齊齊哈爾地區(qū)12個青貯玉米品種綜合評價

董 揚(yáng), 李旭業(yè), 閆 鋒, 趙富陽, 侯曉敏, 趙秀梅, 于 洋, 楊 瑩

(1.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院齊齊哈爾分院, 黑龍江 齊齊哈爾 161006;2.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)分院, 黑龍江 齊齊哈爾 161005)

齊齊哈爾地區(qū)是黑龍江省重要的畜牧養(yǎng)殖基地,主要以養(yǎng)殖牛、馬、羊等大型食草動物為主,隨著畜牧業(yè)不斷發(fā)展壯大,飼料短缺日益嚴(yán)重[1]。近年來,為了推廣應(yīng)用青貯玉米等優(yōu)質(zhì)飼草料飼喂技術(shù),降低養(yǎng)殖成本,構(gòu)建種養(yǎng)結(jié)合、糧草兼顧的新型農(nóng)牧業(yè)結(jié)構(gòu),黑龍江省農(nóng)業(yè)農(nóng)村廳制定了“糧改飼”政策。青貯玉米(ZeamaysL.)是畜牧業(yè)非常重要的粗飼料來源,具有生物產(chǎn)量高、纖維品質(zhì)好、持綠性好、干物質(zhì)和水分含量適宜等優(yōu)點(diǎn)[2]。黑龍江青貯玉米育種工作始于“七五”期間,起步較晚,目前育成有黑飼1號、龍輻單208、陽光1號等專用青貯玉米品種,由于這些品種育成年限相對較早,其生產(chǎn)性能、品質(zhì)已難以滿足目前青貯玉米生產(chǎn)需要,優(yōu)良青貯專用玉米品種的匱乏已經(jīng)成為齊齊哈爾地區(qū)畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的限制因素之一[3-4]。

針對某一生態(tài)條件下的新品種選育,費(fèi)時費(fèi)力,效率低下,難以短時間見效,而引種與育種相比時間短、投入少、見效快,是最經(jīng)濟(jì)的豐富本地區(qū)植物新優(yōu)品種的方法[5]。滕偉超等[6]在肇東地區(qū)對4個青貯玉米品種進(jìn)行了引種評價研究,結(jié)果表明,京科青貯665綜合表現(xiàn)最好,抗逆性強(qiáng),生物產(chǎn)量高,京科青貯301表現(xiàn)次之。鄭杭等[7]在大慶地區(qū)對15個青貯玉米品種進(jìn)行引種品比試驗(yàn),其中中原單32號和北玉青貯1號表現(xiàn)最佳。然而,針對某一特定生態(tài)區(qū)域下篩選出的優(yōu)良品種并不一定適應(yīng)其他生態(tài)區(qū)域,也就是說品種的適應(yīng)性都有一定的地域性,加之評價方法單一,以往的評價方法往往以青貯產(chǎn)量為評判依據(jù),缺少品質(zhì)、抗性等數(shù)據(jù)[8]?；谝陨蟽牲c(diǎn),為了能夠更加充分、全面地評價不同青貯玉米品種在齊齊哈爾地區(qū)的綜合表現(xiàn),本研究測定了12個青貯玉米品種的物候期、農(nóng)藝性狀、生產(chǎn)性能和營養(yǎng)品質(zhì),并利用模糊隸屬函數(shù)分析法對12個青貯玉米品種進(jìn)行綜合評價,以期篩選出適宜在齊齊哈爾地區(qū)種植的優(yōu)良青貯玉米品種。

1 材料與方法

1.1 參試材料

12個青貯玉米品種的名稱及育成單位詳見表1。

表1 12個青貯玉米品種名稱及育成單位

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)于2022年在黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)分院位于富拉爾基區(qū)的科技創(chuàng)新園區(qū)進(jìn)行,4月25日機(jī)械旋耕起壟,起壟同時施入225 kg/hm2磷酸二胺、75 kg/hm2磷酸二胺尿素作基肥。5月4日人工點(diǎn)播,7月2日結(jié)合最后一次中耕施入150 kg/hm2尿素作追肥。采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),小區(qū)面積10.8 m2(行長4 m,寬2.6 m),行距0.65 m,4行區(qū),3次重復(fù)。

