飼用玉米株齡與主要數(shù)量性狀相關分析

白玉龍, 烏艷紅，李志明，呂寧，娜日蘇，楊秀芳，陳玲玲，梁慶偉，欒守泉

(內(nèi)蒙古赤峰市農(nóng)牧科學研究院， 內(nèi)蒙古 赤峰 024031 )

近年來，內(nèi)蒙古赤峰地區(qū)肉牛、肉羊、奶牛產(chǎn)業(yè)化項目整體推進，草食類家畜的數(shù)量大增，引起天然草地過牧，加上連年頻繁的持續(xù)干旱以及雪災、蝗災、鼠害等自然災害，造成草地退化面積進一步擴大，天然草地產(chǎn)草量減少，家畜飼草缺口大，草畜矛盾更加突出。

飼用玉米(Zeamays)是高產(chǎn)飼料作物，籽粒可作為精料，秸稈可作為粗飼料利用。近年來隨著反芻類家畜趨于舍飼或半舍飼，飼用玉米需求量越來越大，成為農(nóng)區(qū)、半農(nóng)半牧區(qū)反芻類家畜全年主要精、粗飼料來源。但大部分養(yǎng)殖戶以農(nóng)用玉米品種代替飼用玉米品種，農(nóng)用玉米品種雖然籽粒產(chǎn)量較高，但多以中矮稈和中早熟品種居多，中矮稈玉米品種秸稈產(chǎn)量不高，中早熟玉米品種葉片在晚秋過早枯黃，且大多數(shù)養(yǎng)殖戶均選擇在霜后1～3周收割玉米秸稈。因此，刈割時由于綠色葉片減少而降低了飼用品質。赤峰地區(qū)不同年份初霜期在9月15日-10月5日間波動，玉米秸稈經(jīng)霜打、雨淋、日曬、風蝕后變?yōu)楹诤稚?，粗蛋白含量?%～5%，而霜前刈割的玉米秸稈粗蛋白含量為4%～8%。因此，正確選擇玉米秸稈刈割期對提高飼用品質、降低成本具有重要生產(chǎn)實踐意義，針對上述生產(chǎn)實踐中存在的問題，本研究通過分析飼用玉米不同株齡主要數(shù)量性狀的變化動態(tài)，為飼用玉米的科學合理利用提供基礎性數(shù)據(jù)資料。

1 研究方法

1.1樣地自然概況 試驗在赤峰市農(nóng)牧科學研究院草原研究所牧草引種試驗基地進行。該地位于赤峰市西郊10 km處，42°17′ N， 118°51′ E,海拔601 m，屬溫帶大陸性季風氣候。年日照時數(shù)2 907 h，年均降水量361 mm，年均無霜期145 d，年平均氣溫7.2℃，10℃以上有效積溫3 210℃·d。試驗地土壤為栗鈣土，有機質含量約1.95%，氮、磷和鉀含量分別為0.086%、0.16%和2.10%，肥力均勻。

1.2抽樣方法及株齡界定 以赤峰地區(qū)種植的鄭單958為供試材料， 2009年5月6日播種，施基肥農(nóng)家肥7.5 t/hm2，5月中旬齊苗，定苗密度60 000株/hm2，中耕除草3次，2009年降水量250.1 mm，拔節(jié)期和灌漿期各渠灌一次，田間管理同大田。飼用玉米的株齡以旬齡為單位表示，以5月中旬齊苗期定為株齡的0值，5月下旬為第1旬齡，依此類推，從6月15日開始第1次采樣，每旬的第5日均是采樣日期，直至10月5日采樣完成或結束。

1.3測試項目與方法 每旬從試驗田中采集有代表性樣本12株，帶回試驗室編號，并分別測試株高，穗位葉面積，莖、葉、株籽粒鮮質量，風干后分別測試莖、葉、株、籽粒干質量，葉質量為純綠葉質量，枯葉、黃葉、葉鞘、果皮、雄穗均包含于莖質量之內(nèi)。

