我国青贮玉米育种研究进展及发展趋势

杜志宏，张福耀，平俊爱，郭建文，吕 鑫

（山西省农业科学院高粱研究所，山西晋中030600）

1 我国青贮玉米育种生产现状

1.1 青贮玉米是重要的饲草作物

青贮玉米是指专门用于饲养家禽、家畜的一种玉米，其果穗、茎叶都可用作饲料。世界上畜牧业发达的国家，如法国、加拿大等国就大量培育饲草玉米进行全株青贮。据Anon统计，欧洲种植青贮玉米的面积达330万hm2，美国青贮玉米价值总额超过15亿美元[1～3]。青贮玉米产量高、营养丰富，是用于生产奶、肉等畜产品最重要的饲料来源。且畜牧业发达的国家几乎都与发展青贮玉米密切相关。在这里值得一提的是印度，印度人口大约是我国的3/4，但粮食产量还不到我国的1/2，人均动物性蛋白摄取量却与我国相差无几。其主要原因是印度采取节粮型的畜牧业结构，牛的饲养量是我国的3倍，牛奶产量是我国的12倍，而猪的饲养量却只有我国的1/35，鸡的饲养量只有我国的1/11[2]。因此，借鉴发达国家和印度的成功经验，今后我国畜牧业的发展趋势应大力发展牛、羊等草食家畜，适度减少猪、鸡的饲养比例，逐步形成一个节粮型的畜牧业结构[4]。

1.2 我国青贮玉米育种发展现状

我国的青贮玉米研究较晚，20世纪60年代才开始有饲料玉米的育种研究，1977年中国科学院作物研究所引进了墨白1号，1985年首次审定青贮玉米专用种京多1号。“七五”期间，我国将青贮玉米育种列入国家科技攻关计划[1，5]。特别是近几年来，随着人们生活水平的提高，畜牧业的发展出现了迅猛的势头，靠长期人畜共粮、粮饲共享已不能满足畜牧业的要求。因此，青贮玉米育种研究是我国解决畜牧业迅猛发展与饲料短缺矛盾的主要途径，引起玉米育种界的广泛重视。

目前，我国主要有中国科学院遗传研究所、辽宁农业科学院、黑龙江省畜牧研究所、上海市农业科学院作物研究所、新疆农业科学院作物研究所、新疆农业科学院草原研究所、山西农业科学院高粱研究所等单位开展青贮玉米种质资源创新和杂交育种方面的研究[6]，育成的品种有科多4号、科多8号、辽原1号、龙牧1号、辽青1号、雅玉8号、中北410、瑞德1号、瑞德2号等，但远远不能满足生产需求。随着我国农业结构调整的进一步深化和畜牧业的发展，青贮玉米已成为我国今后玉米新品种选育的一个重要方向。

2 青贮玉米育种在畜牧业生产中的地位

2.1 发展青贮玉米是我国解决畜牧业迅速发展的重要途径

我国的天然草原近4亿hm2，占国土总面积的41.7%。近几年来，草原退化严重，90%可利用的草原有不同程度退化[7]，饲草资源远远不能满足需求，青饲料成为制约我国畜牧业发展的瓶颈。虽然各地种植有青饲作物，如豆科作物、麦类作物、饲草高粱等，但普遍存在产量低、营养不全等问题，因而青贮玉米就成为解决畜牧业发展与青饲料不足的重要途径。

2.2 发展青贮玉米可以缓解环境污染

1999年，我国玉米种植面积为2 590万hm2，总产量为12 809万t；预计2010年总产可达13 500万t，而市场需求17 600万t，则每年需进口4 100万t才能满足国内市场[2]。目前，普通玉米营养价值不全面、品质差，加之茎秆不能很好地被利用，在许多地区被大量焚烧，造成巨大的浪费和环境污染。所以，尽快选育出适合我国种植的青贮玉米品种，提高玉米单产、品质和秸秆的利用率，用相同或较少数量的玉米生产出更多的肉、蛋、奶等畜牧产品，促进农牧业的持续发展，已成为玉米育种中亟待解决的问题，也是推进农业结构调整、提高农民收入的客观要求。

3 青贮玉米的种类、特点以及评价指标

3.1 种类

青贮玉米可分为青贮专用型、粮饲兼用型与粮饲通用型3种类型[3]。粮饲兼用型与粮饲通用型在普通玉米育种中已得到很好解决，而青贮专用型品种研究在我国目前还处于初级阶段。

