劉曉飛,田勝營,王衛(wèi)軍*,崔小平,張善磊,賴上坤
(1.宿遷市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,江蘇 宿遷 223800;2.江蘇省現(xiàn)代作物生產(chǎn)協(xié)同創(chuàng)新中心,江蘇 南京 210095)
玉米既是糧食作物,又是主要飼料作物,目前其全國產(chǎn)量的70%左右用作飼料。玉米主要分為普通籽粒玉米、青貯玉米,青貯玉米又分為糧飼兼用型玉米、糧飼通用型玉米及青貯專用型玉米。糧飼兼用型玉米主要指最佳收獲期內(nèi)先收獲玉米籽粒用作糧食或配合飼料,然后再收獲玉米的青綠莖葉,經(jīng)切碎加工或貯藏發(fā)酵調(diào)制成飼料飼喂以牛羊為主的草食家畜,是我國主要的畜牧飼料。長期以來,為了保障全國糧食安全,維護國家社會穩(wěn)定,我國玉米品種改良一直將籽粒產(chǎn)量作為品種選育的主要目標(biāo),忽視了籽粒收獲后莖葉青貯類型玉米品種的研究與應(yīng)用。而糧飼兼用型玉米很好地兼顧了經(jīng)濟產(chǎn)量和生物產(chǎn)量,不僅籽粒產(chǎn)量高,而且籽粒成熟時持綠性好,利于青貯,且營養(yǎng)價值豐富。通過代替部分普通玉米,在不減少糧食產(chǎn)量、不多占耕地面積的同時,糧飼兼用型玉米提供飼料資源,把種植業(yè)與畜牧業(yè)緊密聯(lián)系起來,促進了農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整。優(yōu)質(zhì)糧飼兼用型玉米品種可充分利用光熱和土地資源,提高效益和土地資源利用率,糧、草、飼功能兼?zhèn)洌曈脿I養(yǎng)成分豐富,效能和價值遠遠高于普通玉米和專用青貯玉米。
宿遷市是江蘇省的農(nóng)業(yè)大市,2020年玉米種植面積為7萬hm,總產(chǎn)達41.395萬t,有效保障了該市乃至全省糧食生產(chǎn)安全。根據(jù)宿遷市委、市政府《關(guān)于加速新一輪結(jié)構(gòu)調(diào)整發(fā)展生態(tài)高效農(nóng)業(yè)的意見》(宿[2017]1號)文件精神,全市增加高效作物品種種植面積6.67萬hm。加之宿遷市圍繞“穩(wěn)豬禽、擴牛羊、強特色”的畜牧業(yè)發(fā)展思路,不斷擴大草食牲畜養(yǎng)殖規(guī)模,預(yù)計玉米秸稈青貯等飼草作物年缺口在2萬hm左右,且需求缺口將進一步增大。因此,加強糧飼兼用玉米品種引進鑒定及推廣應(yīng)用,對于保障糧食安全、促進糧飼兼用玉米品種生產(chǎn)發(fā)展及畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展意義重大。
本試驗于2021年在江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院宿遷農(nóng)科所泗陽作物育種基地(118°69′E、33°69′N)進行,試驗地為沙壤土,有機質(zhì)含量16.3 g/kg,水解氮含量64.2 mg/kg,速效磷含量25.1 mg/kg,速效鉀含量85.6 mg/kg。供試材料為蘇玉22、蘇玉29、蠡玉88、江玉877(對照)、遷玉180。試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計,3次重復(fù),小區(qū)面積20 m,播前施用600 kg/hm復(fù)合肥作為基肥。于6月20日播種,種植密度為6.75萬株/hm(行、株距分別為0.60、0.25 m)。其他管理同高產(chǎn)田。生育期內(nèi),玉米生長發(fā)育正常,無水分、養(yǎng)分脅迫,未發(fā)生嚴重倒伏。10月8日收獲。
1.2.1 農(nóng)藝性狀調(diào)查。依據(jù)《江蘇省2021年玉米新品種區(qū)域試驗實施方案》中記載的標(biāo)準(zhǔn),于10月2日調(diào)查生育期、株型、株高、穗位高、雙穗率、空稈率、倒伏率、倒折率等。
1.2.2 田間抗性調(diào)查。依據(jù)《江蘇省2021年玉米新品種區(qū)域試驗實施方案》中記載的標(biāo)準(zhǔn),于不同病蟲害發(fā)生期內(nèi),對大小斑病、莖腐病、紋枯病、南方銹病、粗縮病、玉米螟進行抗性調(diào)查。
