玉米可根据其利用方式分为籽实玉米、粮饲兼用型玉米和青贮玉米[1]。青贮玉米具有生长速度快、生物学产量高和营养全面均衡等优点,广泛应用于肉牛和肉羊等草食家畜养殖中[2]。全株玉米青贮可全年为草食家畜提供青饲料,有效减少精饲料及其他饲料的利用量,大大降低养殖成本,提升经济效益[3]。随着酒泉市大力发展绿色有机牛羊产业,肉牛和肉羊养殖业中对青贮玉米的需求也越来越大。但大部分种植户普遍选择籽实玉米和粮饲兼用型玉米作为青贮玉米种植,从而出现玉米产量低、青贮品质差的问题,难以满足产业发展对优质饲草料的需求。种质特性和种植环境是造成青贮玉米生物产量和品质差异的主要因素[4],针对某一特定区域筛选适宜当地种植的最佳品种是提高单位土地面积种植收益最有效的途径之一[5]。青贮玉米种类繁多,品种间生物产量、农艺性状、营养成分差异较大,需要利用综合客观的评价方法筛选适合当地种植的优良品种。灰色关联度分析法可对各个性状进行综合分析,目前已广泛应用于青贮玉米品种筛选。张健等[6]、王玉健等[7]、孙强等[8]分别利用灰色关联度分析法筛选出适合在三峡库区、青岛、哈密等地种植的青贮玉米品种。但关于青贮玉米品种在酒泉地区的筛选研究鲜有报道。因此,本研究选用10个青贮玉米品种,通过灰色关联度分析方法结合实际种植表现,旨在筛选适宜酒泉地区春播的青贮玉米品种,为青贮玉米在酒泉地区大面积推广应用提供参考。1材料与方法1.1试验材料供试材料选用国家和省级审定的青贮玉米品种,均在周边省市种植较多。北农青贮208、大京九26、京科932购自河北乐麦农业科技有限公司,陇青贮1由甘肃省农业科学研究院提供,酒685、豫22由酒泉市农业科学研究院提供,武科8购自武科种业科技有限责任公司,文玉3购自北京佰青源畜牧业科技发展有限公司,敦青6购自敦煌种业集团股份有限公司,五谷丰贮1购自酒泉种子市场。1.2试验地概况试验地位于酒泉市肃州区果园乡。该地区属典型的大陆性干旱气候,年平均气温7.9 ℃,昼夜温差大。年平均降水量87.7 mm,季节分配不均,夏季雨量集中,降水量为48.4 mm,占全年降水量的56.7%,年平均蒸发量为2 148.8 mm。年平均日照时数为3 033.4 h,平均每天可照射时数8.3 h。无霜期短,平均130 d,最长151 d,最短105 d。土壤条件为有机质21.2 g/kg、全氮1.17 g/kg、速效磷1.85 g/kg、速效钾16.0 g/kg,pH值8.5。1.3试验设计及田间管理试验采用随机区组设计,2021年4月22日在覆膜条件下人工穴播玉米种子,小区面积16 m2(4 m × 4 m),行长4 m,行距0.5 m,播种密度8.25万株/hm2,每个品种种植3个小区,总计30个小区,周围设置4行保护行。试验地采用旋耕整地,结合耙耱,施底肥腐熟农家肥30 t/hm2,玉米专用复合肥300 kg/hm2。3叶期间苗,5叶期定苗,苗期和拔节期各人工除草1次,在玉米拔节期追施尿素150 kg/hm2,分别于苗期、分叶期、拔节期、灌浆期各漫灌1次水。从9月20日开始,各青贮玉米品种在乳熟期至蜡熟期间收获。1.4测定指标及方法1.4.1农艺性状在每个小区收获前随机选择10株。穗位高和株高分别用塔尺测量植株由地表到果穗第一着生节和雄穗顶端的高度;茎粗用游标卡尺测量雌穗下第2节茎部直径;叶长选取穗位叶测量叶舌至叶尖长度;叶宽选取穗位叶测量叶片最宽处长度;倒伏率即倒伏发生后统计植株倾斜度大于45度但未折断的植株占该试验小区总株数的百分率;倒折率即收获前统计果穗以下部位折断的植株占该试验小区总株数的百分率。1.4.2生产性能各青贮玉米品种在乳线达到1/2时(即乳熟期和蜡熟期时),整株收获,收取中间4行,留茬高度10 cm,称取鲜重,计算每小区鲜重,随机选取5株全株粉碎,充分混匀,称取1 kg,105 ℃杀青1 h,65 ℃烘干至恒重,计算初水分含量。根据小区鲜重和初水分含量,计算每个小区干物质产量,折合成每公顷干物质产量。每个小区随机选取正常植株5株称取鲜重,将穗、茎、叶分开,果穗105 ℃杀青2 h,茎、叶105 ℃杀青30 min,65 ℃烘干至恒重,分别称干重,计算茎穗叶比重。穗(茎、叶)比重=穗(茎、叶)干重/(穗+茎+叶)干重×100%(1)1.4.3营养品质每个小区选取5株玉米,全株粉碎,充分混匀,每份样品选取1 kg样品,105 ℃杀青1 h,65 ℃烘干至恒重。