04ab 26.41b 21.98c 15.81d 0.24 < 0.01 粗脂肪 Crude fat(EE)/% 4.19a 4.01b 4.07ab 3.84c 3.54d 0.01 < 0.01 粗灰分 Crude ash(Ash)/% 6.38c 6.58c 6.54c 7.02b 7.48a 0.03 < 0.01 pH 3.86c 3.87bc 3.83c 3.95ab 3.98a 0.01 < 0.01 氨态氮 NH3-N/% 0.94a 0.86b 0.90ab 0.92ab 0.89ab 0.01 < 0.01 乳酸 Lactic acid(LA)/% 4.08a 3.96ab 4.07a 3.57abc 3.24c 0.03 < 0.01 乙酸 Acetic acid(AA)/% 2.64ab 2.38b 2.73ab 2.70ab 2.83a 0.02 < 0.01 丙酸 Propionic acid(PA)/% 0.35b 0.41a 0.39ab 0.43a 0.42a 0.01 < 0.01 乳酸乙酸比 Lactic-acetic acid ratio(LA/AA) 0.24c 0.23c 0.24c 0.28b 0.43a 0.03 < 0.01 质量分级评分 Quality grading scores (CSQS) 64.42a 59.72b 58.99c 52.87d 48.41e 0.34 < 0.01 同行不同小写字母表示差异显著(P < 0.05)。
Different lowercase letters within the same row indicate different significantly at the 0.05 level.2.2 不同区域全株玉米青贮营养成分和发酵品质的相关性分析
不同区域全株玉米青贮13个指标之间存在一定的相关性(表2)。DM与CP、ADF、NDF、30 h NDFD、淀粉、EE、Ash极显著相关(P < 0.01)；CP与淀粉显著相关(P < 0.05)，与30 h NDFD极显著相关(P < 0.01)；ADF与NDF、30 h NDFD、Starch、EE、Ash、pH、LA极显著相关(P < 0.01)；NDF与30 h NDFD显著相关(P < 0.05)；30 h NDFD与Ash显著相关(P < 0.05)；与Starch极显著相关(P < 0.01)；Starch与EE、Ash、pH、LA极显著相关(P < 0.01)；Ash与pH、LA极显著相关(P < 0.01)；pH与LA极显著相关(P < 0.01)；NH3-N与AA和PA极显著相关(P < 0.01)；AA与PA极显著相关(P < 0.01)。
表 2 玉米青贮饲料指标间的相关系数Table 2. Correlation coefficient of corn silage indicators指标
IndexDM CP ADF NDF 30 h NDFD Starch EE Ash pH NH3-N LA AA PA DM 1.00 CP −0.72** 1.00 ADF −0.63** 0.34 1.00 NDF −0.60** 0.31 0.99** 1.00 30 h NDFD 0.74** −0.54** −0.46** 0.44* 1.00 Starch 0.71** −0.48* −0.97** −0.96** 0.51** 1.00 EE 0.58** −0.33 −0.80** −0.84** 0.36 0.84** 1.00 Ash −0.65** 0.38 0.90** 0.86** −0.45* −0.92** −0.66* 1.00 pH −0.38 0.08 0.70** 0.72** −0.31 −0.68** −0.65** 0.75** 1.00 NH3-N −0.11 0.29 −0.09 0.01 −0.05 −0.02 0.38 0.16 −0.16 1.00 LA 0.34 −0.09 −0.66** −0.73** 0.30 0.59** 0.61** −0.50** −0.78** 0.12 1.00 AA −0.38 0.39 0.31 0.26 −0.32 −0.26 0.01 0.35 0.16 0.69** −0.30 1.00 PA −0.29 0.26 0.19 0.14 −0.30 −0.12 0.18 0.23 0.02 0.57** −0.18 0.85** 1.00 简称同表1。
Abbreviations as shown in Table 1. *, P < 0.05; **, P < 0.01.2.3 不同区域全株玉米青贮的主成分分析
对5个地区不同区域全株玉米青贮饲料的综合指标进行主成分分析(表3)。前3个主成分特征值λ ≥ 1，累积贡献率达到83.201%。
表 3 主成分的特征值和贡献率Table 3. Characteristic values and percentage contributions of principal components项目
