陳 琦,馬文清,汪蘭英,馬玉華,覃志江,李永清,趙小林,鄧玉芳,楊希文,常琳燕,李小宇,馬進(jìn)華,馬尕克
(1.臨夏州農(nóng)業(yè)科學(xué)院,甘肅 臨夏 731100;2.甘肅潤(rùn)源農(nóng)業(yè)科技發(fā)展有限公司,甘肅 臨夏 731100)
玉米是世界上也是我國(guó)種植范圍最廣、用途最多、總產(chǎn)量最高的作物,是重要的飼料、工業(yè)原料和能源作物,玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展對(duì)我國(guó)糧食安全發(fā)揮著非常重要的保障作用[1-2]。青貯玉米具有生產(chǎn)周期短、營(yíng)養(yǎng)豐富、產(chǎn)量高、適口性好、消化率較高、青貯制作占用空間小且可長(zhǎng)期保存的特點(diǎn),一年四季均可儲(chǔ)存供應(yīng),對(duì)解決牛羊等牲畜口料安全具有重要的作用[3]。隨著我國(guó)畜牧產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,青貯玉米種植面積不斷擴(kuò)大,青貯玉米產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值也在整體提升[4]。玉米秸稈中的粗蛋白、無(wú)氮浸出物、消化率等和微量元素磷都高于小麥秸稈和稻草,是反芻動(dòng)物的優(yōu)質(zhì)粗飼料選擇[5]。在傳統(tǒng)觀念的影響下,我國(guó)玉米育種長(zhǎng)期以來(lái)一直以追求籽粒高產(chǎn)為主要目標(biāo)。21世紀(jì)以來(lái),隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)綜合能力和居民收入水平持續(xù)提升,牛羊畜產(chǎn)品的需求日增,玉米階段性供過(guò)于求的問(wèn)題凸顯,以青貯玉米為主的優(yōu)質(zhì)飼草料短缺問(wèn)題日趨突出。2016 年農(nóng)業(yè)部印發(fā)了《全國(guó)草食畜牧業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2016—2020年)》的通知,要求“飼料產(chǎn)業(yè)堅(jiān)持以養(yǎng)定種”,把全株青貯玉米、優(yōu)質(zhì)苜蓿、羊草作為重要抓手,在推進(jìn)優(yōu)質(zhì)飼料生產(chǎn)做到因地制宜[6]。
臨夏為多民族聚集區(qū),位于黃土高原與青藏高原銜接處,是國(guó)家深度貧困“三區(qū)三州”地區(qū)之一。農(nóng)牧業(yè)為傳統(tǒng)支柱性產(chǎn)業(yè),也是保障食品安全、農(nóng)民增收和農(nóng)村經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要支撐體,農(nóng)牧結(jié)合是促進(jìn)產(chǎn)業(yè)融合綠色高效發(fā)展的最主要形式。臨夏州玉米種植面積從1986 年的不到0.67 萬(wàn)hm2發(fā)展到2020 年的6.80 萬(wàn)hm2。在新形勢(shì)下積極推進(jìn)糧改飼暨秸稈飼料化利用工作,大力發(fā)展草食畜牧業(yè),促進(jìn)種養(yǎng)循環(huán)、糧飼兼顧、農(nóng)牧結(jié)合既是臨夏州落實(shí)國(guó)家調(diào)整農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)政策的重要舉措。青貯玉米產(chǎn)業(yè)的發(fā)展將有力推動(dòng)臨夏州農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)優(yōu)化,在帶動(dòng)草食畜牧業(yè)發(fā)展的同時(shí),對(duì)進(jìn)一步提升種植效益,對(duì)農(nóng)民增收、鄉(xiāng)村產(chǎn)業(yè)振興具有重要意義[7]。為促進(jìn)甘肅旱作生態(tài)區(qū)青貯玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展,推進(jìn)糧改飼工程更好地實(shí)施和種養(yǎng)業(yè)提質(zhì)增效,提升甘肅省牛羊扶貧產(chǎn)業(yè)發(fā)展水平[8],我們結(jié)合臨夏州全株青貯飼料品種缺乏、品質(zhì)參差不齊且面積較小的現(xiàn)狀,引進(jìn)13 個(gè)省內(nèi)外優(yōu)質(zhì)青貯玉米品種開(kāi)展試驗(yàn),以篩選出適宜臨夏地區(qū)種植的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)青貯玉米品種為臨夏州草畜產(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供技術(shù)保障。