粗蛋白(CP)、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)、粗纤维(CF)、粗灰分(Ash)、粗脂肪(EE)、钙(Ca)、磷(P)依据《饲料分析与检测》[9]测定;水溶性碳水化合物(WSC)参照李艳艳等[10]方法测定。相对饲喂价值(RFV)参考周波等[11]的方法计算。RFV=DMI×DDM/1.29(2)DMI=120/NDF(3)DDM=88.9-0.779×ADF(4)式中:DMI为干物质采食量(%BW);DDM为可消化干物质(%DM)。1.5数据统计与分析数据采用Microsoft Excel软件进行整理,SPSS 24.0软件进行方差分析,Duncan's法进行多重比较。结果以“平均值±标准误”表示,P0.05表示差异显著。根据灰色系统理论,将参试青贮玉米品种的CP、NDF、ADF、地上干重、株高、茎粗、叶长、叶宽和水溶性碳水化合物视做一个灰色系统,指标为系统中的影响因素,采用灰色关联度分析方法对各参试品种进行综合评价。选取CP、地上干重、株高、茎粗、叶长、叶宽和WSC的最大值及NDF和ADF的最小值构建理想参考数列{X0(k)}(k=1, 2, 3,…, n),各品种测定的指标数据作为比较数列{Xi(k)}(i=1, 2, 3,…, m;k=1, 2, 3,…, n),为消除指标间因量纲和数量级产生的差异,使参考值在0~1之间,将Xi(k)与X0(k)进行数据无量纲化处理{Xi(k)/X0(k)},处理后的数据计算各指标数列与参考数列差数的绝对值Δi(k)=|X0(k)-Xi(k)|。计算关联系数[Ԑi(k)]、等权关联度(γi)、权重系数(ωi)和加权关联度(γi')。Ԑi(k)=miniminkΔk+ρmaximaxkΔkΔik+ρmaximaxkΔk (5)γi=1n∑k=1nԐi(k) (6)ωi=γi∑γi (7)γi'=∑k=1nωi(k)Ԑi(k) (8)式中:ρ为分辨率系数,取值0.5,表示同等重要。2结果与分析2.1不同品种青贮玉米农艺性状比较(见表1)由表1可知,不同青贮玉米品种之间农艺性状表现存在明显差异。各青贮玉米品种茎粗为18.03~21.55 cm,北农青贮208茎粗最细,陇青贮1茎粗显著高于除文玉3外的其他品种(P0.05)。各青贮玉米品种的叶长为95.20~112.06 cm,其中大京九26的叶长最长,武科8最短,大京九26和敦青6的叶长显著高于除京科932外的其他品种(P0.05)。敦青6的叶宽最大,酒685叶宽为9.36 cm,显著低于其他品种(P0.05)。大京九26和北农青贮208穗位高显著高于其他品种(P0.05),武科8穗位高最低,显著低于其他品种(P0.05)。各青贮玉米品种收获时绿叶数为5.90~10.05片,北农青贮208的绿叶数显著高于其他9个品种(P0.05),武科8绿叶数显著低于除酒685外的其他品种(P0.05)。各青贮品种中,除五谷丰贮1品种倒伏倒折率之和大于14%外,其他品种整体均表现出较好抗倒伏性。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.16.023.T001表1不同品种青贮玉米农艺性状比较品种茎粗/cm叶长/cm叶宽/cm穗位高/cm收获时绿叶数/片倒伏率/%倒折率/%豫玉2220.10±0.47bc97.38±1.44cd10.63±0.16bc138.15±2.60d8.80±0.38b1.50.7京科93219.19±0.41c106.76±1.17ab10.34±0.18c153.30±2.41c8.45±0.29b00陇青贮121.55±0.25a102.76±1.87bc11.10±0.15ab138.85±2.79d7.70±0.32bc0.70文玉321.11±0.39ab100.33±2.27cd10.96±0.21ab168.45±4.36b8.15±0.34b00武科819.95±0.48bc95.20±3.64d10.15±0.19c117.95±1.94e5.90±0.48d2.13.7敦青620.07±0.45bc111.10±1.83a11.27±0.23a149.55±4.78c7.70±0.26bc0.71.4五谷丰贮119.15±0.24c97.67±2.50cd11.00±0.14ab138.70±5.37d7.00±0.63c5.39.1酒68519.41±0.28c96.13±2.45cd9.36±0.16d136.30±2.64d6.85±0.24cd00.8北农青贮20818.03±0.25d101.33±0.90bcd11.24±0.12a195.03±2.88a10.05±0.29a00大京九2619.70±0.32c112.06±2.15a10.25±0.18c194.45±3.38a8.85±0.33b00.7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。