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适宜湖北中部地区种植的青贮玉米品种筛选试验

2015-01-06田宏刘洋熊海谦刘俊峰熊军波张鹤山蔡化陈明新

湖北农业科学 2014年12期
关键词:青贮玉米品种筛选

田宏+刘洋+熊海谦+刘俊峰+熊军波+张鹤山+蔡化+陈明新

摘要:为选出适合湖北中部地区种植的高产优质青贮玉米品种,采取随机区组设计,对12份材料进行品种比较试验,对其物候期、株高、生物产量和粗蛋白进行研究。结果表明,雅玉8号植株高大、适应性好,果穗饱满,营养含量丰富,干物质产量达16 038.03 kg/hm2,刈割时粗蛋白含量为9.56%,是湖北中部地区种植青贮玉米的首选品种。其次花单1号和华玉5号也相对较好。

关键词:青贮玉米;品种筛选;湖北中部

中图分类号:S513        文献标识码:A        文章编号:0439-8114(2014)12-2850-04

Experiment on Selection of Silage Maize Varieties Suitable for

Central Area of Hubei Province

TIAN Hong,LIU Yang,XIONG Hai-qian,LIU Jun-feng,XIONG Jun-bo,ZHANG He-shan,

CAI Hua,CHENG Ming-xin

(Institute of Animal Husbandry and Veterinary Science, Hubei Academy of Agricultural Science/ Hubei Key Laboratory of Animal Embryo Engineering and Molecular Breeding, Wuhan 430064, China)

Abstract: In this experiment, 12 silage maize varieties were evaluated by randomized block design in order to select the high yield and good quality variety which was suitable for planting in the central area of Hubei province. The phenological period, plant height, biomass yield and cure protein were studied. The results showed that Ya-yu 8 had tall plant, strong adaptability, plump seed and abundant nutrition. The dry matter yield and cure protein at harvest were 16 038.03 kg/hm2 and 9.56%, respectively. It indicated that Ya-yu 8 was the preferred silage maize variety in the central area of Hubei province. The Hua-dan 1 and Hua-yu 5 were also good choices.

Key words: Silage maize, selection of varieties, middle area

青贮玉米是指在玉米乳熟末期收获其地上茎、叶及果穗,经过加工或贮藏发酵,配制成饲料饲喂牛羊等草食性家畜的一类专用型玉米,具有多汁清香、生物产量高、营养丰富、易于消化利用、饲用价值高等特点,是发展养牛业和奶业不可缺少的基础饲料之一,也是最经济的饲料[1]。

在欧美等畜牧业发达国家,特别是在奶牛、肉牛、奶羊和肉羊生产发达的地区,都大量种植并使用青贮玉米。欧盟国家每年种植400多万hm2的青贮玉米,约占玉米总种植面积的80%,其中法国青贮玉米种植面积占玉米总种植面积的80%,荷兰青贮玉米种植面积占各类饲料总量的30%以上[2]。作为第一大玉米生产国的美国,1999年种植面积355万hm2,到2008年增加到596万hm2,年产量1.12亿t[3]。目前,在我国奶业进入快速发展期,每年需要种植166.7万hm2的青贮玉米才能满足草食家畜的需要[4]。其中,奶牛每年需要100万hm2的青贮玉米(大约饲养500万头奶牛,按每头奶牛每年饲用0.2 hm2的青贮玉米计算)。预计今后10年,中国每年对青贮玉米的需求将达到400万hm2。

自2008年湖北省人民政府发布了关于促进奶业快速健康发展的通知后,湖北奶业发展更加迅速,截至2012年,湖北省存栏100头以上的奶牛场65个,存栏量8.2万头,占全省牛奶存栏的99%。在各地区的奶业发展中,以黄冈地区最为突出,有奶牛场27个,奶牛存栏量3.6万头,日产鲜奶200 t。随着奶牛数量的增加,青饲料的大量提供必不可少。为保证牧草等青饲料的稳定供应,大型规模化奶牛场都开始或已建立了自己的饲草供应基地,但关于种植品种各养殖场场主经常是以市场销售推荐为主,其生物学产量和品质无法得到保障。签于此,本试验选择适合湖北农区种植的青贮玉米品种进行适应性、生产性能和抗逆性等方面的评价,旨在为下一步选择和推广适宜当地种植的优质、高产青贮玉米品种提供科学依据。

