國審青貯玉米品種綜合性狀評價及發(fā)展趨勢

吳 欣，許海良，陳 威，劉素玲

（開封市農(nóng)林科學(xué)研究院，河南 開封 475004）

0 引言

青貯玉米是較飼草、牧草更利于提高產(chǎn)奶率和產(chǎn)肉率的牛、羊等食草動物的青貯飼料。與其他動物飼料相比，青貯玉米具有營養(yǎng)豐富、適口性好、非結(jié)構(gòu)性碳水化合物含量高、單位面積干物質(zhì)產(chǎn)量高等特點，收獲指數(shù)達(dá)普通玉米的1.5～2.0 倍。每天按一定配比量飼喂牛羊及家禽等，可提高產(chǎn)奶率和產(chǎn)肉率。歐美等畜牧業(yè)發(fā)達(dá)國家廣泛使用青貯飼料，非常重視青貯玉米的加工和利用[1]。如法國、德國、意大利每年青貯玉米種植面積占玉米總種植面積的80%以上[2]。荷蘭每年種植17.7萬hm2左右的玉米，基本不收獲籽粒，全部用作青貯飼料。英國種植玉米也全部為青貯玉米。美國青貯玉米種植面積在230 萬～460 萬hm2之間，占玉米總種植面積的7.2%～12%[3]。俄羅斯青貯飼料的80%由玉米加工而成[4]。加拿大青貯玉米種植面積達(dá)190萬hm2。

中國長期以來受傳統(tǒng)糧飼觀念的影響，一直以籽粒高產(chǎn)為主要育種目標(biāo)，20世紀(jì)50年代開始以普通玉米秸稈青貯或黃貯用作牛羊等冬季飼料，但沒有進(jìn)行育種方面的相關(guān)研究，80年代之前沒有真正的青飼型玉米品種。直到1977年中國科學(xué)院作物所引進(jìn)‘墨白1號’，中國青貯玉米的研究開始起步[5]。隨后，1985年北京市審定了‘京多1號’，1988年遼寧審定了‘遼原1號’、‘龍牧1號’等青貯玉米品種。“七五”期間，中國將青貯玉米育種列入國家科技攻關(guān)計劃，以多稈多穗、青枝綠葉、莖葉多汁、富含糖分、適口性好和生物產(chǎn)量高為主要育種目標(biāo)[6]。2002年啟動全國青貯玉米區(qū)試以后，中國選育的青貯玉米品種多為單穗單株型。2015年農(nóng)業(yè)部在全國10 個省區(qū)啟動了“糧改飼”試點工作。隨著中國加強(qiáng)青貯玉米的培育，越來越多的品種通過審定，如‘中北青貯410’、‘奧玉青貯5102’、‘京科青貯301’、‘鄭青貯1號’、‘豫青貯23’及‘雅玉’系列等青貯玉米品種。盡管如此，中國青貯玉米播種面積占玉米總播種面積的比例也僅由原來的2.6%上升到3.0%，與發(fā)達(dá)國家相差甚遠(yuǎn)。農(nóng)業(yè)部2016年發(fā)布的《全國種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整規(guī)劃（2016—2020年）》中提出，調(diào)減籽粒玉米，擴(kuò)大青貯玉米種植面積，到2020年青貯玉米面積要達(dá)到167萬hm2[7]。當(dāng)前青貯玉米育種目標(biāo)除生物產(chǎn)量和品質(zhì)目標(biāo)外，提倡以糧飼通用型玉米為主，既可以保證單位面積的生物產(chǎn)量，也能保證其充足的淀粉含量，提高營養(yǎng)品質(zhì)。青貯玉米發(fā)展空間巨大，這將是中國未來玉米產(chǎn)業(yè)的主要發(fā)展方向之一。

1 青貯玉米品種分類

1.1 根據(jù)定義分類

青貯玉米從定義上可分為兩種。第一種是指在玉米生長到乳熟期至蠟熟期期間，植株水分含量在60%～70%時，從地面上15～20 cm處刈割，收獲玉米整株，對包括果穗在內(nèi)的整株玉米進(jìn)行青貯，使其進(jìn)行乳酸菌發(fā)酵后，用于飼養(yǎng)食草動物的玉米品種。包括專用青貯玉米品種和糧飼通用玉米品種。第二種是指待田間玉米籽粒成熟后，先收獲籽粒，再將收獲籽粒后的秸稈進(jìn)行青貯或黃貯，通過乳酸菌發(fā)酵后，用于飼養(yǎng)食草動物。一般指糧飼兼用玉米品種。