Item特征值
Eigenvalue方差贡献率
Variance contribution rate/%累积贡献率
Accumulative contribution rate/%初始特征值方差
Variance of
initial
eigenvalue1 6.758 51.987 51.987 2 2.694 20.720 72.707 3 1.364 10.494 83.201 4 0.748 5.751 88.952 5 0.438 3.373 92.325 6 0.371 2.851 95.176 7 0.276 2.126 97.302 8 0.157 1.209 98.511 9 0.135 1.038 99.549 10 0.042 0.322 99.871 11 0.013 0.099 99.97 12 0.003 0.025 99.995 13 0.001 0.005 100.000 初始特征值方差
Variance of
initial
eigenvalue1 6.758 51.987 51.987 2 2.694 20.720 72.707 3 1.364 10.494 83.201 主成分对应的特征向量和载荷矩阵如表4所列，第1主成分在X1 (DM)、X3 (ADF)、X4 (NDF)、X5 (30 h NDFD)、X6 (淀粉)、X7 (EE)、X8 (Ash)、X9 (pH)和X11 (LA)上载荷值较大，其权重系数分别−0.781、0.948、0.942、−0.619、−0.961、−0.805、0.903、0.754、−0.709；第2主成分在X10 (NH3-N)、X12 (AA)、X13 (PA)的载荷值较大，权重系数依序为0.831、0.801、0.813；第3主成分在X2 (CP)上载荷值为−0.607。
表 4 主成分对应的特征向量和载荷矩阵Table 4. Eigenvectors and load matrices corresponding to principal components指标
Index主成分1
Principal component 1主成分2
Principal component 2主成分3
Principal component 3特征向量
Feature vector载荷
Load特征向量
Feature vector载荷
Load特征向量
Feature vector载荷
Load干物质 Dry matter (X1) −0.301 −0.781 −0.138 −0.226 0.401 0.468 粗蛋白质 Crude protein (X2) 0.198 0.515 0.251 0.412 −0.520 −0.607 酸性洗涤纤维 Acid detergent fiber (X3) 0.365 0.948 −0.063 −0.103 0.107 0.124 中性洗涤纤维 Neutral detergent fiber (X4) 0.362 0.942 −0.111 −0.182 0.121 0.142 30 h中性洗涤纤维消化率
30 h neutral detergent fiber degradation rate (X5)−0.238 −0.619 −0.145 −0.237 0.388 0.453 淀粉 Starch (X6) −0.370 −0.961 0.076 0.124 0.047 0.055 粗脂肪 Crude fat (X7) −0.310 −0.805 0.285 0.468 0.110 0.128 粗灰分 Crude ash (X8) 0.347 0.903 −0.005 −0.009 0.081 0.095 pH (X9) 0.290 0.754 −0.198 −0.325 0.295 0.345 氨态氮 Ammoniacal nitrogen (X10) 0.030 0.077 0.507 0.831 0.182 0.213 乳酸 Lactic acid (X11) −0.273 −0.709 0.121 0.198 −0.368 −0.429 乙酸 Acetic acid (X12) 0.162 0.420 0.488 0.801 0.244 0.285 丙酸 Propionic acid (X13) 0.105 0.273 0.496 0.813 0.240 0.280 通过前3种主要成分的特征向量矩阵，确定各种主要成份综合得分线性方程，以各种主要成分相应的方差相对贡献率为权重构建综合评分模型：
F1 = −0.30 × ZX1 + 0.20 × ZX2 + 0.37 × ZX3 + 0.36 × ZX4 − 0.24 × ZX5 − 0.37 × ZX6 − 0.31 × ZX7 + 0.35 × ZX8 + 0.29 × ZX9 + 0.03 × ZX10 − 0.27 × ZX11 + 0.16 × ZX12 + 0.11 × ZX13；
