何振富, 王 斐, 陳 平, 謝建鵬, 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,甘肅蘭州 730070)
玉米(Zea mays)作為我國重要的糧、經(jīng)、飼兼用作物,在我國農(nóng)業(yè)發(fā)展中占有舉足輕重的地位(李雯等,2021)。青貯玉米作為草食畜的主要粗飼料來源之一(劉穎慧等,2018),在冬春季飼料缺乏季節(jié)時發(fā)揮著重要作用;是一種在乳熟期至蠟熟期間收獲,可直接青貯成粗飼料的玉米種類。全株青貯玉米的生物產(chǎn)量高、營養(yǎng)價值優(yōu)、適口性好、消化率和利用率高、可長期保存(錢寅森等,2021),在發(fā)展草畜結(jié)合、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效的產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略中發(fā)揮著越來越重要的作用(張欣昕等,2021),被廣泛應(yīng)用于肉牛、肉羊和奶牛等草食家畜的養(yǎng)殖中,頗受養(yǎng)殖企業(yè)和養(yǎng)殖戶的青睞(倪印鋒等,2021)。雖然我國青貯玉米種植快速發(fā)展,在較大程度上緩解了草食畜牧業(yè)對于粗飼料的巨大需求,但青貯玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展還處于初級階段(劉倩等,2021),青貯玉米種植面積在全國玉米種植總面積中僅占4%左右(丁光省,2021),而歐洲國家該比例高達80%(李仁崑,2009)。
近年來隨著品種選育技術(shù)的不斷進步,我國玉米的育成品種也越來越多,僅2019—2020年玉米國審品種多達1349個(種業(yè)商務(wù)網(wǎng),2021),包括糧飼通用型青貯玉米、專用型青貯玉米和糧飼兼用型等。不同玉米品種間生物產(chǎn)量、營養(yǎng)成分及青貯發(fā)酵品質(zhì)差異較大,同一品種在不同地區(qū)的適應(yīng)性也有較大差異(劉月等,2018;王振南等,2017)。因此,在實際生產(chǎn)中應(yīng)選用適宜本地區(qū)種植的玉米品種,以達到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的,甘肅省玉米“糧改飼”項目自2017年開始實施以來,2021年實施“糧改飼”項目的縣區(qū)數(shù)量已達60個。目前,青貯玉米已成為臨夏地區(qū)乃至甘肅省“糧改飼”主推產(chǎn)業(yè),但多年來,由于青貯玉米品種繁多,很多種植企業(yè)和養(yǎng)殖戶在選擇青貯玉米品種時較為困惑。為此,本研究選擇10個青貯玉米品種在甘肅省臨夏地區(qū)開展相關(guān)試驗,通過對不同品種生產(chǎn)性能和營養(yǎng)品質(zhì)等指標(biāo)的測定與分析,旨在篩選出適合當(dāng)?shù)胤N植的青貯玉米品種,為當(dāng)?shù)厝馀!⑷庋虍a(chǎn)業(yè)持續(xù)健康發(fā)展和農(nóng)牧民增收提供科學(xué)依據(jù)和參考。
1.1 試驗地概況 試驗地位于甘肅省臨夏回族自治州臨夏縣南塬鄉(xiāng)(35o73′32″N,103o14′22″E)。于2020年6月~10月開展試驗,試驗地為山旱地,海拔2093 m。播前0~20 cm土層含有機質(zhì)21.2 g/kg,堿解氮97.9 mg/kg,有效磷12.4 mg/kg,速效鉀174 mg/kg,全鹽量0.083%,pH 8.17;20~40 cm土層含有機質(zhì)19.7 g/kg,堿解氮89.8 mg/kg,有效磷11.1 mg/kg,速效鉀148 mg/kg,全鹽 量0.052%,pH 8.27。
1.2 試驗材料 試驗選用10個青貯玉米品種,其中北農(nóng)青貯208和大京九23由河南省大京九種業(yè)有限公司提供,渝青386和恩喜愛298由鄭州科大種子有限責(zé)任公司提供,文玉3號由北京佰青源畜牧業(yè)科技發(fā)展有限公司提供,金嶺10、金嶺377和金嶺418由內(nèi)蒙古金嶺青貯玉米種業(yè)有限公司提供,華牧3號和機玉335由鄭州華豐草業(yè)科技有限公司提供。
