文/史樞卿
(杜邦中國集團(tuán)有限公司先鋒種子事業(yè)部)
青貯玉米品種的選擇(上)
文/史樞卿
(杜邦中國集團(tuán)有限公司先鋒種子事業(yè)部)
我國審定了近百個(gè)青貯玉米品種,但因?yàn)橹恢匾暩晌镔|(zhì)產(chǎn)量,忽視淀粉含量,造成了我國牛奶生產(chǎn)成本高,這類專用青貯玉米品種已被大型奶牛場(chǎng)逐一淘汰。好的青貯玉米品種應(yīng)具有哪些特點(diǎn),如何認(rèn)識(shí)單純以干物質(zhì)產(chǎn)量指標(biāo)來評(píng)價(jià)青貯玉米的不足,如何辨別市場(chǎng)上對(duì)青貯玉米產(chǎn)量的虛假宣傳,針對(duì)這些問題,從國外大量試驗(yàn)數(shù)據(jù)和國內(nèi)7 年的試驗(yàn)數(shù)據(jù),對(duì)正確的青貯玉米品種概念和評(píng)價(jià)方法進(jìn)行介紹,提出了簡明可行結(jié)合最新飼料學(xué)和分析科學(xué)成果的中國青貯玉米品種評(píng)價(jià)綜合指標(biāo),并對(duì)我國青貯玉米品種審定方法和流程提出建議。
青貯玉米;品種;評(píng)價(jià);審定;淀粉含量;泌乳凈能
1.1 青貯的目的
青貯是粗飼料的兩種主要加工方式之一,是將牧草飼料原料在較高水分下,通過形成厭氧環(huán)境,經(jīng)過微生物(主要是乳酸菌)發(fā)酵產(chǎn)生乳酸,降低pH值,達(dá)到可以保存以備后期使用的目的。
1.2 青貯玉米的分類
玉米是最常見的青貯原料之一,其它常用作青貯的作物包括苜
蓿、小麥、燕麥、高粱等。
1.2.1 根據(jù)原料利用部位及能量分類
(1)根據(jù)原料利用部位分類
根據(jù)玉米原料的不同,可進(jìn)一步將青貯玉米分為單玉米粒青貯(高水分玉米粒青貯)、單秸稈(收獲鮮食玉米或籽粒玉米后的秸稈)青貯(其中收獲糧食玉米后的秸稈青貯一般稱為黃貯)和包括籽粒也包括秸稈在最佳收獲期以收獲青貯為目的的全株玉米青貯。此外,還有玉米穗青貯(包含玉米軸及玉米果穗苞葉)、只收獲玉米穗及穗以上秸稈的帶穗半株玉米青貯。
(2)根據(jù)能量排序分類
根據(jù)能量密度從低到高,青貯玉米可以分為黃貯(秸稈青貯)、常規(guī)留茬全株青貯、高留茬全株青貯、半株玉米青貯、玉米果穗帶苞葉青貯、玉米穗(不帶苞葉)青貯、玉米粒青貯7 個(gè)類型。
1.2.2 根據(jù)種植收獲分類
從玉米的種植收獲上,以收獲干玉米粒為主的,稱為糧食玉米生產(chǎn),而因?yàn)槠渲?0%~70%的玉米粒主要用做動(dòng)物飼料,因此糧食玉米生產(chǎn)應(yīng)該稱為飼料玉米生產(chǎn),在美國還有一部分糧食玉米用作乙醇燃料(2014年約占總糧食玉米收獲量的30%)。
收獲籽粒和秸稈作為奶牛、肉牛、肉羊飼料的生產(chǎn)稱為青貯玉米生產(chǎn)。歐洲(德國、意大利、西班牙等)還將青貯玉米用作沼氣發(fā)電,雖然與青貯玉米的加工制作方式相同,但一般根據(jù)用途稱為生物能源玉米(或沼氣發(fā)電玉米)。
糧食(飼料)玉米和青貯玉米是種植玉米的最終兩種主要用途,糧食(飼料)玉米中的新用途是作為乙醇燃料,青貯玉米中的新用途是用作沼氣發(fā)電,美國和歐洲兩國對(duì)玉米的新用途,充分體現(xiàn)了玉米高能量的特點(diǎn),均是基于土地可持續(xù)發(fā)展的新路徑。
1.3 青貯玉米的意義
目前我國積極推進(jìn)“糧改飼”項(xiàng)目,其最大意義在于:從土地的利用效率,可最大化土地生產(chǎn)力,把收獲飼料(糧食)玉米變成收獲青貯玉米,一般增加每畝或每公頃土地作物總代謝能20%。
發(fā)達(dá)國家玉米種植首先是要滿足青貯玉米的種植面積,青貯玉米在玉米種植面積中的比例,可體現(xiàn)一個(gè)國家畜牧業(yè)發(fā)展程度和農(nóng)業(yè)發(fā)展水平,可作為衡量國家科技水平的一個(gè)側(cè)面指標(biāo)。農(nóng)業(yè)是國家產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ),農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力的高低,奠定了國家整體參與國際競(jìng)爭的能力。沒有一個(gè)發(fā)達(dá)國家是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力低的國家,一個(gè)低農(nóng)業(yè)生產(chǎn)率的國家,特別是大國(某些小國可以單純依靠貿(mào)易來進(jìn)入發(fā)達(dá)國家而無需農(nóng)業(yè)),是不可能支撐這個(gè)國家進(jìn)入發(fā)達(dá)國家行列的。