F2 = −0.14 × ZX1 + 0.25 × ZX2 − 0.06 × ZX3 − 0.11 × ZX4 − 0.14 × ZX5 + 0.08 × ZX6 + 0.29 × ZX7 − 0.01 × ZX8 − 0.20 × ZX9 + 0.51 × ZX10 + 0.12 × ZX11 + 0.49 × ZX12 + 0.50 × ZX13；
F3 = 0.40 × ZX1 − 0.52 × ZX2 + 0.11 × ZX3 + 0.12 × ZX4 + 0.39 × ZX5 + 0.05 × ZX6 + 0.11 × ZX7 + 0.08 × ZX8 + 0.30 × ZX9 + 0.18 × ZX10 − 0.37 × ZX11 + 0.24 × ZX12 + 0.24 × ZX13；
F = 6.758/(6.758 + 2.694 + 1.364) × F1 + 2.694/(6.758 + 2.694 + 1.364) × F2 + 1.364/(6.758 + 2.694 + 1.364) × F3。
利用这种模式统计各个地区的综合成绩并做出排序(表5)。第1主成分中，排名靠前的是黄淮海地区和东北地区，第2主成分排名靠前的是西北地区、东北地区和华南地区；第3主成分中排名靠前的是西北地区和西南地区，该地区的 CP 较高。按照综合评价模型得出最后的综合得分(F)，3个主成分综合得分排名依次是黄淮海地区、东北地区、西北地区、西南地区、华南地区。
表 5 各主成分综合得分及排序Table 5. Principal component comprehensive score and ranking区域
Area得分 Score 排序
SortF1 F2 F3 F 黄淮海地区 Huanghuaihai region −3.50 −0.44 0.07 −2.29 1 东北地区 Northeast −2.98 −0.73 0.56 −1.97 2 西北地区 Northwest −1.47 −0.80 −1.93 −1.36 3 西南地区 Southwest 1.89 1.52 −0.62 1.48 4 华南地区 South China 4.16 −0.73 0.85 2.52 5 3. 讨论
3.1 不同区域全株玉米青贮的营养成分
本研究中全株玉米青贮样本分别来源于我国5个不同的区域，样本来源范围广泛，营养成分的含量变幅差异显著。对其营养成分的对比研究发现，黄淮海地区全株玉米青贮综合品质高于其他地区，造成营养成分含量差别的原因可能与区域，种类、收获后的成熟度及栽培环境有着一定的联系[13-14]。温暖或严寒区域常见或特定的无法控制的天气对全株玉米青贮过程的生产与使用均产生不良影响[15]。但由于区域广阔，南北和东西跨度较大，各个地方天气条件具有一定差别，使得全国各个地方全株玉米青贮质量具有差异性。全株玉米青贮的营养及发酵品质是评价重要指标[16]。在反刍动物饲粮中碳水化合物是重要组成部分，一般占植物干物质总量的50%～80%。其大致分类为结构性碳水化合物(一般包含粗纤维、NDF、ADF)和非结构性碳水化合物(Starch为主)，NDF是区别非结构性碳水化合物与结构性碳水化合物的主要标准，Starch和NDF具有互补的意义，因此正确判断青贮产品的营养价值，在畜牧业开发过程中特别关键[17]。本研究中，全株玉米青贮的DM含量为26.62%～30.59%，与Khan等[18]所推荐范围(30%～35%)相比偏低，这与收储方法、品种有关[19]。有研究表明2019年华北地区全株玉米青贮质量高于西北和东北地区且相对平衡，其DM、Starch和非纤维性碳水化合物(NFC)高于这两个地区，NDF、ADF和pH值低于这两个地区，可能与当地收割时间不同有关[20]。本研究表明，随着干物质的增加，CP、30 h NDFD、AA含量逐步降低，Starch含量逐渐增加。
3.2 不同CSQS营养指标、发酵指标和相关性分析
全株玉米青贮饲料的营养成分和发酵指标是评价玉米青贮质量的重要因素[21-22]。韩英东等[23]利用粗饲料综合评价指标[粗饲料分级指数(GI)和粗饲料相对值(RFV)]评价其营养价值，并且与国外典型饲料数据库(National Research Council, NRC)相互比较以评估北京地区全株青贮玉米的整体营养状况。研究结果表明，北京地区各种规模养殖场自制全株青贮玉米的营养价值之间也存在区别。北京市畜牧兽医研究所实施优质青贮行动计划，依据全株玉米青贮饲料指标评价结果和养殖场使用信息编写了《中国全株玉米青贮质量安全报告》 [24]。山东省利用“全株青贮玉米推广示范应用项目”对全省奶、肉牛场全株玉米青贮营养价值进行了评价，并科学引导饲喂[25]。天津市在奶牛产业技术创新系统开展研究了天津市全株玉米青贮质量评价分析[26]。近几年的国家标准中将发酵特性作为评价青贮品质等级的重要指标，主要有pH、氨态氮/总氮、乳酸/总酸、乙酸/总酸、丁酸/总酸等。本研究综合13个营养成分和发酵指标分析表明，DM与CP、ADF、NDF、30 h NDFD、Starch、EE、Ash极显著相关(P < 0.01)；CP与Starch显著相关(P < 0.05)，与30 h NDFD极显著相关(P < 0.01)，这些指标主要包含了营养指标的关联性。这与杨库等[27]研究一致。