1.2 根據(jù)利用情況分類

根據(jù)利用情況可將青貯玉米分為專用型、糧飼通用型和糧飼兼用型。專用型一般植株高大、綠葉面積多，加工成青貯飼料后口感好、柔嫩多汁、品質(zhì)好、生物產(chǎn)量高，由于對籽粒產(chǎn)量要求不高，類似于飼草，所以專用型青貯玉米只適宜做青貯飼料用。糧飼通用型指既可以收獲籽粒用作糧食或其他，也可以作為專用青貯玉米加以利用。糧飼通用型一般籽粒產(chǎn)量和整株生物產(chǎn)量均較高，營養(yǎng)價值比專用青貯玉米高。糧飼兼用型指玉米成熟后，先收獲玉米籽粒，然后將植株進(jìn)行青貯或黃貯，用作動物飼料。由于糧飼兼用型品種是收獲果穗后再進(jìn)行青貯或黃貯，所以營養(yǎng)利用率會比全株青貯降低15%左右。糧飼兼用型玉米一般籽粒產(chǎn)量較高，生物產(chǎn)量一般，主要是收獲籽粒用于糧食、工業(yè)或配方飼料。

1.3 根據(jù)生長特性分類

綜觀中國青貯玉米育種歷程，根據(jù)植株生長特性可將專用型青貯玉米品種分為分枝型[8]，如分枝型‘玉米70號’；多稈多穗型，如‘京多1號’[9]、‘科多四號’[10]及‘科多’系列；分蘗型[11]，如‘龍牧5 號’；多穗型[12]，如‘科多8號’；分蘗多穗型[13]，如：‘晉牧1號’、‘新青1號’、‘新青 2 號’、‘新青 3 號’；單稈單穗型，如‘中北青貯410’、‘中農(nóng)大青貯67號’等。2002年后通過國審的青貯玉米品種均為單稈單穗型。目前以選育單稈單穗型青貯玉米品種為主。糧飼通用型和糧飼兼用型青貯玉米品種均為單稈單穗型。

2 國審青貯玉米品種及主要性狀分析

從2002年國家啟動青貯玉米審定程序至2017年，共有28 青貯玉米品種通過國審。其中2004年審定4個，2005年審定 3 個，2006年審定 8 個，2007年審定 6個，2008年審定5個，2009年和2017年分別審定1個，審定較多年份主要集中在2006—2008年。2010—2016年期間沒有青貯玉米品種通過國審，主要原因為2007年以后區(qū)域試驗對照種由‘農(nóng)大108’更換為‘雅玉青貯8號’和‘雅玉青貯26號’，由原來的糧飼兼用型更換為專用型青貯玉米作對照，生物產(chǎn)量標(biāo)準(zhǔn)提高、品質(zhì)等審定標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生變化，種植密度增加，導(dǎo)致參試品種達(dá)標(biāo)難度增大，中間試驗沒有更高水平的青貯玉米品種突破。國審青貯玉米品種綜合性狀見表1。

3 青貯玉米綜合品質(zhì)評價指標(biāo)

中國青貯玉米新品種中間試驗主要通過測定粗蛋白含量、中性洗滌纖維(NDF)含量和酸性洗滌纖維(ADF)含量來評價青貯玉米的品質(zhì)。粗蛋白提供動物所需的蛋白質(zhì)，其含量越高，品質(zhì)越好[14]。中性洗滌纖維含量越低，可供消化的物質(zhì)就越多[15]。酸性洗滌纖維是用來衡量干物質(zhì)消化率的指標(biāo)，其含量越高，干物質(zhì)消化率越低[16]。按照國家標(biāo)準(zhǔn)將青貯玉米品質(zhì)分為3級（見表2），三級以下判定為等外。2010年增加了淀粉含量一項指標(biāo)，要求淀粉含量一級≥25%，二級≥20%，三級≥15%。

