不同刈割时间对青贮玉米生物量和品质的影响
2016-09-13雷艳芳王仪明李俊诚魏臻武光明食品集团有限公司上海0000甘肃农业大学农学院兰州7000上海鼎瀛农业有限公司上海076扬州大学草业科学研究所扬州5009
雷艳芳,王仪明,常 伟,李俊诚,魏臻武(光明食品(集团)有限公司,上海 0000;甘肃农业大学农学院,兰州 7000;上海鼎瀛农业有限公司,上海 076;扬州大学草业科学研究所,扬州 5009)
不同刈割时间对青贮玉米生物量和品质的影响
雷艳芳1,王仪明2,3,常 伟3,李俊诚3,魏臻武4*
(1光明食品(集团)有限公司,上海200040;2甘肃农业大学农学院,兰州730100;3上海鼎瀛农业有限公司,上海202176;4扬州大学草业科学研究所,扬州225009)
研究了上海崇明地区不同刈割时间对青贮玉米品种生物量、干物质、营养成分和纤维含量的影响。结果表明:随着刈割时间的推迟,不同青贮玉米品种全株生物量均呈现先上升后下降的趋势。3个青贮玉米品种在不同刈割时间的生物量差异显著,平均生物量由高到低依次为:‘耀青3号’>‘登海11号’>‘雅玉8号’。‘雅玉8号’生物量的高峰值出现在8月6日和8月7日,‘耀青3号’生物量的高峰值出现在8月2日,‘登海11号’生物量的高峰值出现在8月5日和8月7日。刈割时间对3个青贮玉米全株干物质含量有显著影响,随着收获时间的推迟,干物质含量呈增加趋势。青贮玉米的淀粉、粗蛋白和粗脂肪含量随着收获时间的变化差异显著,淀粉含量最高峰在8月23日,为36.7%;粗蛋白含量最高峰在8月17日,为7.87%;粗脂肪含量最高峰在8月18日,为4.38%。不同阶段的酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量存在显著差异,3个青贮玉米平均相对饲用价值在8月7日达到最高,为152.34%。主成分分析表明,生物量和干物质的累计贡献率达到74.741%,收获时间为8月9日时主成分的综合得分最高。
青贮玉米;上海崇明;刈割时间;生物量;品质;主成分分析
近年来,随着我国农业产业结构的调整以及畜牧业的蓬勃发展,尤其是反刍动物生产在畜牧业生产中所占比例不断增加,优质青贮饲料的紧缺问题日益突出[1]。青贮玉米营养价值高、单位面积生物学产量较高,具有气味芳香、柔软多汁、适口性好,原料中营养成分保存多、损失少等特点,是反刍动物一年四季特别是冬春季节的优良饲料[2]。青贮玉米在生产和利用上具有较大的潜力,不仅可以满足奶牛、肉牛养殖业快速发展的饲草料需求,也是解决我国粮食供需矛盾,实现粮饲有效性供给的较好途径[3]。
我国青贮饲料的研究多注重其技术研究,关于北方地区青贮饲料的调制以及加工等研究报道较多,而对南方地区青贮饲料的生产技术和品质研究较少[4-5]。国内也有一些针对生产实践中青贮饲料的研究。郝玉兰等[6]研究了北京地区青贮玉米在不同生育时期产量和品质的变化规律,结果发现‘北农青贮208’的最佳收获期是在抽雄后35—40d,‘中北青贮410’的最佳收获期是在抽雄后40—50d。马金存等[7]研究发现,收获期对青贮玉米产量、干物质、粗蛋白、粗脂肪、无氮浸出物、粗纤维含量等具有显著影响。孙连双等[8]研究了不同收获时间对青贮玉米干物质积累的影响。闫峻等[9]研究表明,青贮玉米随着籽粒灌浆和成熟度的提高,全株鲜物质产量及蛋白质含量有所下降。
目前,上海郊区农业呈现以种植业为主,畜牧业与渔业发展并重的特征。崇明地区种植业以水稻、麦子等粮食生产为主,经济作物主要是棉花和油菜,其他作物有蔬菜、西甜瓜、水果、花卉等[10]。崇明有2万头奶牛和26万头山羊,需要大量的优质青贮饲料。本研究选用3个青贮玉米品种在上海崇明地区进行试验,研究不同刈割时间对全株青贮玉米生物量、干物质、营养成分和纤维的综合影响,以期为青贮玉米生产提供参考,促进上海饲料产业和畜牧业的发展。
1 材料与方法
1.1试验地概况
试验于2013年3月在上海崇明地区进行。试验地位于长江农场,东经121°09′—121°54′,北纬31°27′—31°51′,属于亚热带,典型季风气候,温和湿润,全年日照时数2 094.2 h,年平均气温15.2℃,无霜期229d,年平均降雨量1 025 mm,空气相对湿度常年保持在80%。
1.2供试材料和试验设计
试验选择适合长江中下游地区的春玉米品种‘雅玉8号’‘耀青3号’和‘登海11号’,于2013年5月7日进行穴播,行距68 cm,株距15 cm,深度2 cm,播量为4g/m2,基肥40g/m2,氮肥30g/m2,适时排灌水,人工拔除杂草。试验采用随机区组设计,小区面积33 m2(5.5 m×6.0 m),3次重复,根据收获时间设计25个处理。收获方式采用德国进口CLAAS收割机,刈割后的全株玉米成为2—3 cm的小段,再用挪威进口Orkel缠膜裹包机现场打包,添加青贮专用添加剂进行裹包青贮,发酵60d后测定其主要营养成分,每组试验3次重复。
1.3测定指标和方法
生物量(kg):3个重复的每个小区随机抽取5株,全株称鲜重,取平均值,计算每株玉米的全株重量。
干物质含量(%):收获后的青贮玉米,按照不同小区的样品取5g称重,烘干后称其干重,计算干物质含量。
