收獲期對(duì)不同品種玉米生物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

徐燦陳永偉張敏王昊楊波哈蓉靳韋張戰(zhàn)勝楊宏波馬文禮

(1.寧夏農(nóng)墾農(nóng)林牧技術(shù)推廣服務(wù)中心，寧夏 銀川 750024；2.寧夏農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣總站，寧夏 銀川 750001)

玉米是我國(guó)重要的糧食及飼料作物[1,2]，也是深加工等工業(yè)行業(yè)的重要原料，因此，種植玉米對(duì)保障我國(guó)糧食及飼料安全起著重要作用[3-6]。近年來(lái)，隨著糧改飼的發(fā)展，各地玉米的種植利用不斷增加，但對(duì)于不同青貯玉米品種在收獲期的選擇上還不夠清晰。所以，研究不同品種在不同收獲期的干物質(zhì)量及品質(zhì)，對(duì)選擇適宜本地最佳青貯收獲期具有重要意義[7]。Ganoe K H等[8]研究表明,青貯玉米在不同收獲時(shí)期對(duì)干物質(zhì)的產(chǎn)量有較大影響，當(dāng)玉米籽粒在2/3乳線期到黑層出現(xiàn)時(shí)期收獲可獲得全株玉米的最高干物質(zhì)產(chǎn)量。Barlow J S等[9]研究認(rèn)為,干物質(zhì)含量達(dá)到27%～30%時(shí)是青貯玉米收獲的適宜時(shí)期。吳建宇等[10]、趙遵陽(yáng)[11]研究表明，隨著青貯玉米乳線下移，籽粒中碘值上升，粗蛋白含量下降，秸稈中的中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、木質(zhì)素含量逐漸上升，水溶性碳水化合物、粗蛋白等含量逐漸下降。這說明隨著收獲期的延長(zhǎng)，青貯籽粒及秸稈的品質(zhì)隨之下降。郝玉蘭等[12]測(cè)定不同收獲期下青貯玉米的生物產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)變化，結(jié)果表明，隨著收獲期的推遲，植株含水量不斷下降，干物質(zhì)含量不斷上升，粗蛋白含量下降，中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量的變化呈現(xiàn)為先增加后降低的趨勢(shì)。張吉旺等[13]研究了收割期對(duì)不同青貯玉米品種的影響，提出選擇優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)的品種并根據(jù)能量和營(yíng)養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)合理地利用青貯玉米的生物學(xué)產(chǎn)量，同時(shí)并重質(zhì)量，根據(jù)實(shí)際生產(chǎn)需求選擇適宜的收獲期。寧夏回族自治區(qū)青貯玉米品種較多，收獲多以統(tǒng)一青貯收獲期為主，對(duì)不同青貯玉米品種收獲期研究較少，難以發(fā)揮不同青貯玉米品種特性。本研究旨在通過對(duì)寧夏回族自治區(qū)12個(gè)青貯玉米品種在不同收獲期收獲后進(jìn)行干物質(zhì)含量及品質(zhì)分析，探究不同品種青貯玉米用作飼料的品質(zhì)優(yōu)劣，以及適宜收獲的最佳收獲期，以期為研究區(qū)選出優(yōu)質(zhì)青貯飼料品種，并確定最佳收獲期，提高青貯飼料的品質(zhì)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地點(diǎn)設(shè)在平吉堡農(nóng)場(chǎng)農(nóng)五隊(duì)，地處銀川市西南14km，N38°24′，E106°01′。地形由黃河沖擊平原高階地和沖積扇形成，由西南向東北傾斜高差29m，海拔1120m，年均降雨量169mm，年平均氣溫為8.5℃，≥10℃的活動(dòng)積溫為3298.1℃，年日照時(shí)數(shù)為3000h，無(wú)霜期160d左右。土壤類型為淡灰鈣土，土壤質(zhì)地為輕壤土。土壤pH為8.7，有機(jī)質(zhì)含量14.0g·kg-1，全氮0.88g·kg-1，水解氮為64mg·kg-1，速效磷為32.9mg·kg-1，速效鉀為174mg·kg-1，全鹽2.64g·kg-1。

1.2 供試材料

1.2.1 供試品種

“興貯88”“興禾16”“正業(yè)8號(hào)”“SN211”“豐大709”“京科968”“錦潤(rùn)919”“LB101”“綠博6號(hào)”“寧單31號(hào)”“銀玉238”“銀玉439”。

