青贮玉米与籽粒玉米、鲜食玉米区别较大,最好的利用形式是在适宜的收获期内将地面上包括果穗在内的全部绿色植株切碎后进行发酵,制成青贮饲料供反刍动物(牛、羊等)食用[1]。青贮玉米因其单位面积产量高、适口性好、营养价值较全面,又适宜机械化作业,广泛用于奶牛、肉牛、绵羊和山羊的畜牧业中[2]。根据农业种植结构调整和种养业一体化发展的需要,增加青贮玉米种植、提供更多的优质青贮饲料已成为种植业发展的热点研究方向。陕西省榆林市长城沿线是我国玉米主产区之一。近年来,该市积极实施退耕还草和粮草轮作措施[3],当地青贮玉米种植面积不断增加。但由于榆林市青贮玉米的使用起步晚,种植效益低,实际生产中大部分仍然采用生物量较高的籽粒玉米品种作为青贮玉米,生产实践水平低,产量和品质参差不齐,青贮玉米的优势未能充分发挥[4]。因此,筛选高产优质的青贮玉米品种对榆林市养殖畜牧业发展具有重要意义。本研究对20个青贮玉米品种的农艺性状、生物产量、营养品质进行综合研究,明确适宜榆阳沙区种植青贮玉米的最佳品种,以期为当地青贮玉米种植企业和农民的生产提供参考。1材料与方法1.1试验地概况试验地位于陕西省榆林市大纪汗大地种业试验田,地理位置为东经109°45′,北纬38°22′,海拔960~1 250 m,日照充足,气候干燥,冬长夏短。年平均降雨量413.9 mm,其中7—9月占全年降雨量的62.9%,年均无霜期155 d,年平均气温8.1 ℃,有效积温大于3 000 ℃[5-6]。供试土壤为风沙土,pH值为8.2,地下水位较高,便于灌溉,肥力中等,有机质含量为3.59 g/kg,全氮含量为0.36 g/kg,碱解氮含量为48.90 mg/kg,有效磷含量为13.95 mg/kg,速效钾含量为87 mg/kg[7]。1.2试验材料本试验使用的20个青贮玉米品种信息见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.20.027.T001表120个青贮玉米品种信息编号试验品种育种单位类型编号试验品种育种单位类型1大京九4059河南省大京九种业有限公司青贮11曲辰9北京百斯特草业有限公司青贮2京九青贮16河南省大京九种业有限公司青贮12曲辰19北京百斯特草业有限公司青贮3大京九26河南省大京九种业有限公司青贮13金刚辽宁省辽阳市金刚种业有限公司粮饲兼用4大京九156河南省大京九种业有限公司青贮14文玉3号北京佰青源畜牧业科技发展有限公司粮饲兼用5京科665北京顺鑫农科种业科技有限公司青贮15大京九166河南省大京九种业有限公司青贮6京科968北京顺鑫农科种业科技有限公司青贮16丹糯3001北京优种优载科技服务有限公司粮饲兼用7京科青贮932北京顺鑫农科种业科技有限公司青贮17桂青贮5号北京百斯特草业有限公司青贮8京科青贮516北京顺鑫农科种业科技有限公司青贮18洛白糯2号北京优种优载科技服务有限公司粮饲兼用9NK815北京顺鑫农科种业科技有限公司青贮19先达糯001北京优种优载科技服务有限公司粮饲兼用10饲玉2号北京顺鑫农科种业科技有限公司青贮20鲁星糯1号北京优种优载科技服务有限公司粮饲兼用1.3试验方法试验田采用随机区组设计,小区面积长10 m×宽6.5 m,每小区种植10行,株距0.22 m,密度4 500 株/667 m2,田间南北设有2 m过道,每个品种3次重复,试验周边设保护行。于2021年5月3日播种,农田管理和肥料施用与常规大田种植相同,在花后50 d左右,乳线达3/4时收获中间4行,计26 m2进行测产并折算成产量。1.4田间管理采用无膜浅埋滴灌水肥一体化大小垄种植技术,2021年5月3日播种,每667 m2施底肥磷酸二铵50 kg、有机肥300 kg。锌肥硼肥各1 kg,追肥分5次,每次10 kg,整个玉米生育期灌溉5~6次。1.5测定指标及方法1.5.1生育期记录20个参试品种的播种期、出苗期(50%出苗)、拔节期、吐丝期(50%吐丝)、抽雄期、乳熟期、蜡熟期、收获期(收获当日)。1.5.2农艺性状在青贮玉米吐丝期各小区随机选取连续正常生长的10株玉米,用塔尺测量由地表到整株最顶端的绝对高度即株高,同时测量由地表到果穗第一着生节的高度即穗位高;用游标卡尺测量第一果穗下第2~3节扁平面的直径即茎粗;收获时记录有效绿叶数。1.5.3生物产量在青贮玉米的乳熟末期到蜡熟期(籽粒乳线达到3/4)的时候,实收中间4行,小区面积26 m2,从地面20 cm处全株刈割后,立即称重,获得小区鲜重产量(kg/667 m2)。从每一个小区所采样品中,随机选择5株,全部粉碎,用四分法采样大约0.7 kg,置于布袋中,称量,之后置于烘焙箱内,杀青,烘干,冷却至室温,再称干重,计算含水量,由样品鲜重与含水量计算干重。1.5.4营养品质将样品粉碎后过孔径为0.42 mm的筛子,取0.5 g混合样品倒入凯氏烧瓶中,采用凯氏定氮法、使用FOSS KJ2300型全自动定氮仪测定粗蛋白(CP)含量;将样品粉碎后过孔径为0.42 mm的筛子,取0.5 g混合样品装入纤维袋,采用范氏法,使用ANKOMA200i全自动纤维仪测定酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)含量。