青贮玉米是“粮改饲”的主要饲草作物。畜牧养殖业需要大量高产、优质的青贮玉米满足奶业和肉业的发展需求[1]。青贮玉米分为青贮专用型、粮饲兼用型、粮饲通用型[2]。随着育种技术的发展,玉米育成品种越来越多,2019—2020年玉米国审品种多达1 349个[3]。品种产能比较筛选是获得优质高产品种的有效途径[4]。王静等[5]从普通型玉米品种中筛选出浚单509作为粮饲通用型品种、永优1573和郑单958作为粮饲通用型改良品种,在黄淮海地区适宜推广种植。侯湃等[6]对16个青贮玉米品种比较,大京九26、SN211和蒙青贮1821干草产量均超过30 t/hm2,品质达到国家三级以上标准,适宜在宁夏固原地区推广种植。卢家顶等[7]在河南地区对21个粮饲兼用型青贮玉米进行比较,认为伟科601、大丰30、先玉1366产量较好,营养品质较佳,适宜在当地推广种植。娄芬等[8]在毕节市开展38个粮饲兼用型玉米品种比较,其中2个品种适宜推广种植,糯玉米饲用价值高于普通型玉米。还有学者在关中地区[9]、呼和浩特地区[10]、青岛地区[11]进行试验,筛选出了适宜当地的青贮玉米品种。“粮改饲”政策推动了赤峰地区青贮玉米产业快速发展,但很多企业和农牧民选择青贮玉米品种时较为困难。本研究选择8个青贮玉米品种,通过比较农艺性状、生产性能和饲用品质等,旨在为赤峰地区青贮玉米品种选择提供参考。1材料与方法1.1试验地概况试验地设在内蒙古赤峰市松山区西郊,赤峰市农牧科学研究所牧草核心试验区。北纬42°17′,东经118°51′,海拔600 m,气候属中温带半干旱大陆性季风气候,年均降水量350~400 mm,年平均气温7.2 ℃,无霜期为120~135 d,积温2 000~3 000 ℃。光照、通风条件良好,有机质含量3.12%,全氮、速效磷、速效钾含量分别为800.0、23.1、139.3 mg/kg,土壤为栗钙土。1.2试验材料参试青贮玉米品种见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.13.024.T001表1参试青贮玉米品种品种类型育种单位金岭青贮418粮饲兼用型内蒙古金岭青贮玉米种业有限公司金岭青贮377粮饲兼用型内蒙古金岭青贮玉米种业有限公司金岭青贮67专用型内蒙古金岭青贮玉米种业有限公司金岭青贮10粮饲通用型内蒙古金岭青贮玉米种业有限公司金岭青贮37专用型内蒙古金岭青贮玉米种业有限公司北农208专用型北京农学院迪卡159粮饲通用型中种国际种子有限公司S1651粮饲通用型中种国际种子有限公司1.3试验设计随机区组排列,3次重复,小区面积为20 m2。8行区,行长5 m,行距50 cm,株距33 cm,密度67 500 株/hm2。试验地四周设2 m保护行。2021年5月15日人工穴播。底肥施磷酸二铵225 kg/hm2,5~6叶期定苗,拔节期至大喇叭口期灌溉,追施尿素450 kg/hm2。1.4测定指标及方法1.4.1农艺性状与产量蜡熟期测定全株玉米农艺性状和生物产量。每个重复随机选取5株,测定农艺性状指标:株高、穗位高、绿叶数、叶片持绿性、单株鲜重、叶鲜重、茎鲜重、果穗鲜重。采样时随机选取10株称鲜重,依据株数和小区面积换算每公顷鲜草产量。全株玉米烘干称重,换算每公顷干草产量。1.4.2营养成分及品质分析粗蛋白(CP)参照GB/T 6432—2018[12]测定,中性洗涤纤维(NDF)参照GB/T 20806—2006[13]测定,酸性洗涤纤维(ADF)参照NY/T 1459—2007[14]测定,淀粉(Starch)参照GB/T 20194—2006[15]测定,可溶性碳水化合物含量(WSC)采用蒽酮-硫酸法测定[16]。隶属函数法计算方法为:指标与饲用品质为正相关,计算方法为:Zij=Xij-XiminXimax-Ximin (1)指标与饲用品质为负相关,计算方法为:Zij=1-Xij-XiminXimax-Ximin (2)式中:Zij为i品种j指标的隶属函数值;Xij为品种j指标的测定值;Ximin和Ximax分别为各品种指标的最小值和最大值。相对饲用价值(RFV)计算如下:RFV=[DMI(%BW)]×[DDM(%DM)]/1.29(3)DMI(%BW)=120/NDF(%DM)(4)DDM(%DM)=88.9-0.779×ADF(%DM)(5)式中:DMI为干物质采食量,用占体重(BW)的百分比表示;DDM为可消化干物质,用占干物质(DM)的百分比表示;DM为干物质,BW为动物体重;1.29是基于大量动物试验数据所预期的盛花期苜蓿DDM的采食量,指的是占体重的百分比。