美國常年青貯玉米收獲面積占全部玉米收獲面積的8%~12%,歷年美國青貯玉米種植面積穩(wěn)定在3 700~4 500 萬畝之間。預(yù)計(jì)我國未來青貯玉米種植面積將可達(dá)到全部玉米種植(收獲)面積的20%,因?yàn)槲覈鴽]有像美國那樣每年有1 億9 百萬畝苜蓿(包括純苜蓿田和混播苜蓿田)的種植面積。以目前我國每年種植玉米5.2 億畝計(jì)算,未來我國的青貯玉米種植面積應(yīng)在1.0 億畝,可以使我國奶牛、肉牛的生產(chǎn)效率得到很大的提高,綿羊、山羊在放牧基礎(chǔ)上補(bǔ)飼青貯玉米也可降低我國畜產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,可較好地應(yīng)對(duì)國際市場(chǎng)肉奶制品的競(jìng)爭,也能夠較好地?cái)U(kuò)大國內(nèi)市場(chǎng)消費(fèi)需求。
1.4 青貯玉米的留茬高度
從最大化土地生產(chǎn)力來講,一般青貯收獲時(shí)的留茬高度在15~20 cm,即玉米除去根和地上15~20 cm的底部秸稈,其余的植株全部用作青貯,稱之為全株玉米青貯。
為了提高秸稈的消化率,減少青貯玉米的制作成本和飼料浪費(fèi),對(duì)高產(chǎn)奶牛,可以將留茬高度提高到45 cm,與留茬高度15 cm相比,每畝青貯干物質(zhì)產(chǎn)量減少15%,但每畝產(chǎn)奶量(即每畝可消化能量)只減少3%,這可極大減少收獲儲(chǔ)藏成本,降低牛場(chǎng)青貯總成本,因此,對(duì)以畝計(jì)價(jià)收獲青貯玉米,特別是對(duì)自有土地,采取高留茬是可行的方法。
總體來說,就是在未來有更多青貯玉米種植或有較富裕的粗飼料貯備時(shí),可以將留茬高度逐步提高,只收獲果穗以上的部分做青貯,因?yàn)檫@樣的青貯玉米能量高、秸稈的消化率高。而果穗以下的秸稈則還田,實(shí)現(xiàn)各部分的最佳使用。
青貯玉米首先是玉米作物的一種利用方式,任何玉米品種都可以用來做青貯。但作為一種玉米的用途,青貯有其獨(dú)特性,因此需要一些特殊的評(píng)價(jià)指標(biāo)。
2.1 青貯玉米的獨(dú)特性
青貯玉米與其它作物相比,不僅僅是牧草,用秸稈提供營養(yǎng)。比如苜蓿,除了提供纖維,還提供蛋白質(zhì),其蛋白質(zhì)主要來自于葉片,纖維主要來自于莖稈,但無論莖稈還是葉片,都是草,不是果實(shí)。青貯小麥、燕麥的最佳收獲期均在孕穗期,以抽穗期為好,因此也是以收獲莖稈和葉片為主。
青貯玉米與這些作物不同,最主要的可消化能量來自于玉米籽粒,最佳收獲期的青貯玉米,其可消化能量的65%來自于玉米籽粒,因此對(duì)青貯玉米來講,籽粒最為重要。所以,一個(gè)好的青貯玉米品種,必須首先是一個(gè)好的糧食(籽粒)玉米品種。換言之,青貯玉米品種與普通玉米品種,相似性或相同點(diǎn)大于不同點(diǎn),共性大于差異性。但不是所有的籽粒玉米品種,都是最好的青貯玉米品種。而不是一個(gè)好的糧食玉米品種,就一定不是一個(gè)好的青貯玉米品種。即青貯玉米是糧食玉米品種中的一部分,而不是獨(dú)立于糧食玉米品種之外與普通玉米品種完全不同的品種類型。很多玉米品種,既適合用作籽粒玉米生產(chǎn),也適合用作青貯玉米生產(chǎn)。只適合青貯玉米生產(chǎn)而不適合籽粒玉米生產(chǎn)的品種,是很少的。
2.2 評(píng)價(jià)青貯玉米品種的三大基本要素
青貯玉米品種在滿足籽粒產(chǎn)量高的前提下,還應(yīng)從產(chǎn)量、熟期和農(nóng)藝特性等方面進(jìn)行評(píng)價(jià)。
2.2.1 青貯玉米的產(chǎn)量
(1)標(biāo)準(zhǔn)(水分)青貯產(chǎn)量
