趙海燕,楊 曉,余小亮,馬淑梅,宋 謙
(甘肅省平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)科學(xué)院,甘肅 平?jīng)?744000)
平?jīng)鍪袨槲覈?guó)甘肅省隴東地區(qū)重要的畜牧業(yè)基地和皮毛集散地,近年來(lái)在政府政策的引導(dǎo)和投資下,牛產(chǎn)業(yè)得到了較快的發(fā)展,已成為平?jīng)鍪兴拇笾еa(chǎn)業(yè)之一,且近年來(lái)該市牛飼養(yǎng)量的增長(zhǎng)率一直保持在8%~10%[1]。然而,平?jīng)鍪泻0屋^高,地形多為山川、丘陵和溝壑等,地勢(shì)陡峭,無(wú)法放牧,很大程度上限制了該市畜牧業(yè)尤其是牛、羊養(yǎng)殖業(yè)和牧草種植業(yè)的快速和穩(wěn)步發(fā)展,導(dǎo)致該地區(qū)牧草的產(chǎn)量較低、結(jié)構(gòu)缺乏多元化、加工技術(shù)不高、商品化程度很低。目前,該市依靠農(nóng)牧結(jié)合得到青草飼料供應(yīng)的牲畜占到牲畜總養(yǎng)殖量的一半以上,其中,作物秸稈是牲畜的主要飼料來(lái)源,但是,該市的飼草制作,大多都是秋季刈割,而后打捆貯藏,這樣則容易使飼草因?yàn)殛?yáng)光照射、雨雪沖刷或自身的呼吸作用等原因而大量流失營(yíng)養(yǎng)成分[2]。
青貯玉米是制作優(yōu)質(zhì)青貯飼料的專用玉米,是用于生產(chǎn)奶、肉等畜產(chǎn)品的重要飼料來(lái)源。青貯玉米的果穗、莖、葉都可用作飼料,其產(chǎn)草量可達(dá)60~105 t/hm2。與普通籽實(shí)玉米相比,青貯玉米的產(chǎn)草量比籽實(shí)玉米高15~45 t/hm2,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)可比籽實(shí)玉米多提供 2~3倍,消化率提高近 3倍[3-5]。目前,平?jīng)鍪蟹N植的玉米品種多為籽粒型,并未引進(jìn)種植青貯玉米,因此,該試驗(yàn)旨在通過(guò)引進(jìn)青貯玉米新品種,篩選出在該地區(qū)表現(xiàn)突出的品種并進(jìn)行推廣種植,以補(bǔ)充當(dāng)?shù)仫暡葙Y源,從而在為今后當(dāng)?shù)夭菪笱芯刻峁┮欢▍⒖嫉耐瑫r(shí),為養(yǎng)殖場(chǎng)和養(yǎng)殖大戶提供更多飼料生產(chǎn)途徑,進(jìn)而促進(jìn)當(dāng)?shù)夭菔承竽翗I(yè)的發(fā)展。
參試品種10個(gè),對(duì)照品種1個(gè)。品種及編號(hào)見(jiàn)表1。
試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)于平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)科學(xué)院高平試驗(yàn)站,位于涇川縣高平鎮(zhèn)上灣村,北緯 35°17′,東經(jīng) 107°30′,海拔1 320m,年均氣溫9.3℃,年均降水量583.5 mm,年均蒸發(fā)量1384mm,日照時(shí)數(shù)2201.4h,≥10℃活動(dòng)積溫為2 800℃,無(wú)霜期172 d,屬于溫帶大陸氣候。
土壤類型為中覆蓋黑壚土,質(zhì)地為中壤土,團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、較松耕作層25 cm。耕作層有機(jī)質(zhì)含量為10.5 g/kg、全氮為 1 g/kg、全磷為 0.62 g/kg、全鉀為20.5 g/kg、速效氮 114 mg/kg、速效磷 4.8 mg/kg,pH值為8.2。