3.2 特点

青贮玉米与一般饲料相比具有以下特点：（1）生长速度快，茎叶繁茂，生物产量高，一般生物产量不低于60 t/hm2，干物质产量高于200 g/kg。（2）营养丰富，非结构性碳水化合物含量高，木质素和纤维素含量低，适口性好，易于消化和吸收。（3）茎秆粗壮，抗倒伏能力强，耐密性好[2]。

3.3 评价指标

育种目标的评价指标，同时要考虑产量和品质。产量的高低一般采用3个指标：单位面积鲜质量、含水量（或干物质含量）和单位面积干质量。品质常用指标：粗蛋白含量、淀粉含量、中性洗涤纤维含量、酸性洗涤纤维含量、木质素含量、离体消化力和细胞壁消化力[3]。

玉米果穗对青贮玉米产量和品质具有重要作用，以干质量计算，果穗质量占整个植株的40%～60%，并且果穗所占比重越大，青贮玉米的青贮品质越好。因此，应以提高玉米生物产量与品质的生物潜力为目标，加强外来种质的引进与利用研究，改进育种方法，利用现代生物技术与常规育种相结合的方法，选育适应市场需求的青贮玉米品种；同时要选择果穗大，叶片繁茂，茎秆多汁，保绿性好，生育期适中，品质好，抗性强的品种。

4 青贮玉米选育的技术路线与方法

4.1 生物产量与营养成分是青贮玉米育种中的主要选择对象

优良的青贮玉米品种，必须兼顾产量与营养成分2个方面，最理想的品种必须具备“生物产量高，摄入量高，消化率高，营养物质含量高及保绿性、抗性强”的四高二强方针[8]。鉴于以上情况，应在选育青贮玉米杂交种的过程中，既考虑产量高，又兼顾品质好的品种，这样才能达到很好的预期效果。

4.2 青贮专用型玉米育种技术路线与育种方法

青贮专用型玉米根据其器官不同可分为高大单秆型（也可称为粮饲兼用型）、分蘖多穗型2种类型，其育种在我国目前还处于初级阶段。分蘖多穗型品种一般是利用普通玉米自交系作母本，大刍草或爆裂型玉米作父本而育成，还有一部分是利用热带资源作为亲本材料选育的。因此，我们在育种技术路线与育种方法上，要充分利用各种资源，通过常规育种与先进实验室分析测试技术有机地把种质资源结合起来。一般采取玉米自交种选育—测配杂交种—杂交种鉴定—杂交种品比—区域试验—审定，选育出适合各个地区生长发育的杂交种，以供生产上大量使用。

4.3 杂交种的品比试验及评价

2006—2007 年，我们进行了2年的品比试验，材料类型主要有高大单秆型中北410、中北412、广西青贮玉米，分蘖多穗型瑞德2号，分蘖常绿型（北方地区不抽穗）SAUMZ1。从2年产量的结果看，生物产量最高的是SAUMZ1，单产可达94 671.0 kg/hm2，比对照中北410、中北412分别增产105.8%，102.9%；其次是分蘖多穗型瑞德2号，生物产量为92 671.5 kg/hm2，比对照中北410、中北412分别增产101.5%，98.6%；生物产量较低的是中北410、中北412，其生物产量分别为 46 002.0，46 674.0 kg/hm2；广西青贮玉米因异地种植，生物产量也仅为50 002.5 kg/hm2。总体上看，分蘖常绿型生物产量最高，但因其不抽穗没有籽粒，营养成分含量相对贫乏；分蘖多穗型品种，单株果穗多，生物产量高，又有籽粒产量，营养成分含量也高；高大单秆型品种生物产量相对较低，有籽粒产量，营养成分含量也高。这3种类型各有优点，因而在生产应用中可根据各自的不同条件选择不同品种种植，充分发挥其作用。

5 青贮玉米在我国推广的可行性

玉米已成为全世界重要的粮食、饲料和经济作物，在国民经济中占有越来越重要的地位。20世纪90年代以来，全世界用于粮食的玉米占玉米总量的17.6%，用于工业原料的玉米占玉米总量的11.7%，而用于饲料的玉米占玉米总量的70.7%[6]。我国玉米的绝大部分是用于粮食与工业原料的，饲料玉米占到很少的一部分，而青贮玉米在玉米总量中所占的比例就更少。随着农业结构的调整与畜牧业的发展，我国将会大力发展饲草玉米，且逐步形成一个节粮型的畜牧业结构。