青貯玉米品種的產(chǎn)量,以含水量65%時(shí)的全株鮮重產(chǎn)量來衡量,稱之為青貯玉米的標(biāo)準(zhǔn)水分產(chǎn)量,這是因?yàn)樵谥谱髑噘A玉米時(shí)最佳干物質(zhì)為35%(即水分65%)。雖然也有用100%干物質(zhì)產(chǎn)量來衡量的,但假如水分很低,最后計(jì)算出的100%干物質(zhì)產(chǎn)量很高,但未必是更好的品種,因此評(píng)價(jià)產(chǎn)量,首先要對(duì)評(píng)價(jià)的青貯玉米限定一定的水分,青貯玉米的最佳干物質(zhì)是32%~38%,即水分在62%~68%,可放寬到60%~70%。
因此在評(píng)價(jià)青貯玉米品種的產(chǎn)量時(shí),首先是限定收獲時(shí)水分達(dá)標(biāo)范圍,超過此范圍,表明收獲期不正確或者所評(píng)價(jià)的品種的熟期不適合所在區(qū)域。其次是評(píng)價(jià)青貯玉米品種需要用標(biāo)準(zhǔn)水分青貯產(chǎn)量來進(jìn)行,不建議使用100%干物質(zhì)產(chǎn)量,因?yàn)槠洳恢庇^。更不建議使用生物產(chǎn)量(Biomass)的概念,一是因?yàn)锽iomass概念本身不適用于農(nóng)業(yè)生產(chǎn),是生物學(xué)概念,生物產(chǎn)量包含不收獲的根和留茬部分;二是生活中經(jīng)常被農(nóng)民當(dāng)作與鮮重對(duì)應(yīng),而實(shí)際卻是100%干物質(zhì)產(chǎn)量。為避免混亂,也為了適應(yīng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)學(xué)科特點(diǎn),應(yīng)該采用65%水分的青貯鮮重作為標(biāo)準(zhǔn)(水分)青貯產(chǎn)量,因此可以使用100%干物質(zhì)產(chǎn)量概念,但應(yīng)堅(jiān)決摒棄Biomass概念在青貯上的使用。(2)每畝干物質(zhì)產(chǎn)量的計(jì)算公式
每畝干物質(zhì)產(chǎn)量(kg)=每畝青貯鮮重產(chǎn)量(kg)×青貯干物質(zhì)含量(%)
每畝青貯鮮重產(chǎn)量,首先與每畝青貯玉米種植密度有關(guān),一般來說,每畝密度越高,每畝鮮重越高,在達(dá)到最佳密度后,每畝鮮重產(chǎn)量下降。因?yàn)樽畲竺慨€干物質(zhì)產(chǎn)量的密度比最大鮮重產(chǎn)量的密度要低,因此不能追求最大鮮重產(chǎn)量。
每畝最大可消化能量的青貯玉米最佳播種密度比每畝最大干物質(zhì)產(chǎn)量的密度還要低,因?yàn)槊芏冗^大,籽粒產(chǎn)量低,相對(duì)秸稈產(chǎn)量高,每畝可消化能就低。即最大籽粒產(chǎn)量收獲密度<最大每畝代謝能收獲密度<最大每畝干物質(zhì)產(chǎn)量收獲密度<最大每畝鮮重產(chǎn)量收獲密度。
因此,不建議追求最大每畝鮮重產(chǎn)量,也不必追求最大籽粒產(chǎn)量;可以追求最大每畝干物質(zhì)產(chǎn)量,最好是最大每畝代謝能產(chǎn)量,因此青貯玉米品種與普通糧食品種的獨(dú)特性:一是品種要耐密或選擇可耐密種植的普通玉米品種,即要比一般籽粒品種更耐密;二是植株要高,但不要追求植株粗,因?yàn)楸M管粗的植株干物質(zhì)產(chǎn)量高,但一般其要求的總播種密度低,更重要的是其植株消化率低。只有具備耐密和植株高兩個(gè)特性,才能帶來高干物質(zhì)產(chǎn)量,即高青貯產(chǎn)量。但也不能在追求高干物質(zhì)產(chǎn)量時(shí),忘記青貯玉米與飼料玉米相同性大于獨(dú)特性。
2.2.2 青貯玉米的熟期
