畜牧养殖是宁夏回族自治区的传统和优势产业[1]。随着宁夏地区草食动物养殖规模和数量的扩增,饲草资源短缺问题日益突出[2]。青贮玉米因生物产量高、营养丰富、适口性好、收割方便、易贮等特性,使其成为畜牧养殖发展中较为重要的饲草,是该地区种植面积较广的饲草。筛选并种植高产、质优、适应性强的青贮玉米品种对宁南山区草畜产业发展具有重要的推动作用。本研究通过对引种的17个青贮玉米品种的农艺性状、生产性能及发酵后青贮品质的比较、评价,旨在筛选适合当地及相似生态条件推广种植的青贮玉米品种。1材料与方法1.1试验材料供试的17个青贮玉米品种由宁夏固原市林业草原发展服务中心提供,其中14个品种为粮饲兼用型,3个为专用青贮品种。分别为新科910、桂青贮1号、铁研53、辽单588、东单606、京科青贮516、沈玉801、金岭10、郑单958、中原单32、金刚青贮50、宁单34、东单60、石玉9号、昊玉501、兴乐16、宁单31。1.2试验地概况及试验设计试验地位于宁夏西吉县马莲乡,地处黄土高原西北部,地里坐标东经105°90′,北纬35°81′,海拔1 840 m,年平均气温5 ℃,年平均降水量400 mm,气候冷凉。种前基施磷酸二铵30.0 kg/667 m2,拔节期追施尿素20.0 kg/667 m2。随机区组设计,每个品种3个重复,小区面积4 m×5 m。覆膜种植,行距50 cm,株距24 cm,全年无灌溉,其他同正常田间管理。1.3测定指标及方法1.3.1营养成分9月中旬统一收割,每小区随机选择10棵秸秆测定株高、茎粗、穗位高度、茎秆强度。其中茎秆强度分别测定1~4节和5~7节,取平均值;鲜草产量选取小区中间3 m样段收割称重。每小区混合取鲜样,青贮90 d,测定青贮料的粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、淀粉(S)、乳酸(LA)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)等指标,测定方法参考李聚才等[3]、孙志强等[4]的方法。1.3.2灰色关联度法综合评价采用灰色关联度分析法。依据灰色关联理论,分别将参试的青贮玉米品种视为1个灰色系统,各参试性状为系统中的1个因素。分别选取与草产量、品质、抗倒伏性关系密切的指标株高、茎粗、叶茎比、茎秆强度、鲜草产量、CP、EE、淀粉、乳酸的最大值,ADF、NDF的最小值,构建青贮玉米标准品种X0,记为[X0(k)](k=1,2,3,…,n)。各参试品种测定的性状数据作为比较数列[Xi(k)](i=1,2,3…m;k=1,2,3,...,n)。其中,X表示各参试品种,k表示测定性状。为消除各指标单位和性状测定值的差异,先将各品种的性状指标Xi(k)与标准品种对应的X0(k)进行数据无量纲化处理(Xi(k)/X0(k)),根据处理后的数据计算各性状与标准性状的绝对值差:Δi(k)=|X0(k)~Xi(k)|,由下列公式计算参试品种与参考品种之间的关联系数、等权关联度、权重系数和加权关联度等[5-7]。关联系数:εik=miniminkΔk+ρmaximaxkΔikΔi(k)+ρmaximaxkΔik (1)等权关联度:γi=1n∑k=1nεi(k) (2)权重系数:ωi=γi∑γi (3)加权关联度:γi=∑k=1nωi(k)εi(k) (4)式中:ρ为分辨率系数取值0.5,表示同等重要。1.4数据统计与分析采用Excel与SPSS 18.0软件对测得的数据进行统计与分析,采用单因素方差分析,采用Duncan's法进行多重比较。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不同青贮玉米品种农艺性状与产草量比较(见表1)由表1可知,参试的17个青贮玉米品种的株高范围在243~330 cm,最高的是宁单34,最低的是东单60,相差约87 cm,宁单34显著高于东单60(P0.05)。其中,株高大于300 cm的品种还有京科青贮516、桂青贮1号、新科910、金岭10、沈玉801、昊玉501、金刚青贮50。穗位较高的品种有京科青贮516、宁单34、桂青贮1号等品种。茎秆较粗的品种有桂青贮1号、东单606、宁单34和昊玉501,茎粗均大于28 mm。叶茎比最高的品种为中原单32,为1.57。最低的是金岭10,为0.62。茎秆强度较突出的品种有桂青贮1号、中原单32、东单606、金刚青贮50、昊玉501。金刚青贮50、桂青贮1号、新科910、昊玉501,每667 m2鲜草产量可达6 500 kg以上,显著高于其他品种(P0.05)。东单60和兴乐16鲜草产量较低,每667 m2鲜草产量不足5 000 kg。