3.3 不同地区全株玉米青贮品质的主成分分析
本研究利用主成分分析方法将5个地区927份全株玉米青贮饲料样品的13个指标综合为3个主成分。第1主成分主要与DM、ADF、NDF、30 h NDFD、Starch、EE、Ash、pH和LA有关。第2主成分与NH3-N、LA、PA有关，第3主成分与CP有关。3个主成分综合排序为黄淮海、东北、西北、西南、华南。该结果与CSQS方法评价结果一致，表明CSQS可以用于全株玉米青贮质量评价。
4. 结论
不同区域全株玉米青贮在营养成分和发酵品质方面存在显著差异。全株玉米青贮质量分级评分黄淮海地区最好，其次是东北地区和西北地区，西南和华南地区质量较差。相关性分析结果显示，全株玉米青贮13个指标之间存在一定的相关性，其中与Starch相关的指标最多，达到9个，与ADF、NDF和Ash相关的指标均有8个，与DM、EE、LA相关的指标有7个，与30 h NDFD和pH相关的指标均有6个，与CP相关的指标有3个，与NH3-N、LA和PA相关的指标有2个。主成分分析综合得分由高到低分别是黄淮海地区、东北地区和西北地区、华南地区和西南地区。主成分分析和全株玉米青贮质量分级评分CSQS分析方法结果一致，说明CSQS分析方法是一种有效的全株玉米青贮质量分级评分方法。
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表 1 不同区域全株玉米营养指标和发酵指标比较
Table 1 Comparison of nutrition and fermentation indices of whole-maize in different regions of China
项目
Item黄淮海地区
Huanghuaihai region东北地区
Northeast西北地区
Northwest西南地区
Southwest华南地区
South ChinaSEM P 干物质 Dry matter(DM)/% 30.59a 29.13ab 27.99bc 25.97d 26.62cd 0.14 < 0.01 粗蛋白质 Crude protein(CP)/% 8.79b 8.81b 8.93b 9.36a 9.48a 0.02 < 0.01 中性洗涤纤维 Neutral detergent fiber(NDF)/% 37.44d 40.40c 40.60c 43.97b 47.21a 0.18 < 0.01 30 h 中性洗涤纤维消化率(30 h NDFD)
30 h neutral detergent fiber degradation rate/%60.73a 60.16ab 60.11ab 59.32b 61.13a 0.08 < 0.01 酸性洗涤纤维 Acid detergent fiber(ADF)/% 23.05d 24.85c 24.98c 27.04b 28.65a 0.12 < 0.01 淀粉 Starch/% 29.64a 27.04ab 26.41b 21.98c 15.81d 0.24 < 0.01 粗脂肪 Crude fat(EE)/% 4.19a 4.01b 4.07ab 3.84c 3.54d 0.01 < 0.01 粗灰分 Crude ash(Ash)/% 6.38c 6.58c 6.54c 7.02b 7.48a 0.03 < 0.01 pH 3.86c 3.87bc 3.83c 3.95ab 3.98a 0.01 < 0.01 氨态氮 NH3-N/% 0.94a 0.86b 0.90ab 0.92ab 0.89ab 0.01 < 0.01 乳酸 Lactic acid(LA)/% 4.08a 3.96ab 4.07a 3.57abc 3.24c 0.03 < 0.01 乙酸 Acetic acid(AA)/% 2.64ab 2.38b 2.73ab 2.70ab 2.83a 0.02 < 0.01 丙酸 Propionic acid(PA)/% 0.35b 0.41a 0.39ab 0.43a 0.42a 0.01 < 0.01 乳酸乙酸比 Lactic-acetic acid ratio(LA/AA) 0.24c 0.23c 0.24c 0.28b 0.43a 0.03 < 0.01 质量分级评分 Quality grading scores (CSQS) 64.42a 59.72b 58.99c 52.87d 48.41e 0.34 < 0.01 同行不同小写字母表示差异显著(P < 0.05)。
Different lowercase letters within the same row indicate different significantly at the 0.05 level.
