劉 剛,張紅瑞,郭 凱,付 彤*,劉天學(xué)*
(1. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,河南鄭州 450002; 2. 河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧醫(yī)工程學(xué)院,河南 鄭州 450002)
隨著國家糧改飼政策的不斷推進(jìn),河南省由2016年8個試點(diǎn)縣參加國家“糧改飼”項(xiàng)目到2017年增至43個縣(區(qū)),總面積超過6.1 萬hm2,收貯優(yōu)質(zhì)飼草料275 萬t,基本實(shí)現(xiàn)奶牛規(guī)模養(yǎng)殖場青貯玉米全覆蓋。而篩選出適合河南種植的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)青貯玉米品種對于促進(jìn)該省糧改飼進(jìn)程具有重要意義。目前,青貯玉米的營養(yǎng)價(jià)值評定主要是測定飼料的化學(xué)組成,如干物質(zhì)、淀粉、粗蛋白質(zhì)、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維等[1]。國家青貯玉米區(qū)域試驗(yàn)從物候期、農(nóng)藝性狀、營養(yǎng)品質(zhì)和抗性指標(biāo)篩選青貯玉米品種。為了鑒選出適合河南地區(qū)種植的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)青貯玉米品種,本試驗(yàn)對17個在河南省作為青貯收獲的玉米品種產(chǎn)量性狀、青貯前后營養(yǎng)成分的變化進(jìn)行了比較研究。
供試的17個品種由河南農(nóng)業(yè)大學(xué)和鄭州市科大種業(yè)提供。品種為:鄭單958(ZD958)、先玉335(XY335)、先玉808(XY808)、恩喜愛298(EXA298)、渝青506(YQ506)、渝青3號(YQ3)、華裕859(HY859)、雅玉青貯79491(YY79491)、雅玉青貯8號(YY8,CK)、中單青貯29(ZD29)、西蒙707(XM707)、昊玉68(HY68)、豫青貯23(YQZ23)、北農(nóng)青貯208(BN208)、文玉3號(WY3)、金嶺17(JL17)、金嶺337(JL337)。
試驗(yàn)地位于鄭州市惠濟(jì)區(qū)韓董莊鎮(zhèn)河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧草試驗(yàn)基地(34°54′N,113°44′E),地處華北平原南部,黃河中下游,年平均氣溫14.2℃,年平均降水量649.9 mm,無霜期206~234 d。土壤為潮土。前茬作物為小麥,肥力中等。試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),小區(qū)面積60 m2,采用東西行向12行區(qū)種植,株距0.6 m,行距0.25 m,3次重復(fù)?;适┨旒姑夯ぜ瘓F(tuán)生產(chǎn)的復(fù)合肥(N:P:K=28:6:6)375 kg·hm-2。6月15日人工點(diǎn)播,每穴2粒,播種后灌溉保證全苗,三葉期間苗后67500株·hm-2。拔節(jié)期追施尿素225 kg·hm-2。病蟲害防治和除草同大田管理。