1  材料与方法

1.1  试验地概况

试验地设在湖北省黄冈市农业科学院梅家墩品种引种示范基地。该区属亚热带大陆性季风气候,四季光热界限分明。年平均气温16.9 ℃,年平均降水量1 200 mm,年均日照数1 913.5~2 161.5 h,无霜期268 d。土壤类型为潮土及发育的水稻土。试验地块前茬为水稻田,pH 6.8,有机质含量0.89%,氨态氮含量10.4 mg/L,有效磷含量26.5 mg/L,有效钾含量85.1 mg/L。endprint

1.2  试验材料

参试的青贮玉米品种12个,分别为华玉5号、华丰3号、雅玉8号、豫青贮23、北农青贮208、郑青贮1号、农大86、京科青贮516、晋单青贮42、805、花单1号和明饲1号。

1.3  试验设计和田间管理

参考国家青贮玉米品种区域试验实施方案,采取随机区组设计,3次重复,小区面积20 m2(5 m×4 m)。穴播,行距60 cm,每小区7行,株距28 cm,每行18穴。播种深度5~6 cm。每穴播2~3粒种子,在4~5叶期进行间苗,每小区保苗数126株(种植密度63 000株/hm2)。尽可能一次播种保全苗,如出现明显的缺苗,应尽快补播或移栽。多余种子种植10~20株留作物候期观测。

播种前施复合肥N∶P∶K(15∶15∶15) 750 kg/hm2做底肥,在大喇叭期施尿素150 kg/hm2。根据天气和土壤水分含量,适时适量浇水,保证每小区均匀灌溉。病虫害以防为主,根据田间虫害和病害发生情况,选择低毒高效的药剂适当防治。

1.4  观测指标和方法

1)物候期。包括出苗期、分蘖期、拔节期、抽雄期、乳熟期、蜡熟期和完熟期,均以小区内50%的植株达到标准为主。

2)空杆率。收获时调查不结果穗和果穗结实20粒以下的植株占全区总株数的百分率。

3)倒伏率。植株倾斜度大于45°但未折断的植株占该试验小区总株数的百分率。

4)抗病虫性。在生长期观测各品种抵抗病害和虫害的能力。

5)株高。乳熟期选小区内生育正常的植株10株,测量由地表到雄穗顶端的绝对高度,求平均值。

6)鲜草产量、干物质产量和粗蛋白测定。按照青贮玉米最佳收获时期进行,即乳熟末期至蜡熟期之间。小区收获时去掉边行和每行顶头的2株,取中间80株,从地上部20 cm处全株收割,收获后立即称重,得到小区鲜重产量。从每个小区中随机选取10株切碎混匀,然后随机取1.0 kg,在105 ℃条件下烘干2 h,再在60 ℃烘干至恒重,计算含水量,换算为整个小区的干物质产量。

7)粗蛋白含量。采用GB/T6432-1994饲料中粗蛋白测定方法。

1.5  数据处理

所有试验数据采用Excel 2007程序绘图,用DPSv6.55软件进行方差分析。

2  结果与分析

2.1  物候期

在2013年4月17日对12份青贮玉米品种按照实施方案要求进行播种,试验结果见表1,各材料的物候期随品种不同差异较大。播种后,雅玉8号、华玉5号和农大86出苗快且整齐,为8 d;其余则晚1~2 d。所有材料无分蘖,5月上旬拔节,6月中旬陆续抽雄,下旬吐丝,7月达乳熟期。到7月24日收获时,花单1号处乳熟后期,明饲1号处乳熟初期,华玉5号、雅玉8号、农大86、京科青贮516和晋单42接近完熟期,其余则处蜡熟期。12份材料中来自福建的花单1号和明饲1号生育期较长,尤其是后者,达116 d。

在收获时,各材料的空杆率差异较大,其中以雅玉8号和郑青贮1号两品种表现最好,各小区植株均结饱满的果穗,空杆率为0;晋单42、805和明饲1号次之,空杆率在0.79%以下。空杆率较高的品种是华丰3号和花单1号,分别为5.03%和4.23%。

倒伏率方面,除华丰3号较高外,其余材料均不及1%,其中郑青贮1号、农大86、京科青贮516、晋单青贮42、805、花单1号和明饲1号均无植株倒伏。

12个青贮玉米品种在黄冈地区抗病虫害方面,整体表现较好,整个生长期除个别植株有轻微大斑病外,几乎未见严重病虫害。

2.2  株高

从青贮玉米田间生长发育表现来看,12份参试品种在刈割时株高差异较大(图1)。其中华丰3号株高最高,平均265.0 cm,其次是雅玉8号和玉草1号,分别为247.1 cm和245.2 cm,经方差分析,三者株高差异不显著。农大86株高最低,仅为173.0 cm,除与郑青贮1号差异不显著外,与其他各品种差异达显著水平(P<0.05),其余品种株高为200.0~232.0 cm。