营养指标:分别取3个重复的每个小区的裹包青贮玉米5g,装入样品盒,用意大利进口的便携式近红外仪测定其粗蛋白、淀粉、粗脂肪、酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)的含量,用%表示。相对饲用价值(RFV,%)=(8 269.8-72.5×ADF)/NDF。
1.4数据分析
采用Excel 2007进行数据统计和制图,SPSS 9.0软件进行方差分析,多重比较应用Duncan法。
2 结果与分析
2.1不同刈割时间对青贮玉米生物量的影响
随着刈割时间的推迟,不同玉米品种全株生物量均呈现先上升后下降的趋势。3个青贮玉米品种在整个收获期内的生物量差异显著,‘耀青3号’(4.73 kg)>‘登海11号’(4.61 kg)>‘雅玉8号’(4.23 kg)。不同刈割时间的青贮玉米的生物产量差异显著,其中‘雅玉8号’生物量的高峰值(5.43 kg)出现8月6日和8月7日,‘耀青3号’生物量的高峰值(5.43 kg)出现8月2日,‘登海11号’生物量的高峰值(5.60 kg)出现8月5日和8月7日(图1)。
2.2不同刈割时间对青贮玉米干物质含量的影响
随刈割时间的推迟,3个青贮玉米全株干物质含量显著增加,8月28日的干物质均达到最高峰。‘雅玉8号’干物质的变幅在25.30%—39.97%,‘耀青3号’干物质的变幅在 21.76%—35.70%,‘登海11号’干物质的变幅在21.55%—37.53%(表1)。
图1 不同刈割时间对青贮玉米生物量的影响Fig.1 Effect ofdifferent cutting time on the biomass ofsilage corn
表1 不同收获时间对青贮玉米干物质含量的影响Table 1 Effect ofdifferent cutting time on thedry matter content ofsilage corn %
2.3不同刈割时间对青贮玉米营养成分的影响
随收获时间的推迟,3个青贮玉米品种的淀粉、粗蛋白和粗脂肪含量差异显著,但品种间无显著性差异。淀粉含量最高峰在8月23日,为36.7%;粗蛋白含量最高峰在8月17日,为7.87%;粗脂肪含量最高峰在8月18日,为4.38%。
表2 不同刈割时间对青贮玉米营养成分的影响Table 2 Effect ofdifferent cutting time on the nutrients ofsilage corn %
2.4不同刈割时间对青贮玉米纤维含量的影响
在整个收获期内,3个青贮玉米品种间ADF和NDF含量差异不显著,但是随着刈割时间的推迟,不同阶段的ADF和NDF含量存在显著差异。其中8月8日的ADF含量最低,为21.64%,显著低于其他刈割时间ADF含量;8月13日的NDF含量最高,为55.08%,显著高于其他刈割时间NDF含量。8月7日的RFV最高,为152.34%,8月2—8日期间的RFV高于其他刈割时间的RFV。
表3 不同收获时间对青贮玉米纤维含量的影响Table 3 Effect ofdifferent cutting time on the fiber content ofsilage corn %
2.5不同刈割时间对青贮玉米的综合影响
主成份分析表明:所选的6个主要指标中,第1主成分为生物量,方差贡献率为51.948%,第2主成分为干物质,方差贡献率为22.793%,累计贡献率达到74.741%(表4),说明6个指标中的绝大部分相关信息可由这2个主成分来概括。计算综合得分表明,8月9日收获主成分得分最高。
表4 青贮玉米主要指标的主成分分析Table 4 Principal component analysis of main indexes ofsilage corn
3 讨论与结论
影响青贮玉米品质的因素很多,不同的青贮玉米品种营养品质差异很大,栽培技术和外界环境,如种植密度、土壤肥力、温度、光照强度、氮肥施用量、播种期以及收获期等都会影响青贮玉米的品质[11]。收获时间不但对玉米植株的营养物质含量有直接的影响,也影响动物对饲料的利用率[12]。本研究表明,随着刈割时间的推迟,不同玉米品种全株生物量均呈现先上升后下降的趋势。不同品种间干物质含量变化没有显著差异,但是刈割时间对3个青贮玉米全株干物质含量有显著影响,随着收获时间的推迟,干物质含量呈增加趋势。3个品种的干物质含量均在收获的最后一天达到最高峰。
淀粉、粗蛋白和粗脂肪是反应青贮玉米质量优劣的重要指标,也是青贮玉米饲用营养价值的重要基础[13]。随收获时间的推迟,3个青贮玉米品种的淀粉、粗蛋白和粗脂肪含量差异显著,但是品种间无显著差异。淀粉含量过高,会造成纤维素、半纤维素的消化率降低,到达小肠的瘤胃微生物蛋白质、饲料蛋白质会减少。全株收获早,养分含量高,适口性好,但由于植株含水量高,干物质即养分总量少。
ADF含量与饲草干物质的消化率有关,ADF含量高则消化率低,ADF含量低则消化率高。NDF是纤维性的植物细胞壁成分,饲草中NDF含量的高低影响反刍动物的自由采食量,适量的NDF含量对维持瘤胃正常的发酵功能具有重要意义[14]。本试验表明,3个青贮玉米品种间在整个收获期内ADF和NDF含量差异不显著,但是随着刈割时间的推迟,不同阶段的ADF和NDF含量存在显著差异。