乳熟期調(diào)查小區(qū)內(nèi)連續(xù)10棵玉米的株高(地面到玉米雄穗頂端的距離)、穗位(地面到玉米穗柄的距離)、莖粗(玉米第三節(jié)間的最短距離)、棒三葉的葉面積之和(葉面積=0.7×葉長×葉寬)等農(nóng)藝性狀。每個小區(qū)取5個果穗,調(diào)查穗行數(shù)和行粒數(shù),換算籽粒產(chǎn)量和收獲指數(shù)(籽粒產(chǎn)量/植株干物質(zhì)產(chǎn)量)。在乳線為1/2高度時(shí),對每個小區(qū)避開邊行隨機(jī)選擇連續(xù)5株玉米并從近地面20 cm處砍斷稱取鮮草產(chǎn)量,用秸稈粉碎機(jī)粉碎并在充分混合均勻后裝入封口袋中真空保存,每個品種裝取6份。其中3袋放置在陰涼處3個月用于青貯發(fā)酵;3袋樣品冷凍保存用于測定干物質(zhì)含量,粉碎后過1.00 mm篩測定纖維含量,過0.425 mm篩測定粗蛋白和纖維等養(yǎng)分。采用65度烘干法測定青貯前后樣品的風(fēng)干干物質(zhì)含量,105℃條件下測定樣品的絕干干物質(zhì)含量(dry matter,DM)。凱氏定氮法測定粗蛋白質(zhì)(crude fiber,CP)含量,Van Soest法測定中性洗滌纖維(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。
數(shù)據(jù)采用SPSS 19.0單因素方差分析,并作Duncan多重比較。
由表1可見,17個品種中渝青3號鮮草產(chǎn)量較高,其次為雅玉8號、金嶺17和渝青506,這4個品種之間存在差異性,但顯著高于其他品種。渝青506干物質(zhì)產(chǎn)量最高,比對照高出18.68%。籽粒產(chǎn)量是決定玉米品質(zhì)的關(guān)鍵指標(biāo),HY859的籽粒產(chǎn)量最高,收獲指數(shù)反映了玉米淀粉含量的高低,XY335收獲指數(shù)最高,其次為HY859,YQ506,YQZ23。
表1 參試品種產(chǎn)量結(jié)果分析Table 1 Analysis of yield results of the experimental varieties
注:表中同列不同小寫字母分別表示差異顯著(p<0.05),下表同
Note:Different lowercase letters in the same column indicate significant difference at the 0.05 levels,the same as below
由表2可見,YQ3和YQ506株高顯著高于其它品種,ZD958最低;穗位較高的品種為YQ3和YQ506,穗位高的品種對抗倒伏能力較弱;YQ3莖直徑顯著高于其他品種;HY859和ZD29穗位葉顯著長于其它品種;YQ3和YY79491葉片寬度高于其它品種;而YY79491棒三葉面積顯著大于其他品種,YQZ23,JL337,XY335,XY808和ZD958的棒三葉面積顯著低于對照品種YY8。
由表3可見,鮮草產(chǎn)量與生育期、穗位、穗重、葉寬、穗位葉面積呈極顯著性正相關(guān),與株高、莖粗呈顯著相關(guān);干物質(zhì)產(chǎn)量與生育期、穗位、穗重呈極顯著正相關(guān),與株高、葉寬、穗位葉面積呈顯著相關(guān),與千粒重呈負(fù)相關(guān);生育期與株高、穗位、莖粗、穗重、葉寬、穗位葉面積呈極顯著正相關(guān),與穗粒數(shù)呈顯著正相關(guān);穗位與穗重、葉寬、葉面積呈顯著正相關(guān);莖粗與穗重、穗粗、穗行數(shù)、穗粒數(shù)、葉寬、葉面積呈顯著正相關(guān);鮮草產(chǎn)量和干物質(zhì)產(chǎn)量與葉長都沒有顯著性相關(guān)關(guān)系,而葉寬、葉面積與產(chǎn)量性狀的相關(guān)性都達(dá)到顯著水平。
表2 主要農(nóng)藝性狀比較Table 2 Comparison of main agronomic traits of maize
由表4可見,青貯后干物質(zhì)含量有下降趨勢,且YY8,YQ506,XY808,BN208和JL337顯著下降,但HY859,HY68和ZD958略有上升。粗蛋白質(zhì)含量除YQ506外,其它玉米品種增幅在0.38% ~6.74%,YY8,EXA298和WY3較青貯前顯著增加。青貯后中性洗滌纖維(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)以YQZ23,EXA298,YY79491,YY8和ZD958的含量最低。而青貯前后不同品種NDF含量具有降低趨勢,其中YY8,YY79491,HY68,XY808,YQZ23和WY3顯著性降低。青貯后ADF含量介于17.90% ~ 32.90%,顯著性降低的品種有YY8,YY79491,EXA298和HY68。