5.1 玉米是我国传统的栽培作物

在我国，玉米的种植面积为2 590万hm2，是继小麦、水稻之后的第三大栽培作物。我国北方地区玉米是主要的栽培作物，具有传统的种植习惯，再加上玉米产量高、投入少、易管理、经济效益好的特点，青贮玉米的种植能被农民接受，因此发展青贮玉米适合我国的国情，能够缓解我国饲料短缺的问题。

5.2 青贮玉米比普通玉米经济效益高

生产青贮玉米比生产粮食能增加2～3倍的营养物质。据报道，生产青贮玉米比生产籽粒玉米其营养物质至少能增加50%。即1 hm2青贮玉米可得到相当于生产籽粒玉米2 hm2的饲料单位。国家计划在2010年以后，将种植的饲料玉米267万hm2全改为青贮玉米，新增饲料产量相当于 2 000 万 t[1，5，9]。陈自胜等研究表明，在土地及耕作条件相对一致的情况下，青贮玉米比籽粒玉米多收入539元/hm2，多生产可消化蛋白53 kg/hm2，奶牛喂养青贮玉米比未喂养的日产奶增加3.64 kg，一个泌乳期多盈利978元。经济效益十分显著。

我国是农业大国，进入21世纪以来，随着人们生活水平的提高，对肉、蛋、奶的需求量进一步加大，产业结构也随之调整，且畜牧业在农业中所占的比例也越来越大，由于草源的不足，农田种植饲草就成为解决问题的关键。青贮玉米也随着产业结构的调整而发展，一方面可以解决产业结构的问题，另一方面生态环境也能得到进一步的改善。

5.3 发展畜牧业，青贮玉米不可缺少

我国国土面积广阔，不仅有温带地区而且也有亚热带地区。我国的玉米生产绝大部分集中在北方地区，且饲料玉米一贯就有北粮南调的习惯，如果在南方发展青贮玉米，就能很好地解决北粮南调的问题，可节省一笔不小的开支；同时，北方地区因牧草衰退而使畜牧业发展受到限制，所以青贮玉米不仅南方地区尤为重要，北方地区发展青贮玉米也是很必要的。

我国是农业大国，与欧美发达国家相比，畜牧业发展相对落后，而制约畜牧业发展的主要原因之一是优质饲料供应不足，尤其是南方地区种植玉米较少，饲料短缺，北方地区冬季饲草料也严重不足，而要解决我国南北方饲草料严重短缺的局面，就必须大力发展人工种植饲草料。北方地区要大量青贮，以备冬季饲草料不足之用，南方地区要大力发展青贮玉米种植以解决饲料短缺问题。随着农业种植结构调整力度加大，人民生活的改善，畜牧业的高速发展，培育青贮饲料专用玉米新品种已成为当务之急。推广专用青贮玉米新品种对推进农业种植业结构调整，提高农民收入，促使农业由数量型向优质高效型转变，改善生态环境具有历史意义，也有广阔的发展前景，是畜牧业发展的趋势。

［1］ 王元东，段民孝，邢锦丰，等.青贮玉米育种研究进展[J].玉米科学，2002，10（4）：17-21.

［2］ 王绍新，柳维刚，石清琢，等.浅淡高产、优质青贮玉米杂交种选育[J].杂粮作物，2004，24（4）：196-197.

［3］ 潘金豹，张秋芝，郝玉兰，等.我国青贮玉米育种的策略与目标[J].玉米科学，2002，10（4）：3-4.

［4］ 毛新安，张卫国.生态结合部的农业产业结构调整浅析——以甘肃省临潭县为例[J].草业科学，2004，21（9）：43-45.

［5］ 戴忠民，高凤菊，王友平，等.青贮玉米育种及进展趋势[J].玉米科学，2004，12（4）：9-11.

［6］ 王绍新，柳维刚，石清琢，等.我国优质饲用玉米育种研究进展[J].杂粮作物，2002，22（3）：134-137.

［7］ 梁嗣辉.我国生态环境整体功能下降 [J].草业科学，2004，21（2）：74.

［8］ 朱建国，刘景辉，高占魁，等.栽培措施对青贮玉米粗蛋白质含量及产量的影响 [J].华北农学报，2007，22（3）：151-155.

［9］ 李彦良，贾海瑜，贾苏卿，等.“小黑麦+青贮玉米”牛羊饲草生产模式研究 [J].山西农业科学，2009，37（11）：11-12，32.