1.3 測定內(nèi)容及方法

1.3.1農(nóng)藝性狀和生產(chǎn)性能指標(biāo)

于蠟熟期取樣收獲,從各小區(qū)中間行隨機(jī)選取10株測量農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量指標(biāo),農(nóng)藝性狀包括:株高、穗位高、綠葉數(shù)。稱取采樣植株地上部鮮重,折合鮮草產(chǎn)量,將鮮草樣品切成小段后放入烘箱中105 ℃殺青30 min,然后65 ℃下烘干至恒重,稱取干草重量,折合干草產(chǎn)量。

1.3.2營養(yǎng)指標(biāo)及飼草品質(zhì)

將青貯玉米秸稈干樣粉碎過40目篩,用于測定各項(xiàng)營養(yǎng)指標(biāo)。采用65 ℃烘干法測定干物質(zhì)含量,采用凱氏定氮法測定粗蛋白含量[9];采用范式洗滌纖維法測定中性洗滌纖維含量和酸性洗滌纖維含量[10]。

1.4 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)

用Microsoft Excel2019、SPSS19.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及方差分析。參照孫東雷等[11]的方法,運(yùn)用模糊隸屬函數(shù)和均方差系數(shù)賦予權(quán)重對參試品種進(jìn)行綜合評價,其中,鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量、干物質(zhì)、粗蛋白采用公式(1)計(jì)算,酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維采用公式(2)計(jì)算。具體公式如下:

Uij=(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)

(1)

Uij=1-(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)

(2)

式中:Uij表示i品種第j個指標(biāo)的隸屬函數(shù)值;Xij表示i品種第j個指標(biāo)值;Xjmax和Xjmin分別表示第j個指標(biāo)值中的最大值和最小值。

(3)

(4)

式中:Pj為第j個指標(biāo)的均方差系數(shù);Wj表示第j個指標(biāo)在所有指標(biāo)中的權(quán)重。

(5)

式中:Di表示第i個品種的綜合評價值,根據(jù)D值大小可以對各青貯玉米品種的綜合飼用表現(xiàn)進(jìn)行排序。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種青貯玉米的物候期

由表2可知,12個青貯玉米品種均能在齊齊哈爾地區(qū)完成整個生育期,各品種全生育期119～133 d不等。京科青貯301生育期最短,為119 d ,屬中熟品種,其他品種生育期為121～133 d,均屬晚熟品種,其中北農(nóng)青貯3740生育期最長,為133 d。各品種均于5月4日播種,除科青1號外,其余品種出苗期均集中在5月15日、5月16日。抽雄期在7月15日至7月27日,京科青貯301最早進(jìn)入抽雄期,各品種在抽雄1～3 d后進(jìn)入吐絲期,金嶺青貯10號和京科青貯301最早進(jìn)入吐絲期,蠟熟期在9月11日至9月25日,京科青貯301進(jìn)入蠟熟期最早,北農(nóng)青貯3740進(jìn)入蠟熟期最晚。

表2 不同品種青貯玉米的物候期

2.2 不同品種青貯玉米的農(nóng)藝性狀

由表3可知,參試品種間農(nóng)藝性狀均有顯著差異。12個青貯玉米品種的株高在282.20～331.57 cm之間,鑫鑫1號的株高最高,為331.57 cm,其中株高較高的品種還有京科青貯205、科青1號和先玉335;穗位高在105.74～155.18 cm之間,科青1號的穗位最高,為155.18 cm,顯著高于其他品種,其中穗位超過140 cm的品種還有金嶺青貯10號、迪卡159;綠葉數(shù)在12.32～15.52片之間,先玉335的綠葉數(shù)最多,為15.52片,金嶺青貯10號綠葉數(shù)次之,這兩個品種的綠葉數(shù)顯著高于其他品種。