1.2.2 肥料

尿素(N：46%)，水溶性磷酸一銨(N：12%，P2O5：61%)，硫酸鉀(K2O：52%)，硫酸鋅(EDTA-ZnSO4·7H2O)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)與方法

試驗(yàn)采用完全隨機(jī)設(shè)計(jì)，共設(shè)12個(gè)處理，不設(shè)重復(fù)，每小區(qū)種植8行玉米(長(zhǎng)45m，寬4.4m)，四周設(shè)置保護(hù)行，共計(jì)占地0.247hm2。采用滴灌水肥一體化條件下寬窄行種植模式，寬行70cm，窄行40cm。統(tǒng)一種植密度，株距為20cm。各處理施肥時(shí)間、灌溉條件以及其他管理措施同大田。

1.4 指標(biāo)測(cè)定

1.4.1 收獲期

青貯玉米收獲期按照乳線出現(xiàn)位置進(jìn)行收獲，分別為Ⅰ期：乳線剛出現(xiàn)時(shí)；Ⅱ期：乳線至籽粒1/3處；Ⅲ期：乳線至籽粒1/2處。

1.4.2 干重測(cè)定

每個(gè)品種各取5株青貯玉米進(jìn)行全株收割，切碎后分別裝入紙袋稱鮮重；105℃殺青30min，80℃烘至恒重后稱取干重。

1.4.3 品質(zhì)測(cè)定

每個(gè)品種選取長(zhǎng)勢(shì)均勻一致的植株5株，切碎混勻稱鮮重，105℃殺青30min后，80℃烘干至恒重，測(cè)定干重；后粉碎過40mm篩，用于測(cè)定品質(zhì)分析。粗蛋白(CP)測(cè)定采用半微量凱氏定氮法；中性洗滌纖維含量(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量測(cè)定采用范式洗滌纖維法。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2020進(jìn)行數(shù)據(jù)整理統(tǒng)計(jì)，用SPSS 19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 收獲期對(duì)不同品種玉米生物產(chǎn)量的影響

由表1可知，供試12個(gè)青貯玉米品種的鮮重在不同收獲期表現(xiàn)差異顯著，在Ⅰ期表現(xiàn)為“京科968”顯著高于其它品種，與“SN211”“銀玉238”差異不顯著。在Ⅱ期表現(xiàn)為“銀玉238”顯著高于其它品種，與“銀玉439”差異不顯著。在Ⅲ期表現(xiàn)為“SN211”顯著高于其它品種，與“寧單31號(hào)”“銀玉238”“銀玉439”差異不顯著。從同一品種不同收獲期來(lái)看，隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，供試青貯玉米品種鮮重整體呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)。

從同一收獲期不同品種看，所有供試青貯玉米品種間的干重表現(xiàn)差異顯著，Ⅰ期表現(xiàn)為“LB101”>“正業(yè)8號(hào)”>“銀玉439”>“京科968”>“豐大709”>“興貯88”>“興禾16”>“寧單31號(hào)”>“綠博6號(hào)”>“銀玉238”>“錦潤(rùn)919”>“SN211”，其中，以“LB101”顯著高于“錦潤(rùn)919”和“SN211”，與其它品種差異不顯著。Ⅱ期表現(xiàn)為“銀玉238”>“銀玉439”>“綠博6號(hào)”>“京科968”>“LB101”>“豐大709”>“興禾16”>“寧單31號(hào)”>“正業(yè)8號(hào)”>“SN211”>“興貯88”>“錦潤(rùn)919”，其中，“銀玉238”顯著高于“興貯88”“SN211”“錦潤(rùn)919”，與其它品種間差異不顯著。Ⅲ期表現(xiàn)為“銀玉238”>“銀玉439”>“京科968”>“綠博6號(hào)”>“LB101”>“錦潤(rùn)919”>“正業(yè)8號(hào)”>“寧單31號(hào)”>“豐大709”>“SN211”>“興禾16”>“興貯88”，其中，以“銀玉238”顯著高于其它品種，與“銀玉439”差異不顯著。

由表1可知，不同玉米品種的鮮干比在Ⅰ期為22%～31%，Ⅱ期為26%～33%，在Ⅲ期為31%～45%，所以，根據(jù)青貯玉米干鮮重，“正業(yè)8號(hào)”和“LB101”在Ⅰ期鮮干比達(dá)到30%以上，其余品種均低于30%，故可選擇在Ⅰ期收獲；“興禾16”“豐大709”“綠博6號(hào)”在Ⅱ期鮮干比達(dá)到30%以上，故可選擇在Ⅱ期收獲；“興貯88”“SN211”“京科968”“寧單31號(hào)”“銀玉238”“銀玉439”“錦潤(rùn)919”在Ⅲ期鮮干比達(dá)到30%以上，故可選擇在Ⅲ期收獲。