參試青貯玉米品種13 個(gè),分別為鐵研53、屯玉168、隴青貯1 號(hào)、豐大709、金穗1915、大京九26、佳玉3550、佳玉1017、京科627、登海3721、京九青貯16、瑞青貯616、大唐8號(hào),以豫玉22 為對(duì)照。均由臨夏州農(nóng)業(yè)科學(xué)院提供。
試驗(yàn)地位于臨夏縣安家坡鄉(xiāng)中寨村(N 35.39°,E103.13°),海拔1 929 m,肥力中等,土壤質(zhì)地塬地麻土,有灌溉條件,前茬玉米。前茬收獲后進(jìn)行深耕,灌溉冬水并進(jìn)行打耱,當(dāng)年春季耙地1次,播種時(shí)施玉米專(zhuān)用肥(蘇地有機(jī)無(wú)機(jī)肥N≥16%,有機(jī)質(zhì)≥12%,其中氨基酸≥7%)600 kg/hm2、尿素300 kg/hm2、磷酸二銨150 kg/hm2。
試驗(yàn)隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3 次重復(fù),小區(qū)面積30 m2(10 m×3 m)。試驗(yàn)采用覆膜種植,每小區(qū)種3壟6 行,株距24.2 cm,密度82 500 株/hm2。于4 月21 日播種,5 月20 日除草間苗,6 月15 日定苗,6 月22 日追施尿素375 kg/hm2,7 月11 日灌水1 次。9 月28 日對(duì)各參試品種青貯測(cè)產(chǎn)(籽粒乳熟中期至蠟熟期),每小區(qū)收獲中間4 行(20 m2)從地上部20 cm 處全株收割。收獲后立即稱(chēng)重,得到小區(qū)鮮重產(chǎn)量。每小區(qū)隨機(jī)選取10 株全株粉碎,裝入網(wǎng)袋稱(chēng)取生物產(chǎn)量。
采用NIRS 技術(shù)對(duì)飼草營(yíng)養(yǎng)成分各指標(biāo)進(jìn)行分析。取待測(cè)樣品各100 g,用旋風(fēng)磨進(jìn)一步粉碎并過(guò)1 mm 篩,用FOSS5000 近紅外分析儀(丹麥FOSS公司)進(jìn)行光譜掃描(工作參數(shù)為:波長(zhǎng)1 100~2 500 nm,掃描32 次,譜區(qū)間隔2 nm)。利用美國(guó)國(guó)家牧草檢測(cè)中心的苜蓿近紅外快速檢測(cè)模型作為數(shù)據(jù)分析基礎(chǔ),得到青貯玉米粉碎樣品中的粗蛋白(CP)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)和粗淀粉(CS)含量并依據(jù)青貯玉米品質(zhì)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(GB/T 25882—2010)進(jìn)行分級(jí)[9]。
采用Excel 2010 進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的整理、計(jì)算及作圖,利用SPSS26.0 軟件進(jìn)行單因素方差分析(ANOVA)及多重比較(LSD)。
由表1 可知,參試的青貯玉米品種在臨夏地區(qū)種植均可正常成熟,出苗期一致。生育期為144~157 d,其中大唐8 號(hào)生育期最長(zhǎng),為157 d,較豫玉22(CK)晚熟1 d;佳玉1017 最短,為144 d,較豫玉22(CK)早熟12 d;其余參試品種生育期均較豫玉22(CK)早熟。抽雄期相差1~21 d。吐絲期金穗1915 最早,為7 月17 日;大唐8 號(hào)最晚,為7 月28 日。成熟期佳玉1017 最早,為9月25 日;其次是京科627,為9 月26 日;大唐8號(hào)最遲,為10 月8 日。
表1 參試青貯玉米品種的物候期及生育期
從表2 可以看出,參試青貯玉米品種株高為313~401 cm,其中屯玉168 最高,為401 cm;豐大709、金穗1915、大京九26、鐵研53 較高,分別為383、382、375、365 cm;京科627 株高最低,為313 cm。穗位高為110~202 cm,其中大京九26 最高,為202 cm;京科627 最低,為110 cm。穗長(zhǎng)為15.4~21.4 cm,均低于豫玉22(CK),其中金穗1915 和豐大709 較長(zhǎng),均為21.2 cm;京九青貯16 最短,為15.4 cm。穗粗為4.8~5.8 cm,其中屯玉168 最粗,為5.8 cm;登海3721、佳玉1017、京科627、大唐8 號(hào)、京九青貯16 最短,均為4.8 cm。穗行數(shù)為14.0~21.2 行,其中屯玉168 最多,為21.2 行;京九青貯16 最少,為14.0 行。行粒數(shù)為28.4~40.2 粒,其中金穗1915最多,為40.2 粒;京九青貯16 最少,為24.8 粒。莖粗為2.34~3.74 cm,其中佳玉3550 最粗,為3.74 cm;佳玉1017 最細(xì),為2.34 cm。葉片數(shù)為14~19 片,其中大唐8 號(hào)最多,為19 片;鐵研53 最少,為14 片。隴青貯1 號(hào)和瑞青貯616 穗型為長(zhǎng)錐型,屯玉168、佳玉3550、京科627、京九青貯16、大唐8 號(hào)均為短筒,其余參試品種均為長(zhǎng)筒型。佳玉3550 和大唐8 號(hào)整齊度中等,其余參試品種整齊度均較好。參謀品種千粒重均低于豫玉22(CK),其中鐵研53 較高,為413.1 g;大唐8 號(hào)最低,為212.1 g,其余參試品種為320.3~405.1 g。
