不同玉米品種的不同器官和上3/4植株生物產(chǎn)量的比較研究

劉 婕， 馬麗潔， 姜淑貞， 張 瑋， 李會(huì)榮*

（1.山東省畜產(chǎn)品質(zhì)量安全中心，山東濟(jì)南250100；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，山東泰安271018）

玉米富含可溶性無氮浸出物和粗脂肪，可利用能值高，全株均可廣泛用于飼喂各種畜禽，平均利用率超過85%，是名副其實(shí)的“飼料之王”。Ramessar（2008）認(rèn)為，玉米籽實(shí)作為家畜飼料能夠顯著提高肉、蛋、奶的平均產(chǎn)量及營養(yǎng)品質(zhì)。玉米秸稈經(jīng)青貯、黃貯、氨化、糖化等一系列生物技術(shù)處理后，可直接飼喂草食和反芻動(dòng)物（張衛(wèi)，2016）。我國每年平均可持續(xù)生產(chǎn)約2000億千克玉米秸稈，是潛在的飼料資源。因此，加速推進(jìn)“以糧代飼”，擴(kuò)大青貯玉米的種植面積，提高玉米加工飼料的綜合利用水平，可以解決我國優(yōu)質(zhì)飼草資源不足以及玉米資源過剩的問題，促使養(yǎng)殖業(yè)健康快速的發(fā)展。同時(shí)加強(qiáng)玉米優(yōu)良品種的選育，“為養(yǎng)而種、以養(yǎng)定種”，提升草食畜牧業(yè)的發(fā)展品質(zhì)（徐文暉等，2018）。優(yōu)化畜牧業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)，加速推進(jìn)現(xiàn)代畜牧業(yè)技術(shù)的轉(zhuǎn)型升級(jí)，對(duì)促進(jìn)農(nóng)村農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)健康的發(fā)展具有極其重要的意義。于康震（2017）認(rèn)為，加快“糧改飼”的推行已成為降低農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)成本的現(xiàn)實(shí)選擇。本試驗(yàn)旨在通過比較分析鄭單958、魯單9088、大京九3912和登海605不同器官的生物學(xué)產(chǎn)量，為我國“糧改飼”政策的實(shí)施提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料 選擇鄭丹958、魯單9088、大京九3912和登海605玉米，達(dá)到完熟期后刈割采樣作為試驗(yàn)材料。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 刈割采樣時(shí)每個(gè)品種種植區(qū)根據(jù)長勢的不同分為4個(gè)不同的地塊，每個(gè)地塊測產(chǎn)面積為2 m×2 m，距離地面10 cm刈割。將每個(gè)地塊獲得的植株稱取總重量，然后選有代表性的10株分為上3/4莖、下1/4莖、葉片（含葉鞘）和果穗四部分，并分別稱重。稱重好的各部分用網(wǎng)兜裝好，然后置于光線充足通風(fēng)良好的環(huán)境中60 d，得到風(fēng)干樣品。粉碎過60目篩，篩上物用研缽研碎混入樣品，裝樣本瓶待用。

1.3 樣品測定 參考張麗英《飼料分析與檢測技術(shù)-第四版》測定玉米植株不同部位的干物質(zhì)、蛋白質(zhì)和能量水平。干物質(zhì)測定使用恒溫（103±2）℃干燥法，蛋白質(zhì)測定使用凱氏定氮法，能量測定使用氧彈測熱計(jì)。根據(jù)以上數(shù)據(jù)推算四個(gè)玉米品種不同器官和上3/4全株的生物產(chǎn)量。

1.4 玉米生物產(chǎn)量的計(jì)算 根據(jù)種植密度計(jì)算新鮮植株產(chǎn)量。根據(jù)不同玉米、不同器官新鮮和絕干基礎(chǔ)蛋白質(zhì)和能量水平、各器官所占全株的比例，計(jì)算玉米新鮮和絕干生物產(chǎn)量和不同器官中蛋白質(zhì)和能量的生物產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析 采用SAS 9.2軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，組間差異采用單因素方差分析（oneway ANOVA）程序，多重比較采用Duncan氏法進(jìn)行，P<0.05為差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 不同玉米品種不同器官和上3/4植株產(chǎn)量不同玉米品種的不同器官和上3/4植株產(chǎn)量見表1。新鮮和干物質(zhì)基礎(chǔ)上，登海605的上3/4莖、下1/4莖、葉片（含葉鞘）、果穗和上3/4植株的產(chǎn)量均顯著高于其他品種（P<0.05）。新鮮基礎(chǔ)上，大京九3912的上3/4莖、下1/4莖和上3/4植株的產(chǎn)量均顯著高于魯單9088（P<0.05）。干物質(zhì)基礎(chǔ)上，大京九3912的上3/4莖、下1/4莖、葉片（含葉鞘）和上3/4植株的產(chǎn)量均顯著高于鄭丹958和魯單9088（P<0.05）?？傮w上，登海605在干物質(zhì)基礎(chǔ)上的上3/4的植株產(chǎn)量較大京九3912提高18.97%（P<0.05），大京九3912較鄭丹958和魯單9088分別提高17.97%和21.57%（P<0.05）。