2.2不同品种青贮玉米间生产性能比较(见表2)由表2可知,京九26的干草产量最高,为39 476.56 kg/hm2,其次为北农青贮208和敦青6,五谷丰贮1干草产量最低,分别比大京九26、北农青贮208和敦青6低28.09%、24.04%和23.32%(P0.05)。各青贮玉米品种株高在275.20~350.00 cm,大京九26青贮玉米株高最高,其次是北农青贮208,显著高于其他品种(P0.05);武科8的株高显著低于其他品种(P0.05);武科8和酒685穗比重最大,五谷丰贮1穗比重最低;武科8和酒685穗比重显著高于文玉3、五谷丰贮1、北农青贮208和大京九26(P0.05)。五谷丰贮1的叶比重最高,显著高于除文玉3外其他8个品种(P0.05)。五谷丰贮1品种的茎比重最大,显著高于除敦青6和大京九26外的其他7个品种(P0.05),武科8和酒685茎比重最小,显著低于敦青6、五谷丰贮1和大京九26(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.16.023.T002表2不同品种青贮玉米生产性能比较品种干重/(kg/hm2)株高/cm穗比重/%叶比重/%茎比重/%豫玉2229 334.80±984.60de306.93±17.28e0.57±0.02ab0.19±0.01cd0.24±0.01cd京科93235 275.35±357.98abc323.59±9.36bc0.56±0.01ab0.20±0.00cd0.24±0.01cd陇青贮133 574.60±2 496.04cd310.85±14.16de0.54±0.01abc0.21±0.00bc0.25±0.01cd文玉330 871.92±1 253.16cde325.88±9.58b0.49±0.03cde0.23±0.01ab0.28±0.02bcd武科830 794.00±802.14cde275.20±9.16f0.58±0.01a0.19±0.00cd0.23±0.02d敦青637 022.27±1 973.64ab316.15±7.21cd0.53±0.02abc0.18±0.01d0.29±0.02abc五谷丰贮128 388.92±567.51e310.10±5.61de0.44±0.02e0.25±0.01a0.31±0.02a酒68533 963.16±2 272.22bc319.85±14.79bc0.58±0.02a0.19±0.01cd0.23±0.01d北农青贮20837 371.87±806.44ab342.25±11.11a0.50±0.03bcd0.22±0.01bc0.28±0.03bcd大京九2639 476.56±495.00a350.00±8.46a0.51±0.02bcd0.20±0.01cd0.29±0.01abc2.3不同品种青贮玉米的营养品质比较(见表3)由表3可知,酒685的CP含量最高,显著高于其他品种(P0.05),五谷丰贮1的CP含量最低。大京九26和陇青贮1的ADF较低,显著低于五谷丰贮1、文玉3和敦青6(P0.05)。京科932的NDF含量最低,显著低于五谷丰贮1和敦青6(P0.05)。武科8的CF含量最低,显著低于五谷丰贮1和敦青6(P0.05)。五谷丰贮1和敦青6的EE含量最高,陇青贮1EE含量最低,显著低于五谷丰贮1、敦青6和北农青贮208(P0.05)。酒685的WSC含量最高,其次是北农青贮208和敦青6,均显著高于除京科932外的其他品种(P0.05)。京科932、大京九26、北农青贮208的RFV较高,五谷丰贮1、文玉3较低。