表1 收獲期對(duì)青貯玉米生物產(chǎn)量的影響

2.2 收獲期對(duì)不同品種玉米品質(zhì)的影響

由表2可知，隨著玉米收獲進(jìn)程的推進(jìn)，所有供試青貯玉米的粗蛋白含量整體呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)，且不同品種間下降幅度略有差異，在不同收獲期整體表現(xiàn)為“銀玉238”的粗蛋白含量顯著高于其它品種，其次為“寧單31號(hào)”和“興貯88”。

表2 收獲期對(duì)青貯玉米品質(zhì)的影響

不同青貯玉米品種間的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維隨著收獲期的推遲總體呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)，說明隨著青貯玉米成熟期的推進(jìn)，玉米秸稈逐漸老化，消化率逐漸下降，進(jìn)而影響動(dòng)物的采食量?！癝N211”“京科968”“寧單31號(hào)”“銀玉238”隨著生育進(jìn)程的推進(jìn)，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì)，可能因?yàn)檫@4個(gè)品種的生育期較長(zhǎng)，玉米秸稈老化程度較低。在供試12個(gè)青貯玉米中，以“興貯88”“興禾16”“正業(yè)8號(hào)”“銀玉238”“LB101”的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維在3個(gè)采收期表現(xiàn)都較低，整體表現(xiàn)較好，有利于動(dòng)物消化及進(jìn)食。

2.3 不同玉米品種適宜收獲期確定

我國(guó)發(fā)布的GB/T 25882-2010青貯玉米品質(zhì)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，主要以中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和粗蛋白含量指標(biāo)為分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)青貯玉米干鮮重、青貯玉米品質(zhì)及青貯玉米分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)綜合判定，見表1～3，確定不同青貯玉米適宜收獲期，見表4。

表4 青貯玉米適宜收獲期判斷

由不同玉米干鮮重和品質(zhì)可知，當(dāng)干重達(dá)到30%以上，品質(zhì)符合國(guó)家青貯玉米分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，鮮重越大越有利于農(nóng)戶。據(jù)綜合判定，“正業(yè)8號(hào)”和“LB101”根據(jù)干重，都可在Ⅰ期收獲，但是“正業(yè)8號(hào)”在Ⅰ期的品質(zhì)屬于國(guó)家二級(jí)，在Ⅱ期收獲時(shí)品質(zhì)屬于國(guó)家一級(jí)，故“正業(yè)8號(hào)”選擇在Ⅱ期收獲?！芭d禾16”“豐大709”“綠博6號(hào)”根據(jù)干重可在Ⅱ期收獲，且品質(zhì)屬于國(guó)家一級(jí)?！芭d貯88”“SN211”“京科968”“寧單31號(hào)”“銀玉238”“銀玉439”“錦潤(rùn)919”根據(jù)干重可在Ⅲ期收獲，其中“興貯88”“SN211”“寧單31號(hào)”“銀玉238”的品質(zhì)屬于國(guó)家一級(jí)，而“銀玉439”的品質(zhì)屬于國(guó)家三級(jí)，當(dāng)“銀玉439”在Ⅱ期收獲時(shí)，雖然品質(zhì)為國(guó)家一級(jí)，但干物質(zhì)含量較少，植株含水量大，不利于農(nóng)戶銷售。“京科968”根據(jù)干重可在Ⅲ期收獲，但品質(zhì)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)不符合國(guó)家規(guī)定，品質(zhì)較低?！板\潤(rùn)919”根據(jù)干重可在Ⅲ期收獲，但根據(jù)品質(zhì)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)來(lái)衡量，需在Ⅰ期收獲。

表3 青貯玉米分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)

