河南省夏播青贮玉米品种筛选与综合评价
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青贮玉米(Zea mays)具有干物质生物产量高、品质优等特点[1-3],饲喂高质量的全株青贮玉米,可以节省精饲料的投入,节本增效显著[4-5]。随着国家“粮改饲”政策的实施以及农业种植业结构的调整,青贮玉米饲料在肉牛、奶牛、肉羊养殖中所占的地位也越来越高[6-7]。青贮玉米分为青贮专用型、粮饲通用型和粮饲兼用型3种类型[8]。青贮专用型玉米是指产量高、品质好、只适合作青贮的玉米品种,在乳熟期至蜡熟期期间,收获包括玉米果穗在内的整株玉米;粮饲通用型玉米是指该玉米品种既可作为普通玉米品种,在成熟期收获籽粒,也可作为青贮玉米品种,收获包括果穗和茎叶在内的全株,用于青饲料或青贮饲料;粮饲兼用型青贮玉米是指在成熟期先收获玉米籽粒用于粮食或配合饲料,然后再收获青绿的茎叶用作青贮。美国推广的青贮玉米较大一部分为粮饲通用型玉米,农场主可以根据当年期货市场价格决定收青贮玉米还是等到玉米充分成熟后收籽粒,从而降低种植风险。
推广青贮玉米,首要问题是品种选择。由于河南省审定的青贮玉米品种较少,致使该地区生产上普遍使用生物量较高的普通玉米品种作青贮玉米种植,导致青贮玉米种植时品种选择混乱,产量以及品质参差不齐,种植效益不高。因此,筛选优质高产青贮玉米品种对满足河南省畜牧业发展、提升种植效益具有重要意义。目前,研究人员对我国不同地区适合种植的青贮玉米或者普通玉米品种已经进行了初步筛选,但是研究内容均侧重于青贮玉米产量的比较评价,对淀粉含量、中性洗涤纤维含量和酸性洗涤纤维含量等品质指标的要求较低,且未综合多个指标对品种品质等级进行详细划分[9-12]。
基于此,本研究选择15个青贮玉米品种和5个生物量较高的普通玉米品种进行比较试验,主要目的是筛选出适合在河南地区种植的高产优质的青贮玉米品种,为青贮玉米在河南省大面积推广应用提供理论依据,同时建立河南地区青贮玉米品种生态适应性评价标准。
1. 材料与方法
1.1 试验材料
本试验从全国征集了20个优良的玉米品种作为供试材料(表1)。试验设置雅玉青贮8号和郑单958两个对照品种,雅玉青贮8号为国审青贮玉米品种,在黄淮海地区表现优良,且为国家黄淮海夏播青贮玉米区域试验对照品种。郑单958为我国目前推广面积最大的普通玉米品种,在本试验中作为品种籽粒产量测产对照,用来评价青贮玉米籽粒产量性状。郑青贮1号、北农青贮 368、北农青贮3740、大京九26、宁禾0709、曲辰19、雅玉04889、渝青386为国审/省审青贮玉米品种;渝青506、渝青玉3号、郑青贮2号为国家青贮玉米区试中表现优良的品种;雅玉158、郑单1704和郑单6040为青贮玉米新组合;先玉1658、新科910、九新631、永优1573为国审/省审普通玉米品种。
表 1 供试玉米品种Table 1. Tested maize cultivars编号 Code 品种 Variety 编号 Code 品种 Variety 1 北农青贮368 Beinongqingzhu 368 11 雅玉158 Yayu 158 2 北农青贮3740 Beinongqingzhu 3740 12 渝青506 Yuqing 506 3 大京九26 Dajingjiu 26 13 渝青玉3号
Yuqingyu No.34 郑青贮1号
Zhengqingzhu No.114 郑青贮2号
Zhengqingzhu No.25 宁禾0709 Ninghe 0709 15 郑单1704 Zhengdan 1704 6 曲辰19 Quchen 19 16 永优1573 Yongyou 1573 7 先玉1658 Xianyu 1658 17 郑单6040 Zhengdan 6040 8 新科910 Xinke 910 18 渝青386 Yuqing 386 9 九新631 Jiuxin 631 19 郑单958 Zhengdan 958 10 雅玉04889
Yayu 0488920 雅玉青贮8号
Yayuqingzhu No.81.2 试验地概况
试验于2019年6月10日 − 10月15日在河南省新乡市平原新区王村G107与平原大道交汇处河南现代农业研究开发基地进行。平原新区王村位于113°41′46′′ E、35°01′06′′ N,海拔47 m,地处暖温带南部,属于大陆性季风湿润气候,四季分明,气候温和,雨热同季,年平均气温为14.3 ℃,年平均降水量为632 mm,无霜期220 d,全年日照时间约2 400 h。
1.3 试验设计与田间管理
试验采用完全随机设计,小区行长10 m,行距0.6 m,每小区10行,小区面积为60 m2,种植密度75 000株·hm−2,3次重复,试验周边设4行保护区。
试验于2019年6月10日播种,施用玉米专用复合肥600 kg·hm−2,种肥一次性同播,播种后不再追施肥料。播种后及时浇水,力保全苗。玉米出苗前使用40%乙·阿合剂乳油除草剂3 000~3 750 mL·hm−2,在微风天气进行土壤封闭喷雾。为避免管理措施造成的试验误差,所有管理措施(如定苗、浇水)在当天完成。
1.4 测定指标及方法
1.4.1 农艺性状测定及方法
农艺性状主要测定指标包括青贮生育期、株高、穗位高、倒伏率、倒折率和茎腐病。青贮生育期,即从出苗到最佳收获期(即籽粒乳线达到1/2时)的天数。株高,吐丝后10~30 d,连续取小区内生育正常的植株10株,测量由地表到雄穗顶端的高度,求其平均值(cm)。穗位高,测量株高的同时测量植株从地表到果穗柄着生节的高度,求其平均值(cm)。倒伏率,倒伏后3~5 d统计小区植株倾斜度 ≥ 45°株数,同时统计小区总株数,计算倒伏率。倒折率,收获前统计果穗以下部位折断的植株数,同时统计小区总株数,计算倒折率。茎腐病,收获前0~3 d,采用手捏法调查。茎基部变软、空松,能用手捏动植株判定为发病株,统计测产行发病株数、总株数,计算发病率。
1.4.2 产量测定及方法
青贮玉米最佳收获期为蜡熟期,该时期收获的青贮玉米干物质积累达到最大值,营养价值达到最大值[13-15]。本研究中各青贮玉米品种选择在籽粒乳线达到1/2时全株收获,该时期为乳熟末期到蜡熟前期。于青贮玉米生长乳熟末期至蜡熟期,观察果穗中段3个完整籽粒上乳线的位置,即籽粒基部到乳线的位置占籽粒基部至顶部全长,即当籽粒乳线达到1/2时全株收获,实收中间6行,小区面积36 m2,从地上部分20 cm处全株刈割,收获后立即称重,得到小区鲜重产量(t·hm−2)。从每个小区收获的植株中,随机选取5株,全株粉碎,从中随机取样1 kg左右,装入布袋,称重,置入鼓风式烘箱内,105 ℃条件下杀青4 h,然后65 ℃条件下烘干至恒重,冷却至室温后称干重,计算含水量。根据小区鲜重和含水量计算小区干物质生物产量(t·hm−2)。干物质生物产量相对变化 = (干物质生物产量 − 雅玉青贮8号干物质生物产量)/雅玉青贮8号干物质生物产量 × 100%。籽粒产量测定于乳线完全消失、黑层出现时,实收2行,小区面积12 m2,对玉米全株进行收获、脱粒,用水分测定仪测定籽粒含水量以后按照14%含水量折算产量(t·hm−2)。