表3 農(nóng)藝性狀與產(chǎn)量性狀相關(guān)性分析Table 3 Correlation analysis of agronomic traits and yield traits
注:表中*,** 分別表示在0.05,0.01 水平上差異顯著,下同
Note:* and ** indicate significant difference at the 0.05 and 0.01 level,respectively,the same as below
表4 青貯前后不同玉米品種干物質(zhì)含量和營養(yǎng)價(jià)值比較Table 4 The comparison of dry matter content and nutritional value of different maize varieties before and after silage
鮮草產(chǎn)量的高低是評價(jià)青貯玉米品種優(yōu)劣的重要指標(biāo),株高是獲得高鮮草產(chǎn)量的基礎(chǔ),李德峰[2]認(rèn)為種植高大的玉米品種能提高鮮草產(chǎn)量產(chǎn)量。參試品種鮮草產(chǎn)量和干物質(zhì)產(chǎn)量較高的品種是YQ3、JL17和YQ506。植物中營養(yǎng)成分以干物質(zhì)形式存在,而籽粒玉米XY335和XY808干物質(zhì)產(chǎn)量低于18 t· hm-2,顯然不適合當(dāng)做青貯玉米品種使用。
本試驗(yàn)中農(nóng)藝性狀對鮮草產(chǎn)量相關(guān)性大小依次是生育期>穗重>穗位>葉寬>穗位葉面積>莖粗>株高,表明在選擇以鮮草產(chǎn)量為收獲目的的青貯玉米品種時(shí),應(yīng)注意在生育期較長、穗重較重、葉片較寬、莖稈較粗、葉面積較大的品種中鑒選,這和前人[3-4]研究結(jié)果相同。唐麗媛等[5-6]認(rèn)為穗行數(shù)和行粒數(shù)對于鮮草產(chǎn)量存在顯著相關(guān),這與本試驗(yàn)的結(jié)果不同,可能是參試材料基因型不同造成的。本研究表明在以收獲干物質(zhì)產(chǎn)量為目的的養(yǎng)殖場在進(jìn)行青貯玉米收獲時(shí),應(yīng)該選擇生育期較長、葉片較寬的品種。生育期與株高、穗位、莖粗、穗重、葉寬、穗位葉面積均極顯著正相關(guān),與穗粒數(shù)顯著正相關(guān),說明生育期越長的品種植株越高大、粗壯、葉片寬厚、汁液豐富,鮮草產(chǎn)量和干物質(zhì)產(chǎn)量越高。
青貯玉米在蠟熟期收獲營養(yǎng)價(jià)值最好[7],不同品種最佳收獲時(shí)期不同[8],本試驗(yàn)在各品種營養(yǎng)價(jià)值最好的乳線1/2時(shí)收獲。青貯后干物質(zhì)含量呈下降趨勢可能是樣品中干物質(zhì)通過能量的形式散發(fā)出去或在開封過程中以氣體的形式散失[9]。青貯后粗蛋白質(zhì)含量有增加趨勢,是因?yàn)榍噘A過程中大量微生物繁殖產(chǎn)生蛋白質(zhì),且在此過程中消耗了大量碳水化合物,干物質(zhì)總量減少,導(dǎo)致了蛋白含量升高[10]。本試驗(yàn)中部分品種NDF含量增加和ADF含量有所增加,這可能與原料中碳水化合物含量的降低有關(guān),纖維總量的減小未能抵消掉干物質(zhì)總量的減小,造成纖維與干物質(zhì)的比值增大。
綜上所述,育種工作中可通過篩選生育期較長、葉片較寬的大穗小粒品種以提高青貯玉米鮮草產(chǎn)量和干物質(zhì)產(chǎn)量。渝青506、渝青3號和金嶺17適宜在河南地區(qū)推廣種植,但應(yīng)注意倒伏風(fēng)險(xiǎn)。