1.2.3 果穗性狀及產(chǎn)量測定。于籽粒蠟熟期末(即抽絲后40~50 d)收獲,較普通玉米收獲期早。每小區(qū)收獲5行,測定籽粒產(chǎn)量及青秸稈產(chǎn)量,折合公頃產(chǎn)量。
收獲后每小區(qū)選取10個有代表性的果穗考種,主要測定穗長、穗粗、穗型、穗行數(shù)、行粒數(shù)、粒型、粒色、軸色、千粒質(zhì)量、禿尖長、出籽率等。
采用Excel 2007軟件對試驗數(shù)據(jù)進行處理,使用SPSS 18.0進行統(tǒng)計分析。
由表1可知,5個品種的田間表現(xiàn)存在差異。2021年7—8月份,大暴雨較往年多、持續(xù)時間長,宿遷地區(qū)玉米生育進程及長勢均受到不同程度的影響,生育期以江玉877最短,僅100 d,蘇玉29表現(xiàn)出了較長的生育期,達到了105 d;5個品種的株高在236.0~257.0 cm,蠡玉88最高,達到257.0 cm;所有品種穗位高度在100.0 cm左右;株型以半緊湊為主,蘇玉22表現(xiàn)為緊湊株型;所有品種的雙穗率差異不明顯,對產(chǎn)量的影響有限;空稈率均未超過1%;倒伏率和倒折率均以蠡玉88最高,可能與銹病較重有關(guān),主要是中后期感病葉片和莖稈腐爛加速,容易倒伏。
表1 糧飼兼用玉米品種田間農(nóng)藝性狀
如表2所示,所有品種穗型、粒型、粒色一致。果穗長度以遷玉180最長,超過了19 cm,顯著地超過了其他品種,最短的蘇玉22也有17.6 cm;穗粗均超過了4.5 cm,說明5個品種均具備了籽粒高產(chǎn)的基本條件,其中蘇玉29、江玉877均達到了5.0 cm,2個品種差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義;蘇玉29、江玉877的穗行數(shù)均顯著高于其他3個品種,穗行數(shù)基本表現(xiàn)與穗粗成正比;行粒數(shù)表現(xiàn)與穗長成正比,遷玉180行粒數(shù)達到了38.7粒/行,顯著地高于其他品種,與其19.3 cm的穗長密切相關(guān);除了蘇玉22,其余品種千粒質(zhì)量均達到了300 g,其中遷玉180達到了346.5 g,較其他品種高出20 g以上,顯著高于其他4個品種;幾個品種的禿尖和出籽率相差不大。綜上可以看出,蘇玉29、江玉877、遷玉180 3個品種果穗性狀優(yōu)異。
表2 糧飼兼用玉米品種果穗性狀
經(jīng)過田間抗病蟲性鑒定(表3),5個品種田間抗性整體表現(xiàn)較好。除了蘇玉22感紋枯病、蠡玉88感南方銹病以外,2個品種對其他病害抗性均達到了中抗;其他3個品種對幾種病害同樣達到了中抗及以上水平:這為后期果穗采收后秸稈葉片持綠性提供了保障,可以增加青秸稈的收獲產(chǎn)量。
表3 糧飼兼用玉米品種田間抗性表現(xiàn)
由表4可知,在2021年因雨水較多不利于玉米生長的大災(zāi)年份,5個品種產(chǎn)量均超過了7 500 kg/hm,品種表現(xiàn)良好。這與它們自身較好的抗逆性密切相關(guān),特別是大風(fēng)大雨情況下基本沒有出現(xiàn)倒伏,再加上較好的抗病性,為較高的籽粒產(chǎn)量作好了鋪墊。產(chǎn)量最高的是遷玉180,顯著高于江玉877,極顯著高于蘇玉29、蠡玉88、蘇玉22,比產(chǎn)量最低的蘇玉22高出近8%,說明產(chǎn)量與果穗長度及千粒質(zhì)量緊密相關(guān)。江玉877籽粒產(chǎn)量9 013.78 kg/hm,顯著高于蠡玉88、蘇玉22,與蘇玉29差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義。好的青貯玉米,必須是好的籽粒玉米,同樣,好的糧飼兼用型玉米,首先必須是好的籽粒玉米,這與青貯飼料的品質(zhì)及我國保障糧食安全的特殊國情有關(guān)。
表4 糧飼兼用玉米籽粒產(chǎn)量表現(xiàn)
