郝生燕,王國棟,何振富,顧 嫻,潘發(fā)明,鄒鳳軒,竇曉利,賀春貴
(甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜草與綠色農(nóng)業(yè)研究所,蘭州 730070)
飼用玉米(Zea mays)一般在玉米乳熟期至蠟熟期間,整株收獲后經(jīng)過切碎加工或青貯發(fā)酵[1],因其具有速效高產(chǎn)、營養(yǎng)價值高、多汁清香、木質(zhì)素含量低、易于消化利用等優(yōu)點,深受種植戶和牛羊養(yǎng)殖戶的歡迎[2-4]。在飼用玉米的研究方面,歐美等發(fā)達(dá)國家起步較早,育種和栽培技術(shù)相對成熟。據(jù)報道,美國每年的青貯玉米播種面積達(dá)355 萬hm2,占其全部玉米種植面積的12%~15%;歐州許多發(fā)達(dá)國家青貯玉米播種面積占其全部玉米種植面積的80%[5]。我國在這方面的研究起步較晚,2000 年國家才組織實施飼用玉米育種的區(qū)域試驗,近幾年在農(nóng)業(yè)部主導(dǎo)的“糧改飼”工作的推進(jìn)下,我國發(fā)展較快,全株飼用玉米面積約100 萬hm2,約占玉米總面積的5%[6]。甘肅省是全國的牛羊養(yǎng)殖大省,草食家畜產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展,農(nóng)區(qū)養(yǎng)殖數(shù)量大幅增加,牛羊規(guī)模化、標(biāo)準(zhǔn)化養(yǎng)殖逐步形成,優(yōu)質(zhì)飼草需求量逐年增加,但是目前各地種植玉米品種繁多,產(chǎn)量不一,篩選出適宜不同區(qū)域種植的最優(yōu)品種,不僅能有效緩解目前反芻動物飼料短缺和養(yǎng)殖成本過高等問題,而且能增加農(nóng)民收入,提高農(nóng)業(yè)附加值[7]。鑒于此,本試驗于2014 年引進(jìn)玉米品種16 個,在甘肅定西旱區(qū)開展種植比較試驗,以期篩選出適宜甘肅旱區(qū)種植的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)新品種,進(jìn)一步解決甘肅定西旱區(qū)牛羊規(guī)模化生產(chǎn)中優(yōu)質(zhì)飼草料資源嚴(yán)重缺乏的問題。
試驗于2014 年4 月下旬至10 月上旬在甘肅省定西市安定區(qū)寧遠(yuǎn)鎮(zhèn)的甘肅民祥牧草公司牧草試驗加工基地開展。試驗地處甘肅省中部,北緯35°17′54″~36°02′40″、東經(jīng)104°12′48″~105°01′06″,海拔1 670~2 580 m,屬中溫帶干旱、半干旱區(qū),大陸性季風(fēng)氣候顯著。年均太陽輻射量141.4 kcal/cm2,年均日照2 500.1 h。年均氣溫6.3℃,極端最高溫34.3℃,極端最低氣溫-27.1℃,無霜期141 d。全區(qū)正常年降水量400 mm 左右,多集中在秋季,蒸發(fā)量高達(dá)1 500 多mm。試驗地海拔1 960 m。
表1 供試玉米品種及來源
試驗品種共16 個,以隴引1 號(隴單4)為對照。詳見表1。
試驗采用單因子隨機(jī)排列設(shè)計。試驗鋪地膜,隨機(jī)排列,3 次重復(fù),每個品種種植3 個小區(qū),順序區(qū)組排列。小區(qū)面積33 m2(10 m×3.3 m),寬窄行種植,寬行70 cm,窄行40 cm,全膜雙壟溝穴播種植,株距25 cm,密度為每平方米7.27 株。種植日期為2014 年5 月2號,收獲日期為2014 年9 月10 號(絕大部分品種處于乳熟末期到蠟熟前期進(jìn)行統(tǒng)一收割)。