經(jīng)濟系數(shù)=籽粒干質量/株干質量。

取12株測試結果平均值作為旬齡數(shù)量性狀數(shù)量指標。

1.4數(shù)據(jù)處理與統(tǒng)計分析 計算不同旬齡對應的株干質量、株高、初水分含量、籽粒干質量、經(jīng)濟系數(shù)頻率(各旬變量值/峰值變量值)和株鮮質量、葉干質量、葉面積、飼用系數(shù)累積頻率(各旬逐次累加變量值/各旬逐次總累加變量值)，將頻率和累積頻率轉換成概率單位。以旬齡為自變量，以數(shù)量性狀頻率和累積頻率的概率單位為因變量，進行回歸和相關性分析。所有數(shù)據(jù)用Excel和 DPS軟件進行統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1株干質量、株高、籽粒干質量、經(jīng)濟系數(shù)變量不同旬齡的變異特征 株干質量、株高、籽粒干質量、經(jīng)濟系數(shù)均隨株齡的增加而呈遞增趨勢(圖1)，峰值均出現(xiàn)在第14旬齡，株高的主要增長期在6月上旬至8 月上旬，到第8旬齡其株高已達最終株高的90%。株干質量1～5旬齡為前期緩慢增長期，6～11旬齡為主要增長期，12～14旬齡為后期緩慢增長期，前期和中期持續(xù)時期均較長，后期則較短。籽粒干質量、經(jīng)濟系數(shù)的主要增長期分別在9～11旬齡和8～10旬齡，中期主要增長期和后期緩慢增長期持續(xù)時期均較長。從表1可知，第14旬齡的株干質量、株高、經(jīng)濟系數(shù)變異幅度均較小，在4.49%～7.35%，而籽粒干質量的變異幅度則較大，為9.35%。

圖1 飼用玉米不同株齡株高、籽粒干質量、株干質量和經(jīng)濟系數(shù)變化

表1 飼用玉米主要株齡數(shù)量性狀變異程度

2.2株鮮質量、葉干質量、葉面積、飼用系數(shù)變量不同旬齡的變異特征 株鮮質量、葉干質量、葉面積、飼用系數(shù)在整個生長期的不同旬齡中均呈單峰曲線變化(圖2)，其中株鮮質量超過1 100 g的值出現(xiàn)在8～11旬齡，葉干質量超過45 g的值也出現(xiàn)在8～11旬齡，葉面積超過700 cm2的值出現(xiàn)在8～12旬齡，飼用系數(shù)超過0.59的值出現(xiàn)在11～14旬齡。株鮮質量的主要增長期在7月下旬-9月下旬末，其前期緩慢增長期和中期主要增長期持續(xù)時期較長，而后期累積頻率緩慢增長期持續(xù)時期則較短，僅為20 d。葉干質量和葉面積變量不同旬齡的變異特征與基本相似。飼用系數(shù)頻率主要增長期在8月中旬-9月中旬。第9旬齡的株鮮質量、第10旬齡的葉干質量變異幅度均較大，分別為12.67%和11.28%，第10旬齡的葉面積和第13旬齡的飼用系數(shù)變異幅度相對較小，分別為5.08% 和4.98%(表1)。

圖2 飼用玉米不同株齡株鮮質量、葉干質量、葉面積和飼用系數(shù)變化

2.3初水分含量不同旬齡的變異特征 初水分含量在第8旬齡前均超過82%，從第7旬齡開始初水分含量呈下降趨勢，至第14旬齡初水分含量已降至46%，從第10旬齡開始初水分含量呈較大幅度的階梯形下降趨勢，平均旬降幅約為8%(圖3)。從第11旬齡至第14旬齡初水分含量變異幅度相對較小，在2.81%～7.08%(表1)。

圖3 飼用玉米不同株齡株初水分含量變化

2.4株齡與數(shù)量性狀指標變量的相關性評定 如表2所示，飼用玉米1～6齡為營養(yǎng)生長期，7～8齡為散粉吐絲期，9～10齡為乳熟期，11～12齡為蠟熟期，13～14齡為成熟期。以旬齡為自變量x，將數(shù)量性狀的頻率或累積頻率轉換成概率單位y，以y為因變量建立回歸方程。飼用玉米株齡(旬齡)與各數(shù)量性狀指標變量的頻率或累積頻率的概率單位間呈極顯著正相關或負相關(表3)，9個數(shù)量性狀指標變量中唯有初水分含量與旬齡間呈極顯著負相關，其余各數(shù)量性狀指標變量間均呈極顯著正相關，初水分含量和飼用系數(shù)的決定系數(shù)接近90%，其余各數(shù)量性狀指標變量的決定系數(shù)均超過90%，表明以旬齡為自變量建立的回歸方程很可靠。9個數(shù)量性狀指標變量中初水分含量隨著旬齡的增加而減少，其余各數(shù)量性狀指標變量的頻率或累積頻率的概率單位隨著旬齡的增加而增加，其中籽粒干質量從第9旬齡開始，每增加1個旬齡，籽粒干質量增加0.711 1個概率單位，經(jīng)濟系數(shù)增加0.657 3個概率單位，從第8旬齡開始，每增加1個旬齡，飼用系數(shù)增加0.659 5個概率單位，從第3旬齡開始，每增加1個旬齡，株干質量和株高分別增加0.411 7和0.3266個概率單位，株鮮質量、葉干質量、葉面積的累積頻率依次分別增加0.434 0、0.411 7和0.369 5個概率單位。