1.4.3 品质指标测定及方法
从每个小区收获的植株中,随机选取5株,全株粉碎,从中随机取样1 kg左右,装入布袋,称重,置入鼓风式烘箱内,105 ℃条件下杀青4 h,然后65 ℃条件下烘干至恒重,再用锤式粉碎机(9FQ-235型,北京)粉碎,用近红外扫描仪(DA7200)测定样品中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗蛋白和淀粉含量[16]。品质指标近红外模型的建立是基于300份代表性玉米全株粉碎样品的中性洗涤纤维(范氏法[17])、酸性洗涤纤维(范氏法[17])、粗蛋白(凯氏定氮法[18])和淀粉含量(酸水解–蒽酮比色法[19-20])化学方法测定的结果。本试验品质指标委托北京农学院检测完成。
1.4.4 相对饲用价值计算
相对饲用价值(relative feed value, RFV)由以下公式计算得出[21]:
RFV = DMI × DDM/1.29。
式中:DMI (dry matter intake,%
)为粗饲料干物质的随意采食量,即占体重的百分比;DDM (digestible dry matter,%)为可消化的干物质,即占干物质的百分比。DMI与DDM的预测模型如下: DMI = 120/NDF;
DDM = 88.9 − 0.779 × ADF。
式中:NDF为中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,%)含量,ADF为酸性洗涤纤维(acid detergent fiber,%)含量,即占干物质的百分比。
1.5 数据处理与分析
产量及农艺性状数据采用Excel 2013和SPSS 19.0进行描述性统计分析及方差分析,应用Duncan法进行多重比较,所有数据以平均值 ± 标准差表示,以P < 0.05表示差异显著。中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗蛋白、淀粉和相对饲用价值等品质性状聚类分析应用SAS 8.0计算相关系数,运用Mega 5构建系统发育进化树,距离为1 − 相关系数。
2. 结果与分析
2.1 生产性状分析
20个玉米品种间的干物质生物产量、鲜草产量和籽粒产量差异较大(表2)。从干物质生物产量来看,渝青386最高,为21.20 t·hm−2,显著高于北农青贮368、渝青506和渝青玉3号外的其余16个品种(P < 0.05),渝青506、北农青贮368和渝青玉3号分别为21.05、21.04和20.84 t·hm−2。本研究中,有11个品种干物质生物产量均高于对照雅玉青贮8号,分别是渝青386、渝青506、北农青贮368、渝青玉3号、新科910、雅玉04889、先玉1658、郑青贮1号、九新631、北农青贮3740和郑青贮2号;另外,干物质生物产量低于对照雅玉青贮8号的有8个品种,分别是郑单6040、雅玉158、郑单1704、大京九26、曲辰19、永优1573、宁禾0709和郑单958。干物质生物产量较低的是郑单958和宁禾0709。
表 2 不同青贮玉米品种产量比较Table 2. Corn silage yield of different varieties品种
Variety鲜草产量
Fresh yield/
(t·hm−2)籽粒产量
Grain yield/
(t·hm−2)干物质含量
Dry matter
content/%干物质生物产量 Dry matter yield 产量
Yield/(t·hm−2)相对变化
Relative differences/%位次
Ranking北农青贮368
Beinongqingzhu 36858.08 ± 3.98abc 8.35 ± 0.24abcd 36.40 ± 0.70fg 21.04 ± 0.29ab 7.84 3 北农青贮3740 Beinongqingzhu 3740 53.43 ± 1.86cdef 7.87 ± 1.53abcde 36.85 ± 0.35ef 19.65 ± 0.51ef 0.72 10 大京九26 Dajingjiu 26 50.55 ± 2.87defg 7.55 ± 0.39cde 36.75 ± 0.25ef 18.53 ± 0.45g −5.02 16 郑青贮1号
Zhengqingzhu No.154.20 ± 4.12bcde 7.89 ± 0.54abcde 36.67 ± 1.2ef 19.83 ± 0.44cde 1.64 8 宁禾0709 Ninghe 0709 48.06 ± 2.06fg 6.55 ± 0.60f 36.12 ± 0.93fg 17.35 ± 0.36h −11.07 19 曲辰19 Quchen 19 51.12 ± 3.44def 7.45 ± 0.29de 36.35 ± 0.55fg 18.53 ± 0.33g −5.05 17 先玉1658 Xianyu 1658 51.47 ± 4.59def 8.65 ± 0.16ab 38.89 ± 0.93ab 19.99 ± 0.29cde 2.46 7 新科910 Xinke 910 55.10 ± 3.06bcd 8.46 ± 0.41abc 37.32 ± 1.53de 20.46 ± 0.45bc 4.87 5 九新631 Jiuxin 631 51.40 ± 4.80def 8.58 ± 0.29ab 38.52 ± 0.93bc 19.71 ± 0.69def 1.03 9 雅玉04889 Yayu 04889 57.81 ± 1.04bc 8.06 ± 0.43abcde 35.28 ± 0.33hi 20.39 ± 0.37bcd 4.51 6 雅玉158 Yayu 158 48.93 ± 1.92efg 8.04 ± 0.26abcde 38.96 ± 0.54ab 19.00 ± 0.30fg −2.61 14 渝青506 Yuqing 506 58.76 ± 4.23abc 8.04 ± 1.03abcde 35.87 ± 0.98gh 21.05 ± 0.53ab 7.89 2 渝青玉3号 Yuqingyu No.3 63.11 ± 4.91a 7.18 ± 0.53ef 33.02 ± 0.64j 20.84 ± 0.46ab 6.82 4 郑青贮2号
