龙陵县不同青贮玉米品种农艺性状及营养成分分析
2019-10-11张家华王永必杨庆然杨维林杨光周李清
张家华,王永必,杨庆然,杨维林,杨光周,李清
(1.云南省龙陵县畜牧工作站,保山 678300;2.云南农业大学动物科学技术学院,云南省动物营养与饲料重点实验室,昆明 650201)
按照国务院关于深入推进农业供给侧结构性改革、扎实推进种植业结构调整的总体部署,根据稳粮、优经、扩饲的要求,压减玉米面积,改种大豆、杂粮、青贮玉米等作物,落实粮改饲等政策[1,2],龙陵县主动调整玉米种植结构,提升该县玉米产业的竞争力,推进种养结合,大力推广实施粮改饲,减少籽粒玉米,发展青贮玉米。龙陵县位于云南省西部,属于亚热带山原季风气候区。为筛选出适应该县不同区域、不同生态环境的青贮玉米品种,优化玉米品种布局,帮助养殖企业、农户选择青贮玉米品种,加快青贮玉米良种推广应用,促进农民增收企业增效,龙陵县于2017年在龙新乡勐冒村进行了8个玉米品种的试验种植。通过试验,筛选出了适合云南省西部亚热带山原季风气候区种植的高产、优质青贮玉米品种,为满足大面积生产和促进本地区畜牧业持续健康发展提供了资源和技术支持。
1 材料与方法
1.1 试验地点
种植试验在龙陵县龙新乡勐冒村进行,该地处于东径98°48′、北纬24°37′,海拔1900m,属典型的山地气候区,年平均气温13.3℃,平均日照2095.0h,全年无霜期232d,年均降雨量1916.5mm,相对湿度89%,主要风向为西南风[3]。该地的前作物为马铃薯,土壤质地为壤土,肥力中等均匀,整地可做到土伐细碎,深浅均匀一致。试验地势平坦,交通便利,排灌方便。
1.2 试验设计
1.2.1 田间种植设计
试验品种是近几年国家审定的青贮玉米专用品种和近年来在该县大面积应用中表现出植株高大和抗病性、抗倒伏性好、叶片持绿性好、籽粒产量高、有望作通用型青贮玉米的普通粒用玉米品种[4],包括晋单青贮42、雅玉青贮04889、罗单299、昌玉6号、雅玉891、大天1号、西抗18、云瑞62共8个品种。本试验采用随机区组设计,每个品种试验面积60m2,10行区,双行条播,种植规格为大行距80cm,小行距40cm,株距20cm,每穴播2粒,留单株,密度5500株/亩。
1.2.2 田间管理[5,6]
精细整地,亩施底肥厩肥1500kg,于5月23日播种。盖土厚度根据土壤质地和墒情而定,一般为4~5cm。若土壤黏重或土壤含水量高,则浅播,盖土厚度3cm左右;若土壤墒情不足,则深播,盖土厚度7cm左右,播后踏实盖土,减少水分蒸发。
玉米出苗后及时查苗补苗,补苗采用2种方法:补播种(浸种催芽后播种)和移苗补栽(移栽后浇足定根水),但无论是补种或移苗都均在3叶前完成,补苗后施水肥1~2次。中耕定苗后根据幼苗的长势情况,进行追肥中耕,第一次于种后17d结合间苗、定苗,亩施拔节肥15kg,第二次于种后第63天,亩施穗肥尿素20kg,同时做好各种虫、鼠害的防治工作,并结合中耕松土、除草。
1.3 样品采集制备与指标测定
1.3.1 物候期观察
1.3.2 玉米在蜡熟期时,按五点采样法采样,留茬高度15cm,并称量每个小区鲜草质量。现场测定农艺性状,并按四分法取2000g左右带回实验室。将每个采样小区样品放入105℃烘箱内杀青10min,65℃烘干至恒重,制成风干样本[7,8]。
1.3.3 营养成分测定