3 討論

3.1 不同收獲期對(duì)玉米生物產(chǎn)量的影響

在生產(chǎn)實(shí)際中，除了品種本身的特性，青貯玉米收獲時(shí)期對(duì)產(chǎn)量和品質(zhì)有很大影響。不同收獲期對(duì)青貯玉米全株干物質(zhì)含量影響的研究結(jié)果比較一致，均隨收獲期的延遲，干物質(zhì)含量顯著遞增[15-18]。因此，生產(chǎn)上以干物質(zhì)含量作為判定收獲的方法是可行的。本試驗(yàn)中，玉米的收獲期主要在乳熟期-蠟熟期，進(jìn)一步根據(jù)玉米籽粒乳線的位置進(jìn)行劃分，共分為乳線剛出現(xiàn)(Ⅰ期)，乳線至籽粒1/3(Ⅱ期)處，乳線至籽粒1/2(Ⅲ期)處3個(gè)時(shí)期，在這3個(gè)不同收獲時(shí)期各青貯玉米全株干物質(zhì)含量表現(xiàn)差異顯著，說明青貯玉米植株中營(yíng)養(yǎng)成分含量與累積量受收獲期影響較大，收獲過早，雖然青貯玉米植株?duì)I養(yǎng)成分含量較高，但是干草產(chǎn)量低、鮮草含水率大，不利于青貯；收獲過晚，植株中營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)不能再生產(chǎn)，且養(yǎng)分由源向庫(kù)轉(zhuǎn)移受到限制，進(jìn)而導(dǎo)致產(chǎn)量和品質(zhì)降低。當(dāng)干物質(zhì)含量達(dá)到30%～35%為青貯玉米最適宜的收獲期，青貯玉米水分在65%～70%時(shí)最適合乳酸菌繁殖[19,20]。本試驗(yàn)結(jié)果表明,根據(jù)干鮮重含量，“正業(yè)8號(hào)”和“LB101”可在Ⅰ期左右收獲；“興禾16”“豐大709”“綠博6號(hào)”可在Ⅱ期左右收獲；“興貯88”“SN211”“京科968”“寧單31號(hào)”“銀玉238”“銀玉439”“錦潤(rùn)919”可在Ⅲ期收獲。

3.2 不同收獲期對(duì)玉米品質(zhì)的影響

玉米在生長(zhǎng)成熟的過程中，植株的營(yíng)養(yǎng)成分一直處于變化中，且營(yíng)養(yǎng)成分含量與累積量受收獲期影響較大。本試驗(yàn)中，隨著收獲期的延長(zhǎng)，不同品種玉米植株中粗蛋白含量呈下降的趨勢(shì)。這可能是因?yàn)橹仓暝谑斋@前期的光和效率高，合成蛋白質(zhì)能力較強(qiáng)，粗蛋白含量較高，而隨著收獲期的延長(zhǎng)，植株生長(zhǎng)發(fā)育和光合速率減弱，氮沉積能力下降[21]，部分含氮化合物向果穗流動(dòng)，碳水化合物在籽粒中大量積累，而籽粒的纖維含量和蛋白質(zhì)含量相對(duì)較低。因此，相對(duì)于整個(gè)植株而言，蛋白質(zhì)含量所占比列逐漸減少。根據(jù)粗蛋白含量的變化趨勢(shì)，青貯玉米收獲時(shí)間可適當(dāng)提前。

在本試驗(yàn)中，隨著青貯玉米收獲期的延長(zhǎng)，酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維整體呈現(xiàn)先下降后上升的趨勢(shì)。這可能是因?yàn)樵谑斋@前期，植物可溶性碳水化合物沉積的速度大于木質(zhì)化程度，籽粒在全株中所占比例不斷增加，纖維含量逐漸降低[22]，隨著收獲期的推遲，植株木質(zhì)化到一定程度時(shí)，可溶性碳水化合物增加幅度小于木質(zhì)化程度或不再增加，纖維含量逐漸升高。根據(jù)本試驗(yàn)中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量的變化趨勢(shì)，青貯玉米收獲時(shí)間應(yīng)把握在Ⅱ期左右。

3.3 不同品種玉米收獲期的確定

在收獲青貯玉米時(shí)，當(dāng)干物質(zhì)含量和品質(zhì)既可滿足農(nóng)戶需求又能達(dá)到國(guó)家品質(zhì)要求，此時(shí)收獲期為最佳時(shí)期。

4 結(jié)論

在本研究中，綜合考慮干鮮重和品質(zhì)等指標(biāo)得出,“LB101”“錦潤(rùn)919”選擇在Ⅰ期左右收獲；“興禾16”“正業(yè)8號(hào)”“豐大709”“銀玉439”“綠博6號(hào)”在Ⅱ期左右收獲；“興貯88”“SN211”“京科968”“寧單31號(hào)”“銀玉238”“銀玉439”在Ⅲ期左右收獲。此時(shí)各青貯玉米品種的生物產(chǎn)量高，飼用品質(zhì)好，適口性好，易于動(dòng)物消化吸收。