表2 參試青貯玉米品種的主要性狀
由表3 可知,生物產(chǎn)量鐵研53、九青貯16、大京九26、屯玉168、隴青貯1 號(hào)、瑞青貯616、金穗1915、大唐8 號(hào)均高于豫玉22(CK),其中以鐵研53 最高,為123 297.8 kg/hm2,較豫玉22(CK)增產(chǎn)14.47%;其次是京九青貯16,為121 464.4 kg/hm2,較豫玉22(CK)增產(chǎn)12.77%;大京九26、屯玉168、隴青貯1 號(hào)、瑞青貯616、金穗1915、大唐8 號(hào)分別為119 172.6、118 714.3、117 339.2、114 130.7、110 005.5、108 638.8 kg/hm2;分別較豫玉22(CK)增產(chǎn)10.64%、10.21%、8.94%、5.96%、2.13%、0.86%。其余品種均較豫玉22(CK)減產(chǎn),其中佳玉3550 最低,為77 920.6 kg/hm2,較豫玉22(CK)減產(chǎn)27.66%。
表3 參試青貯玉米品種的生物產(chǎn)量
從表4 可以看出,參試青貯玉米新品種的生物產(chǎn)量差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01)。多重比較結(jié)果表明,鐵研53、京九青貯16 與大京九26、屯玉168、隴青貯1 號(hào)差異不顯著(P>0.05),與其余各品種差異顯著(P<0.05);大京九26、屯玉168、隴青貯1 號(hào)與瑞青貯616 差異不顯著(P>0.05),與其余各品種差異顯著(P<0.05);瑞青貯616 與金穗1915、大唐8 號(hào)、豫玉22(CK)差異不顯著(P>0.05),與其余各品種差異顯著(P<0.05);佳玉1017、京科627、登海3721 之間差異不顯著(P>0.05),與豐大709、佳玉3550 差異顯著(P<0.05);豐大709 與佳玉3550 差異顯著(P<0.05)。
表4 參試青貯玉米品種生物產(chǎn)量方差分析
青貯玉米品質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)以粗蛋白、粗淀粉含量較高、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維較低為宜。由表5、圖1 可知,平均粗蛋白含量佳玉3550 和京科627 最高,均為91 g/kg;其次是屯玉168 和大唐8 號(hào),均為90 g/kg;鐵研53 和豐大709 最低,均為80 g/kg。屯玉168、佳玉3550、京科627、大唐8 號(hào)均與鐵研53、豐大709、金穗1915、登海3721、瑞青貯616、豫玉22(CK)之間差異達(dá)顯著水平(P<0.05),與其余品種差異不顯著;佳玉1017 與鐵研53、豐大709、金穗1915、登海3721、豫玉22(CK)之間差異顯著(P<0.05),與其余品種差異不顯著;京九青貯16 與鐵研53、豐大709、金穗1915 之間差異顯著(P<0.05);隴青貯1 號(hào)、大京九26 與金穗1915 之間差異顯著(P<0.05)。
圖1 參試青貯玉米品種品質(zhì)
表5 參試青貯玉米品種的品質(zhì)
粗淀粉含量金穗1915 和佳玉1017 最高,均為359 g/kg;其次是登海3721,為358 g/kg;大唐8號(hào)最低,為230 g/kg。金穗1915、佳玉1017、登海3721 與鐵研53、大京九26、佳玉3550、京九青貯16、大唐8 號(hào)之間差異達(dá)到顯著水平(P<0.05);屯玉168、隴青貯1 號(hào)、豐大709、京科627、瑞青貯616 與京九青貯16、大唐8 號(hào)之間差異顯著(P<0.05);鐵研53、大京九26、佳玉3550 均與大唐8 號(hào)之間差異顯著(P<0.05)。
酸性洗滌纖維含量佳玉1017 最低,為230 g/kg;大唐8 號(hào)最高,為301 g/kg。佳玉1017 與鐵研53、豐大709、大京九26、佳玉3550、京九青貯16、大唐8 號(hào)、豫玉22(CK)之間差異達(dá)到顯著水平(P<0.05);京科627、登海3721 與鐵研53、京九青貯16、大唐8 號(hào)之間差異顯著(P<0.05);金穗1915 與京九青貯16、大唐8 號(hào)之間差異顯著(P<0.05);屯玉168、隴青貯1 號(hào)、豐大709、大京九26、佳玉3550、豫玉22(CK)與大唐8 號(hào)之間差異顯著(P<0.05)。