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.01.023.T001表1不同青贮玉米品种农艺性状与产量品种株高/cm穗位高度/cm茎粗/mm叶茎比茎秆强度/N产量/(kg/667m2)新科910311.33±9.84cd117.33±1.76hi24.75±0.22g0.70±0.24e41.55±7.85abcd6 673.67±44.49a桂青贮1号317.33±1.45bc164.00±5.03a31.42±0.51a0.77±0.33de57.024±9.78a6 836.23±149.50a铁研53293.67±1.76e121.66±1.86gh25.85±0.31ef0.72±0.35de45.82±2.01abcd5 083.08±48.92fgh辽单588276.67±2.85f108.00±4.00j22.52±0.25h0.76±0.36de43.97±0.94abcd5 216.62±113.85efg东单606258.00±5.29g121.33±0.88gh29.30±0.82b0.91±0.26bc52.40±3.67a5 618.42±146.51cd京科516323.00±0.58ab168.67±2.33a27.98±0.07c0.87±0.43cd45.97±7.55ab5 852.15±79.65c沈玉801310.00±4.00cd125.67±1.86fg24.87±0.43fg0.73±0.23de41.23±2.22bcd5 152.19±85.04efg金岭10311.00±3.06cd143.67±0.88c26.58±0.36de0.62±0.26f45.47±2.83abcd5 301.22±130.41ef郑单958254.67±0.88g116.00±1.00hi24.54±0.25g0.78±0.26de36.90±0.51d5 309.6±100.41ef中原单32277.67±1.20f140.67±0.88cd24.42±0.23g1.57±0.41a46.27±9.41abcd5 422.87±75.95de金刚50303.00±3.51de152.33±1.76b26.57±0.10de0.68±0.38e49.15±9.72a6 853.35±125.28a宁单34330.00±1.00a168.33±4.48a28.37±0.21be0.81±0.30cd47.12±2.84abc6 187.75±54.95b东单60243.33±0.88h112.33±1.45ij24.89±0.34fg0.87±0.07cd38.30±1.21cd4 822.82±138.77h石玉9243.67±1.45h113.67±4.05ij24.90±0.36fg0.85±0.38cd43.20±1.96bcd5 275.88±31.52ef昊玉501308.33±0.33cd152.00±1.53ab28.56±0.14bc0.93±0.31bc55.10±4.91ab6 574.91±109.93a兴乐16295.67±0.33e134.67±1.86b26.89±0.12d0.96±0.11bc54.20±2.01ab4 934.68±72.10gh宁单31277.67±0.33f133.00±2.00ef27.94±0.49c1.03±0.42b56.17±2.48ab6 264.49±135.98b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。2.2不同品种青贮玉米全株青贮品质比较(见表2)由表2可知,供试的17个品种的青贮料干物质含量在27.0%~40.0%,其中品种金岭10、宁单34、昊玉501的青贮料干物质含量较高,分别为39.67%、39.73%、37.13%,显著高于其他品种(P0.05)。粗蛋白含量突出的品种为京科青贮516和沈玉801,含量分别为8.00%和8.27%,辽单588的含量最低,仅为6.50%,其他品种含量均集中在6.8%~8.0%;粗脂肪含量在品种间差异不大,含量在2.77%~3.11%;淀粉含量最高的是郑单958,为24.23%,最低的是中原单32,仅为20.17%;灰分含量最高的是宁单34,最低的为京科青贮516,含量分别为5.29%、4.01%;NDF、ADF含量整体均较高,其中桂青1号的NDF最低,为48.00%,东单606的ADF含量较低,为24.15%;品种石玉9的乳酸含量显著高于除东单60的其他品种(P0.05)。