試驗地按照大田玉米常規(guī)管理方法進(jìn)行田間管理。每公頃地施羊糞15 000 kg、二氨復(fù)合肥450 kg、尿素375 kg、磷肥1 500 kg,中間不追肥。播種時人工點播,播深4~6 cm,每穴2 粒。5~7 葉期定苗,每穴1 株;按時清除田間雜草,及時防治病蟲害;水澆地視土壤墑情在苗期、拔節(jié)期、大喇叭口期(抽雄前10~15 d)進(jìn)行灌水。
(1)田間記載物候期:播種期、出苗期、拔節(jié)期、抽穗期、乳熟期、收獲期。標(biāo)準(zhǔn)是50%的植株達(dá)到某一個生育階段為某生育期,10%~20%的植株達(dá)到為初期,70%~80%達(dá)到為盛期。
(2)株高、莖粗:每小區(qū)隨機(jī)選中部一行,連續(xù)取10株進(jìn)行標(biāo)記,不定期進(jìn)行測量,每株測量自地面到頂端生長點高度為株高,取中間莖節(jié)測量莖粗。
(3)干物質(zhì)含量:測產(chǎn)時每品種取兩整株,稱重后記錄數(shù)值,然后將試驗樣品放入鼓風(fēng)干燥箱,105℃殺青1 h,在65℃烘干,稱取干重,計算干物質(zhì)含量。
(4)葉片數(shù)、莖葉比:在收獲期,每個品種隨機(jī)取小區(qū)內(nèi)生育正常的5 株,測定每株葉片數(shù),莖葉分裝,稱重后放入鼓風(fēng)干燥箱內(nèi),在65℃烘干測定干重,稱取干重,計算莖葉比。
(5)產(chǎn)草量:每小區(qū)取10 m2,收獲時齊地刈割后稱重量取平均值折合為鮮草每公頃產(chǎn)量,根據(jù)干物質(zhì)含量計算干草產(chǎn)量。
采用Excel 2007 統(tǒng)計軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,使用SPSS 17.0 進(jìn)行方差分析和多重比較。
從表2 可知,16 個參試品種播種8 d 后(5 月10日)陸續(xù)出苗,隴引3 出苗最早,比對照組(隴引1 號)早出苗1 d,隴引6 號、隴引7 號最遲,比對照組(隴引1號)晚出苗2 d;各品種于5 月18 號、5 月19 號進(jìn)入拔節(jié)期,與對照組(隴引1 號)相比,隴引5 號、隴引6 號、隴引10 號、隴引11 號、隴引14 號、隴引16 號晚1 d,其余品種和對照組同一天進(jìn)入拔節(jié)期;另外,隴引4 號和隴引6 號于7 月19 日最早進(jìn)入抽穗期,比對照組(隴引1 號)早12 d,隴引9 號抽穗最遲,比對照組(隴引1號)遲6 d;隴引6 號于9 月4 號最早進(jìn)入乳熟期,比對照組(隴引1 號)早3 d,隴引2 號、隴引10 號、隴引13號比對照組晚2 d。
由表3 可知,不同品種飼用玉米收獲時(蠟熟前期)平均株高在172.5~329.5 cm 之間,其中隴引3 號、隴引5 號、隴引6 號、隴引7 號、隴引8 號的平均株高顯著高于對照組(隴引1 號)(P<0.05)。而隴引14 號顯著低于對照組(隴引1 號)(P<0.05)。平均株高由高到低的排列順序為:隴引7 號>隴引8 號>隴引3 號>隴引6號>隴引5 號>隴引2 號>隴引4 號>隴引11 號>隴引16 號>隴引12 號>隴引10 號>隴引9 號>隴引1 號>隴引15 號>隴引13 號>隴引14 號。從每日的平均生長速度看,隴引3 號、隴引6 號、隴引7 號、隴引8 號顯著快于對照組(隴引1 號)(P<0.05),而隴引14 號顯著慢于對照組(隴引1 號)(P<0.05)。每日的平均生長速度從高到低的排序為:隴引7 號>隴引8 號>隴引3 號>隴引6號>隴引16 號>隴引5 號>隴引9 號>隴引12 號>隴引15 號>隴引11 號>隴引10 號>隴引2 號>隴引4 號>隴引1 號>隴引13 號>隴引14 號。
由表4 可知,在抽穗期,隴引9 號、隴引10 號的平均莖粗均顯著低于對照組(隴單1 號)(P<0.05),其余兩個時間段隴引9 號、隴引10 號的平均莖粗與對照組(隴單1 號)間均無顯著差異(P>0.05)。從拔節(jié)期到乳熟期的測量結(jié)果可知,隴引1 號、隴引2 號、隴引3 號、隴引4 號、隴引5 號、隴引6 號、隴引7 號的莖粗先增粗后變細(xì),而其余品種的莖粗則持續(xù)增加。