1.3 試驗設(shè)計 研究以品種為試驗因素,采用大田種植?;试诜貢r施入,其中尿素300 kg/hm2,普通過磷酸鈣1200 kg/hm2,磷酸二胺150 kg/hm2,采用半膜平鋪穴播(選用寬幅為120 cm的黑膜)進行種植,行距46 cm,株距25 cm,每穴留苗1株,畝保苗5800株。采用對角線樣方取樣法進行測產(chǎn),每個樣方取20m2,每個品種取5個樣方。試驗于6月6日播種,10月13日收獲測產(chǎn)。
1.4 測定指標(biāo)與方法
1.4.1 主要農(nóng)藝性狀測定 在刈割測產(chǎn)時進行測定,在每個品種的取樣方中選取長勢一致的5株開展相關(guān)測定。包括株高、莖粗、葉片數(shù)、穗位高、果穗數(shù)、有效果穗數(shù)、果穗長和果穗粗。株高:從地面測量至植株雄穗頂端;莖粗:在玉米基部10 cm處,用游標(biāo)卡尺測量;穗位高:莖基部到第一果穗柄著生節(jié)的高度,用卷尺測量;葉片數(shù):收獲時,調(diào)查每株葉片數(shù);果穗數(shù):收獲時調(diào)查單株上形成的全部穗數(shù);有效果穗數(shù):收獲時調(diào)查單株上的結(jié)實穗數(shù);果穗長:用卷尺測量第一果穗的長度;果穗粗:第一果穗中間部位的粗,用游標(biāo)卡尺測量。
1.4.2 產(chǎn)草量的測定 產(chǎn)草量以鮮草和干物質(zhì)重量為指標(biāo)。每個品種收獲時,采用對角線取樣法,進行樣方取樣測定,每個樣方取20m2,每個品種取樣方5個,留茬高度平均約10 cm,整株取樣稱鮮重后,根據(jù)實驗室測定水分含量計算干物質(zhì)產(chǎn)量。
1.4.3 品質(zhì)指標(biāo)測定 所有品種均在收獲時,采用全株取樣統(tǒng)一測定相關(guān)指標(biāo),取樣時留茬高度均為10 cm。各營養(yǎng)指標(biāo)測定和計算方法如下:酸性洗滌纖維(ADF)參照NY/T 1459-2007(中華人民共和國農(nóng)業(yè)部,2008)、中性洗滌纖維(NDF)參照GB/T 20806-2006(中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧研究所等,2007)、粗蛋白質(zhì)(CP)參照GB/T 6432-1994(國家技術(shù)監(jiān)督局,1995),總可消化營養(yǎng)物(TDN%)計算得出(陳谷等,2011)。
1.4.4 綜合評價 對供試10個品種的不同性狀指標(biāo)采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法進行綜合分析(雷雨婷等,2017;龐丹波等,2015)。
1.5 數(shù)據(jù)處理 采用Excel 2016進行數(shù)據(jù)處理和圖表制作,DPS 9.50統(tǒng)計軟件進行統(tǒng)計分析,并運用Duncan’s法比較不同處理的顯著性差異。
2.1 農(nóng)藝性狀比較 各品種主要農(nóng)藝性狀如表1所示,株高以渝青386最高,為374.67 cm,極顯著高于(P<0.01)文玉3號、機玉335、金嶺377、金嶺10、恩喜愛298和北農(nóng)青貯208,顯著高于(P<0.05)金嶺418和大京九23,與華牧3號間差異不顯著(P>0.05)。莖粗以機玉335最粗,為36.74 mm,極顯著高于(P<0.01)金嶺418、大京九23和北農(nóng)青貯208,顯著高于(P<0.05)金嶺10和金嶺377。穗位高以渝青386最高,為165.44 cm,除與北農(nóng)青貯208差異不顯著外(P>0.05),極顯著高于(P<0.01)其他品種。葉片數(shù)以渝青386最多,為16.56枚,除與華牧3號差異不顯著外(P>0.05),極顯著高于(P<0.01)其他各品種。果穗數(shù)以文玉3號最多,為3.22個,極顯著高于(P<0.01)其他各品種。有效果穗數(shù)以文玉3號最多,為2.44個,極顯著高于(P<0.01)金嶺418、渝青386和北農(nóng)青貯208,顯著高于(P<0.05)恩喜愛298和金嶺10。果穗長以文玉3號最長,為38.56 cm,極顯著高于(P<0.01)金嶺418、金嶺377、金嶺10、恩喜愛298和北農(nóng)青貯208,顯著高于(P<0.05)機玉335。果穗粗以渝青386最粗,為68.44 mm,顯著高于(P<0.05)金嶺377,極顯著高于(P<0.01)金嶺418、文玉3號、機玉335、金嶺10、恩喜愛298、大京九23和北農(nóng)青貯208。