表1 2002—2017年國審青貯玉米品種綜合性狀

表2 GB/T 25882—2010青貯玉米品質(zhì)分級及指標(biāo) %

4 國審青貯玉米品種綜合性狀評價

對28 個國審青貯玉米品種的種植密度、生物產(chǎn)量、品質(zhì)進(jìn)行綜合分析得出，2004—2017年生物產(chǎn)量逐步提高，種植密度逐步增加，品質(zhì)呈高—低—高的發(fā)展趨勢。

4.1 生物產(chǎn)量（干重）變化

根據(jù)潘金豹等[3]提倡的優(yōu)質(zhì)青貯玉米生物產(chǎn)量（干重）≥25000 kg/hm2的標(biāo)準(zhǔn)，2004—2006年國審的15個青貯玉米品種，生物產(chǎn)量均低于優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。2007年國審6個青貯玉米品種，‘金剛青貯50號’生物產(chǎn)量超過優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)為28806 kg/hm2。2008年國審5 個青貯玉米品種，有3個超過優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，分別是‘桂青貯1號’、‘鐵研青貯458’和‘津青貯0603’。2009年和2017年國審的2個青貯玉米品種，生物產(chǎn)量均高于優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)?？傮w來講，生物產(chǎn)量從2004—2017年間呈現(xiàn)逐步增加的趨勢（圖1）。這表明，育成的青貯玉米品種生物產(chǎn)量越來越高，這與品種的品質(zhì)不斷提升和種植密度的增加密不可分。

4.2 種植密度變化

從圖2 可以看出，青貯玉米的種植密度2004年為45000 株/hm2，2005—2007年為 60000 株/hm2，2008—2009年在 60000～67500 株/hm2之 間 ，2017年達(dá)75000株/hm2，呈逐步上升趨勢。種植密度增加有助于提高青貯玉米的生物產(chǎn)量，提高單位面積產(chǎn)出率，但要求品種有過硬的抗病性和抗倒性。

4.3 品質(zhì)分析

4.3.1 中性洗滌纖維含量變化 中性洗滌纖維含量呈現(xiàn)低—高—低的趨勢（圖3）。2006—2008年審定19個青貯玉米品種，中性洗滌纖維含量集中在45%～50%之間。只有2006年審定的‘中農(nóng)大青貯GY4515’、‘三北青貯 17’、‘京科青貯 301’和‘鄭青貯 1 號’4 個青貯玉米品種的中性洗滌纖維含量小于45%，達(dá)一級優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。2004、2005、2009、2017年共審定了 9 個青貯玉米品種，中性洗滌纖維含量均小于45%，在一級優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。分析結(jié)果認(rèn)為，2007—2008年間審定品種的中性洗滌纖維含量較高，品質(zhì)較其他年份差。

4.3.2 酸性洗滌纖維含量變化 以酸性洗滌纖維含量為指標(biāo)劃分優(yōu)質(zhì)青貯玉米。從圖4 中可以看出，酸性洗滌纖維含量亦呈低—高—低的變化趨勢。2004、2005、2009年審定8 個青貯玉米品種，酸性洗滌纖維含量均小于23%，達(dá)一級優(yōu)質(zhì)。2006—2008年審定的19個青貯玉米品種，有4 個品種酸性洗滌纖維含量在23%～26%之間，達(dá)二級標(biāo)準(zhǔn)，占審定品種的21%。其他為一級優(yōu)質(zhì)。2017年審定的‘大京九26’平均酸性洗滌纖維含量為17.91%，高于一級優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)。表明隨著審定標(biāo)準(zhǔn)更加規(guī)范，青貯玉米品種的品質(zhì)越來越好。

圖1 歷年國審青貯玉米品種生物產(chǎn)量（干重）變化圖

圖2 歷年國審青貯玉米品種種植密度變化圖

4.3.3 粗蛋白含量變化 以粗蛋白含量大于7.0%為劃分優(yōu)質(zhì)青貯玉米的標(biāo)準(zhǔn)。從圖5 中可以得出，審定的28個青貯玉米品種，粗蛋白含量均在優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)以上。

