青贮玉米简捷指标研究及在优良青贮玉米品种鉴评中的应用
2019-05-23赵久然徐田军邢锦丰王荣焕
文/赵久然 徐田军 邢锦丰 王荣焕
(北京市农林科学院玉米研究中心)
1 青贮玉米定义
根据玉米的收获物及利用途径,可将玉米分为籽粒玉米、青贮玉米、鲜食玉米等三大类型。其中青贮玉米是指收获玉米鲜绿植株,经切碎和发酵,用于牛、羊等草食牲畜饲料的玉米。
2 玉米青贮类型
玉米青贮是指以玉米植株等为原料,进行青贮发酵饲料制作的一种加工和利用方式。根据所利用的玉米主要部位不同,可分为以下几种玉米青贮类型。
2.1 全株青贮
全株青贮是指收获包括玉米果穗在内的地上部青绿植株,经切碎、发酵后用于草食牲畜的饲料。全株玉米是优质青贮玉米的主要发展方向。
2.2 秸秆青贮
秸秆青贮也称“黄贮”。在玉米果穗收获后,将其秸秆收集并经切碎、发酵后用于草食牲畜的饲料。
2.3 茎叶青贮
茎叶青贮也称饲草玉米或草玉米青贮。只生长繁茂茎叶,没有或很少籽粒的玉米植株,将其茎叶经切碎、发酵后用于草食牲畜的饲料。
2.4 果穗或果棒青贮
仅收获玉米的果穗(带苞叶和穗柄等)或果棒(不带苞叶和穗柄)作为青贮原料,将其切碎、发酵后,用于草食牲畜的饲料。果穗或果棒青贮淀粉含量大幅度提高,可作为精饲料,以及猪饲料等。
3 青贮玉米品种分类
根据青贮玉米品种的特点,可分为以下四种类型。
3.1 专用型
专用型青贮玉米生物产量潜力大,同时其品质也能够达到优质青贮规定的基本指标,并作为青贮玉米通过了品种审定。
3.2 饲草型
在一定种植条件下,只能生长繁茂茎叶,没有或很少籽粒,属于一类特殊青贮专用型品种。主要包括有热带种质成分较多的杂交种,在温带种植、强分蘖性品种,特殊饲草玉米品种等。通常的大田籽粒型品种、青贮专用型品种及农家种等在超高密度条件下种植,也可成为仅有茎叶而没有或很少籽粒的饲草型玉米。
3.3 通用型
通用型是既能作大田籽粒玉米种植,又能作为青贮玉米种植,且能达到优质高产青贮玉米标准,并通过了大田籽粒玉米和青贮玉米两种类型的品种审定。
3.4 兼用型
兼用型原指持绿性好的籽粒型品种,果穗收获后再将秸秆收集用于青贮原料。现已扩展为将籽粒玉米品种兼作青贮玉米种植。但不是所有籽粒玉米都适合作青贮玉米兼用种植。作为籽粒玉米通过审定的品种,应经试验示范和品质检测,在品质和生物产量两方面都达标符合青贮玉米审定标准,在适宜地区和一定条件下可兼做青贮玉米种植。建议籽粒型玉米兼做青贮玉米种植时应进行青贮玉米审核认定。
4 优良青贮玉米品种与籽粒玉米品种主要需求差别
理论上任何玉米都可做青贮,但既高产又优质的优良青贮玉米品种需要具备以下特点。
4.1 更强抗病性
对于优良青贮玉米品种需要比普通籽粒玉米有更强的抗病性,特别是对大斑病、小斑病等叶部斑病。
4.2 更高耐密、抗倒性
优良青贮玉米品种的种植密度可提高10%左右。
4.3 更好后期持绿性
更好的持绿性,能在收获青贮时很好地保障青枝绿叶、含水率适宜。
4.4 生育期可以更长
青贮玉米的生育期,可比同地区种植的籽粒玉米增加7~10 天。
4.5 生物产量更高
养殖户强调品质,但对于种植户更看重鲜重产量。
4.6 茎叶消化率高
好的青贮玉米品种的茎叶消化率较高。
4.7 籽粒灌浆后期脱水宜缓慢,适收期长
籽粒玉米需要脱水快,青贮玉米反而需要脱水较缓一些,需要有较长的适收期(适宜收获期)。
4.8 软质型胚乳会更好
涉及到籽粒压碎的问题,软质型胚乳压碎得会更好。
5 青贮玉米各部位占比及可消化率