对生物量、干物质、淀粉、粗蛋白、粗脂肪和RFV 6项主要指标进行主成分分析,结果表明,生物量和干物质的累计贡献率达到74.741%,收获时间为8月9日时主成分的综合得分最高,所以建议收获时间不宜太晚,如果为了追求干物质,推迟收获时间,虽养分总量多,但纤维成分也多,所含有的可消化养分少,适口性差,青贮玉米的有效利用率没有充分提高。
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(责任编辑:闫其涛)
Effect ofdifferent cutting time on biomass and quality ofsilage corn
LEI Yan-fang1,WANG Yi-ming2,3,CHANG Wei3,LI Jun-cheng3,WEI Zhen-wu4*
(1Bright Food(Group)CO.,LTD.,Shanghai 200040,China;2College of Agronomy,Gansu Agriculture University,Lanzhou 730400,China;3Shanghaidingying Agriculture CO.,LTD.,Shanghai 202176,China;4Grasslandscience Institute,Yangzhou University,Yangzhou 225009,China)
Effect ofdifferent cutting time on biomass,dry matter,nutrient composition and fiber content of cornsilage werestudied in Chongming,Shanghai.The resultsshowed that with thedelay of cutting time,the biomass ofsilage corn first increased and thendecreased.There weresignificantdifference of the biomass of 3silage corn varieties indifferent cutting time.From high to low,the average biomass was‘Yaoqing 3’>‘Denghai 11’>‘Yayu 8’.The biomass of‘Yayu 8’reached peak on Aug 6 and Aug 7,‘Yaoqing 3’on Aug 2,‘Denghai 11’on Aug 5 and Aug 7.There weresignificantdifference of thedry matter content of 3silage corn varieties indifferent cutting time,with thedelay of cutting time,thedry matter contentshowed increasing trend. There weresignificantdifference of the content ofstarch,crude protein,crude fat ofsilage corn with the cutting time.The peak ofstarch content was 36.7%in Aug 23,crude protein content was 7.87%in Aug 17,crude fat content was 4.38%in Aug 18.There weresignificantdifference of the content of ADF and NDF indifferent cutting time.RFV of 3silage corn varieties reached the highest on Aug 7,152.34%.Principal component analysisshowed that the cumulative contribution rate of biomass anddry matter reached 74.741%,the comprehensivescore of the main component reach the highest on Aug 9.
Silage corn;Chongmingshanghai;Cutting time;Biomass;Quality;Principal component analysis
S513.09
A
1000-3924(2016)04-045-05
2016-03-03
上海市科技兴农重点攻关项目[沪农科攻字(2015)第1-4号];上海市科委项目(14DZ206500)
雷艳芳(1981—),女,硕士,农艺师,从事农业种植和农业科技项目管理工作。E-mail:leiyanfang@brightfood.com
魏臻武(1966—),男,博士,教授,从事牧草和饲料作物栽培技术研究。E-mail:zhenwu_wei@hotmail.com