最佳青貯玉米收獲時(shí),籽粒淀粉線在1/2~3/4(籽粒1/2~3/4變硬,乳線即白色部分占比25%~50%),此時(shí)距離玉米粒出現(xiàn)黑層,達(dá)到生理完熟,還需7~10天,因此如果想最大化利用作物可生長天數(shù),充分利用光照和積溫,可以采用生育期略長的品種,這對(duì)高緯度地區(qū)、山區(qū)高海拔的溫度低、積溫有限地區(qū)有重要意義,如黑龍江省第三積溫帶地區(qū),如果種植青貯玉米,可以選擇第一積溫帶的玉米品種,第四積溫帶可以選擇第二積溫帶的玉米品種,通過選擇生育期長的品種,可達(dá)到青貯玉米的高產(chǎn)。但對(duì)夏播地區(qū),因?yàn)楝F(xiàn)有品種已充分使用了積溫,生育期沒有擴(kuò)展空間,且現(xiàn)有主栽品種在中國采用傳統(tǒng)收玉米穗的模式,而不是直接收玉米籽粒的收獲模式,以及要及時(shí)播種后茬小麥,在這一區(qū)域,就不可以選擇生育期再過長的品種,可以選擇生育期長3~5 天的品種,而不能選擇熱帶血緣品種,否則青貯玉米收獲時(shí),水分太大,籽粒發(fā)育不完善,青貯干物質(zhì)產(chǎn)量不高,而能量損失巨大,干物質(zhì)低,壓窖時(shí)養(yǎng)分損失大。
國內(nèi)有人認(rèn)為青貯玉米生育期可以比糧食玉米晚10~15 天,這是不對(duì)的,這樣的品種在青貯玉米收獲時(shí),籽粒發(fā)育不足,淀粉線只達(dá)到1/4,鮮重會(huì)高,但能量密度很低。采用普通玉米品種,正常青貯玉米最佳收獲期在中國春播地區(qū),只可比收獲籽粒玉米早7~10 天,不能太早收獲,如果采用熟期晚7~10 天的品種,收獲期應(yīng)該在其他老百姓收獲籽粒玉米時(shí)同時(shí)收獲。
總之,在積溫充足地區(qū),春播玉米,可以選擇生育期略長的品種,但不要過早收獲,比如在我國新疆、寧夏、甘肅地區(qū)就宜選擇生育期略長的品種,適時(shí)早播,以充分利用光熱水資源,實(shí)現(xiàn)高產(chǎn),在其他人種植的常規(guī)普通品種收獲籽粒時(shí),進(jìn)行青貯玉米的收獲。
在積溫不足地區(qū),可跨積溫帶選擇品種,用中熟玉米品種代替早熟玉米品種以實(shí)現(xiàn)高產(chǎn);在不能種玉米的地區(qū),可種早熟玉米品種,收獲玉米果穗基本成熟的青貯玉米,因?yàn)? 畝青貯玉米相當(dāng)于2畝大麥/黑麥草/小麥青貯的可代謝能,在我國青海、西藏、內(nèi)蒙古海拉爾地區(qū)、河北壩上地區(qū)就可以采用極早熟玉米品種做青貯。
因此在青貯玉米品種審定和普通玉米品種的跨區(qū)使用上,種子管理部門應(yīng)該放松管制,鼓勵(lì)群眾多試驗(yàn),選擇出合適的品種,特別是黑龍江地區(qū)國內(nèi)的積溫分區(qū)基本概念不完全正確,分區(qū)不能真正體現(xiàn)玉米的生理生長需求,亟需按中國生產(chǎn)積溫概念重新劃分。
總而言之,青貯玉米品種熟期≥普通籽粒玉米品種熟期。
2.2.3 青貯玉米品種的農(nóng)藝特性
從玉米品種的選育和栽培上,青貯玉米品種應(yīng)具有以下農(nóng)藝特性。
(1)抗倒伏性
抗倒伏性是籽粒玉米和青貯玉米共同的要求,因?yàn)榍噘A玉米播種密度略高,一般每畝玉米栽培密度越高,作物的根系發(fā)育因植株間對(duì)水、肥、光的競(jìng)爭加大,因而在較高密度下植株越弱小一些,抗倒伏能力就差一些。但青貯玉米為實(shí)現(xiàn)高產(chǎn),就需要加大播種密度,因此好的青貯玉米品種要求在較高的種植密度下,仍要抗倒伏,即相對(duì)耐密的普通玉米品種比只適應(yīng)較小密度的品種(比如每畝4 500 株以下的品種)更適合作為青貯玉米品種。
(2)耐旱性
玉米高產(chǎn)需要充足的雨水或灌溉用水,在自然環(huán)境缺水的年份,玉米品種在干旱環(huán)境下的結(jié)實(shí)性與玉米品種的穩(wěn)產(chǎn)有很大關(guān)系,因此選擇耐旱特性的玉米品種可以更保險(xiǎn)。
(3)抗葉斑病
青貯玉米收獲時(shí),種植者往往希望保持植株后期的健康,以保存更多高可消化纖維的葉片,所以青貯玉米品種要比籽粒玉米有更好的抗葉斑病能力。
總之,從農(nóng)藝性狀上,青貯玉米與普通玉米品種沒有太大的差異,核心是盡可能適應(yīng)當(dāng)?shù)氐牟∠x害壓力和氣候(如抗旱、抗斑?。?,但更強(qiáng)調(diào)耐密性和抗倒伏性。
青貯玉米產(chǎn)量有4 種不同的計(jì)算方式:籽粒產(chǎn)量、全株干物質(zhì)產(chǎn)量、標(biāo)準(zhǔn)青貯產(chǎn)量和鮮重產(chǎn)量,為了更準(zhǔn)確科學(xué)地評(píng)價(jià)青貯玉米品種,就必須采用綜合評(píng)價(jià)指標(biāo),而不能僅僅采用干物質(zhì)產(chǎn)量。綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)也是美國和歐洲通行的青貯玉米評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