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.16.023.T003表3不同品种青贮玉米营养品质品种CP/%ADF/%NDF/%CF/%Ash/%EE/%WSC/%Ca/%P/%RFV豫玉227.05±0.03bcd25.92±0.46abc46.80±0.68abc19.87±0.34ab5.69±0.282.22±0.04ab3.59±0.20bcd0.15±0.000.25±0.01136.57京科9327.69±0.12b25.13±2.33abc41.33±0.02c20.34±2.00ab5.33±0.012.33±0.18ab4.32±0.33ab0.16±0.020.24±0.01156.03陇青贮17.25±0.09bc21.58±0.08c44.76±0.81abc18.63±0.50ab5.11±0.101.91±0.15b3.18±0.44d0.16±0.010.25±0.01149.82文玉37.24±0.49bc26.08±0.26ab47.88±1.11abc20.14±0.45ab5.45±0.222.40±0.32ab3.31±0.14cd0.17±0.010.25±0.01133.25武科86.71±0.15cd24.38±0.69bc46.37±0.30abc16.60±0.05b4.99±0.362.69±0.08ab2.42±0.16e0.14±0.010.25±0.00140.24敦青67.15±0.59bc26.93±2.94ab48.62±3.57ab20.96±1.80a5.02±0.373.15±0.70a4.80±0.12a0.16±0.010.24±0.01129.95五谷丰贮16.29±0.00d28.81±0.92a50.60±1.14a21.06±2.34a5.57±0.793.15±0.23a3.89±0.16bcd0.16±0.010.26±0.01122.17酒6858.50±0.16a24.12±1.16bc42.85±1.15bc17.71±0.53ab5.22±0.542.41±0.18ab5.04±0.21a0.13±0.020.26±0.01152.20北农青贮2087.49±0.12bc23.89±0.57bc43.28±3.36bc18.55±0.40ab5.04±0.143.00±0.04a4.87±0.26a0.14±0.010.25±0.00149.21大京九267.54±0.11bc21.55±0.25c44.29±3.39abc19.82±0.18ab5.01±0.372.46±0.15ab3.99±0.28bc0.14±0.010.25±0.00151.462.4不同品种青贮玉米生产性能与品质的灰色关联分析(见表4、表5)由表4、表5可知,北农青贮208综合性能排序最优,五谷丰贮1最差,各品种间等权关联度排序为北农青贮208大京九26酒685敦青6京科932陇青贮1文玉3武科8豫玉22五谷丰贮1。不同青贮玉米品种各指标权重系数分别为ωcp=0.092 4、ωNDF=0.102 0、ωADF=0.093 1、ω干重=0.092 8、ω株高=0.105 1、ω茎粗=0.107 8、ω叶长=0.105 7、ω叶宽=0.116 4、ωWSC=0.084 7;计算加权关联度后排序为北农青贮208大京九26敦青6酒685陇青贮1京科932文玉3武科8豫玉22五谷丰贮1。综合分析,参试青贮玉米品种的最优品种为北农青贮208,其次为大京九26。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.16.023.T004表4不同品种青贮玉米各指标的关联系数值品种CPNDFADF干重株高茎粗叶长叶宽WSC豫玉220.6040.6630.5620.5030.6790.7940.6650.8210.475京科9320.7321.0000.6100.7090.7750.7040.8460.7590.645陇青贮10.6390.7580.7050.6350.6991.0000.7580.9450.413文玉30.6370.6210.5530.5440.9210.9270.7130.9040.555武科80.5520.6810.6640.5420.5490.7780.6330.7230.333敦青60.6210.5960.5100.8070.7290.7910.9681.0000.845五谷丰贮10.5000.5370.4360.4810.6950.7000.6690.9160.533酒6851.0000.8760.6850.6500.7510.7240.6460.6051.000北农青贮2080.6860.8460.9950.8300.7900.6140.7310.9900.885大京九260.6970.7841.0001.0001.0000.7521.0000.7420.43110.