2.3  生物产量

由图2可以看出,12种青贮玉米品种在栽培密度相同、同期刈割的条件下生物产量有着较大差异,其中雅玉8号全株鲜重最高,为59 142.28 kg/hm2,其次为花单1号,两者鲜株产量均与其他品种差异达显著水平(P<0.05),但这两品种鲜草产量差异不显著。明饲1号和华玉5号表现相对较好,鲜草产量平均也在51 000 kg/hm2以上;表现最差的品种是805,鲜草产量仅为34 785.24 kg/hm2,较表现最好的雅玉8号减少了41.18%;另外,豫青贮23和北农青贮208鲜草产量也相对较低,均不适合在湖北中部地区推广种植。

在各青贮玉米品种的干物质产量上,除个别品种略有差异外,大部分品种干物质产量变化与其鲜株产量基本一致。干物质产量最高的为花单1号,达17 128.93 kg/hm2,雅玉8号的为16 083.03 kg/hm2,但经方差分析,两者差异不显著。华玉5号干物质产量较明饲1号也有所增加,究其原因应为收获时华玉5号带穗且子实饱满,而明饲1号大多果穗无颗粒。豫青贮23号干物质产量最低,仅为9 379.48 kg/hm2。

2.4  粗蛋白含量

为进一步评价各青贮玉米品种的表现,本试验对其粗蛋白进行了测定,结果见图3。与干物质产量表现较为一致,雅玉8号和花单1号两个品种的粗蛋白含量较其他品种高,分别为9.56%和9.08%,豫青贮23和晋单42粗蛋白含量较低,分别为7.31%、6.66%。endprint

2.5  讨论

优良的青贮玉米品种应具有植株高大、叶量丰富、茎秆粗壮、穗饱满、抗倒伏等特点,有研究表明,株高、茎粗、果穗长粗是构成生物产量的主要因素[5-7]。本试验中,除农大86株高较矮外,其余品种均达2 m以上,且大部分材料空杆率较低,雅玉8号和郑青贮1号每个植株都结着饱满的果穗。在倒伏率方面,58%的品种无倒伏现象,33%的倒伏率不足1%,仅有华丰3号一个品种倒伏率达2.91%。鉴于这些因素在生物产量中的作用,在选种青贮玉米品种时应考虑植株高大、粗壮及果穗长且无倒伏的品种。

评价青贮玉米品种的优劣,不但要看生物产量的高低,还要综合其适口性、营养成分等[8]。较高的生物学产量和良好的营养品质是优良青贮玉米的必备条件,而粗蛋白是饲料中含氮物质的总称,含有各种必需的氨基酸是决定玉米饲用营养价值的重要基础[9]。在本试验中,粗蛋白含量较高的品种大多为收获时绿叶占全株比例较高且果穗长粗并饱满的品种,如雅玉8号、花单1号和华玉5号。

在生产中除了品种本身的特性外,青贮玉米的收获期对产量和品质也有很大影响。收获太早水分含量高,干物质积累没有达到最大值,影响收获产量和青贮品质;而收获过晚,营养物质转移,枯叶增多,穗轴和秸秆木质化程度偏高,茎叶老化从而导致生物学产量损失。在多个试验研究结果都表明,玉米全株青贮适宜的收获期应在乳熟末期到蜡熟期[10-12]。本次试验,因在预期收获时遭遇降雨导致收获期延迟,导致部分品种接近完熟期,但明饲在收获时仍处乳熟初期,花单1号也处乳熟后期,各品种物候期差异较大。究其原因发现,生育期相对较短的青贮玉米品种均来自北方,而来自福建的两份材料生育期延迟。玉米属短日照作物,在湖北水热资源丰富的条件下,对北方品种能有效缩短生长日期,提高土地利用率。而对南方品种,则随着光照时间的延长生育期也逐步增加,其生物产量也相应增加。

3  结论

综合株高、抗逆性、生物产量和品种等综合因素考虑,如在湖北中部农区及类似地区种植青贮玉米可优先选择雅玉8号,该品种收获时子实饱满,且病虫害相对较少,可一年种植两次,全年生物产量高。其次为花单1号和华玉5号,虽然前者生物产量高,但生育期相对较长,后者虽为粮饲兼用型,但也是相对较好的品种。另外,种植青贮玉米要想获得最大生物产量、最高的营养价值和最好的消化率,最适宜的收获时期为蜡熟期。

参考文献:

[1] 张劲柏,李仁昆,高  飞,等.农业产业结构调整中的新锐—青贮玉米[J]. 世界农业,2003(1):51-52.