饲草分级指数(GI),以奶牛为饲养对象,单位为MJ/d,计算公式为:GI=NEL×VDMI×CP/NDF(6)NEL=[1.044-(0.012 4×ADF)]×9.29(7)VDMI=1.2×BW/NDF(8)式中:NEL为产乳净能值;VDMI为干物质随意采食量;CP为粗蛋白含量;BW为奶牛体重,以600 kg计;公式中CP、ADF和NDF含量以干物质为基础(%)。1.5数据统计与分析采用Excel软件处理数据,采用SPSS 19.0进行单因素方差分析,LSD法多重比较,采用相关性分析和聚类分析等方法对有关数据进行分析。2结果与分析2.1不同青贮玉米品种生育期(见表2)由表2可知,参试品种出苗期至蜡熟期115~127 d不等。金岭青贮418和金岭青贮377生育期最短,为115 d,属中熟品种;金岭青贮10生育期为120 d,属中晚熟品种;其他品种生育期在125~127 d,属晚熟品种。参试品种均在播后11 d出苗,拔节期在6月27日至29日,拔节最早为金岭青贮418;吐丝期在7月28日至8月5日,最早为金岭青贮377和金岭青贮10;蜡熟期在9月18日至30日,金岭青贮418和金岭青贮377最早进入蜡熟期,迪卡159最晚进入蜡熟期。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.13.024.T002表2不同青贮玉米品种生育期品种出苗期拔节期吐丝期乳熟期蜡熟期生育期/d金岭青贮41805-2606-2707-2908-2309-18115金岭青贮37705-2606-2807-2808-2309-18115金岭青贮6705-2606-2808-0108-2809-28125金岭青贮1005-2606-2807-2808-2709-23120金岭青贮3705-2606-2808-0508-3009-29126北农20805-2606-2708-0408-2809-29126迪卡15905-2606-2907-3108-2609-30127S165105-2606-2807-3108-2609-291262.2不同青贮玉米品种主要农艺性状(见表3)由表3可知,参试品种间农艺性状均有差异。株高、穗位高分别为290~350、132~188 cm,金岭青贮37株高最高,金岭67穗位最高,金岭青贮418株高、穗位最低。参试品种总体表现为植株越高穗位越高。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.13.024.T003表3不同青贮玉米品种主要农艺性状品种株高/cm绿叶数叶片持绿性/%穗位高/cm叶鲜重/g茎鲜重/g果穗鲜重/g单株鲜重/g金岭青贮418290.33±2.31c13.67±0.58cd80.39±3.39c132.00±3.46e218.93±36.25b677.54±175.08abc463.57±64.51abc1 360.04±139.06bc金岭青贮377307.00±11.27bc12.67±0.58d84.45±3.85bc147.00±3.46c214.74±15.70b636.31±79.77abc474.03±55.26ab1 325.08±131.68bcd金岭青贮67334.67±4.73a15.00±1.00bc91.90±3.19a188.33±2.31a320.84±15.52a842.59±123.88a561.32±72.88a1 724.75±158.74a金岭青贮10346.00±5.57a15.33±0.58ab92.13±2.81a187.00±2.65a245.84±20b594.31±209.17bc380.80±52.37bc1 424.28±152.00b金岭青贮37350.33±3.51a16.67±1.53a92.73±2.39a175.00±4.36b298.08±18.27a811.09±55.07ab553.89±59.48a1 663.06±109.02a北农208309.67±15.50b15.67±0.58ab85.48±2.99bc169.67±1.53b302.09±7.82a705.36±93.37abc551.73±21.11a1 559.18±68.20ab迪卡159306.00±14.08bc12.33±0.58d90.43±3.26ab141.33±3.79d216.13±20.28b534.2±78.74c366.50±32.82c1 116.83±120.10dS1651297.33±4.04bc12.67±0.58d84.45±3.85bc135.00±2.65e209.63±15.08b526.91±56.85c401.82±54.96bc1 138.35±119.05cd注:同列数据肩标不同字母表示差异显著(P0.05),相同字母或无字母表示差异不显著(P0.05);下表同。