新疆伊犁河谷地區(qū)青貯玉米新品種篩選初報(bào)

劉 強(qiáng)，廖必勇，楊明花，達(dá)吾來(lái)，孟慶長(zhǎng)

（1.新疆伊犁哈薩克自治州農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所，新疆 伊寧 835000；2.江蘇省農(nóng)業(yè)科學(xué)院糧食作物研究所，江蘇 南京 210095）

伊犁河谷地處中緯度內(nèi)陸，屬大陸性溫帶氣候。玉米是本地區(qū)的主要糧食作物之一，種植面積從2011年 的8.9萬(wàn)hm2發(fā) 展 到2021年 的22.5萬(wàn)hm2，10年間增加了13.6萬(wàn)hm2；同時(shí)本地區(qū)還是新疆重要的畜牧養(yǎng)殖區(qū)。青貯玉米具有單位面積產(chǎn)量高、干物質(zhì)積累多、生產(chǎn)成本低、植物緩沖能力低、營(yíng)養(yǎng)豐富、貯藏期長(zhǎng)等優(yōu)勢(shì)，是發(fā)展草食家畜養(yǎng)殖業(yè)最重要的原料，也是首選的青貯作物，其生產(chǎn)和發(fā)展前景十分廣闊，具有重要的戰(zhàn)略價(jià)值[1-2]。

盡管近年來(lái)伊犁河谷玉米生產(chǎn)取得了一定的發(fā)展，但是存在引進(jìn)品種多亂雜、栽培技術(shù)不完善、水肥管理和病蟲害防治不到位等影響玉米高質(zhì)量發(fā)展的問題[3-4]。本地區(qū)玉米新品種自主選育水平不高，引進(jìn)鑒定育成品種在本地區(qū)的適應(yīng)能力，篩選適宜本地區(qū)的青貯玉米新品種迫在眉睫。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

對(duì)引進(jìn)的青貯玉米品種進(jìn)行3個(gè)點(diǎn)的大區(qū)適應(yīng)性試驗(yàn)，分別為伊犁州農(nóng)科所試驗(yàn)地、察布查爾縣瓊博樂鄉(xiāng)和伊寧縣溫亞爾鄉(xiāng)布列開村。試驗(yàn)不設(shè)重復(fù)，每個(gè)品種種植行數(shù)不少于12行，試驗(yàn)地周圍設(shè)4行保護(hù)行，每個(gè)品種種植面積至少0.67 hm2。

1.2 參試品種

參試品種列于表1，主要是西北地區(qū)審定或引進(jìn)的玉米品種以及近年來(lái)在本地區(qū)推廣面積較大的品種。

表1 供試玉米品種基本信息

1.3 播種及田間管理措施

選擇土地平整、肥力中等、具備滴灌條件的地塊。播種日期為2021年5月2日。根據(jù)不同品種設(shè)置不同播種密度（82500～112500株·hm-2）。施用底肥磷酸二銨375 kg·hm-2，硫酸鉀75 kg·hm-2，追肥按照尿素600 kg·hm-2，順滴管隨水滴肥；氮肥適當(dāng)后移[5]。全生育期統(tǒng)一灌水次數(shù)和灌水量，對(duì)病蟲草害進(jìn)行統(tǒng)防統(tǒng)治。

1.4 田間性狀調(diào)查及測(cè)產(chǎn)收獲

田間調(diào)查性狀包括生育期性狀、植株性狀、病蟲害抗性、產(chǎn)量性狀等。病害調(diào)查標(biāo)準(zhǔn)見《玉米病蟲害田間手冊(cè)》[6]?？共⌒苑旨?jí)采用9級(jí)制，記為1、3、5、7、9級(jí)，分別表示高抗、抗、中抗、感和高感。

2021年9月2日，采用青貯玉米收獲機(jī)收獲全部植株，留茬高度15cm，收獲后立即過(guò)磅稱質(zhì)量。取鮮樣約2 kg，105℃殺青，15 min后，70℃烘干至恒質(zhì)量，計(jì)算樣品含水率，根據(jù)樣品含水率折算小區(qū)生物干質(zhì)量。

1.5 青貯玉米品質(zhì)性狀測(cè)定

每個(gè)品種采用田間5點(diǎn)法取樣，玉米乳線為1/2處時(shí)，每點(diǎn)連續(xù)取10株，迅速切碎后，105℃殺青15 min后烘干，磨碎過(guò)100目篩，送新疆絲路康檢測(cè)技術(shù)服務(wù)有限責(zé)任公司進(jìn)行品質(zhì)性狀包括粗蛋白、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和干物質(zhì)含量檢測(cè)。凱氏定氮法測(cè)定粗蛋白質(zhì)(crude fiber,CP)含量，Van Soest法測(cè)定中性洗滌纖維(neutral detergent fiber,NDF)和酸性洗滌纖維(acid detergent fiber,ADF)含量，具體步驟參見GB/T6437—2002。根據(jù)地方標(biāo)準(zhǔn)DB15-T 956—2016對(duì)不同品質(zhì)性狀進(jìn)行賦分，并計(jì)算每個(gè)品種的品質(zhì)總分。