中性洗滌纖維含量佳玉1017 最低,為395 g/kg;大唐8 號(hào)最高,為508 g/kg。大唐8 號(hào)與鐵研53、京九青貯16 差異不顯著,與其余品種差異顯著(P<0.05),隴青貯1 號(hào)、豐大709、佳玉3350 與屯玉168、大京九26、瑞青貯616、豫玉22(CK)間差異不顯著,與其余品種差異顯著(P<0.05)。
從表6、表7、表8、表9 可以看出,參試青貯玉米品種的粗蛋白、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維及粗淀粉含量差異均達(dá)到極顯著水平(P <0.01)。
表6 參試青貯玉米品種粗蛋白含量方差分析
表7 參試青貯玉米品種酸性洗滌纖維含量方差分析
表8 參試青貯玉米品種中性洗滌纖維含量方差分析
表9 參試青貯玉米品種粗淀粉含量方差分析
依據(jù)青貯玉米品質(zhì)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),參試青貯玉米品種中,佳玉1017 品質(zhì)達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn);屯玉168、隴青貯1 號(hào)、金穗1915、京科627、登海3721、瑞青貯616 品質(zhì)達(dá)到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn);剩余品種除大唐8號(hào)外,其余品種均為三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。
在臨夏縣川塬灌區(qū)覆膜栽培條件下,對(duì)引進(jìn)的13 個(gè)青貯玉米品種進(jìn)行試驗(yàn)觀察。結(jié)果表明,生物產(chǎn)量高于對(duì)照品種豫玉22 的品種共有8 個(gè),分別為鐵研53、京九青貯16、大京九26、屯玉168、隴青貯1 號(hào)、瑞青貯616、金穗1915、大唐8號(hào)。其中以鐵研53 生物產(chǎn)量最高,為123 297.8 kg/hm2,較對(duì)照品種豫玉22 增產(chǎn)14.47%;其次是京九青貯16,為121 464.4 kg/hm2,較對(duì)照品種豫玉22 增產(chǎn)12.77%;大京九26、屯玉168、隴青貯1 號(hào)、瑞青貯616、金穗1915、大唐8 號(hào)分別為119 172.6、118 714.3、117 339.2、114 130.7、110 005.5、108 638.8 kg/hm2;分別較對(duì)照品種豫玉22 增產(chǎn)10.64%、10.21%、8.94%、5.96%、2.13%、0.86%。其余品種均較對(duì)照品種豫玉22減產(chǎn),其中佳玉3550 最低,為77 920.6 kg/hm2,較對(duì)照品種豫玉22 減產(chǎn)27.66%。
對(duì)牛羊養(yǎng)殖需求來(lái)說(shuō),既需要青貯產(chǎn)量達(dá)到較高水平,營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)也要優(yōu)良,即纖維素、木質(zhì)素含量低,可溶性碳水化合物、粗蛋白、粗脂肪的含量高等品質(zhì)性狀[10]。因此青貯玉米品種的選擇必須同時(shí)考慮產(chǎn)量和品質(zhì)因素,做到比量齊觀[11]。青貯玉米作為臨夏地區(qū)主要的牛羊飼料作物,應(yīng)綜合考慮青貯品質(zhì),在生物產(chǎn)量較高的基礎(chǔ)上選擇消化率更好的品種。依據(jù)青貯玉米品質(zhì)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn),13 個(gè)參試青貯玉米品種中,佳玉1017 達(dá)到一級(jí)標(biāo)準(zhǔn);屯玉168、隴青貯1 號(hào)、金穗1915、京科627、登海3721、瑞青貯616 達(dá)到二級(jí)標(biāo)準(zhǔn);剩余品種除大唐8 號(hào)外均為三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于當(dāng)?shù)胤N植農(nóng)戶(hù)和合作社而言,追求更高的生物產(chǎn)量,則可選擇鐵研53、京九青貯16、大京九26、屯玉168、隴青貯1 號(hào)、瑞青貯616、金穗1915 作為青貯品種,且以上品種田間表現(xiàn)好,持綠性強(qiáng),抗病性較好;對(duì)于收貯及牛羊養(yǎng)殖企業(yè)和合作社而言,綜合產(chǎn)量品質(zhì)雙優(yōu)品種更具生產(chǎn)價(jià)值,因此選擇屯玉168、隴青貯1 號(hào)、金穗1915、瑞青貯616 作為主栽品種。綜合以上因素,臨夏地區(qū)適宜種植推廣的青貯玉米主栽品種有屯玉168、隴青貯1 號(hào)、金穗1915、京九青貯16、大京九26、瑞青貯616,其中鐵研53 作為高生物產(chǎn)量首推品種,佳玉1017 作為高飼用品質(zhì)推薦品種。