[2] 孙世贤,杨国航. 中国玉米品种科技论坛[M].北京:中国农业科学技术出版社,2007.

[3] 玉  柱,韩建国,孙启忠.我国全株玉米青贮饲料研究[A].2009中国草原发展论坛论文集[C]. 北京:中国农业大学,2009.

[4] 赵久然,杨国航,孙世贤,等. 国家青贮玉米品种区域试验现状及发展趋势—国家玉米品种区试系列介绍Ⅳ[J].作物杂志,2008(1):85-89.

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[6] 廖长见,王颖姮,林建新,等. 影响青贮玉米生物产量及品质关键农艺性状的初步分析[J]. 福建农业学报,2011,26(4):572-576.

[7] 何文铸,刘永红,杨  勤,等. 影响青贮玉米生物产量关键指标的筛选及其遗传研究[J]. 玉米科学,2009,17(2):29-33.

[8] COORS J G, BURES E J. Earfill effects on yield and quality of silage corn [J]. Crop Science,1997,37(1):243-247.

[9] 杨 胜. 饲料分析及饲料质量检测技术[M]. 北京:北京农业出版社,1993.

[10] 高广金,聂练兵,董新国.青贮玉米新品种展示试验初报[J]. 湖北农业科学,2006,45(1):52-54.

[11] 李德锋,姜义宝,付  楠,等. 青贮玉米品种比较试验[J]. 草地学报,2013,21(3)612-617.

[12] 文亦蒂,白 冰,赵俊权,等. 收获期对玉米茎秸产量和营养价值的影响[J]. 草地学报,2007,15(2):173-175.endprint

2.5  讨论

优良的青贮玉米品种应具有植株高大、叶量丰富、茎秆粗壮、穗饱满、抗倒伏等特点,有研究表明,株高、茎粗、果穗长粗是构成生物产量的主要因素[5-7]。本试验中,除农大86株高较矮外,其余品种均达2 m以上,且大部分材料空杆率较低,雅玉8号和郑青贮1号每个植株都结着饱满的果穗。在倒伏率方面,58%的品种无倒伏现象,33%的倒伏率不足1%,仅有华丰3号一个品种倒伏率达2.91%。鉴于这些因素在生物产量中的作用,在选种青贮玉米品种时应考虑植株高大、粗壮及果穗长且无倒伏的品种。

评价青贮玉米品种的优劣,不但要看生物产量的高低,还要综合其适口性、营养成分等[8]。较高的生物学产量和良好的营养品质是优良青贮玉米的必备条件,而粗蛋白是饲料中含氮物质的总称,含有各种必需的氨基酸是决定玉米饲用营养价值的重要基础[9]。在本试验中,粗蛋白含量较高的品种大多为收获时绿叶占全株比例较高且果穗长粗并饱满的品种,如雅玉8号、花单1号和华玉5号。

在生产中除了品种本身的特性外,青贮玉米的收获期对产量和品质也有很大影响。收获太早水分含量高,干物质积累没有达到最大值,影响收获产量和青贮品质;而收获过晚,营养物质转移,枯叶增多,穗轴和秸秆木质化程度偏高,茎叶老化从而导致生物学产量损失。在多个试验研究结果都表明,玉米全株青贮适宜的收获期应在乳熟末期到蜡熟期[10-12]。本次试验,因在预期收获时遭遇降雨导致收获期延迟,导致部分品种接近完熟期,但明饲在收获时仍处乳熟初期,花单1号也处乳熟后期,各品种物候期差异较大。究其原因发现,生育期相对较短的青贮玉米品种均来自北方,而来自福建的两份材料生育期延迟。玉米属短日照作物,在湖北水热资源丰富的条件下,对北方品种能有效缩短生长日期,提高土地利用率。而对南方品种,则随着光照时间的延长生育期也逐步增加,其生物产量也相应增加。

3  结论

综合株高、抗逆性、生物产量和品种等综合因素考虑,如在湖北中部农区及类似地区种植青贮玉米可优先选择雅玉8号,该品种收获时子实饱满,且病虫害相对较少,可一年种植两次,全年生物产量高。其次为花单1号和华玉5号,虽然前者生物产量高,但生育期相对较长,后者虽为粮饲兼用型,但也是相对较好的品种。另外,种植青贮玉米要想获得最大生物产量、最高的营养价值和最好的消化率,最适宜的收获时期为蜡熟期。

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[11] 李德锋,姜义宝,付  楠,等. 青贮玉米品种比较试验[J]. 草地学报,2013,21(3)612-617.