Zhengqingzhu No.253.35 ± 1.75cdef 7.79 ± 0.12bcde 36.75 ± 1.06ef 19.59 ± 0.40ef 0.41 11 郑单1704 Zhengdan 1704 48.85 ± 4.39efg 8.78 ± 0.20a 39.22 ± 0.68a 18.99 ± 0.40fg −2.67 15 永优1573 Yongyou 1573 48.38 ± 1.95fg 7.56 ± 0.15cde 37.96 ± 0.92cd 18.33 ± 0.34g −6.05 18 郑单6040 Zhengdan 6040 50.42 ± 1.91defg 8.31 ± 0.07abcd 38.53 ± 0.83bc 19.38 ± 0.39ef −0.67 13 渝青386 Yuqing 386 59.31 ± 2.74ab 7.67 ± 0.32bcde 35.80 ± 1.20gh 21.20 ± 0.40a 8.66 1 郑单958 Zhengdan 958 45.12 ± 0.40g 8.57 ± 0.48ab 37.34 ± 1.19de 16.84 ± 0.26h −13.69 20 雅玉青贮8号
Yayuqingzhu No.855.88 ± 2.32bcd 7.68 ± 0.20cde 34.97 ± 0.88i 19.51 ± 0.38ef 0.00 12 表中数据为平均值 ± 标准差;同列不同小写字母表示不同品种间差异显著(P < 0.05);下表同。
Values in the table are the mean ± standard deviation (SD); different lowercase letters within the same column indicate significant differences between different cultivars at the 0.05 level; this is applicable for the following tables as well.鲜草产量结果显示渝青玉3号鲜草产量最高,为63.11 t·hm−2,显著高于其余16个品种(P < 0.05),渝青386、渝青506和北农青贮368次之,分别为59.31、58.76和58.08 t·hm−2。与对照雅玉青贮8号相比较,渝青玉3号、渝青386、渝青506、北农青贮368和雅玉04889均表现为增产;新科910、郑青贮1号、北农青贮3740、郑青贮2号、先玉1658、九新631、曲辰19、大京九26、郑单6040、雅玉158、郑单1704、永优1573、宁禾0709和郑单958鲜草产量均低于雅玉青贮8号。鲜草产量较低的是郑单958、宁禾0709、永优1573。
籽粒产量结果显示郑单1704籽粒产量最高,为8.78 t·hm−2,显著高于大京九26、宁禾0709、曲辰19、渝青玉3号、郑青贮2号、永优1573、渝青386和雅玉青贮8号8个品种(P < 0.05)。与对照郑单958相比较,郑单1704、先玉1658、九新631均表现为增产;其余16个品种籽粒产量均低于郑单958,其中雅玉青贮8号、渝青386、永优1573、大京九26、曲辰19、渝青玉3号和宁禾0709籽粒产量比郑单958减少10%以上。
2.2 营养品质分析
目前,国际上常用的青贮玉米品质评价指标有中性洗涤纤维含量、纤维素含量(lignin)、不可消化纤维含量(undigested neutral detergent fiber,uNDF240)、中性洗涤纤维消化率(NDF digestibility,NDFd30)、全肠道NDF消化率(total tract neutral detergent fiber digestibility,TTNDFd)、淀粉(starch)、相对饲用价值和每吨产奶量[22-23]。本研究采用的是我国国内常用的青贮玉米品质判定指标,即淀粉含量、粗蛋白含量、中性洗涤纤维含量、酸性洗涤纤维含量和相对饲用价值[3, 12]。
NDF、ADF、粗蛋白(crude protein, CP)、淀粉含量和相对饲用价值在20个玉米品种之间有明显差异 (表3)。NDF含量检测结果显示,大京九26、郑青贮1号、曲辰19、先玉1658、雅玉158、郑单1704和郑单6040 7个品种NDF含量均小于40%,其中郑单1704最低;渝青506、渝青玉3号和渝青386的NDF含量较高,均大于45%。ADF含量检测结果显示,除宁禾0709、渝青506、渝青玉3号、永优1573和渝青386外,其余15个品种ADF含量均小于23%,其中大京九26、郑青贮1号、曲辰19、先玉1658、九新631、雅玉04889、雅玉158、郑单1704、郑单6040和雅玉青贮8号的ADF含量小于20%。本研究中20个品种的CP含量均大于7%,其中郑青贮1号的粗蛋白含量最高,为9.75%,渝青506的粗蛋白含量最低,为8.22%。淀粉含量检测结果显示,北农青贮368、大京九26、郑青贮1号、曲辰19、先玉1658、新科910、九新631、雅玉04889、雅玉158、郑单1704、郑单6040和郑单958这12个品种淀粉含量大于30%,其中郑单1704最高,为38.61%。相对饲用价值较高的品种为郑单1704、郑单6040和大京九26,较低的品种为渝青386、渝青玉3号和渝青506。
表 3 不同青贮玉米品种营养品质比较Table 3. Comparison of nutritional quality among different silage corn varieties品种 Variety 中性洗涤纤维
Neutral detergent
fiber/%酸性洗涤纤维 Acid detergent fiber/% 粗蛋白
Crude protein/%淀粉
Starch/%相对饲用价值
Relative feed value青贮玉米品质
分级 Quality grading
for silage maize北农青贮368 Beinongqingzhu 368 41.25 ± 0.25h 22.90 ± 0.92cd 9.16 ± 0.25abcd 31.66 ± 1.67def 161.67 ± 0.34k 一级 Level 1 北农青贮3740 Beinongqingzhu 3740 43.00 ± 0.50d 22.70 ± 0.82cd 9.19 ± 0.18abcd 28.16 ± 0.77gh 154.07 ± 0.21n 一级 Level 1 大京九26 Dajingjiu 26 36.10 ± 0.25n 17.56 ± 2.55hij 8.87 ± 0.25cd 36.48 ± 2.13b 193.83 ± 0.15c 特级 Super 郑青贮1号