计算相对饲用价值(RFV)[8]。RFV=DDM×DMI/1.29(1)GI=NEL×VDMI×CP/NDF(2)DDM(%BW)=88.9-0.779ADF(%BW)(3)DMI=120/NDF(4)NEL=[1.044-(0.012 4×ADF)]×9.29(5)VDMI=1.2×BW/NDF(6)式中:DM为干物质;DMI为干物质采食量,DDM为可消化干物质;NEL为产乳净能值;VDMI为饲草干物质随意采食量;CP、NDF、ADF含量以干物质为基础;BW为奶牛体重,以600 kg计算。1.6数据统计与分析灰色关联度分析法:根据实际生产需要,把参试品种的主要性状的理想值结合起来构成“参考品种”[9]。干草产量、鲜草产量、干鲜比、株高、茎粗、穗位高、绿叶数、粗蛋白、相对饲用价值和饲草分级指数取最大值,ADF和NDF取最小值,将“参考品种”各性状指标构成参考数列X0,品种各性状指标构成比较数列Xi,按以下步骤和公式进行计算。关联系数εi(k)=miniminkΔi(k) +ρminimaxkΔi(k)Δi(k)+ρminimaxkΔi(k) (7)绝对离差Δi(k)=X0(k)-Xi(k) (8)等权关联度γi=1n∑k=1nεi(k) (9)权重系数ωi=γi∑γii (10)加权关联度γi'=∑k=1nωi(k)εi(k) (11)参试玉米品种的产量、农艺性状及营养品质数据采用Excel 2022和SPSS 22.0软件进行系统分析,R软件系统进行相关性分析,灰色关联度对青贮玉米材料进行多指标多重综合比较评价。结果以“平均值±标准差”表示,P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1不同青贮玉米品种的生育期(见表2)由表2可知,参试的青贮玉米品种采取统一播种统一收获,出苗期在5月中旬,抽雄、吐丝期在7月底8月初,生长期为120 d左右,在榆阳风沙草滩区均能达到蜡熟期,20个参试品种均可达到青贮玉米生产要求。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.20.027.T002表2不同青贮玉米品种的生育期品种播种期出苗期抽雄期吐丝期收获期生长期/d鲁星糯1号5月5日5月16日7月31日8月2日9月2日120NK8155月5日5月16日7月27日7月29日9月2日120桂青贮5号5月5日5月16日7月31日8月3日9月2日120大京九40595月5日5月16日7月14日7月29日9月2日120京科青贮9325月5日5月16日7月27日7月29日9月2日120曲晨195月5日5月16日7月30日8月2日9月2日120文玉3号5月5日5月16日7月31日8月2日9月2日120大京九265月5日5月16日7月30日8月1日9月2日120大京九1565月5日5月16日7月26日7月28日9月2日120京九青贮165月5日5月16日7月27日7月29日9月2日120丹糯30015月5日5月16日7月31日8月2日9月2日120京科9685月5日5月16日7月29日8月1日9月2日120金刚5月5日5月16日7月29日8月1日9月2日120大京九1665月5日5月16日7月29日8月1日9月2日120饲玉2号5月5日5月16日7月28日8月1日9月2日120曲晨95月5日5月16日8月2日8月5日9月2日120京科青贮5165月5日5月16日7月29日8月1日9月2日120洛白糯2号5月5日5月16日7月30日8月1日9月2日120先达糯0015月5日5月16日8月1日8月3日9月2日120京科6655月5日5月16日7月27日7月29日9月2日1202.2不同青贮玉米品种的农艺性状(见表3)由表3可知,不同品种青贮玉米农艺性状存在较大差异:株高除NK815、洛白糯2号、先达糯001低于2.90 m,其余均大于等于2.90 m;各个品种穗位高变化范围为0.98~1.70 m,其中NK815最低,曲晨9最高;大京九26、饲玉2号、大京九166茎粗均超过29 mm,京科青贮932最低为25.9 mm;绿叶数越多表示持绿性较好[10],收获时绿叶数较多的品种是京九青贮16和曲晨9,均为15片,京科665和NK815绿叶数最低为12片。