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.16.023.T005表5不同品种青贮玉米关联度及排名品种等权关联度排名加权关联度排名豫玉220.640 590.065 09京科9320.736 350.074 06陇青贮10.728 060.074 15文玉30.708 470.072 17武科80.655 080.066 18敦青60.763 040.077 03五谷丰贮10.607 3100.061 910酒6850.770 930.076 34北农青贮2080.835 710.083 51大京九260.774 120.078 123讨论3.1不同品种青贮玉米生产性能与抗倒性比较分析干草产量是衡量青贮饲料能量价值的主要指标之一,也是衡量生产力的关键指标之一。干物质生物产量越高,可被利用的营养物质越高,产生的经济效益越大[12]。茎秆和叶片是构成青贮玉米生物产量的两个重要组成部分。本研究中,北农青贮208、大京九26和京科932等干物质产量高的品种,其植株高且绿叶数多,与闫慧颖等[13]研究结果一致。玉米植株越高,越利于改善植株冠层光分布,提高光能的利用效率以及干物质的积累,增加生物产量[14]。雷志刚等[15]报道,茎粗与青贮玉米生物产量呈正相关。本研究中,茎粗与干物质产量无明显的关联性,北农青贮208的茎粗最细,显著低于其他品种,但干草产量位居第2,造成差异的原因可能是品种和试验环境差异所致。因此,筛选青贮玉米时,在考虑生物产量的同时还应侧重株高、穗位高、绿叶数等指标,适当放宽茎粗的选择标准,以便筛选出综合性能优异的品种。酒泉地区地处河西走廊,青贮玉米生长期多大风,因此青贮玉米筛选除了要考虑产量还应选择抗倒伏、倒折强的品种。徐玉鹏[16]报道,株高与穗位呈显著正相关,且穗位高的易发生倒折。但本研究未发现株高、穗位高与倒伏倒折具有明显的关联性,可能与其茎秆的紧实程度和干物质的积累与分配有关。玉米节间干物质积累,特别是高位节间的干物质积累较高的品种对植株整体茎秆坚韧程度作用较大,抗倒伏能力强[17]。关于茎粗与玉米倒伏倒折的研究前人有不同的结论。廖长见等[18]报道,玉米倒伏倒折率与玉米茎粗呈正相关。杨锦越等[19]报道,茎秆强度是影响植株倒伏和倒折的主要因素。本研究中,北农青贮208茎粗最小,但整体抗倒伏倒折能力较强,表明玉米倒伏、倒折不仅与株高、茎粗等农艺性状有关,可能还与茎秆的结构特性、机械强度具有很强的关联性。倒伏是限制玉米高产稳产的重要因素。本研究中,五谷丰贮1的干物质产量最低,可能是其倒伏倒折率较高的原因。玉米茎秆具有支持、贮藏和运输养分的作用,倒伏倒折破坏了茎秆的水分、养分和光合产物的输导系统,影响了玉米的形态和干物质的积累造成减产[20]。因此,选择具有优良群体结构的青贮玉米品种,提高群体质量是实现高产稳产的关键。3.2不同品种青贮玉米营养品质比较分析CP、WSC、NDF、ADF及淀粉是影响青贮玉米饲用品质最主要的成分[21]。CP含量是饲草营养价值评价的主要指标[22],本研究中除五谷丰贮1和武科8外,其他品种CP含量均超过了7%,其中酒685的CP含量最高,显著高于其他9个品种。青贮玉米果穗CP含量是整株CP含量重要的构成因子[23],酒685是2019年甘肃省审定的粮饲兼用品种,果穗质量大,其穗比重在参试玉米品种中最高,这可能是其CP含量最高的原因。RFV是粗饲料中ADF和NDF的综合反映,RFV越大说明牧草营养价值越高[24]。本研究中,10个青贮玉米品种RFV值均大于103,其中酒685、大京九26、京科932达到了特级草的质量标准(RFV151),北农青贮208、陇青贮1和武科8等6个品种达到了一级草的质量标准(151RFV125)。可能是参试品种在酒泉特定生态环境下具有较好适应性,营养品质较好,也可能收获时间及时。提前采收会提高饲料的消化率,但造成干物质产量降低,随着收获时间推迟,NDF和ADF不断增加,而CP含量逐渐下降[25-26]。WSC是青贮过程中乳酸菌繁殖的主要能源物质,其含量直接影响乳酸的产生速率及产量[27]。酒685、敦青6、北农青贮208等WSC较高的品种在青贮发酵过程中可能有助于产生更多的乳酸,降低pH值,从而减少蛋白质损失,保持较好的营养品质。4结论本试验发现,加权关联度和等权关联度排名基本一致,排名前2位的品种是北农青贮208和大京九26。因此北农青贮208和大京九26适宜在酒泉地区推广种植。

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