表2 飼用玉米生殖生長期及數(shù)量性狀累積頻率 %

表3 飼用玉米數(shù)量性狀依株齡(旬)變量的回歸配合及主要增長期

2.5數(shù)量性狀指標變量間的相關性評定 初水分含量頻率的概率單位與其余各數(shù)量性狀頻率或累積頻率的概率單位間呈極顯著負相關(P<0.01)，各數(shù)量性狀的概率單位隨著初水分含量概率單位的減少而增加，除初水分含量外，各數(shù)量性狀的概率單位間均呈極顯著正相關(表4)，這些數(shù)量性狀間隨著概率單位的增加而增加，它們間的決定系數(shù)均超過0.800 0，而且大部分均超過0.900 0而接近1，表明它們間的變異相互說明的部分大部分在90%以上。

表4 飼用玉米數(shù)量性狀間相關系數(shù)和決定系數(shù)

3 小結

3.1調制青貯料刈割期選擇 種植飼用玉米，如果以調制青貯料為目的，則在飼用玉米的蠟熟期即本研究的9月上旬的下半旬至9月中旬的上半旬初期刈割為宜，因為玉米植株的含水量是影響青貯料品質優(yōu)劣的主要因素，調制青貯料適宜含水量是在67%～73%，此時赤峰地區(qū)飼用玉米的初水分含量約為70%，是調制優(yōu)質青貯料的最佳刈割期。

3.2收獲精料刈割期選擇 飼用玉米春播出苗后，經(jīng)過14個旬齡的生長發(fā)育至10月上旬子粒產(chǎn)量和經(jīng)濟系數(shù)達到峰值，此時是赤峰地區(qū)飼用玉米收獲精料的適宜刈割期。

3.3調制青干草刈割期選擇 干物質積累是飼用玉米籽粒產(chǎn)量和秸稈產(chǎn)量形成的物質基礎，飼用玉米春播出苗后，經(jīng)過13個旬齡的干物質積累至9月下旬飼用系數(shù)達到峰值，籽粒產(chǎn)量接近峰值，植株莖葉大部分仍保持綠色，此時刈割既能收獲籽粒，調制出的飼用玉米秸稈青干草又具有綠色、氣味芳香的青干草。因此，赤峰地區(qū)如果用飼用玉米調制青干草應選擇在9月下旬刈割為宜。

[1] 陳寶書.牧草飼料作物栽培學[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社,2001.

[2] 趙紅巖，杜運芹，李艷，等.發(fā)展飼料玉米前景廣闊[J].內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)科技，2004(4)：40-41.

[3] 趙淑芬，孫啟忠，韓建國，等.內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯帶適宜飼用作物新品種篩選[J].草業(yè)科學，2005，22(11)： 60-65.

[4] 岳德榮.科技創(chuàng)新與玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展[J].玉米科學,2006(5)：1-3.

[5] 戴景瑞.我國玉米發(fā)展的前景與對策[J].作物雜志,1998(5)：6-11.

[6] 魏湜，曲文祥.秸桿飼料玉米[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科學技術出版社，2009.

[7] 馬尚耀,曲文祥,蘇菊萍，等.雜交玉米種子生產(chǎn)技術[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科學技術出版社,2009.

[8] 莫惠棟.農(nóng)業(yè)試驗統(tǒng)計[M].上海:上?？茖W技術出版社,1984.

[9] 高之仁.數(shù)量遺傳學[M].成都:四川大學出版社,1986.

[10] 榮廷昭，朱孝達，唐富玉.農(nóng)業(yè)試驗與統(tǒng)計分析[M].成都:四川科學技術出版社，1993.

[11] 蓋鈞鎰.試驗統(tǒng)計方法[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2000.

[12] 唐啟義，馮光明.實用統(tǒng)計分析及其DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)[M].北京：科學出版社，2002.

[13] 陳玉香，周道瑋，張玉芬，等.東北農(nóng)牧交錯帶玉米適宜收獲方式的研究[J].草業(yè)科學,2005,22(9)：61-65.

[14] 王守義，宿令，郭風法，等.甜玉米秸桿最佳青貯時期的研究[J].安徽農(nóng)業(yè)科學，1999，27(1)：88-89.

[15] 方勇，程林潤，朱璞，等.施肥處理對南方青貯玉米產(chǎn)量和植株性狀的影響[J].草業(yè)科學，2010，27(3)：98-101.

[16] 常宏，王漢寧，張金文，等.玉米品種真實性和純度鑒定的SSR標記多重PCR體系優(yōu)化[J].草業(yè)學報，2010，19(2)：204-211.

[17] 孟飛，李萬蒼，形會琴，等.玉米頂腐病害調查取樣及其經(jīng)濟產(chǎn)量損失評估方法的探討[J].草業(yè)科學，2010，27(4)：149-153.