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.20.027.T003表3不同青贮玉米品种的农艺性状品种株高/m穗位高/m茎粗/mm绿叶数/片大京九40593.24±0.03bcd1.36±0.01fgh26.79±0.71ab14.00±0.58abc京九青贮163.29±0.04bcd1.51±0.07cde26.39±1.70ab15.00±0.33a大京九263.45±0.05ab1.62±0.04bc29.87±1.05a14.00±0.67abcd大京九1562.97±0.08fgh1.18±0.06ij26.74±1.21ab13.00±0.00bcd京科6652.90±0.06fgh1.10±0.06jk28.35±0.92ab12.00±0.33d京科9683.12±0.10def1.32±0.03ghi27.62±0.54ab13.00±0.33abcd京科青贮9323.20±0.05bcd1.37±0.08efg25.90±0.70b14.00±0.67abcd京科青贮5163.28±0.05bcd1.59±0.04bcd27.76±1.55ab14.00±0.33abcdNK8152.72±0.05i0.98±0.02k27.86±0.03ab12.00±0.33d饲玉2号3.58±0.02a1.84±0.03a29.94±1.83a14.00±0.67ab曲晨93.38±0.07bc1.70±0.05b27.43±1.03ab15.00±0.33a曲晨193.00±0.04fgh1.31±0.02ghi28.35±0.17ab14.00±0.33ab金刚3.23±0.09bcd1.66±0.07b26.35±0.22ab14.00±0.33ab文玉3号3.07±0.08efg1.31±0.04ghi28.62±0.79ab13.00±0.88abcd大京九1663.10±0.06def1.19±0.04ij29.36±1.04ab13.00±0.33abcd丹糯30013.32±0.05bc1.48±0.03cdef26.92±1.82ab14.00±0.67ab桂青贮5号3.33±0.02bc1.44±0.06defg27.14±1.48ab13.00±0.33abcd洛白糯2号2.85±0.02hi1.21±0.02hij27.63±1.05ab14.00±0.33abcd先达糯0012.43±0.04j1.08±0.03jk26.90±0.47ab13.00±0.33cd鲁星糯1号3.20±0.05bcd1.49±0.05cdef27.02±1.18ab14.00±0.33abcd注:同列数据肩标不同字母表示差异显著(P0.05),相同字母表示差异不显著(P0.05);下表同。2.3不同青贮玉米品种的生物产量(见表4)青贮玉米品种评价的重要指标之一是生物产量[11]。由表4可知,不同品种青贮玉米间的鲜草产量、干草产量与干鲜比均存在明显差异,鲜草产量超过7 000 kg的有大京九26、曲晨9,分别为7 272.69、7 395.76 kg/667 m2,显著高于其他品种(P0.05);NK815鲜草产量最低,为5 419.26 kg/667 m2。大京九16的干草产量最高,达到1 813.04 kg/667 m2;洛白糯2号的干草产量最低,为1 344.52 kg/667 m2。大京九4059和京科665干鲜比最大,为0.29;曲晨9干鲜比最小,为0.21。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.20.027.T004表4不同青贮玉米品种的生物产量品种干草产量/(kg/667 m2)鲜草产量/(kg/667 m2)干鲜比大京九40591 688.21±18.35abcd5 835.50±178.69bcd0.29±0.01a京九青贮 161 601.05±104.21abcdef6 226.95±239.84bc0.25±0.01abcd大京九261 787.31±88.85ab7 272.69±453.01a0.25±0.01bcd大京九1561 715.20±60.26abc6 123.11±115.65bcd0.28±0.01ab京科6651 520.10±41.09cdefg5 332.51±356.61d0.29±0.01a京科9681 626.54±118.20abcde6 047.04±158.21bcd0.27±0.02abcd京科青贮9321 545.19±35.51cdefg5 686.35±261.00bcd0.27±0.02abcd京科青贮5161 361.27±53.48fg5 600.03±273.36bcd0.25±0.00cdNK8151 501.89±109.44cdefg5 419.26±286.39cd0.28±0.01abc饲玉2号1 432.88±36.05efg6 148.75±136.54bcd0.23±0.01de曲晨91 553.11±39.02bcdefg7 395.76±185.79a0.21±0.00e曲晨191 500.05±89.74cdefg5 759.86±220.69bcd0.26±0.00abcd金刚1 552.74±10.19bcdefg6 217.55±149.49bc0.25±0.00bcd文玉3号1 584.82±11.52abcdefg5 