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.01.023.T002表2不同品种青贮玉米青贮品质比较品种干物质粗蛋白粗脂肪淀粉灰分NDFADF乳酸新科91031.13±0.73bc6.83±0.11bc2.96±0.53ab22.42±1.13bc4.50±0.32cd49.82±0.56bc28.53±0.37cd3.78±0.09cd桂青贮1号30.73±0.27c7.73±0.12a2.83±0.07b23.51±0.58a4.43±0.03d48.00±0.30c27.32±0.64d3.95±0.08bc铁研5333.27±0.63b6.95±0.13bc2.94±0.56ab23.90±1.12a4.47±1.89cde49.51±1.23bc28.36±0.23cd3.71±3.21cd辽单58832.67±1.16bc6.50±0.14c2.80±0.06b20.38±1.13c4.62±0.08bc53.17±0.64a32.07±0.58a3.99±0.22bc东单60630.27±2.18c7.31±0.03b2.85±0.12b21.51±0.17bc4.84±0.13ab50.25±1.26b24.15±0.03f3.61±0.29d京科51636.80±1.81a8.00±0.09a3.11±1.13a20.78±2.36bc4.01±0.05e53.47±0.58a29.90±0.27bc3.3±0.24e沈玉80132.17±0.64bc8.27±0.11a2.92±0.10b23.01±1.04ab4.98±0.27ab50.66±0.85b27.47±0.38cd3.44±0.1de金岭1039.67±0.33a7.92±0.45a2.98±1.38a23.37±0.57a4.65±0.11bc51.37±0.95ab29.00±1.06bc3.67±0.28d郑单95831.50±0.79bc7.59±0.09ab2.91±0.1ab24.23±0.15a4.83±0.08ab50.42±0.23b27.77±0.61cd3.73±0.07cd中原单3231.57±0.78bc7.45±2.34b3.00±0.06a20.17±0.16c4.78±0.05ab52.63±0.15a31.58±0.77a3.73±0.1cd金刚5033.53±0.47b7.05±1.23bc2.82±0.06b22.15±1.02bc4.53±0.09cd49.28±0.88bc28.34±0.15cd3.40±0.15de宁单3439.73±1.33a7.13±2.31b2.96±1.12ab20.77±0.34c5.29±1.25a50.79±1.23b25.37±2.22e3.90±0.1bc东单6030.23±0.67c7.30±0.06b2.94±1.23b24.15±3.21a4.78±2.34ab48.23±0.47c27.18±1.2d4.38±0.08ab石玉932.36±0.84bc7.62±0.11ab3.07±0.69a21.74±0.22bc5.02±0.27ab51.74±0.59ab29.66±0.06bc4.66±0.05a昊玉50137.13±2.32a7.29±0.14b2.93±0.06ab23.00±0.45ab4.71±0.05bc51.17±0.06b28.87±0.37bc3.94±0.21bc兴乐1634.10±1.07b7.54±0.63ab2.77±1.23b21.53±1.66bc4.88±0.08ab50.08±0.47b26.54±0.4de3.61±1.23d宁单3127.70±0.89d7.84±1.23a3.04±0.26a20.14±1.68c4.74±0.27bc52.63±0.89a30.50±1.07ab3.73±0.24cd%2.3不同青贮玉米品种的综合评价(见表3)由表3可知,利用灰色关联度法,根据关联系数及关联度的计算,17个青贮玉米品种加权关联度排序为:桂青贮1号宁单34昊玉501金岭10京科青贮516东单60金刚青贮50宁单31=东单606郑单958=沈玉801新科910=石玉9号铁研53=兴乐16中原单32辽单588。因此,品种中原单32、辽单588与参考标准品种关联度较小,综合评价排名较低。排名位于前5的品种依次为桂青贮1号、宁单34、昊玉501、金岭10、京科青贮516,表明上述品种在当地的生产性能与营养价值都相对较高,综合表现好。