Zhengqingzhu No.138.62 ± 0.06l 19.96 ± 1.16efg 9.75 ± 0.66a 30.06 ± 2.39fg 176.68 ± 0.67g 特级 Super 宁禾0709 Ninghe 0709 42.73 ± 0.18de 23.58 ± 1.65c 9.51 ± 0.39abc 27.24 ± 1.48hij 153.55 ± 0.57n 二级 Level 2 曲辰19 Quchen 19 37.99 ± 0.19m 18.02 ± 1.30ghi 8.89 ± 0.47c 31.79 ± 1.08def 183.31 ± 0.68e 特级 Super 先玉1658 Xianyu 1658 39.01 ± 0.43k 14.33 ± 0.76l 8.91 ± 0.35bcd 33.69 ± 2.09c 185.37 ± 0.49d 特级 Super 新科910 Xinke 910 41.91 ± 0.42f 22.14 ± 1.96cd 8.93 ± 0.26bcd 30.77 ± 1.78ef 159.04 ± 0.74m 一级 Level 1 九新631 Jiuxin 631 40.18 ± 0.32j 15.52 ± 1.04jkl 9.00 ± 0.48bcd 32.68 ± 2.62cde 177.83 ± 0.84f 一级 Level 1 雅玉04889 Yayu 04889 41.15 ± 0.15h 15.63 ± 1.45jkl 8.99 ± 054bcd 32.09 ± 1.82def 173.44 ± 0.40h 一级 Level 1 雅玉158 Yayu 158 38.63 ± 0.18l 18.97 ± 1.59fgh 8.98 ± 0.22bcd 34.64 ± 2.17bc 178.49 ± 0.50f 特级 Super 渝青506 Yuqing 506 47.07 ± 0.18b 28.16 ± 2.50a 8.22 ± 0.10e 25.17 ± 2.25jk 132.34 ± 0.39q 三级 Level 3 渝青玉3号 Yuqingyu No.3 47.88 ± 0.38a 25.68 ± 1.66b 8.59 ± 0.80de 25.75 ± 2.17ij 133.85 ± 0.56p 二级 Level 2 郑青贮2号
Zhengqingzhu No.241.51 ± 0.11g 22.05 ± 1.95cde 9.54 ± 0.27abc 26.89 ± 1.33hij 160.73 ± 0.15l 一级 Level 1 郑单1704 Zhengdan 1704 33.64 ± 0.37p 14.72 ± 1.57kl 8.71 ± 0.72de 38.61 ± 0.74a 214.12 ± 0.52a 特级 Super 永优1573 Yongyou 1573 42.56 ± 0.24e 23.65 ± 0.37c 9.58 ± 0.39ab 27.46 ± 0.59hi 154.04 ± 0.12n 二级 Level 2 郑单6040 Zhengdan 6040 34.19 ± 0.20o 16.69 ± 1.20ijk 9.69 ± 0.17a 34.77 ± 1.06bc 206.50 ± 0.82b 特级 Super 渝青386 Yuqing 386 45.07 ± 0.21c 27.91 ± 0.95a 8.97 ± 0.50bcd 23.55 ± 1.48k 138.61 ± 0.17o 三级 Level 3 郑单958 Zhengdan 958 40.56 ± 0.17i 20.78 ± 2.35def 8.70 ± 0.56de 32.30 ± 1.15def 166.76 ± 0.16i 一级 Level 1 雅玉青贮8号
Yayuqingzhu No.842.16 ± 0.34f 17.61 ± 1.61hij 8.96 ± 0.36bcd 26.87 ± 1.53hij 165.88 ± 0.47j 一级 Level 1 国家青贮玉米品质等级划分为三级[24],本研究在此基础上增加一个特级,即将干物质含量 ≥ 30%、淀粉含量 ≥ 30%、ADF含量 ≤ 20%、NDF含量 ≤ 40%、粗蛋白含量 ≥ 7%的青贮玉米品质评定为特级。本研究中,郑单1704、郑单6040、大京九26、先玉1658、曲辰19、雅玉158和郑青贮1号这7个品种品质达特级,其相对饲用价值排名分别为第1、2、3、4、5、6、8名。九新631、雅玉04889、郑单958、雅玉青贮8号、北农青贮368、郑青贮2号、新科910和北农青贮3740这8个品种品质评定为一级,相对饲用价值排名分别为第7、9、10、11、12、13、14、15名。永优1573、宁禾0709和渝青玉3号品质评定为二级,渝青386和渝青506品质判定为3级,这5个品种的相对饲用价值排名在第15名之后。
依据NDF、ADF、CP、淀粉和相对饲用价值等品质性状的相关性,通过邻并法对20个玉米品种进行聚类分析。结果如图1所示,20个玉米品种可以分成两大类。即由16个品种组成的第I类群和由4个品种组成的第II类群。第I类群的品质等级高于第II类群,第I类群中除永优1573外,其他15个品种品质等级均为特级或者一级;第II类群4个品种品质等级均为二级或者三级。第I类群又可以分出一个亚类群,这个亚类群包含7个品种,该亚类群的品质等级大多数为特级,品质明显优于第I类群中的其他品种。
2.3 不同玉米品种的青贮生育期及抗倒伏情况
对20个玉米品种的青贮生育期、株高、穗位高、倒伏率、倒折率和茎腐病等农艺性状进行调查,结果如表4所列。不同品种之间青贮生育期、株高、穗位高、倒伏率、倒折率和茎腐病差异明显。其中雅玉青贮8号、渝青386、雅玉04889、渝青玉3号青贮玉米生育期最高,均超过100 d;渝青玉3号、渝青386植株株高显著高于其他18个品种(P < 0.05),其次为先玉1658、渝青506、雅玉青贮8号、雅玉04889,这些品种植株高度均显著高于郑单958 (P < 0.05);渝青玉3号、雅玉04889、渝青506、雅玉青贮8号穗位较高,其次为渝青386、大京九26和宁禾0709,这些品种的穗位显著高于其他11个品种(P < 0.05);渝青玉3号、渝青386、宁禾0709、渝青506、曲辰19、雅玉04889、大京九26和永优1573倒伏率与倒折率之和大于14%,均明显高于其他品种 (图2)。先玉1658虽然植株较高,但由于穗位偏低,因此整个植株表现为抗倒伏。
表 4 不同青贮玉米品种农艺性状指标Table 4. Agronomic characters of different silage corn varieties品种 Variety 青贮生育期 Period of duration/d 株高 Plant height/cm 穗位 Ear position/cm 倒伏率