3.1 美國青貯玉米評(píng)價(jià)方法
Milk2006是美國威斯康星大學(xué)奶牛專家Randy Shaver和玉米栽培專家Joe Lauer共同開發(fā)的評(píng)價(jià)青貯玉米的軟件,目前使用的是經(jīng)過1991、1995、2000三個(gè)版本發(fā)展更新而來的第四個(gè)版本。從1991年的第一版只重視中性洗滌纖維(NDF)和淀粉,1995年的第二版開始重視纖維的消化率,到2000年第三版在強(qiáng)調(diào)纖維消化率的同時(shí),也開始納入淀粉消化率;到2006年版更進(jìn)一步優(yōu)化和強(qiáng)調(diào)了淀粉含量和消化率。
表1 極端青貯玉米質(zhì)量舉例
Milk2006是基于美國科學(xué)院(NRC)第七版《奶牛營養(yǎng)需要》關(guān)于飼料原料科學(xué)和奶牛營養(yǎng)科學(xué)當(dāng)時(shí)的進(jìn)展,根據(jù)青貯玉米各營養(yǎng)組分構(gòu)成的總可消化養(yǎng)分計(jì)算的能量,再依據(jù)奶牛飼料配方和營養(yǎng)需要(按奶牛體重613 kg,飼料配方30%NDF)生成的牛奶的能量,計(jì)算得出:
每畝青貯玉米的總可產(chǎn)牛奶量(kg/畝)=每噸100%干物質(zhì)青貯玉米的產(chǎn)奶量(kg/MT)×每畝產(chǎn)出的青貯玉米的干物質(zhì)產(chǎn)量(kg/畝)
該公式計(jì)算得出的每噸干物質(zhì)青貯玉米的奶牛產(chǎn)奶量與實(shí)際青貯飼喂得出的奶牛產(chǎn)奶量基本一致。在美國的奶牛飼喂試驗(yàn)表明,公式計(jì)算得出的每噸干物質(zhì)青貯產(chǎn)奶量,一般比實(shí)際飼喂測(cè)得的奶牛采食每噸干物質(zhì)青貯的實(shí)際產(chǎn)奶量數(shù)值略低45 kg(按每天產(chǎn)奶量計(jì)算,奶牛采食9 kg 100%干物質(zhì)青貯玉米,則每天實(shí)際產(chǎn)奶量與預(yù)測(cè)差值在0.45 kg以內(nèi))。
Milk2006綜合考慮了玉米籽粒及其消化率,秸稈及其消化率,測(cè)算了粗飼料質(zhì)量與奶牛的采食量,采用了最新的試驗(yàn)分析方法和動(dòng)物試驗(yàn)的最新成果,綜合反映了如何從奶牛飼養(yǎng)角度來評(píng)價(jià)青貯玉米的質(zhì)量,特別對(duì)評(píng)價(jià)青貯玉米不同品種的質(zhì)量差異方面具有顯著區(qū)分的作用。
根據(jù)1995~2008年美國威斯康星大學(xué)青貯玉米品種試驗(yàn)(每年約有100 多個(gè)品種分四個(gè)生態(tài)區(qū),各分早晚熟期,共8 個(gè)組進(jìn)行的17 144 個(gè)小區(qū)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)),發(fā)現(xiàn)最好的品種與最差的品種各主要性狀指標(biāo)的差異為:100%干物質(zhì)產(chǎn)量每畝差473 kg,每噸干物質(zhì)產(chǎn)奶量差275 kg,每畝青貯產(chǎn)奶量差980 kg。每噸干物質(zhì)營養(yǎng)指標(biāo),淀粉差值138 kg,NDF差值88 kg,中性洗滌纖維消化率(NDFD)差8.9%,體外全株消化率(IVD)差5.8%。
從表1(威斯康辛大學(xué)奶牛營養(yǎng)師Randy Shaver列舉的例子)可以看出,一個(gè)極端好青貯玉米品種與一個(gè)極端差青貯玉米品種各指標(biāo)及總產(chǎn)奶量的差異。一個(gè)好的青貯玉米品種的典型特點(diǎn)是淀粉含量高,即便干物質(zhì)只有30%,其淀粉含量也能達(dá)到34%,因此其每千噸干物質(zhì)產(chǎn)奶量可以達(dá)到1 642 kg。而一個(gè)典型的差玉米品種即使其干物質(zhì)達(dá)到45%,其淀粉含量也只有20%,因此其每噸干物質(zhì)產(chǎn)奶量只有1 018 kg。