表1 參試品種及編號(hào)
表2 不同品種青貯玉米株高、莖粗及持綠性表現(xiàn)
采取完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),11個(gè)品種各為一個(gè)處理,每個(gè)處理3個(gè)重復(fù),共設(shè)33個(gè)小區(qū),每小區(qū)面積10m×3.5 m,每2個(gè)小區(qū)之間留45 cm作業(yè)道。施底肥二胺20 kg/667 m2、尿素15 kg/667 m2,旋耕整地后覆膜露地播種,采用穴播,行距45 cm,株距30 cm,每穴下種1~2粒。中耕除草2次,大喇叭口期追肥1次,尿素10 kg/667 m2。
2017年9月上旬在絕大多數(shù)品種處于乳熟末期和蠟熟前期之間統(tǒng)一收獲。收割前按“S”形隨機(jī)選取10株測(cè)量株高、莖粗、穗長(zhǎng)、穗粗、穗位高、綠葉數(shù)、黃葉數(shù);5株測(cè)量穗重、莖重、葉重、株重和葉面積指數(shù)。選取3 m×3 m面積內(nèi)的植株調(diào)查倒伏率、雙穗率、空稈率、矮化率,并全部刈割用全株測(cè)量鮮草量,每個(gè)小區(qū)選取2株全株在70℃條件下烘干,換算干草量。烘干的干物質(zhì)用來(lái)測(cè)定營(yíng)養(yǎng)成分(CVAS飼料分析中心服務(wù)中心代測(cè))。
2.1.1 株高、莖粗及持綠性比較:在進(jìn)行農(nóng)藝性狀調(diào)查時(shí),株高和莖粗可間接表征株重及鮮草產(chǎn)量。由表2可以看出,瑞德1號(hào)株高為335.70 cm,顯著高于其他品種,其次是農(nóng)大375和東單11號(hào);豫玉22、東單11號(hào)、瑞德1號(hào)、敦青貯28號(hào)和對(duì)照品種五谷568的莖粗都較大。綠葉數(shù)和葉面積指數(shù)可以表征植株的持綠性,收獲時(shí)綠葉數(shù)表現(xiàn)突出的品種為東單11號(hào)、瑞德1號(hào)和敦青貯28號(hào),分別為 11.80、12.57和 11.17,相應(yīng)地,這 3個(gè)品種的綠葉率較大,分別為79.55%、80.56%和78.64%,其葉面積指數(shù)也較大,分別為4.83、5.24和4.70。表明這3個(gè)品種的持綠性較強(qiáng)。
2.1.2 株重及莖、葉和穗所占比例:一般來(lái)說(shuō),植物的莖重占全株重的比例越大,說(shuō)明其粗纖維含量越高;而葉重和穗重的比例越大,則說(shuō)明植物的粗蛋白和粗纖脂肪量越高。株重為莖重、葉重和穗重的總和,由圖1可以看出,株重表現(xiàn)突出的品種有瑞德1號(hào)、東單11號(hào)和豫玉22,其次是隴單4號(hào)、農(nóng)大375和敦青貯28號(hào)。葉重和穗重之和表現(xiàn)突出的品種有東單11號(hào)、敦青貯28號(hào)、豫玉22和隴單4號(hào),均達(dá)到650 g以上。圖2為11個(gè)品種莖、葉和穗所占的比例,葉重和穗重比例之和較高的品種有敦青貯28號(hào)、鄭青貯1號(hào)、隴單4號(hào)、東單11號(hào)和豫玉22,均達(dá)到65%左右;比例最小的品種為瑞德1號(hào),僅為50%。結(jié)合圖1和圖2可以看出,東單11號(hào)、敦青貯28號(hào)、豫玉22全株重較大,葉和穗所占比例較高。
圖1 不同品種青貯玉米莖重、葉重、穗重及株重
圖2 不同品種青貯玉米莖重、葉重和穗重所占株重比例
表3 不同品種青貯玉米穗部性狀及抗性