绿叶数12~17片之间,叶片持绿性80.39%~92.73%之间,金岭青贮37、金岭青贮10和金岭青贮67叶片持绿性均达91%以上,显著高于其他参试品种(P0.05),金岭青贮418叶片持绿性较差,为80%。叶鲜重变化范围在209.6~320.8 g之间,金岭青贮67、北农208、金岭青贮37位居前三,显著高于其他参试品种(P0.05);茎鲜重变化范围在526.9~842.6 g,差异较大,金岭青贮67最高,显著高于金岭青贮10、迪卡159和S1651(P0.05)。果穗鲜重变化范围在366.5~561.3 g之间,金岭青贮67最高,金岭青贮10果穗鲜重最低。金岭青贮67、金岭青贮37单株鲜重较高,显著高于除北农208以外其他参试品种(P0.05),分别为1 724.75、1 663.06 g,迪卡159单株鲜重最低,为1 116.83 g。2.3不同青贮玉米品种鲜草产量和干草产量(见表4)由表4可知,参试品种鲜草产量、干物质含量差异较大。青贮专用型品种的鲜草产量均超过90 t/hm2,其中金岭青贮67最高,为99.05 t/hm2,显著高于金岭青贮37除外的其他6个品种(P0.05);迪卡159最低,为71.87 t/hm2,但与金岭青贮418、金岭青贮10和S1651差异不显著(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.13.024.T004表4不同青贮玉米品种鲜草产量和干草产量品种鲜草产量/(t/hm2)干草产量/(t/hm2)干物质/%金岭青贮41878.62±5.51cd27.89±2.81a35.34±2.58ab金岭青贮37779.37±7.91c28.87±3.38a36.29±3.29ab金岭青贮6799.05±4.42a30.13±1.43a30.40±0.93b金岭青贮1078.29±3.03cd25.14±0.31a32.16±1.11ab金岭青贮3798.97±2.52a29.86±0.41a30.18±0.30b北农20890.29±1.53b29.30±2.43a32.44±2.63ab迪卡15971.29±3.44d26.34±1.02a36.93±0.40aS165175.87±0.52cd28.39±0.49a37.42±0.73a干草产量在25.14~30.13 t/hm2,最高为金岭青贮67,其次为金岭青贮37,金岭青贮10最低,各品种间差异不显著(P0.05)。干物质含量在30.17%~37.42%,S1651、迪卡159干物质含量最高,显著高于金岭青贮67和金岭青贮37(P0.05),与其他品种差异不显著(P0.05)。2.4产量与农艺性状的相关性分析(见表5)由表5可知,参试品种鲜草产量与主要农艺性状相关性分析,产量与单株鲜重、叶鲜重、果穗鲜重、绿叶数、茎鲜重、穗位高和株高呈极显著正相关(P0.01),其中影响生物学产量的首要农艺性状为单株鲜重,相关系数为0.902。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.13.024.T005表5产量与农艺性状的相关性分析项目株高绿叶数叶片持绿性穗位高叶鲜重茎鲜重果穗鲜重单株鲜重相关系数0.587**0.741**0.3890.661**0.855**0.727**0.808**0.902**注:“**”表示在P0.01水平上显著相关。选择收获期植株高大粗壮、绿叶多、果穗大的品种,有利于获得较高的生物产量,在青贮玉米高产育种过程中可对以上性状进行正向选择。产量与叶片持绿性相关性未达到显著水平。2.5不同青贮玉米品种综合饲用价值评价不同青贮玉米品种营养成分含量比较见表6。