由表5可知,秸稈產(chǎn)量基本與株高成正比關(guān)系,所有品種秸稈產(chǎn)量均超過了45 000 kg/hm(3 000 kg/667 m),充分體現(xiàn)了作為糧飼兼用玉米的潛力。產(chǎn)量最高的是蘇玉29,超過了57 000 kg/hm,江玉877和遷玉180也都突破了54 000 kg/hm,3個品種間產(chǎn)量差異沒有達到高度統(tǒng)計學(xué)意義,但是3個品種極顯著地高于蘇玉22、蠡玉88。蘇玉29的產(chǎn)量顯著高于遷玉180,遷玉180與江玉877差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義。產(chǎn)量最低的是蠡玉88,株高雖然最高,但是后期南方銹病嚴重,達到了感病水平,秸稈特別是葉片枯萎嚴重,對青秸稈產(chǎn)量減產(chǎn)效果明顯。因此,面對不可預(yù)測的災(zāi)害性氣候條件時,抗性對糧飼兼用型玉米品種尤為重要,抗性就是產(chǎn)量,不光是籽粒,也包括秸稈,因為其收獲期較專用青貯玉米晚,后期秸稈含水量及發(fā)病自然也重。
表5 糧飼兼用玉米品種籽粒收獲后秸稈產(chǎn)量
隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整,養(yǎng)殖業(yè)快速發(fā)展,在保障糧食安全的前提下,需要積極調(diào)整畜牧產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu),不斷擴大草食牲畜養(yǎng)殖規(guī)模,穩(wěn)步提升生態(tài)健康養(yǎng)殖水平。至2020年底,宿遷市牛存欄6.37萬頭、出欄5.28萬頭,羊存欄12萬頭、出欄37.28萬頭,對于青貯飼料的需求逐年加大。而糧飼兼用型玉米是大力發(fā)展畜牧業(yè),在提倡“秸稈畜牧業(yè)”的形勢下,解決糧食供需矛盾,實現(xiàn)糧飼有效性供給的較好途徑。受新冠疫情影響,在全國各級政府都在積極保障糧食生產(chǎn)安全大環(huán)境下,糧飼兼用型玉米可以協(xié)調(diào)二者共同發(fā)展,在收獲籽粒保證糧食產(chǎn)量的前提下,秸稈又有較高的生物產(chǎn)量及營養(yǎng)價值,可以滿足畜牧業(yè)需求。同時,種植糧飼兼用型玉米彈性大、風(fēng)險小,可根據(jù)當(dāng)年的市場行情進行調(diào)整,農(nóng)民種植的穩(wěn)定性好、綜合效益顯著。
品種鑒定比較試驗表明,蘇玉22在株高、穗長、行粒數(shù)、千粒質(zhì)量等方面均不占優(yōu)勢,特別是千粒質(zhì)量、出籽率均最低,感紋枯病,最終沒有取得較好的秸稈產(chǎn)量,較江玉877(CK)減產(chǎn)8.58%,籽粒產(chǎn)量最低,較江玉877(CK)減產(chǎn)5.64%。蠡玉88在5個參試品種中株高最高,但是秸稈產(chǎn)量反而最低,較江玉877(CK)減產(chǎn)19.20%,主要是因為在灌漿后期,該品種南方銹病嚴重,大部分葉片、莖稈加速干枯腐爛,失去飼用價值。蘇玉29整體表現(xiàn)較好,取得了最高的秸稈產(chǎn)量57 211.19 kg/hm,比江玉877(CK)增產(chǎn)2.65%,差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義,籽粒產(chǎn)量較江玉877(CK)減產(chǎn)1.65%,同樣差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義。遷玉180田間整體表現(xiàn)較好,穗長、行粒數(shù)及千粒質(zhì)量均顯著地高于其他品種,同時抗性與江玉877(CK)相當(dāng),籽粒產(chǎn)量顯著高于江玉877(CK)及其他品種,達到了9 178.79 kg/hm,其秸稈產(chǎn)量較江玉877(CK)減產(chǎn)3.02%,差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義,因此,遷玉180既能保障籽粒產(chǎn)量、又能滿足秸稈青貯要求,適合糧飼兼用。
綜上所述,從田間農(nóng)藝性狀、果穗考種性狀、田間病害鑒定、籽粒產(chǎn)量、秸稈產(chǎn)量等方面綜合來看,蘇玉29雖然秸稈產(chǎn)量最高,但是籽粒產(chǎn)量較低;而蠡玉88、蘇玉22的秸稈產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量均較低,同時田間抗性水平較差;遷玉180、江玉877(CK)更加適合在當(dāng)?shù)胤N植,可能跟2個品種都是當(dāng)?shù)剡x育的有關(guān)。