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表 2 玉米青贮饲料指标间的相关系数
Table 2 Correlation coefficient of corn silage indicators
指标
IndexDM CP ADF NDF 30 h NDFD Starch EE Ash pH NH3-N LA AA PA DM 1.00 CP −0.72** 1.00 ADF −0.63** 0.34 1.00 NDF −0.60** 0.31 0.99** 1.00 30 h NDFD 0.74** −0.54** −0.46** 0.44* 1.00 Starch 0.71** −0.48* −0.97** −0.96** 0.51** 1.00 EE 0.58** −0.33 −0.80** −0.84** 0.36 0.84** 1.00 Ash −0.65** 0.38 0.90** 0.86** −0.45* −0.92** −0.66* 1.00 pH −0.38 0.08 0.70** 0.72** −0.31 −0.68** −0.65** 0.75** 1.00 NH3-N −0.11 0.29 −0.09 0.01 −0.05 −0.02 0.38 0.16 −0.16 1.00 LA 0.34 −0.09 −0.66** −0.73** 0.30 0.59** 0.61** −0.50** −0.78** 0.12 1.00 AA −0.38 0.39 0.31 0.26 −0.32 −0.26 0.01 0.35 0.16 0.69** −0.30 1.00 PA −0.29 0.26 0.19 0.14 −0.30 −0.12 0.18 0.23 0.02 0.57** −0.18 0.85** 1.00 简称同表1。
Abbreviations as shown in Table 1. *, P < 0.05; **, P < 0.01.
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表 3 主成分的特征值和贡献率
Table 3 Characteristic values and percentage contributions of principal components
项目
Item特征值
Eigenvalue方差贡献率
Variance contribution rate/%累积贡献率
Accumulative contribution rate/%初始特征值方差
Variance of
initial
eigenvalue1 6.758 51.987 51.987 2 2.694 20.720 72.707 3 1.364 10.494 83.201 4 0.748 5.751 88.952 5 0.438 3.373 92.325 6 0.371 2.851 95.176 7 0.276 2.126 97.302 8 0.157 1.209 98.511 9 0.135 1.038 99.549 10 0.042 0.322 99.871 11 0.013 0.099 99.97 12 0.003 0.025 99.995 13 0.001 0.005 100.000 初始特征值方差
Variance of
initial
eigenvalue1 6.758 51.987 51.987 2 2.694 20.720 72.707 3 1.364 10.494 83.201
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表 4 主成分对应的特征向量和载荷矩阵
Table 4 Eigenvectors and load matrices corresponding to principal components
指标
Index主成分1
Principal component 1主成分2
Principal component 2主成分3
Principal component 3特征向量
Feature vector载荷
Load特征向量
Feature vector载荷
Load特征向量
Feature vector载荷
Load干物质 Dry matter (X1) −0.301 −0.781 −0.138 −0.226 0.401 0.468 粗蛋白质 Crude protein (X2) 0.198 0.515 0.251 0.412 −0.520 −0.607 酸性洗涤纤维 Acid detergent fiber (X3) 0.365 0.948 −0.063 −0.103 0.107 0.124 中性洗涤纤维 Neutral detergent fiber (X4) 0.362 0.942 −0.111 −0.182 0.121 0.142 30 h中性洗涤纤维消化率
30 h neutral detergent fiber degradation rate (X5)−0.238 −0.619 −0.145 −0.237 0.388 0.453 淀粉 Starch (X6) −0.370 −0.961 0.076 0.124 0.047 0.055 粗脂肪 Crude fat (X7) −0.310 −0.805 0.285 0.468 0.110 0.128 粗灰分 Crude ash (X8) 0.347 0.903 −0.005 −0.009 0.081 0.095 pH (X9) 0.290 0.754 −0.198 −0.325 0.295 0.345 氨态氮 Ammoniacal nitrogen (X10) 0.030 0.077 0.507 0.831 0.182 0.213 乳酸 Lactic acid (X11) −0.273 −0.709 0.121 0.198 −0.368 −0.429 乙酸 Acetic acid (X12) 0.162 0.420 0.488 0.801 0.244 0.285 丙酸 Propionic acid (X13) 0.105 0.273 0.496 0.813 0.240 0.280
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表 5 各主成分综合得分及排序
Table 5 Principal component comprehensive score and ranking
区域
Area得分 Score 排序
SortF1 F2 F3 F 黄淮海地区 Huanghuaihai region −3.50 −0.44 0.07 −2.29 1 东北地区 Northeast −2.98 −0.73 0.56 −1.97 2 西北地区 Northwest −1.47 −0.80 −1.93 −1.36 3 西南地区 Southwest 1.89 1.52 −0.62 1.48 4 华南地区 South China 4.16 −0.73 0.85 2.52 5
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1. 徐泽君，徐思远，王建平，王献伟. 基于主成分分析对河南省粮改饲项目区不同品种全株玉米青贮饲料质量的研究. 饲料研究. 2024(22): 133-138 . 
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