Lodging rate/%倒折率 Lodging rate of corn stalks/% 茎腐病
Stem rot/%北农青贮368 Beinongqingzhu 368 98.33 ± 0.58de 259.24 ± 4.36fgh 109.89 ± 10.57def 0.59 ± 0.06o 0.25 ± 0.05m 0.50 ± 0.03jk 北农青贮3740 Beinongqingzhu 3740 97.17 ± 0.76fgh 247.88 ± 4.45i 98.64 ± 2.93fgh 0.48 ± 0.07o 1.30 ± 0.20g 1.20 ± 0.10ghijk 大京九26 Dajingjiu 26 97.50 ± 0.50ef 271.89 ± 6.52d 122.21 ± 6.77bc 17.21 ± 0.21f 1.83 ± 0.08e 10.59 ± 1.51d 郑青贮1号
Zhengqingzhu No.199.33 ± 0.58bcd 263.81 ± 3.64ef 115.26 ± 4.15cde 6.57 ± 0.13i 0.56 ± 0.14l 1.74 ± 0.09fghi 宁禾0709 Ninghe 0709 99.67 ± 1.15abc 269.35 ± 3.52de 119.53 ± 6.81bcd 24.38 ± 0.29b 1.00 ± 0.10hi 12.61 ± 1.19c 曲辰19 Quchen 19 99.00 ± 1.00cd 254.98 ± 3.44ghi 101.55 ± 7.82fgh 18.70 ± 0.40e 1.23 ± 0.18g 1.86 ± 0.12fgh 先玉1658 Xianyu 1658 97.33 ± 0.58efg 283.69 ± 2.54bc 105.90 ± 5.75efg 1.77 ± 0.11m 1.07 ± 0.14h 14.02 ± 2.03b 新科910 Xinke 910 99.33 ± 0.58bcd 262.72 ± 6.52efg 103.72 ± 7.60efgh 0.00 ± 0.00p 0.72 ± 0.08k 0.39 ± 0.03jk 九新631 Jiuxin 631 96.63 ± 0.55fgh 247.85 ± 4.36i 91.35 ± 0.78h 6.76 ± 0.57i 0.49 ± 0.11l 0.27 ± 0.08k 雅玉04889 Yayu 04889 100.33 ± 0.58ab 279.68 ± 3.77c 131.94 ± 9.95ab 17.07 ± 0.23f 2.84 ± 0.16c 1.06 ± 0.08ghijk 雅玉158 Yayu 158 98.33 ± 0.58de 253.76 ± 4.34hi 106.23 ± 10.73efg 7.79 ± 0.20h 0.61 ± 0.07kl 1.94 ± 0.14fg 渝青506 Yuqing 506 99.33 ± 0.58bcd 280.78 ± 6.50c 131.08 ± 3.74ab 22.21 ± 0.25d 2.08 ± 0.22d 1.73 ± 0.11fghi 渝青玉3号
Yuqingyu No.3100.00 ± 1.00abc 294.54 ± 8.05a 135.35 ± 11.88a 26.23 ± 0.23a 3.46 ± 0.32b 1.36 ± 0.13fghijk 郑青贮2号
Zhengqingzhu No.296.33 ± 0.58gh 231.00 ± 7.35j 93.45 ± 5.33gh 1.10 ± 0.21n 0.48 ± 0.12l 3.04 ± 0.22e 郑单1704 Zhengdan 1704 96.83 ± 0.29fgh 260.83 ± 2.50fgh 101.10 ± 9.04fgh 6.15 ± 0.18j 0.87 ± 0.07ij 2.45 ± 0.15ef 永优1573 Yongyou 1573 96.17 ± 0.29h 255.58 ± 2.31ghi 91.81 ± 3.77h 14.24 ± 0.25g 0.49 ± 0.11l 0.65 ± 0.10ijk 郑单6040 Zhengdan 6040 96.67 ± 0.58fgh 268.89 ± 4.17de 100.43 ± 9.93fgh 4.77 ± 0.33l 0.74 ± 0.08jk 0.74 ± 0.08hijk 渝青386 Yuqing 386 100.33 ± 0.58ab 290.72 ± 6.18ab 126.91 ± 7.29abc 23.69 ± 0.21c 3.76 ± 0.14a 15.83 ± 1.42a 郑单958 Zhengdan 958 96.67 ± 0.58fgh 236.81 ± 5.11j 102.66 ± 7.95efgh 5.44 ± 0.27k 1.64 ± 0.14f 0.72 ± 0.08hijk 雅玉青贮8号
Yayuqingzhu No.8100.67 ± 0.58a 280.73 ± 2.30c 130.08 ± 5.58ab 5.32 ± 0.19k 1.28 ± 0.18g 1.50 ± 0.25fghij 3. 讨论与结论
3.1 不同青贮玉米品种产量与抗倒性比较分析
青贮玉米具有干物质生物产量高、品质优等特点,是奶牛、肉牛、肉羊粗饲料的重要来源。干物质生物产量是衡量青贮玉米生产力的主要指标,干物质生物产量越高,可被利用的营养物质越高,产生的经济效益也就越大。衡量一个品种产量的高低,需要选择合适的对照品种。目前,研究人员在全国各地均开展了青贮玉米品种筛选工作,但研究中均缺乏对照品种,或者仅以普通玉米郑单958作为对照品种[9-12, 25]。本研究结果显示20个品种中郑单958干物质生物产量最低,因此郑单958不适合作青贮玉米品种种植,也不适合作青贮玉米筛选试验的对照。本研究中选择的对照品种雅玉青贮8号是国审青贮玉米品种,在黄淮海地区表现优良,且为国家黄淮海夏播青贮玉米区域试验对照品种。另外,本研究结果显示,雅玉青贮8号干物质生物产量排名第12位,其干物质生物产量排名并非最高或最低。因此,本研究认为雅玉青贮8号适合作为河南地区青贮玉米筛选试验对照品种。
由于河南省还未有粮饲通用型青贮玉米品种审定,为满足市场需求,本研究在测定品种干物质生物产量的同时,测定了籽粒产量,并选用郑单958作为品种籽粒产量测产对照。本研究中,从干物质生物产量和籽粒产量来看,先玉1658和九新631均较高,可以作为粮饲通用型青贮玉米品种进行推广。种植者可以根据当年籽粒或者青贮玉米市场价格以及青贮收获期天气情况,及时调节收获方式,规避种植风险。