952.17±183.14bcd0.27±0.01abcd大京九1661 813.04±35.23a6 444.05±360.53b0.28±0.02abc丹糯30011 494.73±51.97cdefg5 688.06±264.32bcd0.26±0.01abcd桂青贮5号1 631.52±55.43abcde6 044.90±79.57bcd0.27±0.01abcd洛白糯2号1 344.52±156.48g5 491.05±338.75cd0.24±0.01cd先达糯0011 448.44±76.37defg6 113.71±109.37bcd0.24±0.01de鲁星糯1号1 449.83±16.66defg5 529.09±262.03cd0.26±0.01abcd2.4不同青贮玉米品种的营养品质(见表5)由表5可知,20个参试品种的粗蛋白含量均高于7%,其中京科665含量粗蛋白最高为9.79%,鲁星糯1号含量最低为7.84%;青贮玉米ADF、NDF含量与动物采食量和消化率相关密切,NDF、ADF含量越低,动物采食量和消化率越高,玉米的RFV也就越高[12]。20个参试品种NDF、ADF含量范围分别是14.36%~37.98%、34.10%~58.83%。RFV综合考虑了饲料因素和动物因素,能够较好地反映粗饲料的品质,一般RFV大于100的品种即认为粗饲料品质整体上较好,超过125的为一级,超过150的为特级[13]。本研究20个参试品种的RFV均超过100,表明20个品种整体品质较好;其中超过150的品质有6个,分别为大京九4059、京科665、京科968、NK815、文玉3号、大京九166。GI变化幅度为14.47~48.12 MJ/d,京科665最高,为48.12 MJ/d,显著高于除NK815以外的其他品种(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.20.027.T005表5不同青贮玉米品种的营养品质品种CP/%ADF/%NDF/%RFVGI/(MJ/d)大京九40598.13±0.14def19.49±3.11b41.83±4.56abc168.66±21.59abcd32.90±0.61bcd京九青贮168.65±0.65bcdef22.65±2.37ab48.05±2.8abc139.32±12.08bcd15.78±0.65gh大京九268.50±0.48cdef26.06±2.17ab53.15±2.56ab120.93±9.10cd15.00±2.87gh大京九1568.54±0.18cdef37.98±20.12a58.83±21.00a132.57±55.01bcd33.55±5.24bc京科6659.79±0.22a14.36±0.68b34.32±0.30c210.70±3.29a48.12±0.67a京科9688.85±0.26abcdef18.33±1.13b40.38±2.19bc173.19±11.74abc30.25±3.63cde京科青贮9328.26±0.30cdef21.62±0.77ab45.47±0.66abc147.52±3.37bcd20.70±0.09fgh京科青贮5169.63±0.32ab24.17±1.19ab50.01±1.70abc130.72±5.90bcd19.35±1.80fghNK8158.19±0.03cdef14.84±0.91b34.10±0.92c211.37±7.27a40.77±2.70ab饲玉2号9.01±0.63abcde24.98±2.00ab50.23±0.76abc128.73±4.73bcd17.70±2.25gh曲晨99.25±0.12abc26.52±0.05ab55.32±0.51ab114.76±1.13d14.47±0.35h曲晨198.31±0.06cdef21.40±0.91b45.54±2.04abc148.25±8.17bcd21.16±2.13fgh金刚9.19±0.43abcd22.32±1.67ab45.61±2.21abc146.76±9.45bcd23.09±3.01efgh文玉3号8.67±0.32bcdef18.64±1.80b39.93±2.12bc174.63±12.62abc30.26±4.14cde大京九1668.97±0.14abcde18.11±2.17b38.79±3.04bc182.05±17.14ab34.27±6.19bc丹糯30018.83±0.21abcdef21.89±1.07ab46.92±1.11abc142.69±4.90bcd20.77±0.86fgh桂青贮5号8.10±0.36ef22.75±0.72ab46.46±0.92abc142.67±4.02bcd19.15±0.92fgh洛白糯2号9.66±0.19ab21.77±2.16ab46.35±3.58abc146.68±14.84bcd24.22±4.12defg先达糯0019.71±0.10ab21.59±2.19ab46.76±3.87abc145.77±14.29bcd28.37±0.11cdef鲁星糯1号7.84±0.19f24.56±2.70ab48.69±4.68abc136.37±16.05bcd20.85±1.12fgh2.5农艺性状、生物产量及营养品质间相关性分析(见图1)由图1可知,鲜草产量与株高、穗位高、茎粗、绿叶数呈显著正相关性(P0.05),干草产量与农艺性状相关性不高,但与鲜草产量呈极显著正相关(P0.01);营养品质与农艺性状有不同程度的相关性,粗蛋白含量与绿叶数呈极显著正相关(P0.01),NDF、ADF含量与绿叶数和穗位高呈极显著正相关(P0.01)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.20.027.F001图1农艺性状、生物产量及营养品质间相关性分析2.6不同青贮玉米品种灰色关联方法综合分析(见表6)10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.20.027.T007品种等权关联度排名加权关联度排名曲晨90.506 980.558 39曲晨190.492 6100.546 610京九青贮160.487 4120.541 211丹糯30010.486 9130.539 912京科青贮9320.489 1110.537 013桂青贮5号0.484 1140.530 414金刚0.473 5150.519 815洛白糯2号0.463 4160.512 016京科青贮5160.457 6180.510 217大京九1560.461 0170.507 218鲁星糯1号0.434 7200.480 019先达糯0010.435 1190.471 220由表6可知,20个参试品种中表现较好的有京科665、大京九166、大京九4059、NK815,表现较差的有鲁星糯1号和先达糯001,两种权重分析的结果基本一致。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.20.027.T006表6不同品种灰色关联方法综合分析品种等权关联度排名加权关联度排名京科6650.734 310.705 11大京九1660.610 120.649 02大京九40590.576 740.626 13大京九260.546 550.599 74NK8150.594 630.581 95京科9680.542 760.581 46文玉3号0.538 870.578 87饲玉2号0.499 890.561 78续表6 不同品种灰色关联方法综合分析3讨论3.1不同青贮玉米品种农艺性状、生物产量分析生物产量能够反映各个品种的生产性能和生态适应性,是评价青贮玉米品种的重要指标[14]。本研究中大京九26、曲晨9鲜草产量超过7 000 kg/667 m2,NK815鲜草产量最低。干草产量最高的是大京九166;洛白糯2号的干草产量最低。干鲜比均低于0.30,原因是9月2号收获时,所有品种还是乳熟期,并未达到蜡熟期,生物产量未达到最高,可见影响青贮饲料品质的另一因素是适宜的收获期。张吉旺等[15]发现,不同的品种表现出不同的品种差异,而株高则是不同品种间差异较大的原因。雷志刚等[16]研究发现,青贮玉米单产提高与其株高、穗位高、叶面积、茎粗等因素密切相关。因此,要重视株高、茎粗和单株数量的选育,以提高产量。柳斌辉等[17]研究表明,株高、茎粗、叶数多的青贮玉米产量高。本试验中,有效叶片数(绿叶数)与鲜产量呈正相关关系,与上述研究基本一致。3.2不同青贮玉米品种营养品质分析优良的饲草营养品质和生物产量同等重要,因此在评价青贮玉米营养品质时,要重点关注其CP、淀粉、NDF和ADF的含量。CP是青贮玉米营养品质的重要评价指标之一,直接影响到青贮玉米的能量、吸收水平和饲料转化效率[18]。本研究中,20个参试品种的CP含量均高于7%,其中京科665含量最高,为9.79%,鲁星糯1号含量最低,为7.84%。NDF和ADF是对青贮玉米营养品质的重要评价指标,其含量对饲料中纤维的消化吸收起决定性作用,含量越低,玉米的RFV和消化率就越高[19]。本研究中,20个参试品种的NDF、ADF含量为14.36%~37.98%、34.1%~58.83%,均达到一级青贮玉米的标准,说明该20个青贮玉米品种在榆阳沙区具有较好的适应性。在农作物品种对比试验中,采用多指标进行综合评价能够较为合理、全面地反映品种的生产性能。地域、气候、种植密度、水肥管理等其他因素对青贮饲草的饲用品质和青贮性能影响颇大[20]。4结论本研究筛选出京科665、大京九166、大京九4059和NK815为适宜风沙草滩区种植的青贮玉米品种,可大面积推广种植。
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