表1 不同品種玉米不同器官和上3/4的植株產(chǎn)量g/株

2.2 不同玉米品種不同器官和上3/4植株的單位土地面積產(chǎn)量 不同玉米品種不同器官和上3/4植株的單位土地面積產(chǎn)量見表2。新鮮和干物質(zhì)基礎(chǔ)上，登海605的上3/4莖、下1/4莖、葉片（含葉鞘）、果穗和上3/4植株的單位土地面積產(chǎn)量均顯著高于其他品種（P<0.05）；大京九3912的上3/4莖、下1/4莖、葉片（含葉鞘）和上3/4植株的單位土地面積產(chǎn)量均顯著高于魯單9088（P<0.05）。干物質(zhì)基礎(chǔ)上，大京九3912的上3/4莖、葉片（含葉鞘）和上3/4植株的單位土地面積產(chǎn)量均顯著高于鄭丹958（P<0.05）。新鮮基礎(chǔ)上，鄭丹958的上3/4莖、下1/4莖、葉片（含葉鞘）和上3/4植株的單位土地面積產(chǎn)量均顯著高于魯單9088（P<0.05）。干物質(zhì)基礎(chǔ)上，登海605上3/4植株的單位土地面積產(chǎn)量較大京九3912提高18.95%（P<0.05），大京九3912較鄭丹958和魯單9088分別提高17.99%和21.56%（P<0.05）。

表2 不同品種玉米不同器官和上3/4植株的單位土地面積產(chǎn)量t/hm2

2.3 不同玉米品種不同器官和上3/4植株的單位土地面積蛋白質(zhì)和總能產(chǎn)量 不同玉米品種不同器官和上3/4植株的單位土地面積蛋白質(zhì)和總能產(chǎn)量見表3。大京九3912的上3/4莖、葉片（含葉鞘）和果穗的蛋白質(zhì)和總能產(chǎn)量顯著高于鄭丹958和魯單9088（P<0.05）。登海605的上3/4莖、葉片（含葉鞘）、果穗和上3/4植株的蛋白質(zhì)和總能產(chǎn)量顯著高于魯單9088（P<0.05）。鄭丹958的上3/4莖和葉片（含葉鞘）的蛋白質(zhì)和總能產(chǎn)量顯著高于魯單9088（P<0.05）?？傮w上，登海605上3/4植株的單位土地面積蛋白質(zhì)和能量產(chǎn)量較大京九3912、鄭丹958和魯單9088分別提高28.33%、36.97%、44.47%和33.13%、37.99%、43.39%（P<0.05）。

表3 不同品種玉米不同器官和上3/4植株單位土地面積蛋白質(zhì)和能量產(chǎn)量

3 討論

長久以來，優(yōu)質(zhì)飼草料有效供給不足已經(jīng)成為限制我國草食性畜牧業(yè)健康發(fā)展的主要決定性因素之一。與此同時(shí)，玉米作為養(yǎng)殖業(yè)市場需求量最大的飼料原料卻又存在資源大量過剩的問題。研究表明，按照飼料技術(shù)要求進(jìn)行生產(chǎn)的全株玉米單位面積的營養(yǎng)物質(zhì)總量利用效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于玉米籽實(shí)和秸稈，并能有效縮減牛羊等草食性家畜飼草料供需不足的缺口，大幅度降低飼料生產(chǎn)成本（鄭愛榮等，2017；宋錫章，2003）。