样品营养成分测定在云南省动物营养与饲料重点实验室完成。分别用GB/T 6435-2017、GB/T 6432-2017、GB/T 6433-2006、GB/T 6438-2007、GB/T 6436-2002 和GB/T 6437-2002中的方法测定水分、粗蛋白质(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)、钙(Ca)和磷(P)。采用GB/T 20806-2006、NY/T 1459-2007 和GB/T20805-2006中的方法测定中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、酸性洗涤木质素(ADL)。酸性洗涤不溶蛋白(ADICP)、中性洗涤不溶蛋白(NDICP)参照Licitra等[9]、王加启[10]的测定方法。
1.4 数据处理及分析
试验数据分别用Excel和SPSS 22.0软件进行处理,差异显著性检验采用单因素方差分析和Duncan氏多重比较法,结果以平均值±标准差表示;相关性分析采用二元变量相关分析中的Pearson相关系数判定;相关分析模型采用多元线性回归分析得到,用模型y=a+bx1+cx2+dx3表示,(a为常数,x1为株高、x2为株重、x3为绿叶数)。
2 结果与分析
表1 抗逆性状比较
2.1 不同青贮玉米品种抗逆性状的比较
从表1可知,8个青贮玉米品种都没有发生穗腐病、丝黑穗病,且基本不受螟害和蚜虫的危害,但都不同程度发生大斑病、小斑病、灰斑病、锈病及茎腐病,特别是灰斑病、锈病危害较大。其中受大斑病影响最大的是雅玉青贮04889,病株率达24.6%,影响最小的是晋单青贮42,病株率为13.6%;受小斑病影响最大的同样是雅玉04889,病株率达23.8%,影响最小的是西抗18,病株率为15.6%;受灰斑病、锈病和茎腐病影响最小的也是西抗18,病株率分别为45.6%、40.1%和2.2%。
表2 不同品种玉米物候期观察
2.2 不同青贮玉米品种的物候期观察
从表2可知,8个品种的青贮玉米物候期相差不大,生育期除罗单299和雅玉青贮04889为119d外,其余为120d,出苗期8~9d,抽雄期81~86d,吐丝期82~91d。平均穗位高130~170cm,穗位最低的是云瑞62,为130cm,与最高的雅玉891相差40cm。雅玉891分别与大天1号、晋单青贮42号和云瑞62号差异显著(P<0.05),与其他4个品种差异不显著(P>0.05)。除西抗18、雅玉青贮04889、雅玉891、昌玉6号有空秆外,其他品种均无空秆。空秆率最高的为雅玉青贮04889,达1.1%;8个品种的饱满度较好,均无倒伏、倒折现象。
2.3 不同青贮玉米品种的农艺性状和生物学产量
从表3可知,8个品种的平均株重在0.90~1.09kg之间,其中西抗18和大天1号的平均株重最重,分别为1.09和1.06kg;单株平均绿叶数在9~12片之间,最多的是晋单青贮42,雅玉青贮04889和雅玉891都为9片;平均株高在290~330cm之间,其中雅玉青贮04889和晋单青贮42最高,达330cm,青贮专用型与通用型差异显著(P<0.05),相同型品种间差异不显著(P>0.05);穗高系数在0.42~0.53之间,最低的是晋单青贮42,最高的是雅玉891;亩产鲜重在4464.5~6021.8kg之间,其中西抗18的亩产鲜重最高,为6021.8kg,其次是大天1号和晋单青贮42,分别为5817.4kg和5432.4kg,其他依次为云瑞62、罗丹299、雅玉891、昌玉6号,产量最低的是雅玉青贮04889,亩产鲜重4464.5kg。亩产干重最高的依然是西抗18,为1493.4kg,最低的是雅玉青贮04889,为1156.3kg,其次是昌玉6号,为1216.9kg,其余品种产量均在1300kg以上。
