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)鍪袨槲覈拭C省隴東地區(qū)重要的畜牧業(yè)基地和皮毛集散地,近年來在政府政策的引導(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,且近年來該市牛飼養(yǎng)量的增長率一直保持在8%~10%[1]。然而,平?jīng)鍪泻0屋^高,地形多為山川、丘陵和溝壑等,地勢陡峭,無法放牧,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為陽光照射、雨雪沖刷或自身的呼吸作用等原因而大量流失營養(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)品的重要飼料來源。青貯玉米的果穗、莖、葉都可用作飼料,其產(chǎn)草量可達60~105 t/hm2。與普通籽實玉米相比,青貯玉米的產(chǎn)草量比籽實玉米高15~45 t/hm2,營養(yǎng)物質(zhì)可比籽實玉米多提供 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,并未引進種植青貯玉米,因此,該試驗旨在通過引進青貯玉米新品種,篩選出在該地區(qū)表現(xiàn)突出的品種并進行推廣種植,以補充當(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,為養(yǎng)殖場和養(yǎng)殖大戶提供更多飼料生產(chǎn)途徑,進而促進當(dāng)?shù)夭菔承竽翗I(yè)的發(fā)展。
參試品種10個,對照品種1個。品種及編號見表1。
試驗點設(shè)于平?jīng)鍪修r(nóng)業(yè)科學(xué)院高平試驗站,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,日照時數(shù)2201.4h,≥10℃活動積溫為2 800℃,無霜期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,團粒結(jié)構(gòu)、較松耕作層25 cm。耕作層有機質(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
表2 不同品種青貯玉米株高、莖粗及持綠性表現(xiàn)
采取完全隨機區(qū)組設(shè)計,11個品種各為一個處理,每個處理3個重復(fù),共設(shè)33個小區(qū),每小區(qū)面積10m×3.5 m,每2個小區(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”形隨機選取10株測量株高、莖粗、穗長、穗粗、穗位高、綠葉數(shù)、黃葉數(shù);5株測量穗重、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量鮮草量,每個小區(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)用來測定營養(yǎng)成分(CVAS飼料分析中心服務(wù)中心代測)。
2.1.1 株高、莖粗及持綠性比較:在進行農(nóng)藝性狀調(diào)查時,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;豫玉22、東單11號、瑞德1號、敦青貯28號和對照品種五谷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,收獲時綠葉數(shù)表現(xiàn)突出的品種為東單11號、瑞德1號和敦青貯28號,分別為 11.80、12.57和 11.17,相應(yīng)地,這 3個品種的綠葉率較大,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個品種的持綠性較強。
2.1.2 株重及莖、葉和穗所占比例:一般來說,植物的莖重占全株重的比例越大,說明其粗纖維含量越高;而葉重和穗重的比例越大,則說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、東單11號和豫玉22,其次是隴單4號、農(nóng)大375和敦青貯28號。葉重和穗重之和表現(xiàn)突出的品種有東單11號、敦青貯28號、豫玉22和隴單4號,均達到650 g以上。圖2為11個品種莖、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、鄭青貯1號、隴單4號、東單11號和豫玉22,均達到65%左右;比例最小的品種為瑞德1號,僅為50%。結(jié)合圖1和圖2可以看出,東單11號、敦青貯28號、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:植物的穗長和穗粗結(jié)合起來可以大概表征其籽粒產(chǎn)量。由表3可以看出,所有品種的穗長都較對照品種長,新疆華西、北農(nóng)青貯208、農(nóng)大375、瑞德1號的穗長均顯著高于對照品種;豫玉22的穗粗最大,其次是敦青貯28號;瑞德1號的穗位高較高,達到193.50 cm。豫玉22、隴單4號、鄭青貯1號和敦青貯28號這4個量品種的穗長和穗粗均表現(xiàn)較為突出,這也證實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,空稈幾乎沒有,豫玉22和東單11號的倒伏率較高,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,對照品種的籽粒產(chǎn)量顯著高于其他品種,其產(chǎn)量可達1 000.50 kg/667 m2,其次為甘玉801和新疆華西,其原因是這3個品種為糧飼兼用或籽用品種,進入生殖生長期較早,收割時營養(yǎng)接近完成再分配;鮮草量達到4 000 kg/667 m2以上的品種有瑞德1號、東單11號、北農(nóng)青貯208和敦青貯28號,表現(xiàn)最突出的是瑞德1號,可達4 589.95 kg/667 m2,其次是東單11號,為4 234.21 kg/667 m2;干草量達到2 500 kg/667 m2以上的品種有東單11號、瑞德1號和敦青貯28號。
青貯玉米的營養(yǎng)價值決定于其所含的營養(yǎng)成分。青貯玉米的營養(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,很難被動物消化,與消化率成負相關(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,決定著動物的飽腹度,與家畜的采食量成負相關(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號的粗纖維含量較高,對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號的粗蛋白含量最高,其次是瑞德1號、敦青貯28號、北農(nóng)青貯208和鄭青貯1號,含量都在8.00%以上。瑞德1號的淀粉含量顯著低于其他品種,粗脂肪含量也最低,對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,平時農(nóng)事操作對其也有較大的影響[7],如收獲時期、肥料配比和栽培密度。有研究表明,青貯玉米的最佳收割時期為乳熟末期,此時植株水分適宜,干物質(zhì)積累達到最大量,而營養(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,進而提高動物的生產(chǎn)性能[8-10]。
該試驗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統(tǒng)一收獲,此時糧飼兼用品種已處于蠟熟期,而青貯專用品種剛進入乳熟期,對照品種五谷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,籽實產(chǎn)量較高,而瑞德1號、北農(nóng)青貯208和敦青貯28號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,由于2017年8月下旬大約持續(xù)半個月的雨季、大風(fēng)等氣候原因會影響生育期長的品種的營養(yǎng)物質(zhì)積累和轉(zhuǎn)移,也可能影響了植物根系,進而影響植物的正常生育過程,導(dǎo)致所有品種的含水率都較低,收割時玉米植株有干死趨勢。
表4 不同品種青貯玉米營養(yǎng)成分
良好的營養(yǎng)品質(zhì)也是青貯玉米的必備特性,其中,粗纖維對反芻動物具有重要的意義,在瘤胃內(nèi)的降解速度較慢,可以吸附酸,減緩酸中毒[11]。青貯玉米前期生長緩慢,營養(yǎng)生長期較長,生殖生長較遲,持綠性好,營養(yǎng)物質(zhì)向籽實轉(zhuǎn)移也比較遲緩,所以相對于籽實玉米而言,可能青貯玉米秸稈中的營養(yǎng)成分較高。研究表明,高密度栽培會增加青貯玉米的產(chǎn)量而降低營養(yǎng)品質(zhì),營養(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]。
該試驗的11個品種中,瑞德1號和東單11號的粗蛋白含量高于其他品種,而瑞德1號的籽實產(chǎn)量又低,說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,這也證實了由于該品種的持綠性好,營養(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,該試驗的東單11號、瑞德1號和敦青貯28號產(chǎn)草量高、持綠時間長,且營養(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,及時調(diào)節(jié)收獲形式和內(nèi)容,靈活利用。