[12] 文亦蒂,白 冰,赵俊权,等. 收获期对玉米茎秸产量和营养价值的影响[J]. 草地学报,2007,15(2):173-175.endprint

2.5  讨论

优良的青贮玉米品种应具有植株高大、叶量丰富、茎秆粗壮、穗饱满、抗倒伏等特点,有研究表明,株高、茎粗、果穗长粗是构成生物产量的主要因素[5-7]。本试验中,除农大86株高较矮外,其余品种均达2 m以上,且大部分材料空杆率较低,雅玉8号和郑青贮1号每个植株都结着饱满的果穗。在倒伏率方面,58%的品种无倒伏现象,33%的倒伏率不足1%,仅有华丰3号一个品种倒伏率达2.91%。鉴于这些因素在生物产量中的作用,在选种青贮玉米品种时应考虑植株高大、粗壮及果穗长且无倒伏的品种。

评价青贮玉米品种的优劣,不但要看生物产量的高低,还要综合其适口性、营养成分等[8]。较高的生物学产量和良好的营养品质是优良青贮玉米的必备条件,而粗蛋白是饲料中含氮物质的总称,含有各种必需的氨基酸是决定玉米饲用营养价值的重要基础[9]。在本试验中,粗蛋白含量较高的品种大多为收获时绿叶占全株比例较高且果穗长粗并饱满的品种,如雅玉8号、花单1号和华玉5号。

在生产中除了品种本身的特性外,青贮玉米的收获期对产量和品质也有很大影响。收获太早水分含量高,干物质积累没有达到最大值,影响收获产量和青贮品质;而收获过晚,营养物质转移,枯叶增多,穗轴和秸秆木质化程度偏高,茎叶老化从而导致生物学产量损失。在多个试验研究结果都表明,玉米全株青贮适宜的收获期应在乳熟末期到蜡熟期[10-12]。本次试验,因在预期收获时遭遇降雨导致收获期延迟,导致部分品种接近完熟期,但明饲在收获时仍处乳熟初期,花单1号也处乳熟后期,各品种物候期差异较大。究其原因发现,生育期相对较短的青贮玉米品种均来自北方,而来自福建的两份材料生育期延迟。玉米属短日照作物,在湖北水热资源丰富的条件下,对北方品种能有效缩短生长日期,提高土地利用率。而对南方品种,则随着光照时间的延长生育期也逐步增加,其生物产量也相应增加。

3  结论

综合株高、抗逆性、生物产量和品种等综合因素考虑,如在湖北中部农区及类似地区种植青贮玉米可优先选择雅玉8号,该品种收获时子实饱满,且病虫害相对较少,可一年种植两次,全年生物产量高。其次为花单1号和华玉5号,虽然前者生物产量高,但生育期相对较长,后者虽为粮饲兼用型,但也是相对较好的品种。另外,种植青贮玉米要想获得最大生物产量、最高的营养价值和最好的消化率,最适宜的收获时期为蜡熟期。

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[6] 廖长见,王颖姮,林建新,等. 影响青贮玉米生物产量及品质关键农艺性状的初步分析[J]. 福建农业学报,2011,26(4):572-576.

[7] 何文铸,刘永红,杨  勤,等. 影响青贮玉米生物产量关键指标的筛选及其遗传研究[J]. 玉米科学,2009,17(2):29-33.

[8] COORS J G, BURES E J. Earfill effects on yield and quality of silage corn [J]. Crop Science,1997,37(1):243-247.

[9] 杨 胜. 饲料分析及饲料质量检测技术[M]. 北京:北京农业出版社,1993.

[10] 高广金,聂练兵,董新国.青贮玉米新品种展示试验初报[J]. 湖北农业科学,2006,45(1):52-54.

[11] 李德锋,姜义宝,付  楠,等. 青贮玉米品种比较试验[J]. 草地学报,2013,21(3)612-617.

[12] 文亦蒂,白 冰,赵俊权,等. 收获期对玉米茎秸产量和营养价值的影响[J]. 草地学报,2007,15(2):173-175.endprint

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