全株玉米青貯收獲時(shí)期和留茬高度研究

王麗學(xué)，霍文娟，劉景喜，潘振亮，陳龍賓，韓 靜，馮 婧，孟繁瑞

（1.天津市畜牧獸醫(yī)研究所，天津300381；2.天津市畜禽健康養(yǎng)殖技術(shù)工程中心，天津300381）

全株玉米青貯收獲時(shí)期和留茬高度研究

王麗學(xué)1，2，霍文娟1，2，劉景喜1，2，潘振亮1，2，陳龍賓1，2，韓 靜1，2，馮 婧1，2，孟繁瑞1，2

（1.天津市畜牧獸醫(yī)研究所，天津300381；2.天津市畜禽健康養(yǎng)殖技術(shù)工程中心，天津300381）

適時(shí)合理收獲是進(jìn)行全株玉米青貯的重要環(huán)節(jié)之一。結(jié)合天津地區(qū)全株玉米的收獲現(xiàn)狀，在奶牛場收獲全株玉米過程中采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，對不同收獲時(shí)期和留茬高度下青貯前玉米進(jìn)行產(chǎn)量測定和營養(yǎng)成分分析。結(jié)果表明，隨著收獲期延長，全株玉米在74，78 d的鮮物質(zhì)量趨于穩(wěn)定，顯著高于70 d，干物質(zhì)量、干物質(zhì)含量及干物質(zhì)中淀粉、NDF和ADF含量顯著增加，粗蛋白含量顯著降低；隨著留茬高度增加，全株玉米干物質(zhì)量下降但差異不顯著，鮮物質(zhì)量和干物質(zhì)中NDF，ADF含量顯著降低，干物質(zhì)含量及干物質(zhì)中粗蛋白和淀粉含量顯著增加。根據(jù)總隸屬函數(shù)比較，最終確定以24 cm留茬高度為佳，但收獲期應(yīng)適當(dāng)延長至乳熟末期或蠟熟期。

全株玉米青貯；收獲時(shí)期；留茬高度；天津

全株玉米青貯營養(yǎng)豐富、適口性好、易消化且保存期長，可提高奶牛產(chǎn)奶量，減少疾病發(fā)生，同時(shí)可實(shí)現(xiàn)一年四季均衡供應(yīng)，保障奶業(yè)健康快速可持續(xù)發(fā)展，是目前我國奶牛養(yǎng)殖重要的優(yōu)質(zhì)粗飼料來源[1-5]。全株玉米的生物產(chǎn)量和青貯品質(zhì)的高低除與品種特性直接相關(guān)外，與其收獲時(shí)期和留茬高度的控制也密切相關(guān)。有研究報(bào)道，全株玉米收獲最佳時(shí)期為玉米灌漿期開始至玉米乳熟后期（1/2～3/4乳線期）[6-7]；也有研究表明，奶牛飼喂成熟度較高的全株玉米青貯可增加其干物質(zhì)消化率[8-9]，乳熟后期和蠟熟期收獲制作青貯組成的奶牛日糧的主要營養(yǎng)成分消化率均高于乳熟前期[8]；朱慧森等[10]綜合考慮養(yǎng)分含量與產(chǎn)量等對青貯玉米收獲期進(jìn)行研究，結(jié)果表明，青貯玉米宜在蠟熟期收獲，可以通過干物質(zhì)含量和干物質(zhì)產(chǎn)量簡單地確定青貯玉米適宜收獲時(shí)期。因此，一般要求全株玉米在含水量65%～75%時(shí)[11-12]（籽粒乳熟后期，至蠟熟初期收獲[13]。

全株玉米留茬過低會夾帶泥土進(jìn)而引起青貯腐敗，且其根部粗纖維含量過高、消化率低會降低奶牛采食量；留茬過高一方面會降低產(chǎn)量，影響經(jīng)濟(jì)效益，另一方面對耕種會有影響。相關(guān)研究表明，一般留茬高度控制在15 cm以上為好，同時(shí)也需要考慮地面平整情況和全株玉米干物質(zhì)含量[7]。

天津市作為我國奶業(yè)主產(chǎn)區(qū)之一，目前規(guī)模奶牛場和奶牛養(yǎng)殖小區(qū)已經(jīng)普及全株玉米青貯的應(yīng)用，現(xiàn)階段在保證青貯玉米高產(chǎn)的同時(shí)，對青貯品質(zhì)也提出了更高的要求。劉景喜等[14]曾對天津市包括寧河縣、寶坻區(qū)、大港區(qū)3區(qū)縣的6個(gè)青貯窖、每窖4個(gè)不同使用時(shí)間縱切面上的5個(gè)代表點(diǎn)全株玉米青貯營養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行評價(jià)，結(jié)果表明，天津地區(qū)全株玉米青貯干物質(zhì)含量為221.717 g/kg，這與全株玉米青貯最佳干物質(zhì)含量（25%～35%）還存在一定差距。