表3 不同品種青貯玉米農(nóng)藝性狀

2.3 不同品種青貯玉米的生產(chǎn)性能

對參試青貯玉米品種的飼草產(chǎn)量進(jìn)行分析,結(jié)果(表4)表明,12個青貯玉米品種的鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量差異顯著,鮮草產(chǎn)量變化幅度為63.09～83.26 t/hm2,其中鑫鑫1號、京科青貯205鮮草產(chǎn)量超過80 t/hm2,分別為83.26,81.05 t/hm2,鮮草產(chǎn)量較高的品種還有金嶺青貯377、金嶺青貯10號。干草產(chǎn)量變化幅度為21.65～31.64 t/hm2,其中京科青貯205、鑫鑫1號干草產(chǎn)量超過30 t/hm2,分別為31.64 t/hm2,31.25 t/hm2,顯著高于其他品種,干草產(chǎn)量較高的品種還有科青1號、金嶺青貯377、中原單32。

2.4 不同品種青貯玉米的營養(yǎng)品質(zhì)

對參試青貯玉米品種的營養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行分析,結(jié)果(表5)表明,12個青貯玉米品種的干物質(zhì)含量、粗蛋白、酸性洗滌纖維及中性洗滌纖維差異顯著。干物質(zhì)含量變化幅度為32.14%～40.06%,其中中原單32、京科青貯205、科青1號的干物質(zhì)含量均超過39.00%,分別為40.06%,39.04%和39.03%,金嶺青貯10號的干物質(zhì)含量最低,為32.14%;粗蛋白變化幅度為7.26%～9.49%,其中中原單32、金嶺青貯10號、北農(nóng)青貯3740的粗蛋白含量較高,均超過9.00%,先玉335的粗蛋白含量最低,為7.26%;酸性洗滌纖維含量變化幅度為21.03%～26.64%,其中金嶺青貯10號、金嶺青貯377的酸性洗滌纖維含量較高,分別為26.64%,25.58%,顯著高于其他品種,金園15的酸性洗滌纖維含量最低,為21.03%;中性洗滌纖維含量變化幅度為37.85%～41.39%,其中迪卡159的中性洗滌纖維含量最低,為37.85%。

表5 不同品種青貯玉米的營養(yǎng)品質(zhì)

2.5 不同品種青貯玉米飼用綜合評價

為避免單一指標(biāo)的片面性,本試驗(yàn)將各參試品種的農(nóng)藝性狀(株高、穗位高、綠葉數(shù))、生產(chǎn)性能(鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量)與品質(zhì)指標(biāo)(干物質(zhì)含量、粗蛋白、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維)相結(jié)合,通過模糊隸屬函數(shù)將原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化,而后采用均方差系數(shù)賦予權(quán)重法綜合評價供試品種的綜合價值。結(jié)果顯示,將原始數(shù)據(jù)通過公式(1)、公式(2)進(jìn)行隸屬函數(shù)標(biāo)準(zhǔn)化(表6),然后通過公式(3)和公式(4)確定各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù),權(quán)重系數(shù)分別為株高9.82%、穗位高19.22%、綠葉數(shù)10.88%、鮮草產(chǎn)量12.16%、干草產(chǎn)量14.66%、干物質(zhì)7.91%、粗蛋白11.77%、酸性洗滌纖維9.73%、中性洗滌纖維3.86%,利用公式(5)計(jì)算出各參試品種的綜合評價值,供試品種的綜合評價值順序?yàn)榫┛魄噘A205>科青1號>金嶺青貯10號>中原單32>先玉335>金嶺青貯377>迪卡159>鑫鑫1號>沈玉801>北農(nóng)青貯3740>金園15>京科青貯301。

3 討 論

玉米熟期是決定品種示范推廣區(qū)域的重要性狀[12]。我國北方春播玉米早熟品種生育期為80～100 d,中熟品種為100～120 d,晚熟品種為120～150 d。本研究中,參試玉米品種均能進(jìn)入蠟熟期,全生育期在119～133 d之間,絕大部分品種屬晚熟型,在齊齊哈爾地區(qū)(≥10 ℃活動積溫為2 500～2 900 ℃)春季種植,完全可以保證成熟度。