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2022.01.023.T003表3不同青贮玉米品种的综合评价品种株高ε1茎粗ε2叶茎比ε3茎秆强度ε4产量ε5干物质ε6CP ε7EE ε8淀粉ε9NDF ε10ADF ε11LA ε12加权关联度排序新科9100.700.400.360.390.860.530.380.530.530.590.480.430.349桂青贮1号0.771.000.371.001.000.490.620.380.741.000.560.490.641铁研530.540.440.360.470.360.800.400.500.860.640.490.420.3310辽单5880.450.330.370.430.380.700.330.360.350.340.330.500.2012东单6060.370.670.420.680.450.460.470.400.430.541.000.390.367京科5160.860.560.410.470.500.430.761.000.370.330.410.330.415沈玉8010.680.400.360.390.370.631.000.470.630.500.550.360.358金岭100.690.480.380.460.390.430.710.570.710.440.450.410.424郑单9580.360.390.340.330.390.560.560.461.001.000.520.420.358中原单320.450.390.390.480.410.570.510.610.340.360.350.420.2411金刚500.610.480.350.561.020.850.420.370.500.670.490.350.367宁单341.000.591.000.500.600.430.430.530.370.490.770.470.562东单600.330.400.410.350.330.460.470.500.960.920.570.710.376石玉90.330.400.400.420.390.650.570.810.450.410.421.000.349昊玉5010.660.610.430.840.790.530.470.490.630.450.460.480.453兴乐160.560.490.440.780.341.000.540.330.430.560.630.390.3310宁单310.450.560.470.920.630.340.670.710.330.360.390.420.3673讨论青贮玉米全株鲜草产量是衡量品种生产性能的主要指标。本研究显示,供试的17个青贮玉米品种亩鲜草产量在4 800.0~6 854.0 kg,均产达5 728.23 kg/667 m2,产量最高的品种是金刚青贮50、桂青贮1号,产量约6 850.0 kg/667 m2,与刘卓等[8]在同一生态区开展的青贮玉米品种比较最高产值6 900 kg/667 m2相近,略高于殷建军[9]在相似生态区对30个青贮玉米品种评价试验的均值5 375 kg/667 m2。株高、茎粗与鲜草产量显著正相关[10-11]。本试验中,品种桂青贮1号的株高、茎粗均最高,说明专用青贮品种优势在该区域体现。但实际生产中,植株高大、穗位高的玉米植株容易倒伏。倒伏是影响玉米高产的重要因素[12],茎秆强度是影响青贮玉米抗倒伏性的重要因素[13-14]。品种桂青贮1号茎秆强度最高。叶片是贮存营养物质的主要器官,叶茎比越高表明全株青贮玉米鲜草的营养成分相对较高,适口性更好。品种中原单32、宁单31叶茎比较突出,分别为1.57、1.03。全株玉米青贮饲料的粗蛋白、淀粉含量是评价青贮玉米品质的重要指标[15]。NDF与ADF含量越低,动物的消化率就越高[16]。pH值与乳酸含量呈极显著负相关[17]。本研究供试青贮玉米品种粗蛋白含量范围在6.5%~8.3%,淀粉含量在20.1%~24.3%,NDF含量在48.0%~53.5%,ADF含量在24.1%~32.1%之间。根据国家青贮玉米品质分级标准[18],所有参试品种均未达到一级标准,大多数品种在二级标准范围内,个别品种属于三级标准范畴。主要是由于参试品种整体NDF、ADF含量均较高,在蜡熟中期采收引起的。采收期较晚也可能是造成本研究乳酸含量较低的原因,本研究多数品种乳酸含量在3.0%~4.0%,低于吴建忠等[16]开展的不同青贮玉米品种发酵的乳酸含量在4.0%~5.0%的结果。灰色关联度分析法是目前综合评价饲草的一种常用方法[19-20],对青贮玉米品种主要目标性状进行综合评价,克服了单一指标不能准确筛选的问题。本研究结合青贮玉米生产性状和发酵后的营养品质等指标综合评价,筛选出产量突出、饲用价值高的品种。4结论品种桂青贮1号、宁单34、昊玉501、金岭10、京科青贮516等品种综合性状表现良好,适应性较强,可作为宁夏南部冷凉无灌溉地区种植的品种选择。
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