筆者在奶牛場全株玉米青貯收獲過程中設(shè)計(jì)試驗(yàn)，對全株玉米青貯前生物產(chǎn)量、干物質(zhì)及養(yǎng)分進(jìn)行檢測，同時(shí)增加了留茬高度的設(shè)計(jì)，旨在為天津地區(qū)合理生產(chǎn)和利用全株玉米青貯提供借鑒和指導(dǎo)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)域基本概況

試驗(yàn)于2013年在天津市西青區(qū)大寺鎮(zhèn)農(nóng)田進(jìn)行。區(qū)域內(nèi)地勢平坦、肥力中上且較均勻，前茬作物為冬小麥。玉米品種為巡天969，播種時(shí)間2013年6月10日，公頃播60 000株。

1.2 樣品采集和指標(biāo)分析

分別于2013年8月19，23，27日（奶牛場收獲區(qū)域內(nèi)全部玉米制作青貯），即播種后70，74，78 d進(jìn)行全株玉米樣品采集。樣地內(nèi)采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì)，不同收獲期（70，74，78 d）為主區(qū)，不同刈割留茬高度（距離地面的高度12，24，36，48 cm）為副區(qū)。根據(jù)各留茬高度隨機(jī)收獲全株玉米5株，作為5個(gè)重復(fù)，經(jīng)鍘刀切碎，分別稱單株鮮質(zhì)量，后直接置于鼓風(fēng)干燥箱中105℃殺青2 h，85℃烘至恒質(zhì)量，記錄其單株干質(zhì)量，計(jì)算其干物質(zhì)含量，根據(jù)單株鮮質(zhì)量和單株干質(zhì)量折算公頃鮮物質(zhì)量和公頃干物質(zhì)量。

烘干至恒質(zhì)量的全株玉米樣品粉碎后進(jìn)行粗蛋白、淀粉、粗灰分、中性洗滌纖維（Neutral Detergent Fiber，NDF）和酸性洗滌纖維（Acid Detergent Fiber，ADF）含量的分析。粗蛋白含量采用凱氏定氮法測定，淀粉含量采用蒽酮比色法測定[15]，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量采用Van Soest方法進(jìn)行測定。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

數(shù)據(jù)分析和圖表制作分別由IBMSPSS statistics 20.0和Microsoft Excel 2010軟件完成，數(shù)據(jù)均以“均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示。通過方差分析（Two-way ANOVA）對全株玉米生物產(chǎn)量和養(yǎng)分含量等指標(biāo)在主效應(yīng)（收獲時(shí)期和留茬高度）間的差異進(jìn)行分析，并用HSD對各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行多重比較分析（P＜0.05）。

隸屬函數(shù)[16-18]計(jì)算如下。

式中，X為全株玉米某一指標(biāo)測定值，Xmax和Xmin分別表示某一指標(biāo)測定的最大值和最小值，U（X）和U（X）反分別表示指標(biāo)X的隸屬函數(shù)和反隸屬函數(shù)。一般情況下，全株玉米鮮物質(zhì)量、干物質(zhì)量、干物質(zhì)含量、粗蛋白含量、淀粉含量與其產(chǎn)量和品質(zhì)呈正相關(guān)時(shí)，其隸屬函數(shù)運(yùn)用公式（1）計(jì)算，而灰分、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量與其產(chǎn)量和品質(zhì)呈負(fù)相關(guān)時(shí)，其隸屬函數(shù)運(yùn)用公式（2）進(jìn)行定量轉(zhuǎn)換，上述所有指標(biāo)的隸屬函數(shù)之和即可作為評價(jià)全株玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的綜合指數(shù)。

2 結(jié)果與分析

全株玉米收獲的3個(gè)時(shí)期70，74，78 d在生育期上分別處于1/4，1/3和1/2乳線期。

2.1 不同收獲時(shí)期和留茬高度全株玉米生物產(chǎn)量的變化

表1 收獲時(shí)期和留茬高度及二者交互效應(yīng)對全株玉米生物產(chǎn)量和養(yǎng)分含量的方差分析

經(jīng)方差分析結(jié)果表明，不同收獲期和留茬高度全株玉米的鮮物質(zhì)量之間顯著性分別達(dá)到顯著（P＜0.05）和極顯著（P＜0.001）水平，但二者交互效應(yīng)對其影響未達(dá)顯著水平；而干物質(zhì)量僅在不同收獲時(shí)期表現(xiàn)出極顯著差異（P＜0.001）（表1）。