8个青贮玉米品种中,无论是亩产鲜重还是亩产干重所表现的差异性是一致的。除西抗18与大天1号和晋单青贮42差异不显著(P>0.05)外,与其他5个品种均差异显著(P<0.05);大天1号和晋单青贮42分别与其他5个品种差异显著,其他5个品种间也均表现为差异显著(P<0.05)。
表3 不同品种青贮玉米农艺性状和生物学产量比较
2.4 不同青贮玉米品种的部分农艺性状与产量的关系
从表4可知,各玉米品种的亩产量与绿叶数和株重的相关性最强,均在0.90以上,与株高的相关性略低,但也在0.88以上。分别以株高(x1)、株重(x2)和绿叶数(x3)为自变量,获得的预测亩产量的一元、二元和三元回归方程的拟合度都较高。
表4 部分农艺性状与产量的关系
2.5 不同青贮玉米营养成分分析
由表5可知,CP含量在7.48%~9.32%之间,最高的是昌玉6号,最低的是雅玉青贮04889,二者相差1.84个百分点;昌玉6号与云瑞62差异不显著(P>0.05),与其余品种间差异均显著(P<0.05)。EE含量在2.46%~3.59%之间,含量最高的雅玉04889与最低的西抗16相差1.13个百分点,且与其余品种差异均显著(P<0.05)。ASh含量在3.43%~4.43%之间,含量最高的西抗18与最低的雅玉青贮04889相差1个百分点;西抗18分别与昌玉6号、罗丹299、晋单青贮42差异不显著(P>0.05),与其余品种差异均显著(P<0.05)。Ca含量较高的是云瑞62,为0.56%,除与大天1号差异不显著外(P>0.05),与其余品种差异均显著(P<0.05)。P含量较高的是雅玉891、大天1号、晋单青贮42三个品种,均为0.18%,三个品种与其余品种差异均显著(P<0.05)。
NDF含量在36.09%~52.08%之间,含量最高的大天1号与其余品种差异均显著(P<0.05)。ADF含量在21.01%~31.67%之间,最高的是大天1号,与最低的雅玉青贮04889之间相差10.66个百分点,品种间差异均显著(P<0.05)。ADL含量在2.02%~3.76%之间,最高的昌玉6号与最低的晋单青贮42相差1.74个百分点。 NDICP含量在1.59%~2.75%之间,ADICP含量在0.45%~0.94%之间。
3 讨论
3.1 不同青贮玉米品种的抗逆性状和物候期观察分析
8个青贮玉米品种都没有发生穗腐病、丝黑穗病,且基本不受螟害和蚜虫的危害,但都不同程度发生大斑病、小斑病、灰斑病、锈病及茎瘤病,特别是灰斑病、锈病危害较大。其中受大斑病和小斑病影响最大的是雅玉青贮04889,大斑病影响最小的是晋单青贮42,小斑病和灰斑病影响最小的是西抗18,且锈病和茎腐病对西抗18的影响也较小。主要原因是种植区8月份连续降雨,导致灰斑病、锈病危害较重,对产量也产生一定影响,相比而言西抗18的抗逆性状较优,云瑞62次之,这与蒋啟勇[11]的研究报道一致。
研究表明,农大青贮67号、中原单32、YR5、YR12、云优167、雅玉青贮8和雅玉048898品种的青贮玉米在四川攀枝花的生育期为100~103d,出苗期10~14d,抽雄期62~67d,吐丝期67~70d,在新疆石河子的生育期为140d左右,在内蒙古巴彦淖尔市为130d左右,在黑龙江建三江为135d左右[12~14]。而本试验获得8个不同品种青贮玉米的生育期为119~120d,出苗期8~9d,抽雄期81~86d,吐丝期82~91d,生育期和出苗期均缩短,抽雄期和吐丝期均延长,这主要还是与温湿度有关,因此,在云南省西部亚热带山原季风气候区种植青贮玉米,相比攀枝花干热河谷地带和北方地区能有效缩短生长日期,提高土地利用率。