由表5 可知,16 個品種玉米的鮮草產(chǎn)量范圍為37.26~68.19 t/hm2,各個品種的鮮草產(chǎn)量與對照組(隴單1 號)間差異不顯著(P>0.05)。鮮草產(chǎn)量由高到低的排序為:隴單8 號>隴單7 號>隴單3 號>隴單6 號>隴單16 號>隴單2 號>隴單15 號>隴單1 號>隴單4 號>隴單5 號>隴單14 號>隴單11 號>隴單9 號>隴單12 號>隴單13 號>隴單10 號。16 個玉米品種的干草產(chǎn)量范圍12.42~26.20 t/hm2,各個品種與對照組(隴單1 號)間差異不顯著(P>0.05)。干草產(chǎn)量由高到低的排序為:隴單8 號>隴單7 號>隴單6 號>隴單4 號>隴單3 號>隴單5號>隴單1 號>隴單15 號>隴單2 號>隴單16 號>隴單11 號>隴單9 號>隴單13 號>隴單12 號>隴單14 號>隴單10 號。從葉片數(shù)來看,16 個玉米品種的葉片數(shù)在12.20~17.00 片之間,其中隴引8 號的平均葉片數(shù)顯著多于對照組(隴單1 號)(P<0.05),其余品種與對照組間均無顯著差異(P>0.05)。從莖葉比看,隴單2 號、隴單5 號、隴單7 號、隴單8 號、隴單9 號、隴單10 號、隴單11 號、隴單12 號的莖葉比均顯著高于對照組(隴單1 號)(P<0.05),其余品種與對照組間均無顯著差異(P>0.05)。
表2 16 個玉米品種物候期觀測 月-日
表3 16 個飼用玉米品種不同時期的株高及生長速度cm
表4 16 個飼用玉米品種不同時期的莖粗mm
表5 16 個飼用玉米品種的產(chǎn)量及其農(nóng)藝性狀
相關(guān)研究表明,物侯期會影響作物的產(chǎn)量。趙世峰等[8]研究表明,有機(jī)物的積累量與生長日期的關(guān)聯(lián)度較大;董桂春等[9]研究表明,生育期長的米山稻吸收氮素的能力較強(qiáng),同時促進(jìn)干物質(zhì)的積累。本試驗在乳熟末期至蠟熟前期收獲時,不同品種的飼用玉米的物侯期并不一致,但與對照組相比,其余品種收獲時生長期僅差1~2 d,秸稈積累的光合產(chǎn)物有差異,使其鮮草產(chǎn)量也有差異,但差異并不顯著(P>0.05)。有研究認(rèn)為,植株粗壯高大、葉片繁茂、總?cè)~片數(shù)多,光合綠葉面積持續(xù)時間較長,生物學(xué)產(chǎn)量就高[10]。本試驗中隴引7 號、隴引8 號、隴引3 號株高的平均日生長速度顯著快于對照組(隴引1 號),雖然最后一次測量的平均莖粗與對照組間差異不顯著(P>0.05),但平均株高顯著高于對照組(隴引1 號)(P<0.05),因而這3 個品種的生物產(chǎn)量也高于其余品種。
關(guān)于飼用玉米葉片數(shù)與地上鮮草產(chǎn)量的關(guān)系,有研究表明,葉片數(shù)與產(chǎn)量的直接相關(guān)性很小,但綠葉數(shù)多和葉面積大的品種適口性優(yōu),而莖葉比反映植物葉量在生物總量中所占比例的大小,是評定不同玉米品種質(zhì)量的主要參考指標(biāo),葉的纖維素含量低,大部分家畜對葉的采食率高于莖,因此,莖葉比越低,適口性越好,牧草品質(zhì)也就越好[11-12]。本試驗中,隴引7 號、隴引8 號的莖葉比顯著高于對照組(P<0.05),而隴引3 號的莖葉比與對照組間差異不顯著(P>0.05),說明這3 個品種飼草的品質(zhì)可能沒有對照組好,需要后續(xù)的試驗進(jìn)一步驗證。
綜上所述,農(nóng)大375(隴引3 號)、瑞德1 號(隴引7號)、瑞德2 號(隴引8 號)的鮮草產(chǎn)量均高于已在甘肅省推廣種植的隴單4 號(對照組)。與隴單4 號相比,每公頃增產(chǎn)15.41~28.88 t,增幅達(dá)18.65%~34.94%。