由表2，3，4可知，隨著收獲期的延遲，全株玉米鮮物質(zhì)量表現(xiàn)為78 d高于74 d，但差異未達(dá)顯著水平，二者均顯著高于70 d，干物質(zhì)量和干物質(zhì)含量表現(xiàn)為78 d＞74 d＞70 d，其差異均達(dá)顯著水平。隨著留茬高度的增加，全株玉米鮮物質(zhì)量呈下降趨勢，除12，24 cm差異不顯著外其余處理均達(dá)顯著水平；干物質(zhì)量雖亦表現(xiàn)出下降趨勢，但差異均未達(dá)顯著水平；干物質(zhì)含量表現(xiàn)為上升趨勢，其中，48 cm與12，24 cm間差異達(dá)顯著水平。

表2 不同收獲時(shí)期和留茬高度全株玉米的鮮物質(zhì)量 t/hm2

表3 不同收獲時(shí)期和留茬高度全株玉米的干物質(zhì)量 t/hm2

表4 不同收獲時(shí)期和留茬高度全株玉米干物質(zhì)含量 %

2.2 不同收獲時(shí)期和留茬高度全株玉米營養(yǎng)成分的變化

試驗(yàn)所測營養(yǎng)成分包括粗蛋白、淀粉、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維，均以干物質(zhì)為基礎(chǔ)。經(jīng)方差分析表明，不同收獲期全株玉米的粗蛋白、淀粉、NDF和ADF含量變化均達(dá)極顯著水平；不同留茬高度除粗蛋白含量變化達(dá)顯著水平（P＜0.05）外，淀粉、NDF和ADF含量變化均達(dá)極顯著水平（P＜0.01）；而二者交互作用下僅NDF含量變化達(dá)顯著水平（P＜0.05）（表1）。

表5 不同收獲時(shí)期和留茬高度全株玉米干物質(zhì)中粗蛋白含量 %

表6 不同收獲時(shí)期和留茬高度全株玉米干物質(zhì)中淀粉含量 %

表7 不同收獲時(shí)期和留茬高度全株玉米干物質(zhì)中中性洗滌纖維含量 %

表8 不同收獲時(shí)期和留茬高度全株玉米干物質(zhì)中酸性洗滌纖維含量 %

由表5，6，7，8可知，隨著收獲期的延長，全株玉米淀粉、NDF和ADF含量均顯著增加，而粗蛋白含量則顯著降低。隨著留茬高度的增加，粗蛋白含量呈增加趨勢，其中，36，48 cm顯著高于12 cm；淀粉含量亦呈增加趨勢，其中，除24 cm與12，36 cm之間無顯著差異外，其余差異均達(dá)顯著水平；NDF和ADF含量呈下降趨勢，其中，除36 cm與48 cm之間無顯著差異外，其余差異均達(dá)顯著水平。

2.3 對全株玉米不同收獲時(shí)期和留茬高度的綜合評價(jià)

以隸屬函數(shù)對不同收獲時(shí)期和留茬高度進(jìn)行綜合評價(jià)，結(jié)果表明，隸屬函數(shù)隨著收獲期的延長呈上升趨勢，但差異未達(dá)顯著水平；而隨著留茬高度的增加，除36 cm與24，48 cm無顯著差異外，其余處理間差異均達(dá)顯著水平（表9）。

表9 不同收獲時(shí)期和留茬高度全株玉米隸屬函數(shù)分析

3 結(jié)論與討論

3.1 全株玉米收獲時(shí)期

適時(shí)收獲是獲取全株玉米生物最大產(chǎn)量和最高營養(yǎng)價(jià)值的關(guān)鍵[13]。植株含水量和干物質(zhì)含量是2個(gè)相對應(yīng)的量，是確定青貯玉米收獲適期的重要指標(biāo)，對產(chǎn)量和青貯飼料品質(zhì)有重要影響[19]。一般認(rèn)為，全株玉米宜在含水量65%～75%時(shí)收獲[11]，也就是籽粒乳熟后期（1/2～3/4乳線期）[6-7]至蠟熟初期收獲[13]。本研究結(jié)果表明，隨著收獲期延長，全株玉米鮮物質(zhì)量趨于穩(wěn)定，干物質(zhì)量、干物質(zhì)含量及干物質(zhì)中淀粉、NDF和ADF含量顯著增加，粗蛋白含量顯著降低，根據(jù)隸屬函數(shù)比較，以78 d（1/2乳線期）收獲為宜，但其含水量仍在75%以上，這與劉景喜等[14]對天津市全株玉米青貯進(jìn)行的調(diào)查研究結(jié)果（青貯后含水量78%左右）基本一致，說明天津地區(qū)在制作全株玉米青貯的過程中收獲時(shí)期含水量控制較差是影響其品質(zhì)的主要問題之一。