表5 不同品种玉米秸秆营养成分分析(干物质基础%)
3.2 不同青贮玉米品种的部分农艺性状与产量的关系
玉米穗位高与株高的比值为穗高系数,该比值决定茎秆上叶片的着生部位和配置状况,对产量性状具有一定的影响。研究结果表明,在其他因素完全相同而只有穗位高具有差异的条件下,穗高系数较小,则重心降低,重力距离小,抗倒性能较好,但穗位高度降低后,在倒伏率下降的同时,籽粒产量也呈降低趋势,而株高越高其玉米植株长势越好,产量也越高。也有研究认为,茎秆抗倒能力是一个综合性状,与其硬皮组织、解剖结构以及茎秆成分等密切相关[15,16]。
本试验8个不同青贮玉米品种的平均株高在290~330cm之间,穗高系数在0.42~0.53之间,平均株重在0.90~1.09kg之间,单株平均绿叶数在9~12片之间,亩产鲜重在4464.5~6021.8kg之间,亩产干重在1493.4~1156.3kg之间,均无倒伏、倒折现象,主要的差异在株高、平均株重和穗位上,从而使这8个玉米品种在产量上存在一些差异,因此,在种植过程中,筛选出优势品种,配合适当增加肥料配比,适时施肥,加强管理,可以做到高产高效。有研究认为,在我国东南沿海地区,因秋季多台风和丘陵旱地的土层比较浅薄,较适宜种植株高在210cm左右的玉米品种[16]。但在云南省西部亚热带山原季风气候条件下,穗高系数引起的倒伏不是玉米青贮品种推广考虑的主要因素,而主要应从产量考虑。综合分析试验结果,筛选出的优势品种是西抗18和云瑞62。
研究表明,株重和株高与小区产量的相关性达到极显著(r=0.57)和显著水平(r=0.44)[17]。试验表明8个青贮玉米品种的亩产量与绿叶数和株重的相关性最强,均在0.90以上,与株高的相关性略低,但也在0.88以上;分别以株高(x1)、株重(x2)和绿叶数(x3)为自变量,获得的预测亩产量的一元、二元和三元回归方程的拟合度都较高。因此在玉米育种中有侧重地选择株高较高和株重大、叶片多的品种,有利于产量的提高。
3.3 不同青贮玉米品种的营养成分分析
较高的生物学产量和良好的营养品质是推广优良青贮玉米品种种植的基础,而粗蛋白质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[18]。本试验的8个青贮玉米品种的CP含量为7.48%~8.85%,最高的是昌玉6号,最低的是雅玉青贮04889,粗蛋白质亩总产量前4名依次为西抗18(130.82kg)、云瑞62(124.07kg)、雅玉891(115.92kg)、昌玉6(112.32kg)。饲料中的NDF和ADF含量的高低直接影响粗饲料品质及消化率。大量的研究已经证实,NDF或ADF是保证奶牛瘤胃正常发酵的重要指标,因此多以NDF或ADF来反映日粮的纤维物质指标,ADF与可消化干物质(DDM)的相关系数为0.75,如果ADF高,则消化率降低,随NDF水平的提高DMI总体上趋于下降[19]。因此,在考虑CP等成分下,结合NDF和ADF综合分析,优选西抗18和云瑞62。
4 结论
各玉米品种的亩产量与绿叶数和株重的相关性最强,均在0.90以上,与株高的相关性略低,但也在0.88以上。分别以株高(x1)、株重(x2)和绿叶数(x3)为自变量,获得的预测亩产量的一元、二元和三元回归方程的拟合度都较高。经对不同品种的玉米物候期观察、农艺性状比较分析及抗逆性状、亩产量和营养成分综合分析,筛选出的最优品种为西抗18和云瑞62,这两个品种更适合在亚热带山原季风气候区域推广种植。