3.1 不同玉米品種對(duì)上3/4植株產(chǎn)量的影響馬赟花等（2010）研究表明，整個(gè)生育期內(nèi)單位面積葉片中干物質(zhì)的累積量是先增后降，而莖稈、籽粒干物質(zhì)累積量均為線性增長。華晶忠等（2019）研究表明，相同生產(chǎn)條件下不同品種玉米的產(chǎn)量差異顯著。朱韻哲等（2013）研究表明，不同栽培密度可顯著影響玉米的產(chǎn)量，但密度和品種交互效應(yīng)所造成的產(chǎn)量差異并不顯著。本試驗(yàn)結(jié)果表明，干物質(zhì)基礎(chǔ)上，登海605的莖上3/4、莖下1/4、葉片（含葉鞘）、果穗和上3/4植株在單位土地面積內(nèi)的產(chǎn)量較魯單9088和鄭丹958分別提高66.67%、28.82%、60.81%、36.52%、44.60%和12.75%、15.87%、54.57%、44.99%、40.34%，與文獻(xiàn)結(jié)果一致。作物產(chǎn)量本質(zhì)上是其累積光合作用產(chǎn)物的過程，作物光合作用的最終產(chǎn)物是干物質(zhì)，在一定范圍內(nèi)，干物質(zhì)累積率越高，產(chǎn)量就越高（楊立杰等，2017；趙昇等，2015）。馬國勝等（2005）研究表明，玉米干物質(zhì)積累量能夠決定其生物學(xué)產(chǎn)量的高低。Ottariano等（1981）也提出，玉米產(chǎn)量的限制因子是干物質(zhì)累積的速率，由此可知，要達(dá)到玉米高產(chǎn)就必須實(shí)現(xiàn)干物質(zhì)增產(chǎn)。吳蘭英等（2016）通過正交優(yōu)化設(shè)計(jì)，明確了在品種、肥料和密度中，玉米品種對(duì)產(chǎn)量的影響最為顯著。本研究中，無論新鮮還是干物質(zhì)基礎(chǔ)上，四種玉米上3/4植株的產(chǎn)量和單位土地面積的產(chǎn)量順序均為：登海605>大京九3912>鄭丹958>魯單9088。

3.2 不同玉米品種對(duì)上3/4植株蛋白質(zhì)及總能產(chǎn)量的影響 通過雜交進(jìn)行玉米品種的選育和種植，是實(shí)現(xiàn)玉米高產(chǎn)、高質(zhì)和高效的重要舉措。長期以來，我國玉米育種的目標(biāo)都是提高糧食產(chǎn)量，而忽視了研究玉米秸稈產(chǎn)量、改良玉米秸稈與玉米籽粒的品質(zhì)以及玉米全株的利用，從而造成了玉米利用率低，玉米資源不平衡等問題。加強(qiáng)對(duì)玉米秸稈產(chǎn)量的研究、玉米秸稈與玉米籽粒品質(zhì)的改良以及玉米全株的利用，增加玉米籽粒和玉米秸稈的粗蛋白質(zhì)含量，提升全株利用率，是可以充分有效利用過剩資源的可行方法（王空軍等，2005）。趙博等（2005）研究表明，不同玉米品種間的粗蛋白質(zhì)含量存在著本質(zhì)的差異。華晶忠等（2019）通過對(duì)不同品種玉米間營養(yǎng)成分的對(duì)比，證實(shí)不同品種玉米蛋白質(zhì)含量存在顯著差異。高聚林等（2004）不僅證實(shí)不同類型玉米粗蛋白質(zhì)的含量存在顯著差異，而且在同一時(shí)期不同品種玉米各器官的粗蛋白含量所占百分比差異也較大。本研究條件下，登海605的莖上3/4、葉片（含葉鞘）、果穗和上3/4植株在單位土地面積內(nèi)的蛋白質(zhì)產(chǎn)量較魯單9088和鄭丹958分別提高66.06%、54.98%、61.06%、44.47%和12.58%、5.97%、54.59%、36.77%，總能產(chǎn)量較魯單9088和鄭丹958分別提高65.95%、73.13%、60.95%、43.39%和12.65%、16.10%、54.40%、37.99%。

4 結(jié)論

鄭丹958、魯單9088、大京九3912和登海605四個(gè)玉米品種之間，不同器官和上3/4植株的產(chǎn)量、蛋白質(zhì)和總能產(chǎn)量差異顯著。總體上，登海605最優(yōu)，大京九3912次之，鄭丹958第三，魯單9088最差。登海605的上3/4植株的產(chǎn)量（包括蛋白質(zhì)和能量）較大京九3912、魯單9088和鄭丹958分別提高15.93%～24.89%、30.26%～30.84%和26.99%～28.75%。