全株生物產(chǎn)量是衡量青貯玉米生產(chǎn)性能的重要指標(biāo),一般來說,株高、穗位越高,綠葉數(shù),玉米的生物產(chǎn)量就越高[13-14]。孫震[15]研究認(rèn)為,玉米株高、穗位高和葉片數(shù)與生物產(chǎn)量呈顯著正相關(guān);柳斌輝等[16]研究表明,植株高大、莖稈粗壯、葉片數(shù)多的品種產(chǎn)量高。本研究中,京科青貯205和鑫鑫1號的株高和穗位高最高,因此其鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量在12個參試品種中最高,印證了前人研究觀點(diǎn)。生物產(chǎn)量不僅受基因型控制,同時也受到種植環(huán)境的影響[17]。本研究中,12個青貯玉米品種的鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量分別介于63.09～83.26 t/hm2、21.65～31.64 t/hm2之間,略高于滕偉超等[6]在同生態(tài)區(qū)對5個青貯玉米品種評價試驗(yàn)的產(chǎn)量結(jié)果,這可能是由于參試品種不同,基因型差異引起的。

全株玉米青貯飼料的粗蛋白、纖維含量是評價青貯玉米品質(zhì)的重要指標(biāo),一般來說,粗蛋白含量越高、中性洗滌纖維與酸性洗滌纖維含量越低,青貯飼料品質(zhì)越好[18]。參照國家青貯玉米品質(zhì)分級標(biāo)準(zhǔn)[19],參試品種中粗蛋白和中性洗滌纖維含量均達(dá)到一級優(yōu)質(zhì)標(biāo)準(zhǔn),綜合分析來看金嶺青貯377、金嶺青貯10號、科青1號、中原單32為二級優(yōu)質(zhì)青貯品質(zhì),其余品種均達(dá)到了一級優(yōu)質(zhì)青貯品質(zhì)。本研究中影響參試品種品質(zhì)分級的主要因素是酸性洗滌纖維,部分品種酸性洗滌纖維含量過高,可能和采收時期過晚有關(guān),具體原因還需進(jìn)一步分析探討。

本研究對12個青貯玉米品種的農(nóng)藝性狀、生產(chǎn)性能和營養(yǎng)品質(zhì)單項(xiàng)指標(biāo)比較后發(fā)現(xiàn),各單項(xiàng)指標(biāo)在各品種中呈現(xiàn)多樣性,難以通過單一指標(biāo)選擇最佳品種,而隸屬函數(shù)分析法克服了這一問題,并在青貯玉米評價中廣泛應(yīng)用[20-21]。實(shí)際生產(chǎn)中作物各性狀重要程度并不一致,為此,本研究利用均方差系數(shù)賦予各性狀不同的權(quán)重系數(shù),使綜合評價結(jié)果更為客觀、科學(xué)。在試驗(yàn)期間發(fā)生過一次強(qiáng)降雨大風(fēng)天氣,導(dǎo)致部分參試品種發(fā)生倒伏,可能對鮮草產(chǎn)量有一定影響,加之品種在年際間表現(xiàn)差異進(jìn)而影響評價結(jié)果,應(yīng)在下一年繼續(xù)進(jìn)行本試驗(yàn)并對今年的試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。由于本試驗(yàn)條件有限,考察的性狀較少,如果能將更多的性狀納入評判體系中,評價結(jié)果將更加客觀公正。

4 結(jié) 論

本試驗(yàn)對12份青貯玉米品種的農(nóng)藝性狀、生產(chǎn)性能及營養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行了研究,各品種在齊齊哈爾地區(qū)均能正常成熟,生長期間無大面積病蟲害發(fā)生。利用模糊隸屬函數(shù)對12個青貯玉米品種的農(nóng)藝性狀進(jìn)行綜合評價,發(fā)現(xiàn)京科青貯205、科青1號、金嶺青貯10號的綜合性狀表現(xiàn)最好,可在齊齊哈爾地區(qū)推廣種植。