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.13.024.T006表6不同青贮玉米品种营养成分含量比较品种CPADFNDFStarchWSC金岭青贮4188.43±0.10d23.55±0.53d38.88±1.21bc28.74±0.89ab12.64±1.43b金岭青贮3778.91±0.11bc23.34±0.47d38.64±0.44c26.71±0.41bc13.18±1.90b金岭青贮679.34±0.10a30.48±0.46a44.30±1.89a20.37±1.08e9.69±1.80d金岭青贮109.42±0.11a25.46±0.58c40.74±1.35b22.77±0.80d12.32±1.04bc金岭青贮379.11±0.13b28.22±0.61b45.77±1.12a21.56±0.73de7.84±0.68d北农2088.95±0.14bc28.55±0.18b43.75±1.00a23.69±0.94d9.74±1.12d迪卡1598.95±0.15bc23.32±0.60d37.72±0.64c26.36±0.28c16.19±0.43aS16518.74±0.08c25.14±0.15c37.30±0.75c29.77±0.31a10.13±1.32cd%由表6可知,参试品种的CP、ADF、NDF、Starch、WSC含量均达到显著水平(P0.05),含量分别在8.43%~9.42%、23.32%~28.55%、37.30%~45.77%、20.37%~29.77%和7.84%~16.19%之间,均达到青贮玉米品质分级国家标准[17],其中金岭青贮418、金岭青贮377、金岭青贮10、迪卡159和S1651达到二级以上标准,占参试品种的62.5%;金岭青贮37和北农208能够达到三级以上标准。不同青贮玉米品种饲用品质综合评价见表7。利用模糊数学隶属函数值法对参试品种的营养成分进行综合评价[18]。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.13.024.T007表7不同青贮玉米品种饲用品质综合评价品种隶属函数值平均值排序RFV排序GI/(MJ/d)排序CPADFNDFStarchWSC金岭青贮4180.0000.9720.8130.8900.5750.6504168.920±5.870a428.100±0.930b4金岭青贮3770.4850.9980.8420.6740.6400.7282170.270±1.110a330.140±0.460ab3金岭青贮670.9190.0000.1740.0000.2220.2637137.010±6.750c721.300±1.310c7金岭青贮101.0000.7380.5940.2550.5370.6255157.800±4.320b527.710±1.110b5金岭青贮370.6870.4000.0000.1270.0000.2438136.050±3.230c820.220±0.490c8北农2080.5250.3590.2380.3530.2280.3416141.790±2.970c621.600±0.650c6迪卡1590.5251.0000.9500.6371.0000.8231174.440±1.970a131.740±0.160a1S16510.3130.7771.0001.0000.2740.6733172.920±3.240a230.800±0.780a2由表7可知,隶属函数的平均值从高到低依次为:迪卡159金岭377S1651金岭418金岭青贮10北农208金岭67金岭青贮37。RFV将ADF和NDF进行综合评价,突破了单一营养指标评价粗饲料的缺点,能够较好地反映粗饲料的品质。一般认为,RFV大于100的粗饲料为品质较好,超过150可视为特级[19-20]。由表7可知,参试品种RFV均超过100,其中超过150的品种占62.5%,从高到低依次为:迪卡159S1651金岭377金岭418金岭青贮10北农208金岭67金岭青贮37。GI是一个全新的粗饲料品质综合评定指数,在RFV的基础上统筹考虑了CP、NE、VDMI等参数,进一步丰富和完善了粗饲料品质评价指数的科学性。由表7可知,参试品种GI范围在31.74~20.22 MJ/d,排序与RFV一致。通过营养成分隶属函数法综合评价值、RFV和GI综合分析,饲用品质位居前三位的品种是迪卡159、S1651和金岭377。2.6不同青贮玉米品种聚类分析(见图1)基于8个参试品种的主要农艺性状及品质指标进行层次聚类分析。