2.1.3 穗部性狀及抗性:植物的穗長(zhǎng)和穗粗結(jié)合起來(lái)可以大概表征其籽粒產(chǎn)量。由表3可以看出,所有品種的穗長(zhǎng)都較對(duì)照品種長(zhǎng),新疆華西、北農(nóng)青貯208、農(nóng)大375、瑞德1號(hào)的穗長(zhǎng)均顯著高于對(duì)照品種;豫玉22的穗粗最大,其次是敦青貯28號(hào);瑞德1號(hào)的穗位高較高,達(dá)到193.50 cm。豫玉22、隴單4號(hào)、鄭青貯1號(hào)和敦青貯28號(hào)這4個(gè)量品種的穗長(zhǎng)和穗粗均表現(xiàn)較為突出,這也證實(shí)了上述品種株重較大,且穗重的比例較高。農(nóng)大375的雙穗率較高,空稈幾乎沒(méi)有,豫玉22和東單11號(hào)的倒伏率較高,這可能與其穗重較大和植株較高有關(guān),矮化率除瑞德1號(hào)外,其余品種都有不同程度的矮化現(xiàn)象。
圖3 不同品種青貯玉米生物學(xué)產(chǎn)量
2.1.4 生物學(xué)產(chǎn)量:由圖3可以看出,對(duì)照品種的籽粒產(chǎn)量顯著高于其他品種,其產(chǎn)量可達(dá)1 000.50 kg/667 m2,其次為甘玉801和新疆華西,其原因是這3個(gè)品種為糧飼兼用或籽用品種,進(jìn)入生殖生長(zhǎng)期較早,收割時(shí)營(yíng)養(yǎng)接近完成再分配;鮮草量達(dá)到4 000 kg/667 m2以上的品種有瑞德1號(hào)、東單11號(hào)、北農(nóng)青貯208和敦青貯28號(hào),表現(xiàn)最突出的是瑞德1號(hào),可達(dá)4 589.95 kg/667 m2,其次是東單11號(hào),為4 234.21 kg/667 m2;干草量達(dá)到2 500 kg/667 m2以上的品種有東單11號(hào)、瑞德1號(hào)和敦青貯28號(hào)。
青貯玉米的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值決定于其所含的營(yíng)養(yǎng)成分。青貯玉米的營(yíng)養(yǎng)成分主要包括粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、粗灰分和礦物元素等。酸性洗滌纖維(ADF)是利用酸性洗滌劑進(jìn)一步除去飼料中的半纖維素而剩余的物質(zhì),包括纖維素和木質(zhì)素,很難被動(dòng)物消化,與消化率成負(fù)相關(guān),其含量越高消化率越低[6]。中性洗滌纖維(NDF)是利用中性洗滌劑洗除飼料中的蛋白質(zhì)、淀粉、脂肪和糖類等而得到的剩余物質(zhì),包括半纖維素、纖維素和木質(zhì)素,NDF代表著飼草容積,決定著動(dòng)物的飽腹度,與家畜的采食量成負(fù)相關(guān)。ADF和NDF之和為粗纖維含量。由表4可以看出,酸性洗滌纖維為20.65%~30.25%,中性洗滌纖維含量為37.75%~53.75%,其中,瑞德1號(hào)的NDF、ADF含量顯著高于其他品種,北農(nóng)青貯208和敦青貯28號(hào)的粗纖維含量較高,對(duì)照品種的粗纖維含量最少。粗蛋白、淀粉和粗脂肪的含量分別為7.40%~9.00%、27.15%~39.30%、2.75%~3.19%,其中,東單11號(hào)的粗蛋白含量最高,其次是瑞德1號(hào)、敦青貯28號(hào)、北農(nóng)青貯208和鄭青貯1號(hào),含量都在8.00%以上。瑞德1號(hào)的淀粉含量顯著低于其他品種,粗脂肪含量也最低,對(duì)照品種的淀粉和粗脂肪含量最高,但品種間的差異不顯著。鈣含量的范圍為0.12%~0.17%。磷是蛋白質(zhì)合成不可缺少的物質(zhì),其含量范圍為0.21%~0.23%。