黄淮海部分地区玉米生长季节多大风,因此青贮玉米筛选在考虑产量的同时应选择抗倒性较好的品种,以利于机械化收获。本研究发现虽然有些品种植株高大,干物质产量较高,但是抗倒性较差。陈淑萍等[25]在青贮玉米品种筛选研究中发现雅玉青贮79491、北农青贮308、先玉335产量较高,但由于其倒伏(折)率较高,最终这3个品种未被选中。本研究中渝青玉3号、渝青386和渝青506干物质生物产量均显著高于对照,株高也显著高于其他14个品种,但是倒伏率和倒折率之和均大于24%。因此,不能盲目选择植株高大型品种作为青贮玉米种植,以免增加倒伏风险,从而影响产量和品质。
3.2 不同青贮玉米营养品质比较分析
随着我国奶牛单产日益增高,对粗饲料品质的要求也越来越高。优良青贮玉米品种应该同时具备较高的干物质生物产量和良好的营养品质[14, 26]。研究人员在青贮玉米品种筛选过程中发现生物产量与营养品质并不正相关。本研究中渝青玉3号、渝青386和渝青506生物产量均显著高于对照,但是ADF和NDF含量均较高,品质评定均在一级以下。另外,品质评定为特级或者一级的有15个品种,其中有7个品种产量较低或抗倒性差。因此,青贮玉米品种筛选需要同时兼顾产量和品质。
淀粉是日粮中主要能量来源,青贮玉米中淀粉含量较高可以减少其他饲料的添加,以降低成本,因此淀粉含量对于青贮玉米品质尤为重要。本研究增加的青贮玉米品质特等级别中规定淀粉含量需 ≥ 30%。潘金豹等[27]研究认为,淀粉含量和中性洗涤纤维含量是评价青贮玉米品质最重要的指标。但是大多研究人员在品种筛选过程中对淀粉含量不太重视[10-12, 28-29]。张健等[11]虽然综合多个指标对筛选品种品质进行了分级,但并未采用淀粉含量这一指标。王芳等[30]研究认为淀粉含量与纤维(NDF、ADF)含量呈极显著负相关关系。本研究中20个玉米品种品质指标聚类分析结果显示,淀粉含量较高的品种,其ADF和NDF含量均较低,而且相对饲用价值也较高,这与王芳等[30]研究结果一致。因此,青贮玉米品种筛选需要注重淀粉含量这一品质指标。
综上所述,综合高产、优质、抗性进行评价,普通玉米品种先玉1658、新科910、九新631可以作为青贮玉米在河南地区进行推广种植;青贮玉米品种郑青贮1号、北农青贮368、北农青贮3740、郑青贮2号可以作为专用青贮玉米品种在河南地区进行推广种植,这7个玉米品种中先玉1658和郑青贮1号品质达特级,北农青贮368、北农青贮3740、新科910、九新631和郑青贮2号品质达到一级。
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表 1 供试玉米品种
Table 1 Tested maize cultivars
编号 Code 品种 Variety 编号 Code 品种 Variety 1 北农青贮368 Beinongqingzhu 368 11 雅玉158 Yayu 158 2 北农青贮3740 Beinongqingzhu 3740 12 渝青506 Yuqing 506 3 大京九26 Dajingjiu 26 13 渝青玉3号
Yuqingyu No.34 郑青贮1号
Zhengqingzhu No.114 郑青贮2号
Zhengqingzhu No.25 宁禾0709 Ninghe 0709 15 郑单1704 Zhengdan 1704 6 曲辰19 Quchen 19 16 永优1573 Yongyou 1573 7 先玉1658 Xianyu 1658 17 郑单6040 Zhengdan 6040 8 新科910 Xinke 910 18 渝青386 Yuqing 386 9 九新631 Jiuxin 631 19 郑单958 Zhengdan 958 10 雅玉04889
Yayu 0488920 雅玉青贮8号
Yayuqingzhu No.8表 2 不同青贮玉米品种产量比较
Table 2 Corn silage yield of different varieties
品种
Variety鲜草产量
Fresh yield/
(t·hm−2)籽粒产量
Grain yield/
(t·hm−2)干物质含量
Dry matter
content/%干物质生物产量 Dry matter yield 产量
Yield/(t·hm−2)相对变化
Relative differences/%位次
Ranking北农青贮368
Beinongqingzhu 36858.08 ± 3.98abc 8.35 ± 0.24abcd 36.40 ± 0.70fg 21.04 ± 0.29ab 7.84 3 北农青贮3740 Beinongqingzhu 3740 53.43 ± 1.86cdef 7.87 ± 1.53abcde 36.85 ± 0.35ef 19.65 ± 0.51ef 0.72 10 大京九26 Dajingjiu 26 50.55 ± 2.87defg 7.55 ± 0.39cde 36.75 ± 0.25ef 18.53 ± 0.45g −5.02 16 郑青贮1号
Zhengqingzhu No.154.20 ± 4.12bcde 7.89 ± 0.54abcde 36.67 ± 1.2ef 19.83 ± 0.44cde 1.64 8 宁禾0709 Ninghe 0709 48.06 ± 2.06fg 6.55 ± 0.60f 36.12 ± 0.93fg 17.35 ± 0.36h −11.07 19 曲辰19 Quchen 19 51.12 ± 3.44def 7.45 ± 0.29de 36.35 ± 0.55fg 18.53 ± 0.33g −5.05 17 先玉1658 Xianyu 1658 51.47 ± 4.59def 8.65 ± 0.16ab 38.89 ± 0.93ab 19.99 ± 0.29cde 2.46 7 新科910 Xinke 910 55.10 ± 3.06bcd 8.46 ± 0.41abc 37.32 ± 1.53de 20.46 ± 0.45bc 4.87 5 九新631 Jiuxin 631 51.40 ± 4.80def 8.58 ± 0.29ab 38.52 ± 0.93bc 19.71 ± 0.69def 1.03 9 雅玉04889 Yayu 04889 57.81 ± 1.04bc 8.06 ± 0.43abcde 35.28 ± 0.33hi 20.39 ± 0.37bcd 4.51 6 雅玉158 Yayu 158 48.93 ± 1.92efg 8.04 ± 0.26abcde 38.96 ± 0.54ab 19.00 ± 0.30fg −2.61 14 渝青506 Yuqing 506 58.76 ± 4.23abc 8.04 ± 1.03abcde 35.87 ± 0.98gh 21.05 ± 0.53ab 7.89 2 渝青玉3号 Yuqingyu No.3 63.11 ± 4.91a 7.18 ± 0.53ef 33.02 ± 0.64j 20.84 ± 0.46ab 6.82 4 郑青贮2号