3.2 歐洲青貯玉米評(píng)價(jià)方法
歐洲種植的玉米主要用于青貯,比如英國愛爾蘭幾乎100%玉米用于青貯,德國75%~80%玉米用于青貯(其中一半青貯和奶牛場(chǎng)糞污混合用作沼氣發(fā)電),法國50%玉米用于青貯,荷蘭、比利時(shí)、瑞士等國的玉米絕大多數(shù)用作青貯。在青貯玉米的評(píng)價(jià)上,采用的是每公頃代謝能的評(píng)價(jià)方法,因?yàn)榇x能是奶牛可利用的最大能量。公式為:
代謝能(MJ)=作物養(yǎng)分總能(MJ)-沒有消化的排泄出去的糞能(MJ)-尿能(MJ)-產(chǎn)生甲烷氣體的能量(MJ)
歐盟青貯玉米評(píng)價(jià)采用6 個(gè)品種作為對(duì)照品種,其中3 個(gè)是市場(chǎng)上最流行、農(nóng)戶多年傳統(tǒng)采用的、市場(chǎng)上種植面積較大的青貯玉米品種,一般保持5 年;另外3 個(gè)對(duì)照品種是最近3~5 年審定通過,在市場(chǎng)上開始流行的品種,一般每2~3年更換。之所以使用這些品種作為對(duì)照,目的是鼓勵(lì)育種企業(yè)推出優(yōu)于前代的品種,如果新推出的品種不能比原有品種有進(jìn)步,就說明這些新品種沒有上市的意義。通過任何一個(gè)歐盟國家的區(qū)試(區(qū)試只進(jìn)行2 年),就可以在所有歐盟國家進(jìn)行銷售,這相當(dāng)于中國的國審。但在具體國家中,如果某一品種沒有在本國生態(tài)區(qū)有試驗(yàn)點(diǎn),或者在某一歐盟國家通過審定,沒有通過歐盟審定,也可以在本國進(jìn)行測(cè)試,進(jìn)入本國推薦目錄,類似于中國的引種。
歐盟的測(cè)試結(jié)果橫坐標(biāo)用每公頃代謝能,縱坐標(biāo)用每公頃干物質(zhì)產(chǎn)量,這兩個(gè)指標(biāo)均可以用絕對(duì)值,如每公頃多少兆焦,也可以用相對(duì)參試品種的百分?jǐn)?shù)。
正因?yàn)闅W盟已經(jīng)測(cè)試了每公頃代謝能,因此農(nóng)戶選擇品種時(shí),一般可以只關(guān)注干物質(zhì)產(chǎn)量。對(duì)牧場(chǎng)主來講,就更關(guān)注每公頃代謝能,因?yàn)檫@個(gè)指標(biāo)不僅考慮了干物質(zhì)產(chǎn)量,也考慮了質(zhì)量,是一個(gè)綜合指標(biāo)。
4.1 中國青貯玉米評(píng)價(jià)方法中存在的問題
由于中國奶牛專家對(duì)青貯玉米品種不了解,涉及的研究就更少,而歷年來進(jìn)行青貯玉米品種評(píng)價(jià)測(cè)試都是由玉米育種專家來主持品種評(píng)價(jià),而玉米育種專家對(duì)奶牛營養(yǎng)學(xué)和飼料科學(xué)了解相當(dāng)有限,造成我國青貯玉米品種評(píng)價(jià)方法產(chǎn)量與質(zhì)量分離。質(zhì)量指標(biāo)實(shí)際上沒有進(jìn)入評(píng)價(jià)體系,而單純以每畝干物質(zhì)產(chǎn)量來進(jìn)行評(píng)價(jià),這就會(huì)造成片面追求產(chǎn)量。而追求干物質(zhì)產(chǎn)量最大化,必然會(huì)導(dǎo)致追求秸稈產(chǎn)量最大化,因?yàn)榻斩挼漠a(chǎn)量在全部干物質(zhì)產(chǎn)量中一般大于50%。同時(shí)因?yàn)閲鴥?nèi)育種比國外落后,國內(nèi)育種專家自己主持青貯品種篩選,國內(nèi)育種籽粒產(chǎn)量落后,因此為了便于自己的品種通過審定,從而主張干物質(zhì)產(chǎn)量作為評(píng)價(jià)(實(shí)際上是唯一指標(biāo))。此外,國內(nèi)評(píng)價(jià)單位實(shí)驗(yàn)室分析方法與國外實(shí)驗(yàn)科學(xué)的發(fā)展也比較脫節(jié),對(duì)秸稈消化率和淀粉消化率評(píng)定沒有專業(yè)人員,這也是造成我國青貯玉米品種評(píng)價(jià)落后的重要原因。總之,專業(yè)人才的缺乏,農(nóng)學(xué)家與奶業(yè)科學(xué)家的不銜接,專業(yè)分析設(shè)備的缺乏,這些客觀因素制約了中國青貯玉米品種的科學(xué)發(fā)展,而由育種專家來主持品種評(píng)價(jià)篩選,而不是像國際通行的由栽培學(xué)家來進(jìn)行評(píng)價(jià),這就從制度上造成了落后品種通過審定,而優(yōu)秀品種難以通過審定的事實(shí)。