表1 各參試玉米品種農(nóng)藝性狀指標(biāo)
以上可以看出,供試的10個青貯玉米品種中,株高、穗位高、葉片數(shù)和果穗粗均以渝青386最高,果穗長、果穗數(shù)和有效果穗數(shù)均以文玉3號最多,莖粗以機玉335最粗。
2.2 產(chǎn)草量比較 各供試品種產(chǎn)草量如表2所示。鮮草產(chǎn)量依次為:大京九23>渝青386>恩喜愛298>華牧3號>金嶺377>金嶺10>金嶺418>機玉335>文玉3號>北農(nóng)青貯208,其中大京九23最高,為113.47 t/hm2,極顯著高于(P<0.01)北農(nóng)青貯208,顯著高于(P<0.05)金嶺418、機玉335和文玉3號,與其他各品種無顯著性差異(P>0.05)。干物質(zhì)產(chǎn)量依次為:金嶺418>華牧3號>大京九23>金嶺377>恩喜愛298>渝青386>金嶺10>機玉335>文玉3號>北農(nóng)青貯208,其中金嶺418最高,為20.62 t/hm2,極顯著高于(P<0.01)機玉335、文玉3號和北農(nóng)青貯208,顯著高于(P<0.05)金嶺10、恩喜愛298和渝青386,與其他各品種間無顯著性差異(P>0.05)。
表2 各品種產(chǎn)草量的測定t/hm2
2.3 主要營養(yǎng)成分比較 供試各品種的主要營養(yǎng)成分如表3所示,CP含量以渝青386最高,為11.87%,極顯著高于(P<0.01)其他品種;NDF含量以文玉3號最低,為60.63%,極顯著低于(P<0.01)其他品種;ADF含量以華牧3號最低,為33.77%,極顯著低于(P<0.01)其他品種;TDN含量以華牧3號最高,為59.33%,極顯著高于(P<0.01)其他品種。
表3 各品種營養(yǎng)成分含量的分析%
2.4 生產(chǎn)性能綜合評價 將各品種CP、TDN、NDF、ADF含量和干物質(zhì)產(chǎn)量的隸屬函數(shù)值進行計算,對供試的10個青貯玉米品種產(chǎn)草量和營養(yǎng)價值進行綜合評價。在計算過程中CP、TND含量和干物質(zhì)產(chǎn)量為正隸屬函數(shù),NDF和ADF含量為反隸屬函數(shù)。并對供試各品種的隸屬函數(shù)均值進行排序。計算結(jié)果如表4所示,平均隸屬函數(shù)值依次為華牧3號>恩喜愛298>文玉3號>北農(nóng)青貯208>渝青386>金嶺418>金嶺377>大京九23>機玉335>金嶺10,較高品種為華牧3號和恩喜愛298,分別為0.723和0.642,說明這兩個品種可以大面積在該地區(qū)種植;中等品種為文玉3號、渝青386、北農(nóng)青貯208和金 嶺418,分 別為0.577、0.556、0.539和0.534,這些品種可在該地區(qū)適當(dāng)種植;較差的品種為金嶺377、大京九23和機玉335,分別為0.494、0.433和0.396,不建議在該地區(qū)種植;表現(xiàn)最差的品種為金嶺10,為0.286,不適宜在該地區(qū)種植。
表4 不同品種隸屬函數(shù)值
3.1 不同品種生產(chǎn)性能的比較 草產(chǎn)量是衡量草地生產(chǎn)能力最重要的指標(biāo)之一(王運濤等,2020),研究篩選出適宜當(dāng)?shù)胤N植的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)青貯玉米品種,除了需要考慮單位面積鮮草和干物質(zhì)產(chǎn)量外,優(yōu)質(zhì)的農(nóng)藝性狀和良好的營養(yǎng)品質(zhì)同樣重要。