Zhengqingzhu No.253.35 ± 1.75cdef 7.79 ± 0.12bcde 36.75 ± 1.06ef 19.59 ± 0.40ef 0.41 11 郑单1704 Zhengdan 1704 48.85 ± 4.39efg 8.78 ± 0.20a 39.22 ± 0.68a 18.99 ± 0.40fg −2.67 15 永优1573 Yongyou 1573 48.38 ± 1.95fg 7.56 ± 0.15cde 37.96 ± 0.92cd 18.33 ± 0.34g −6.05 18 郑单6040 Zhengdan 6040 50.42 ± 1.91defg 8.31 ± 0.07abcd 38.53 ± 0.83bc 19.38 ± 0.39ef −0.67 13 渝青386 Yuqing 386 59.31 ± 2.74ab 7.67 ± 0.32bcde 35.80 ± 1.20gh 21.20 ± 0.40a 8.66 1 郑单958 Zhengdan 958 45.12 ± 0.40g 8.57 ± 0.48ab 37.34 ± 1.19de 16.84 ± 0.26h −13.69 20 雅玉青贮8号
Yayuqingzhu No.855.88 ± 2.32bcd 7.68 ± 0.20cde 34.97 ± 0.88i 19.51 ± 0.38ef 0.00 12 表中数据为平均值 ± 标准差;同列不同小写字母表示不同品种间差异显著(P < 0.05);下表同。
Values in the table are the mean ± standard deviation (SD); different lowercase letters within the same column indicate significant differences between different cultivars at the 0.05 level; this is applicable for the following tables as well.表 3 不同青贮玉米品种营养品质比较
Table 3 Comparison of nutritional quality among different silage corn varieties
品种 Variety 中性洗涤纤维
Neutral detergent
fiber/%酸性洗涤纤维 Acid detergent fiber/% 粗蛋白
Crude protein/%淀粉
Starch/%相对饲用价值
Relative feed value青贮玉米品质
分级 Quality grading
for silage maize北农青贮368 Beinongqingzhu 368 41.25 ± 0.25h 22.90 ± 0.92cd 9.16 ± 0.25abcd 31.66 ± 1.67def 161.67 ± 0.34k 一级 Level 1 北农青贮3740 Beinongqingzhu 3740 43.00 ± 0.50d 22.70 ± 0.82cd 9.19 ± 0.18abcd 28.16 ± 0.77gh 154.07 ± 0.21n 一级 Level 1 大京九26 Dajingjiu 26 36.10 ± 0.25n 17.56 ± 2.55hij 8.87 ± 0.25cd 36.48 ± 2.13b 193.83 ± 0.15c 特级 Super 郑青贮1号
Zhengqingzhu No.138.62 ± 0.06l 19.96 ± 1.16efg 9.75 ± 0.66a 30.06 ± 2.39fg 176.68 ± 0.67g 特级 Super 宁禾0709 Ninghe 0709 42.73 ± 0.18de 23.58 ± 1.65c 9.51 ± 0.39abc 27.24 ± 1.48hij 153.55 ± 0.57n 二级 Level 2 曲辰19 Quchen 19 37.99 ± 0.19m 18.02 ± 1.30ghi 8.89 ± 0.47c 31.79 ± 1.08def 183.31 ± 0.68e 特级 Super 先玉1658 Xianyu 1658 39.01 ± 0.43k 14.33 ± 0.76l 8.91 ± 0.35bcd 33.69 ± 2.09c 185.37 ± 0.49d 特级 Super 新科910 Xinke 910 41.91 ± 0.42f 22.14 ± 1.96cd 8.93 ± 0.26bcd 30.77 ± 1.78ef 159.04 ± 0.74m 一级 Level 1 九新631 Jiuxin 631 40.18 ± 0.32j 15.52 ± 1.04jkl 9.00 ± 0.48bcd 32.68 ± 2.62cde 177.83 ± 0.84f 一级 Level 1 雅玉04889 Yayu 04889 41.15 ± 0.15h 15.63 ± 1.45jkl 8.99 ± 054bcd 32.09 ± 1.82def 173.44 ± 0.40h 一级 Level 1 雅玉158 Yayu 158 38.63 ± 0.18l 18.97 ± 1.59fgh 8.98 ± 0.22bcd 34.64 ± 2.17bc 178.49 ± 0.50f 特级 Super 渝青506 Yuqing 506 47.07 ± 0.18b 28.16 ± 2.50a 8.22 ± 0.10e 25.17 ± 2.25jk 132.34 ± 0.39q 三级 Level 3 渝青玉3号 Yuqingyu No.3 47.88 ± 0.38a 25.68 ± 1.66b 8.59 ± 0.80de 25.75 ± 2.17ij 133.85 ± 0.56p 二级 Level 2 郑青贮2号