圖3 歷年國審青貯玉米品種中性洗滌纖維含量變化圖

圖4 歷年國審青貯玉米品種酸性洗滌纖維含量變化圖

圖5 歷年國審青貯玉米品種粗蛋白含量變化圖

5 結(jié)論及展望

5.1 結(jié)論

綜合28個國審青貯玉米品種的生物產(chǎn)量、中性洗滌纖維含量、酸性洗滌纖維含量和粗蛋白含量，有6個品種的生物產(chǎn)量超過25000 kg/hm2，12 個品種為品質(zhì)一級優(yōu)質(zhì)，24個青貯玉米品種的酸性洗滌纖維含量達(dá)一級優(yōu)質(zhì)，蛋白質(zhì)含量均在優(yōu)質(zhì)范圍內(nèi)。其中，‘雅玉青貯79491’和‘大京九26’生物產(chǎn)量超過25000 kg/hm2的同時品質(zhì)達(dá)一級優(yōu)質(zhì)。隨著種植密度增加，生物產(chǎn)量不斷增加，中性洗滌纖維含量有所增高，隨著國內(nèi)育種家對青貯玉米研究的不斷深入，青貯玉米育種目標(biāo)更加明確，選育出的青貯玉米品種質(zhì)量越來越好。然而由于中國青貯玉米育種起步晚，目前還存在品種質(zhì)量參差不齊，數(shù)量少，有些品種適口性差，品質(zhì)達(dá)不到牧業(yè)的要求等問題，所以有品種無市場的情況也時有發(fā)生。

5.2 中國青貯玉米育種展望

隨著畜牧業(yè)的發(fā)展，需要更多優(yōu)質(zhì)青貯玉米品種應(yīng)用于生產(chǎn)。未來青貯玉米育種任務(wù)艱巨，以糧飼通用青貯玉米為主要育種目標(biāo)，糧飼之間互相轉(zhuǎn)換，更能適應(yīng)市場經(jīng)濟(jì)的要求，保證農(nóng)民穩(wěn)定收入。Cox、Cuomo、路海東、章建新等專家對青貯玉米種植密度做了大量的試驗研究，結(jié)果表明，在一定范圍內(nèi)，增加種植密度有利于改善青貯玉米的營養(yǎng)品質(zhì)，提高干物質(zhì)含量。但是粗蛋白會有所降低，纖維素含量會有所增加，為了達(dá)到產(chǎn)量和品質(zhì)兼優(yōu)，種植密度在75000～105000株/hm2為最佳[17-21]。

潘金豹等[3]認(rèn)為，青貯玉米育種的目標(biāo)應(yīng)是：適時收獲（乳熟期至蠟熟期）的青貯玉米，干物質(zhì)含量在30%～40%之間，干物質(zhì)產(chǎn)量不低于25000 kg/hm2；粗蛋白含量大于7.0%、淀粉含量高于28%、中性洗滌纖維含量小于45%、酸性洗滌纖維含量小于22%、木質(zhì)素含量小于3.0%、離體消化力大于78%和細(xì)胞壁消化力大于45%。目前國家中間試驗要求檢測黃淮海組青貯玉米莖腐病、南方銹病、彎孢菌葉斑病、瘤黑粉病，東華北中晚熟組青貯玉米大斑病、莖腐病、絲黑穗病和灰斑病，西南組青貯玉米大斑病、小斑病、莖腐病、紋枯病、灰斑病和南方銹病。對于高感莖腐病的品種更是一票否決。

另外，果穗是青貯玉米淀粉的主要來源和產(chǎn)量的重要組成部分，所以果穗對青貯玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)有著至關(guān)重要的作用。潘金豹、杜志宏等[3,22]認(rèn)為果穗質(zhì)量占整個植株干重的40%～60%，并且果穗所占比例越大，青貯品質(zhì)越好。品質(zhì)優(yōu)良的青貯玉米雜交種應(yīng)該具有果穗較大、生物產(chǎn)量高等特點。育種與養(yǎng)殖相結(jié)合，要考慮養(yǎng)殖業(yè)需求，探討并選育真正適合牲畜業(yè)需求的優(yōu)質(zhì)青貯玉米品種。