青贮玉米籽粒很重要,茎叶是特色。如表1所示,籽粒占比为整株干重的44%,可消化率达到94%。但其中茎叶在青贮玉米品种中是一种特色,其中叶片、叶鞘茎叶的消化率较高。
表1 青贮玉米各部位占比及可消化率
6 青贮玉米评价指标体系
青贮玉米的评价指标体系应主要包括直观指标、简捷指标、营养指标、消化指标、效益指标等。其中玉米育种和栽培种植主要关注前3 项指标,而动物营养和繁殖主要侧重后3 项指标。
6.1 直观指标(目测观察)
指通过目测能够直接进行评价的指标,包括植株长势、叶色、抗病性、抗倒性等。用好、中、差等表示。
6.2 简捷指标(物理测定)
简捷指标或称简易指标,是通过简便快捷的物理测定就可获得的指标,包括鲜重、干重、含水率等。
6.3 营养指标(化学测定)
营养指标是指通过化学测定获得的指标,包括中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、粗蛋白、淀粉等。
6.4 消化指标(生物测定)
通过生物体测定的消化率、相对饲用价值等
6.5 效益指标(综合测算)
效益指标是一个综合指标,包括单位面积、单位青贮饲料产奶量等。
6.6 评价指标体系实例
6.6.1 营养指标
自开展国家青贮玉米品种试验以来,共有408 个品种进行了青贮品质营养指标的测定,其中中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤(ADF)、粗蛋白平均值分别为:45.84%、20.64%、8.64%;另有129 个品种进行了粗淀粉检测,平均值为30.92%。绝大部分青贮玉米品种营养指标都达标,尤其粗蛋白含量全部达标。
6.6.2 简捷指标(物理测定)
简捷指标主要有常用的生物鲜重(亩产鲜重T)、生物干重(亩产干重kg)、干物质率(%)等。通过研究,应该增加四项有重要价值的简易指标,分别是:果穗鲜重占比(果穗鲜重占全株鲜重比例CFW,%);籽粒鲜重的占比(鲜籽粒重占全株鲜重比例GFW,%);籽粒干重占比(籽粒干重占全株干重比例GDW,%);籽粒风干重占比(风干后的籽粒重占全株风干重的比例GAW,%)。(1)简易指标测定-小区试验
表2 2002—2018年青贮玉米营养指标含量测定
简易指标测定的小区试验中主要过程包括取样、称鲜重、称穗鲜重、称粒鲜重、烘干、称干重;在没有烘干设备条件下,可进行规范的风干,称量风干后的籽粒重、全株重。
取样时每小区2 个重复,每样品取代表性的5 株;称每样品5 株鲜重,计算平均单株鲜重再乘以株数可得小区鲜重产量;将每样本5 株果穗(不带苞叶)摘下,称鲜重,计算平均单穗鲜重,可计算出果穗鲜重占比;将每样品5 株果穗籽粒全部剥下,称鲜重,计算平均单穗籽粒鲜重,可计算籽粒鲜重占比;烘干是将5 株及其籽粒放入烘箱在105 ℃快速杀青1 h后, 65℃烘干至恒重,可计算得出籽粒干重占比,及其干物质率%、含水率%、籽粒含水率%等;其烘干的样品5 个全株(包括果穗、籽粒等),可用于营养品质分析。如果没有烘干设备,可将秸秆和籽粒装在尼龙网袋中充分风干,称量风干籽粒重和全株重等,可得到籽粒风干占比。
(2)简易指标测定-大田测产
大田测产每个点与小区测产原理一样,但需要取测多个样点,每个样本取样5 株,取样点数量根据地块面积和形状,越多越准确,但需至少≥5 个样点,1 个上百亩地块应≥10 个标点。
通过大田简明测产,可得出亩鲜重产量、果穗鲜重占比、籽粒鲜重占比、亩干重产量、籽粒干重占比、含水率等;烘干样品等可用于品质分析。