Zhengqingzhu No.241.51 ± 0.11g 22.05 ± 1.95cde 9.54 ± 0.27abc 26.89 ± 1.33hij 160.73 ± 0.15l 一级 Level 1 郑单1704 Zhengdan 1704 33.64 ± 0.37p 14.72 ± 1.57kl 8.71 ± 0.72de 38.61 ± 0.74a 214.12 ± 0.52a 特级 Super 永优1573 Yongyou 1573 42.56 ± 0.24e 23.65 ± 0.37c 9.58 ± 0.39ab 27.46 ± 0.59hi 154.04 ± 0.12n 二级 Level 2 郑单6040 Zhengdan 6040 34.19 ± 0.20o 16.69 ± 1.20ijk 9.69 ± 0.17a 34.77 ± 1.06bc 206.50 ± 0.82b 特级 Super 渝青386 Yuqing 386 45.07 ± 0.21c 27.91 ± 0.95a 8.97 ± 0.50bcd 23.55 ± 1.48k 138.61 ± 0.17o 三级 Level 3 郑单958 Zhengdan 958 40.56 ± 0.17i 20.78 ± 2.35def 8.70 ± 0.56de 32.30 ± 1.15def 166.76 ± 0.16i 一级 Level 1 雅玉青贮8号
Yayuqingzhu No.842.16 ± 0.34f 17.61 ± 1.61hij 8.96 ± 0.36bcd 26.87 ± 1.53hij 165.88 ± 0.47j 一级 Level 1 表 4 不同青贮玉米品种农艺性状指标
Table 4 Agronomic characters of different silage corn varieties
品种 Variety 青贮生育期 Period of duration/d 株高 Plant height/cm 穗位 Ear position/cm 倒伏率
Lodging rate/%倒折率 Lodging rate of corn stalks/% 茎腐病
Stem rot/%北农青贮368 Beinongqingzhu 368 98.33 ± 0.58de 259.24 ± 4.36fgh 109.89 ± 10.57def 0.59 ± 0.06o 0.25 ± 0.05m 0.50 ± 0.03jk 北农青贮3740 Beinongqingzhu 3740 97.17 ± 0.76fgh 247.88 ± 4.45i 98.64 ± 2.93fgh 0.48 ± 0.07o 1.30 ± 0.20g 1.20 ± 0.10ghijk 大京九26 Dajingjiu 26 97.50 ± 0.50ef 271.89 ± 6.52d 122.21 ± 6.77bc 17.21 ± 0.21f 1.83 ± 0.08e 10.59 ± 1.51d 郑青贮1号
Zhengqingzhu No.199.33 ± 0.58bcd 263.81 ± 3.64ef 115.26 ± 4.15cde 6.57 ± 0.13i 0.56 ± 0.14l 1.74 ± 0.09fghi 宁禾0709 Ninghe 0709 99.67 ± 1.15abc 269.35 ± 3.52de 119.53 ± 6.81bcd 24.38 ± 0.29b 1.00 ± 0.10hi 12.61 ± 1.19c 曲辰19 Quchen 19 99.00 ± 1.00cd 254.98 ± 3.44ghi 101.55 ± 7.82fgh 18.70 ± 0.40e 1.23 ± 0.18g 1.86 ± 0.12fgh 先玉1658 Xianyu 1658 97.33 ± 0.58efg 283.69 ± 2.54bc 105.90 ± 5.75efg 1.77 ± 0.11m 1.07 ± 0.14h 14.02 ± 2.03b 新科910 Xinke 910 99.33 ± 0.58bcd 262.72 ± 6.52efg 103.72 ± 7.60efgh 0.00 ± 0.00p 0.72 ± 0.08k 0.39 ± 0.03jk 九新631 Jiuxin 631 96.63 ± 0.55fgh 247.85 ± 4.36i 91.35 ± 0.78h 6.76 ± 0.57i 0.49 ± 0.11l 0.27 ± 0.08k 雅玉04889 Yayu 04889 100.33 ± 0.58ab 279.68 ± 3.77c 131.94 ± 9.95ab 17.07 ± 0.23f 2.84 ± 0.16c 1.06 ± 0.08ghijk 雅玉158 Yayu 158 98.33 ± 0.58de 253.76 ± 4.34hi 106.23 ± 10.73efg 7.79 ± 0.20h 0.61 ± 0.07kl 1.94 ± 0.14fg 渝青506 Yuqing 506 99.33 ± 0.58bcd 280.78 ± 6.50c 131.08 ± 3.74ab 22.21 ± 0.25d 2.08 ± 0.22d 1.73 ± 0.11fghi 渝青玉3号
Yuqingyu No.3100.00 ± 1.00abc 294.54 ± 8.05a 135.35 ± 11.88a 26.23 ± 0.23a 3.46 ± 0.32b 1.36 ± 0.13fghijk 郑青贮2号
Zhengqingzhu No.296.33 ± 0.58gh 231.00 ± 7.35j 93.45 ± 5.33gh 1.10 ± 0.21n 0.48 ± 0.12l 3.04 ± 0.22e 郑单1704 Zhengdan 1704 96.83 ± 0.29fgh 260.83 ± 2.50fgh 101.10 ± 9.04fgh 6.15 ± 0.18j 0.87 ± 0.07ij 2.45 ± 0.15ef 永优1573 Yongyou 1573 96.17 ± 0.29h 255.58 ± 2.31ghi 91.81 ± 3.77h 14.24 ± 0.25g 0.49 ± 0.11l 0.65 ± 0.10ijk 郑单6040 Zhengdan 6040 96.67 ± 0.58fgh 268.89 ± 4.17de 100.43 ± 9.93fgh 4.77 ± 0.33l 0.74 ± 0.08jk 0.74 ± 0.08hijk 渝青386 Yuqing 386 100.33 ± 0.58ab 290.72 ± 6.18ab 126.91 ± 7.29abc 23.69 ± 0.21c 3.76 ± 0.14a 15.83 ± 1.42a 郑单958 Zhengdan 958 96.67 ± 0.58fgh 236.81 ± 5.11j 102.66 ± 7.95efgh 5.44 ± 0.27k 1.64 ± 0.14f 0.72 ± 0.08hijk 雅玉青贮8号
Yayuqingzhu No.8100.67 ± 0.58a 280.73 ± 2.30c 130.08 ± 5.58ab 5.32 ± 0.19k 1.28 ± 0.18g 1.50 ± 0.25fghij -
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