同時(shí)由于對(duì)青貯玉米品種認(rèn)識(shí)上的差異,在選擇對(duì)照品種上錯(cuò)誤選擇熱帶血緣品種作對(duì)照,且只有一個(gè)對(duì)照品種,對(duì)照品種又不是生產(chǎn)實(shí)踐中的主栽品種,這些都是制度性缺陷。
中國青貯玉米品種評(píng)價(jià),必須堅(jiān)持以綜合指標(biāo)來進(jìn)行評(píng)價(jià),只有如此,才能保證將質(zhì)量指標(biāo)納入評(píng)價(jià)體系中,而不是口頭上講質(zhì)量與產(chǎn)量都重要,而實(shí)際上只看產(chǎn)量,忽視質(zhì)量。
4.2 中國青貯玉米品種評(píng)價(jià)指標(biāo)建議
建議的中國青貯玉米評(píng)價(jià)綜合指標(biāo)為百分比系數(shù)法和絕對(duì)數(shù)值法。
4.2.1 百分比系數(shù)法
品種指數(shù)=40%×產(chǎn)量指數(shù)(%)+25%×淀粉百分比例(%)+25%×uNDF含量百分比例(%)+10%×直立百分比例(%)
該方法僅供思維方式參考,仍需在實(shí)際應(yīng)用中通過數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)和優(yōu)化。具體計(jì)算見表2。
產(chǎn)量指數(shù),即各品種產(chǎn)量與參加測(cè)試的品種平均產(chǎn)量的百分比數(shù);淀粉、uNDF百分比例同樣也是與全部參試品種平均值的百分比;直立性=1-倒伏率,倒伏率按收獲當(dāng)天或前一天田間植株倒折或傾斜幅度超過45°的植株數(shù)的占比。該方法適合參試品種總體比較接近的品種進(jìn)行優(yōu)中選優(yōu),不太適合品種間各指標(biāo)差距巨大的品種在一起進(jìn)行評(píng)測(cè),即要求品種基本上是同一類型的。如果把草玉米品種(淀粉含量<20%)的品種與普通玉米品種在一起評(píng)測(cè),由于相互指標(biāo)的抵消,最后難以分辨優(yōu)劣。雖然此公式體現(xiàn)了產(chǎn)量占比40%,質(zhì)量占比50%,農(nóng)藝占比10%的理念,但由于質(zhì)量與產(chǎn)量的巨大矛盾,仍無法體現(xiàn)出質(zhì)量的巨大優(yōu)越性和重要性,即質(zhì)量與產(chǎn)量不應(yīng)是同一加減范圍內(nèi)同一數(shù)量級(jí)的差異,而是不同指數(shù)間的差異。
表2 青貯玉米品種百分比指數(shù)評(píng)價(jià)示例
4.2.2 絕對(duì)數(shù)值法
每畝青貯泌乳凈能(MJ/畝)=每畝干物質(zhì)產(chǎn)量(kg/畝)×[2×(淀粉含量+15%)+1×NDF×(1-uNDF30h×2.5)]×4.184
公式中,各指標(biāo)都是基于干物質(zhì)的百分比。淀粉含量一般范圍在20%~46%;NDFom(有機(jī)物中的NDF含量,實(shí)驗(yàn)分析中將殘余物中灰分刨去)含量一般在27%~50%,30 h有機(jī)物中不可消化纖維uNDFom(有機(jī)物中不可消化中洗纖維)30 h一般在12%~23%(占DM的比例),也可以用uNDF240h(占NDF比值)來代替uNDF30h(占干物質(zhì)DM比值)。因?yàn)閁NDF240h更容易測(cè)定且測(cè)定結(jié)果更一致。淀粉的泌乳凈能是2 Mcal/kg(8.368 MJ/ kg),秸稈的泌乳凈能是1 Mcal/ kg(4.184 MJ/kg),即公式中淀粉系數(shù)2和中洗纖維系數(shù)1的含義和來源。公式中的15%,指的是蛋白含量和2.25倍的脂肪含量,蛋白含量約為8%,脂肪含量約為3%。每畝干物質(zhì)產(chǎn)量以千克計(jì),一般在1 200~1 400 kg。4.184是兆卡(Mcal)換算為兆焦的系數(shù)。如果采用兆卡,則無需此系數(shù)。