分析其原因，可能有如下幾點(diǎn)：收獲時(shí)正值雨季，降水對全株玉米含水量存在一定的影響；品種如糧用型、糧飼兼用型和飼用型之間存在一定差異；收獲時(shí)期雖達(dá)到鮮物質(zhì)量最大化，但營養(yǎng)品質(zhì)未達(dá)到制作優(yōu)質(zhì)青貯的理想水平。其中，氣候因素雖有影響但不是主要因素，且難以規(guī)避；品種和收獲時(shí)期是主要且可控因素。

3.2 全株玉米留茬高度

隨著留茬高度增加，全株玉米干物質(zhì)量變化不大，鮮物質(zhì)量和干物質(zhì)中NDF，ADF含量顯著降低，干物質(zhì)含量及干物質(zhì)中粗蛋白和淀粉含量顯著增加，總隸屬函數(shù)顯著增加，這與相關(guān)報(bào)道數(shù)據(jù)基本一致[7]。但根據(jù)本試驗(yàn)綜合考慮，以24 cm留茬最佳，因?yàn)橥ㄟ^總隸屬函數(shù)比較，36 cm與24 cm無顯著差異，48 cm雖顯著高于24 cm，但留茬過高會影響后茬作物種植。

3.3 天津市制作優(yōu)質(zhì)全株玉米青貯的建議

結(jié)合本研究數(shù)據(jù)結(jié)果，筆者建議天津地區(qū)全株玉米青貯收獲時(shí)期應(yīng)該適當(dāng)延長，其留茬高度在24 cm左右較為適宜。為避免種植者在產(chǎn)量收益上受到影響，建議在用全株玉米作青貯的區(qū)域，首先，可適當(dāng)增加其種植密度，推遲收獲期至乳熟末期和蠟熟期，可保持甚至增加原有收獲方式下的鮮物質(zhì)量。有研究表明，玉米整株利用的經(jīng)濟(jì)效益顯著高于完熟期收獲籽粒的經(jīng)濟(jì)效益[20]。針對天津地區(qū)的實(shí)際情況，可以考慮奶牛場與種植戶在種植前即達(dá)成協(xié)議，按全株玉米青貯的要求選擇品種并配以相應(yīng)的栽培管理方式，一方面可保障生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)玉米青貯，另一方面也保障了種植戶的效益。其次，全株玉米收獲時(shí)的留茬高度宜由原來的10～12 cm適當(dāng)提高至20 cm以上，可以在不影響全株玉米鮮物質(zhì)量的同時(shí)提高其綜合營養(yǎng)價(jià)值。

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Study on Harvesting Time and Stubble Height in the Harvesting Process of Whole-plant Corn Silage

WANG Li-xue1，2，HUO Wen-juan1，2，LIU Jing-xi1，2，PAN Zhen-liang1，2，CHEN Long-bin1，2，HAN Jing1，2，F(xiàn)ENG Jing1，2，MENG Fan-rui1，2
（1.Tianjin Animal Husbandry and Veterinary Research Institute，Tianjin 300381，China；2.Tianjin Technology and Engineering Center of Livestock and Poultry Healthy Breeding，Tianjin 300381，China）

Harvesting in the optimal time is one of the important processes in the whole-plant corn silage.Considered the current situation of whole-plant corn harvesting in Tianjin,the study designed an experiment including different harvesting times（70,74,78 d）and different stubble heights（12,24,36,48 cm）.In the experiment,the whole-plant corn yield was measured，and the dry matter,crude protein,starch,ADF and NDF content were analyzed.The results showed that with the extension harvesting time,the fresh yield of whole-plant corn increased and then remained at a stable level at 74,78 d,dry yield,dry matter content and the starch,NDF and ADF content increased significantly,while crude protein content decreased significantly.With the increased stubble height,the dry yield of whole-plant corn decreased,but the difference did not reach the significant level,fresh yield,NDF and ADF content reduced significantly,while dry matter,crude protein and starch content increased significantly.According to the total subordinate function comparison,finally confirmed that 24 cm stubble height was better,but the harvesting time should be appropriately extended to the end of milk ripeness or ripening period.

whole-plant corn silage;harvesting time;stubble height;Tianjin

S816.5＋3

A

1002-2481（2016）05-0609-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.05.10

2016-02-03

天津市科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目（13ZCZDNC00800）

王麗學(xué)（1983-），女，內(nèi)蒙古寧城人，助理研究員，主要從事草業(yè)科學(xué)研究工作?；粑木隇橥ㄐ抛髡摺?/p>