具有相似性状特征的聚为一类,差别较大的分在不同类群,遗传距离为5时可分为3大类。第1类群包括迪卡159和S1651,该类群品种株高和穗位较低,绿叶数少,单株重和生物产量较低,但饲用品质高。第2类群包含金岭418、金岭377和金岭青贮10,该类群株高和穗位高适中,绿叶数多,单株重、生物产量和饲用品质处于中等。第3类群包含金岭青贮67、金岭青贮37和北农208,该类群的株高和穗位较高,绿叶数多、叶片持绿性好,单株重和生物产量高,饲用品质较低。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.13.024.F001图1不同青贮玉米品种聚类分析3讨论优质青贮玉米品种要有较高的生物产量、营养价值和优异的饲用品质,影响这些指标因素有很多,如遗传基因、环境条件、栽培管理措施等。因此,选择品种时需要通过田间试验进行评价确定[18]。玉米熟期类型是品种示范推广的重要性状[21]。因生态条件和地域习惯不同,玉米熟期的划分也有一定差异。我国北方春播玉米早熟品种生育期80~100 d,中熟品种100~120 d,晚熟品种120~150 d,与其对应的积温依次为2 000~2 300 ℃、2 300~2 500 ℃,2 500~2 800 ℃。参试玉米品种生育期在115~127 d之间,属中熟型和晚熟型,在赤峰市≥10 ℃的积温2 300~2 800 ℃地区春季种植,能够保证足够的成熟度。干物质量是青贮玉米的一个重要性状[22]。青贮玉米生产最关心的是最大干物质量而不是籽粒产量[23]。研究发现,参试品种干物质含量均在30%~40%,干草产量超过25 t/hm2,青贮专用型玉米产量优势大于粮饲兼用型和通用型,能够满足目前生产[24]。从同类型品种生产性能来看,青贮专用型玉米品种中金岭青贮67最高,粮饲兼用型品种中金岭青贮377优于金岭418,粮饲通用型品种中S1651高于金岭青贮10和迪卡159。目前生产上推广的青贮玉米品种营养品质应该满足下列条件:适时收获(蜡熟期)的青贮玉米,CP含量大于7.0%,Starch含量大于28%,NDF含量小于45%,ADF含量小于22%[25]。参试品种在赤峰地区种植均可完成蜡熟期,CP含量和NDF含量均能满足上述条件,金岭青贮418和迪卡158的Starch含量均达到28%以上,ADF含量在23%~30%之间;RFV均超过100,其中超过150的品种有金岭青贮418、金岭青贮377,金岭青贮10,迪卡159和S1651,占参试品种的62.5%;GI与RFV趋势基本一致。综合评价不同类型青贮玉米饲用品质结果显示,粮饲通用型和兼用型优于青贮专用型,可能是不同类型青贮玉米DM的含量不同导致的营养成分差异。目前对青贮玉米生物产量的鉴定尚未统一指标[26],即使选择常用指标,由于研究方法、环境因素、样本数量等差异,研究结果不完全相同。段震宇等[26]认为,茎粗、收获株数、穗位高与产量之间呈显著正相关。王茜茜等[11]、李想等[19]认为,株高是影响青贮玉米生物量的重要指标。李波等[27]认为,采收期、穗位高是影响生物产量的主要因素。徐玉鹏[28]认为,单株鲜重、叶重、穗重是影响鲜草和干草产量的重要因素。刘晓等[29]研究发现,绿叶数、叶重、茎重、穗重、株高与生物学产量呈极显著正相关。本研究结果上述研究结果基本一致,本研究虽未对株高和穗位高进行相关分析,但结果显示二者关系与前人研究结果相似。马静静等[30]认为,玉米株高与穗位呈极显著相关,植株、果穗越高,植株重心就越高,极易倒伏。王永学等[31]认为,倒伏率与植株高度、穗位高呈正相关。丰光等[32]认为,抗倒伏性与株高、穗位高呈极显著负相关。因此,在赤峰地区土层较浅薄或风力较大的丘陵地区不宜追求高产而盲目种植。根据生产的实际情况,可选择产量型或品质型青贮玉米品种。也可通过相应的育种手段或栽培调控措施,在不影响原有优势的前提下提高产量,改善品质特性。4结论参试品种在赤峰地区均能达蜡熟期,其中金岭青贮67具植株高大,叶片茂盛,持绿性好,产量性状优异,CP含量高等特性,是适宜赤峰地区的青贮专用型品种;金岭青贮377株高、穗位高适中,具有一定抗倒伏能力,生产性能稳定,穗部性状较好,干物质含量较高、综合饲用品质高,是适宜赤峰地区种植的粮饲兼用型品种;S1651、迪卡159干物质含量和淀粉含量较高,饲用品质优异,是较好的粮饲通用型品种。

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