因此括弧中的淀粉和纖維質(zhì)量指標(biāo)是0.9~1.4,即總質(zhì)量系數(shù)在3.56~6.28 MJ/kg干物質(zhì),每千克牛奶的能值在5.89 MJ。(按3.5%乳脂率,3.2%粗蛋白計(jì)算,牛奶凈能計(jì)算公式:NEL(Mcal/kg) = 0.0929 x Fat % + 0.0547 x Crude Protein % + 0.192 )每畝產(chǎn)奶量在1 100~2 500 kg。從另外一個(gè)方面說明質(zhì)量的重要性,即相同1 噸干物質(zhì)產(chǎn)量,好的質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生近1.5 倍的能效,而質(zhì)量差的只能產(chǎn)生0.9 倍的能效,所以不能單純以產(chǎn)量來評(píng)價(jià)和衡量青貯玉米品種。
從公式中也可看出質(zhì)量好壞與淀粉含量高低和秸稈含量及秸稈不可消化率高度相關(guān),前者是后者重要性的2 倍還多。這個(gè)公式較好地借鑒了現(xiàn)有科學(xué),簡化了指標(biāo),突出了重點(diǎn),而每個(gè)指標(biāo)都有一定的含義,既便于科學(xué)評(píng)價(jià),又便于理解與掌握。
本方法已經(jīng)過實(shí)際數(shù)據(jù)校驗(yàn),基本與實(shí)驗(yàn)室分析值吻合,可嘗試在未來進(jìn)一步優(yōu)化。
4.3 簡化的田間青貯玉米籽粒占比質(zhì)量評(píng)價(jià)方法
在田間收獲青貯玉米進(jìn)行玉米品種優(yōu)劣評(píng)估時(shí),可通過如下公式進(jìn)行簡單計(jì)算,即可得出全株干物質(zhì)中玉米籽粒的占比。
假設(shè)青貯玉米收獲時(shí),全株玉米水分在60%~75%,籽粒的水分約為50%,秸稈的水分約為70%,計(jì)算公式為:
青貯玉米干物質(zhì)中籽粒占比(%)=籽粒重量(g/株)×0.5/{[全株重量(g/株)-籽粒重量(g/株)]×0.3+籽粒重量×0.5(g/株)}
如果已測(cè)定收獲的粉碎全株青貯的干物質(zhì)含量,則公式可以簡化為:
青貯玉米干物質(zhì)中籽粒占比(%)=籽粒重量×0.5/[全株重量(g/株)×全株干物質(zhì)含量(%)]
用這種方法計(jì)算,如果籽粒占比大于42%,說明田間所種品種籽粒成熟度好,產(chǎn)量高,青貯質(zhì)量好;如果計(jì)算所得籽粒占比小于40%,說明田間所種品種熟期太長,收獲的主要是秸稈,青貯質(zhì)量差。
籽粒含水量50%時(shí),籽粒乳線大約在一半,即籽粒一半硬一半軟;如果籽粒淀粉線達(dá)到2/3(2/3粒變硬),此時(shí)可將公式中干物質(zhì)含量調(diào)高,一般此時(shí)的玉米粒水分為40%,因此籽粒干物質(zhì)含量是60%。
正常青貯玉米最佳期收獲時(shí),精確測(cè)量的籽粒干物質(zhì)占比應(yīng)在40%以上,越接近46%越好。因?yàn)楦勺蚜V械牡矸酆恳话闶?7%~73%,按70%計(jì),籽粒干物質(zhì)占比40%,收獲的青貯玉米的干物質(zhì)淀粉含量是40%×70%=28%,如果達(dá)到46%,則淀粉含量約等于46%×70%=32.2%。如果淀粉含量達(dá)到35%,籽粒干物質(zhì)全株占比是50%。通過田間現(xiàn)場(chǎng)測(cè)籽粒和全株重量的方法,用此公式即可以獲得籽粒干物質(zhì)占比,乘以淀粉含量系數(shù)如0.7,即可以得出全株青貯玉米的淀粉含量。因?yàn)閲鴥?nèi)對(duì)青貯玉米淀粉檢測(cè)方法還沒有形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn),用此方法可以實(shí)時(shí)快速得出大略的淀粉含量值,便于青貯收購期間定價(jià),也便于比較青貯玉米品種的優(yōu)劣。C
(未完待續(xù))
史樞卿(1969-),男,碩士,國際商務(wù)師,從事青貯玉米品種和青貯微生物添加劑推廣工作。
2017-03-23)