玉米產(chǎn)量的形成與其農(nóng)藝性狀間有著緊密的相關(guān)性,不同品種的青貯玉米在同一地區(qū)其產(chǎn)量和營養(yǎng)品質(zhì)也不同,因此通過農(nóng)藝性狀、生物產(chǎn)量及營養(yǎng)品質(zhì)的綜合分析,篩選出適宜當(dāng)?shù)卦耘嗟母弋a(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種是提高玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的有效途徑(馮鵬,2011)。株高與穗位高和莖粗在一定程度上決定青貯玉米抗倒伏能力。本研究發(fā)現(xiàn),株高、穗位高、葉片數(shù)和果穗粗最高的渝青386,鮮草和干物質(zhì)產(chǎn)量分別為110.01 t/hm2和16.15 t/hm2,其鮮草和干物質(zhì)產(chǎn)量均非最高;而鮮草產(chǎn)量最高的大京九23(113.47 t/hm2),其果穗數(shù)、有效果穗數(shù)、果穗長均較渝青386高,同時株高、莖粗和葉片數(shù)在供試品種中表現(xiàn)為中等偏高,說明株高是一項重要指標(biāo),但并非株高越高其鮮草產(chǎn)量越高(劉建寧等,2020),在多個農(nóng)藝性狀中株高只是獲得較高鮮草和干物質(zhì)產(chǎn)量的重要基礎(chǔ)(李德鋒等,2013),有效果穗數(shù)和果穗長等果穗性狀對鮮草產(chǎn)量也有著直接影響作用(周遠和等,2007);干物質(zhì)產(chǎn)量最高的金嶺418(20.62 t/hm2)其各農(nóng)藝性狀均處供試品種中等水平,其干物質(zhì)產(chǎn)量高的原因可能與其成熟度有關(guān)。因此,在選擇適宜的青貯玉米品種時,應(yīng)選擇植株粗壯高大、葉子寬長、有效果穗多且粗長的品種(吳欣明等,2022)。
3.2不同品種飼用價值的比較 粗蛋白質(zhì)等營養(yǎng)物質(zhì)含量的高低是決定青貯玉米飼喂價值的重要因素(席杰軍等,2018)。本研究結(jié)果表明,渝青386的株高、穗位高、葉片數(shù)和果穗粗最高,果穗長在供試品種中較高,其粗蛋白質(zhì)含量在供試品種中最高,達11.87%;葉片是青貯玉米制造有機養(yǎng)料的主要器官,其數(shù)量的多少與青貯玉米品質(zhì)密切相關(guān),玉米果穗含有較高的營養(yǎng)物質(zhì),對青貯玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)均有重要作用,果穗所占比重越大,青貯玉米的青貯品質(zhì)越好(朱霞,2004)。本研究結(jié)果表明,不同品種間的CP、ADF、NDF和TDN含量均差異顯著,其中CP含量以渝青386最 高 (11.87%)、ADF含 量 以 華 牧3號 最 低(33.77%)、NDF含量以文玉3號最低(60.63%)、TDN含量以華牧3號最高(59.33%),可以看出以某個指標(biāo)對供試品種進行排序,各指標(biāo)所得品種排序結(jié)果不一致,同時青貯玉米作為草食家畜重要的粗飼料來源之一,采用某個單一指標(biāo)對其進行評價具有一定的局限性(婁芬等,2020),為了更好的對不同品種產(chǎn)草量、營養(yǎng)品質(zhì)等多個指標(biāo)同時開展綜合而全面的評價(何振富等,2021),本研究采用隸屬函數(shù)法對其進行綜合評價,通過將各品種CP、NDF、ADF、TDN含量和干物質(zhì)產(chǎn)量的隸屬函數(shù)值進行計算并排序,平均隸屬函數(shù)值依次為華牧3號>恩喜愛298>文玉3號>北農(nóng)青貯208>渝青386>金嶺418>金嶺377>大京九23>機玉335>金嶺10;較高品種為華牧3號和恩喜愛298,可以大面積在該地區(qū)種植;中等品種為文玉3號、渝青386、金嶺418和北農(nóng)青貯208,這些品種可在該地區(qū)適當(dāng)種植;較差的品種為金嶺377、大京九23和機玉335,不建議在該地區(qū)種植;表現(xiàn)最差的品種為金嶺10,不適宜在該地區(qū)種植。4結(jié)論
通過綜合分析認為,恩喜愛298和華牧3號兩品種適應(yīng)性好,鮮草產(chǎn)量分別達107.16 t/hm2和105 t/hm2,干物質(zhì)產(chǎn)量分別達16.18 t/hm2和19.25 t/hm2,且具有較高的飼用價值,可作為適用青貯玉米在該地區(qū)及自然氣候條件相近地區(qū)推廣種植。