1.6 數(shù)據(jù)分析

用Microsoft Excel 2010進(jìn)行簡(jiǎn)單統(tǒng)計(jì)，使用R軟件(版本號(hào)：4.0.3)的GGEBiplotGUI程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行雙標(biāo)圖分析。

2 結(jié)果與分析

供試品種生育期及部分農(nóng)藝性狀見表2。所有品種的生育期平均為132 d，但是不同品種的生育期差異較大，‘先玉1225’平均生育期最短為127 d。生育期最長(zhǎng)為135 d，多為青貯專用品種，如‘桂青貯1號(hào)’、‘衡遠(yuǎn)Y4038’等。不同品種的株高（307±21）cm和穗位高（148±24）cm差異明顯。‘新沃1號(hào)’和‘賀豐5號(hào)’株高較高，且穗位也偏高；有倒伏或（和）倒折的風(fēng)險(xiǎn)。而‘勤玉58’和‘登海9號(hào)’的穗位較低。

表2 供試品種生育期及部分農(nóng)藝性狀（統(tǒng)一播種）

所有參試品種對(duì)莖腐病、蚜蟲和紅蜘蛛的抗性表現(xiàn)較好，為高抗或抗病級(jí)別（表3）。不同品種對(duì)黑粉病或絲黑穗病抗性表現(xiàn)有差異?！鹎噘A1號(hào)’黑粉病發(fā)病株率為10.0%，而‘賀豐5號(hào)’的絲黑穗病發(fā)病株率為10.1%，在生產(chǎn)上存在較大風(fēng)險(xiǎn)。

表3 供試品種多點(diǎn)試驗(yàn)抗病抗倒性表現(xiàn)

‘齊豐688’和‘登海9號(hào)’比其他品種倒伏率高，分別為45.0%和14.0%。而‘衡遠(yuǎn)Y4038’倒折率為15.9%，說(shuō)明這3個(gè)品種的抗倒性在本區(qū)域表現(xiàn)較差，不利于后期機(jī)械收獲。

從21個(gè)供試品種中篩選出鮮草和干草產(chǎn)量相對(duì)最高的5個(gè)品種：‘KXA4574’、‘科沃868’、‘強(qiáng)碩90’、‘中單909’和‘中禾107’（表4）?！泻?07’無(wú)論是鮮草產(chǎn)量還是干草產(chǎn)量均居首位?！畯?qiáng)碩90’的干草產(chǎn)量居第2位，‘科沃868’的鮮草產(chǎn)量居第2位?！甂XA4574’和‘中單909’的干草產(chǎn)量也相對(duì)較高。盡管‘齊豐688’干草產(chǎn)量居第3位，但是其倒伏率較高且生育期較長(zhǎng)，鮮草產(chǎn)量不突出?！d盛青貯188’干草產(chǎn)量位第4位，鮮草產(chǎn)量也不突出。

表4 供試玉米品種單位面積產(chǎn)量結(jié)果比較 t·hm-2

GGE分析可以揭示參試組合產(chǎn)量性狀與環(huán)境的互作效應(yīng)（圖1）?！挛?號(hào)’和‘中單909’的產(chǎn)量較低，相對(duì)穩(wěn)產(chǎn)性較好。而‘北玉1522’在伊寧縣的產(chǎn)量最高，表現(xiàn)出品種與環(huán)境互作效應(yīng)大。在參試品種中，‘中禾107’、‘強(qiáng)碩90’和‘KXA4574’的干草產(chǎn)量相對(duì)較高，穩(wěn)定性也較好。

圖1 GGE雙標(biāo)圖分析參試青貯玉米組合干草產(chǎn)量的表現(xiàn)和穩(wěn)定性

進(jìn)一步對(duì)抗病性好、抗倒性強(qiáng)的品種青貯品質(zhì)性狀進(jìn)行了檢測(cè)，結(jié)果見表5。根據(jù)我國(guó)現(xiàn)行青貯玉米審定標(biāo)準(zhǔn)，品質(zhì)要求整株粗蛋白含量≥7.0%、中性洗滌纖維含量≤40%、淀粉含量≥30%，大部分供試品種的粗蛋白含量達(dá)到或接近標(biāo)準(zhǔn)要求，僅個(gè)別品種中性洗滌纖維含量和淀粉含量達(dá)標(biāo)，可以同時(shí)滿足審定標(biāo)準(zhǔn)的品種更少。相比較而言，專用青貯玉米的品質(zhì)優(yōu)于其他品種。

表5 部分供試品種品質(zhì)檢測(cè)結(jié)果

綜合各個(gè)品種的生育期、農(nóng)藝性狀、抗病性、抗倒性、產(chǎn)量性狀以及青貯品質(zhì)性狀等因素，‘中禾107’、‘強(qiáng)碩90’、‘KXA 4574’和‘中單909’這4個(gè)品種可以作為伊犁河谷地區(qū)青貯玉米選用。