青貯玉米品種的特性是具有較高的生物學(xué)產(chǎn)量,平時(shí)農(nóng)事操作對(duì)其也有較大的影響[7],如收獲時(shí)期、肥料配比和栽培密度。有研究表明,青貯玉米的最佳收割時(shí)期為乳熟末期,此時(shí)植株水分適宜,干物質(zhì)積累達(dá)到最大量,而營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的轉(zhuǎn)移也不至于使穗軸和秸稈木質(zhì)化程度偏高,可提高整株玉米的可消化率,進(jìn)而提高動(dòng)物的生產(chǎn)性能[8-10]。
該試驗(yàn)中各青貯玉米品種選擇在絕大部分品種處于乳熟末期到蠟熟前期時(shí)統(tǒng)一收獲,此時(shí)糧飼兼用品種已處于蠟熟期,而青貯專用品種剛進(jìn)入乳熟期,對(duì)照品種五谷568、甘玉801和新疆華西等糧用品種已近完成物質(zhì)轉(zhuǎn)移和再分配,籽實(shí)產(chǎn)量較高,而瑞德1號(hào)、北農(nóng)青貯208和敦青貯28號(hào)等專用型品種尚在乳熟階段,所以持綠性好,鮮草量高,籽粒產(chǎn)量卻不高,尤其是瑞德1號(hào),由于2017年8月下旬大約持續(xù)半個(gè)月的雨季、大風(fēng)等氣候原因會(huì)影響生育期長(zhǎng)的品種的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)積累和轉(zhuǎn)移,也可能影響了植物根系,進(jìn)而影響植物的正常生育過(guò)程,導(dǎo)致所有品種的含水率都較低,收割時(shí)玉米植株有干死趨勢(shì)。
表4 不同品種青貯玉米營(yíng)養(yǎng)成分
良好的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)也是青貯玉米的必備特性,其中,粗纖維對(duì)反芻動(dòng)物具有重要的意義,在瘤胃內(nèi)的降解速度較慢,可以吸附酸,減緩酸中毒[11]。青貯玉米前期生長(zhǎng)緩慢,營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期較長(zhǎng),生殖生長(zhǎng)較遲,持綠性好,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向籽實(shí)轉(zhuǎn)移也比較遲緩,所以相對(duì)于籽實(shí)玉米而言,可能青貯玉米秸稈中的營(yíng)養(yǎng)成分較高。研究表明,高密度栽培會(huì)增加青貯玉米的產(chǎn)量而降低營(yíng)養(yǎng)品質(zhì),營(yíng)養(yǎng)成分在植株器官中的分配也因收獲期而不同,粗纖維隨收獲期推遲在綠葉和莖鞘中的分配量遞減,果穗中分配量增加,而粗脂肪的分配則表現(xiàn)為綠葉>雌穗>莖鞘[12]。
該試驗(yàn)的11個(gè)品種中,瑞德1號(hào)和東單11號(hào)的粗蛋白含量高于其他品種,而瑞德1號(hào)的籽實(shí)產(chǎn)量又低,說(shuō)明該品種的莖鞘粗蛋白含量高于其他品種,加之它的粗纖維含量較高,這也證實(shí)了由于該品種的持綠性好,營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)向果穗轉(zhuǎn)移的速率較其他品種緩慢。
平?jīng)鍪星锛娟幘d多雨,而且風(fēng)力較大,所以在考慮產(chǎn)量的情況下應(yīng)選擇抗倒伏較好的品種,該試驗(yàn)的東單11號(hào)、瑞德1號(hào)和敦青貯28號(hào)產(chǎn)草量高、持綠時(shí)間長(zhǎng),且營(yíng)養(yǎng)成分含量較高,適宜在該地區(qū)推廣種植,籽粒產(chǎn)量也高,可根據(jù)當(dāng)年玉米生產(chǎn)情況,及時(shí)調(diào)節(jié)收獲形式和內(nèi)容,靈活利用。