(3)简易指标的测定时期及状况
2018年对13 个品种(9 个青贮、 4 个籽粒)青贮适收期(籽粒乳线1/2~3/4)几个主要指标值进行测定。其籽粒干重占比、籽粒鲜重占比、果穗鲜重占比的平均值为40.2%、20.8%、30.3%;全株干物质占比平均值为33.9%。
2017年10 个籽粒玉米及青贮玉米品种试验结果为籽粒含水量与整株含水量呈极显著正相关(R2=0.7819**);整株含水量由70%降至60%需12.9天;普通玉米品种平均为10.5 天,其中郑单958为13.2天、京科968为12.1 天、登海605为10.5 天、先玉335为9.7 天、京农科728为8.8 天、 SK567为8.4 天。而青贮玉米品种平均为16.6 天,青贮玉米需要相对缓慢,其中京科青贮516为18.7 天、大京九23为15.6 天、雅玉26为17.6 天、北农青贮208为14.3 天。
7 利用简易指标进行青贮玉米品种鉴评
如何利用简易指标进行青贮玉米品种鉴评呢?首先需要满足青贮玉米的基本条件:须为带果穗全株青贮,可以是专用型、通用型、兼用型;直观目测时,果穗结实正常、灌浆良好,植株持绿性好,无明显倒伏和病害。重要的是还需要符合和达到玉米审定国家标准,其中包括抗倒性与抗病性等指标。还要确保在适收期内(籽粒乳线位置1/2~3/4)。
判断一个品种优劣的2 个最基本指标应该是用鲜重产量、果穗鲜重占比。这2 个指标也最容易测定和最能够体现产量和品质。如果一个青贮玉米品种在平均地力水平和常规栽培管理条件下,适收期内能够达到平均亩产鲜重≥3 吨,果穗鲜重占比≥30%,那就可以基本判定这是一个优良的青贮玉米品种。如果需要进一步深入研究,可以再增加其他指标。如果在“适收期”内,就可以基本判定干物质率≥30%;如果果穗鲜重占比≥30%,也就意味着淀粉含量在≥30%以上了。
表3 青贮玉米适收期内指标
8 青贮玉米品种应用
我国青贮玉米产业发展还处于初级阶段。目前是多种青贮形式共需:包括全株青贮、秸秆青贮、茎叶青贮等;多类青贮品种共存:包括专用型、通用型、兼用型、饲草型;其中兼用型目前占比例较大,但需要进行品种的鉴定和试验选择;而通用型更具优势,对种植和收贮双方风险都更低,可根据需求进行调整;饲草型在一些地区有特殊需要;专用型须更具突出特点和产品优势。对于青贮玉米种植生产,种植户与养殖户在需求上有差别,种植户看重高产,养殖户重视品质,协调好两方面的需求,则需要有既高产又优质的青贮玉米品种,而青贮玉米干物质率等指标不但与品种有关,更与收获期密切相关,其中生产栽培技术也很重要。而目前对青贮玉米品种认识和应用还存在误区,比如说一些养殖企业拒绝带“青贮”名字的玉米品种,认为这些品种产量高但品质不好;另一方面一些地方政府部门在实施“粮改饲”过程中,必须要用带“青贮”的玉米品种,认为只有种植这些品种才是粮改饲,才能够拿到补贴。
9 青贮玉米发展展望
全株优质青贮玉米是今后主要发展方向。现已有2 000 多万亩全株青贮玉米种植,单位面积生物产量、营养量、能量等都得到大幅提高,并很好解决了秸秆处理难题。如果要使我国目前所有存栏奶牛都用上优质全株青贮玉米,则需约3 000 万亩全株青贮玉米种植;如果1 亿多头存栏肉牛和3 亿多只存栏肉羊能部分享用上全株青贮玉米,则全株青贮玉米还有更大发展空间;在青贮玉米中,果穗青贮是一项颠覆性技术,可以很好解决目前普遍存在的“水苞米”问题,也可以让青贮玉米饲料扩展到养猪业,能开发出精饲料,其应用潜力巨大。C