3 結(jié)論與討論

青貯玉米在畜牧業(yè)生產(chǎn)中具有不替代的優(yōu)勢(shì)。但是長(zhǎng)期以來(lái)，青貯玉米品種短缺，不能適應(yīng)牧區(qū)的要求。從籽粒玉米品種篩選兼用型青貯玉米品種成為一種過(guò)渡方法。但是這些品種即便生物量和抗性可以與專用型青貯玉米媲美，但多數(shù)品種青貯品質(zhì)達(dá)不到青貯玉米的標(biāo)準(zhǔn)。本研究中，僅個(gè)別專用型青貯玉米品質(zhì)達(dá)到國(guó)家青貯玉米審定標(biāo)準(zhǔn)?？尚械拇胧┦亲蚜Ｓ衩灼贩N與專用青貯玉米品種按一定比例混種混收。專用青貯品種生物產(chǎn)量高，但淀粉及干物質(zhì)含量偏低；籽粒玉米淀粉和干物質(zhì)含量高，但生物產(chǎn)量偏低；采取混種混收后，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)混播的生物產(chǎn)量明顯高于籽粒玉米，比專用青貯玉米稍高或相當(dāng)，但干物質(zhì)含量、含水率、果穗籽粒占比、淀粉含量等明顯高于專用青貯，提高了品質(zhì)，基本上可以滿足本地區(qū)需要。

為落實(shí)國(guó)家“糧改飼”農(nóng)業(yè)政策，加快建設(shè)伊犁河谷飼草料產(chǎn)業(yè)體系，推動(dòng)草畜產(chǎn)業(yè)全面升級(jí)，充分發(fā)揮好青貯玉米在種養(yǎng)結(jié)合方面的優(yōu)勢(shì)，助力玉米種植結(jié)構(gòu)調(diào)整和農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)性改革。青貯玉米為大力發(fā)展玉米畜牧業(yè)，推進(jìn)種養(yǎng)一體化發(fā)展發(fā)揮巨大作用，對(duì)推動(dòng)農(nóng)業(yè)增效農(nóng)民增收提供助力[7]。

搜集近年來(lái)伊犁州直種植表現(xiàn)較好的候選玉米品種21個(gè)。各試驗(yàn)點(diǎn)在相同的光熱水土資源條件下，統(tǒng)一管理，根據(jù)各品種耐密性采取不同品種不同密度，各品種采取高標(biāo)準(zhǔn)精量機(jī)械播種，高效增產(chǎn)技術(shù)，綜合綠色病蟲害防治技術(shù)，肥水一體化管理措施，篩選出適合州直的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)主推玉米品種，以期為廣大農(nóng)民群眾選擇優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)抗病品種提供科學(xué)依據(jù)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)畜牧業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，推動(dòng)伊犁河谷玉米產(chǎn)業(yè)高質(zhì)高效發(fā)展。結(jié)合生物干質(zhì)量、抗性及品質(zhì)等指標(biāo)分析，‘中禾107’、‘強(qiáng)碩90’、‘中單909’和‘KXA 4574’適宜在伊犁河谷地區(qū)推廣。

評(píng)價(jià)一個(gè)青貯玉米品種優(yōu)劣至少要有4個(gè)指標(biāo)：生物產(chǎn)量高、品質(zhì)好(干物質(zhì)含量適當(dāng)、淀粉含量高、粗蛋白含量相對(duì)高、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維低)、纖維的消化率高、品種的適口性好（持綠性好）[8]。高的淀粉含量和粗蛋白含量可以在同樣的條件下提供更多的能量，是決定玉米青貯飼用價(jià)值的重要基礎(chǔ)[9]。消化率是青貯玉米的重要品質(zhì)性狀，是大部分歐洲國(guó)家青貯玉米審定標(biāo)準(zhǔn)的評(píng)價(jià)指標(biāo)[10]。研究表明，青貯玉米莖稈的消化率與中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量存在著負(fù)相關(guān)性[11]。酸性洗滌纖維很難被動(dòng)物利用，其含量越低，青貯飼料消化率越高，營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也就越高[12]。高消化率意味著飼料高利用率。優(yōu)質(zhì)纖維是食草家畜的必要營(yíng)養(yǎng)物質(zhì),不僅僅在于它有利于反芻,更重要的是它的動(dòng)物可利用營(yíng)養(yǎng)。所以，在推廣全株青貯玉米的情況下,更要充分利用、吸收青貯玉米秸稈中優(yōu)質(zhì)纖維營(yíng)養(yǎng)。評(píng)價(jià)一個(gè)品種的質(zhì)量好壞,纖維消化率是一個(gè)十分重要的指標(biāo)[8]。

本研究結(jié)果是基于1年大區(qū)試驗(yàn)數(shù)據(jù)和部分關(guān)鍵指標(biāo)開展，為得出科學(xué)精確結(jié)論還需在此基礎(chǔ)上結(jié)合高產(chǎn)栽培技術(shù)方案繼續(xù)開展多年多點(diǎn)試驗(yàn)。