38个青贮玉米品种的农艺性状及品质比较

王茜茜，葛兆鹏，裴玉贺， 赵美爱，李 军，宋希云*，郭新梅*

(1. 青岛农业大学农学院，山东 青岛 266109；2. 青岛农业大学 生命科学学院，山东 青岛 266109；3. 青岛市主要农作物种质创新与应用重点实验室，山东 青岛 266109)

【研究意义】玉米是重要的粮食及饲料作物，饲用量约占总量的3/4[1-2]。随着粮改饲的发展，玉米是饲料工业和畜牧行业生产的主要投入品，也是玉米深加工等工业行业的重要原料，因此玉米的种植生产对保障我国粮食及饲料安全都有着重要作用[3-6]。青贮玉米是一种优良的饲料玉米，与普通玉米相比，可利用能量仅相当于普通籽实玉米的一半，但产量却比普通玉米高4～5倍[7]。另一方面，青贮玉米饲料营养价值完善，适口性好，易消化，满足反刍动物冬春季节的营养需要，使家畜终年保持高水平的营养状态和生产水平[8-9]。由于优质饲草料供应不足，造成我国相较于发达国家畜牧业发展较为落后，用青贮玉米作为重要的畜牧业发展饲料，使农区和畜牧业有效结合起来共同发展，更能有效促进我国畜牧业的发展[10-12]。因此，选育优质的青贮玉米新品种，对于推进我国农业种植业结构的调整和大幅度提高农民收入，实现在农业上由数量型增长转变成优质高效型，具有重要的意义[13]。【前人研究进展】对畜牧业而言，不仅要求青贮玉米具有较高的产量，同时也要求青贮玉米具有优良的营养品质，即青贮玉米需要具备：纤维素及木质素含量低，可溶性碳水化合物化合物、粗蛋白、粗脂肪的含量高等品质性状[5]。研究证明[14-15]，青贮玉米的整株消化率与粗纤维含量呈负相关。常规测定法测量出来的饲料的粗纤维含量不能反映出饲料的真实情况[9]，因此，Van Soest氏与其伙伴[16]提出了可以测量中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)的方法，这种方法测量出来的指标能更好地反映青贮玉米的品质。已有学者在不同地区开展了青贮玉米品种的筛选研究，柳茜等[6]通过对6个青贮玉米品种产量和营养品质的综合分析得出，先玉508、先玉696、先玉045 3个青贮玉米品种更适宜在西昌地区推广种植；牛荃荟等[17]对26个玉米品种的综合分析发现，文玉3号适合在黑龙江省第一积温带种植，DM346713、DM872、DM748、DM261和DM198适合在黑龙江省第二积温带种植；王薇星等[2]综合评价了8个青贮玉米品种在陕西关中地区种植的生产数据和常规养分指标发现新单60、MM5和MM3品种适宜在陕西关中地区种植，且新单60综合性能优于MM5和MM3；庄克章等[18]对13个青贮玉米的11个农艺和品质性状进行系统聚类分析，发现京科青贮516、饲玉1号、饲玉2号、诺达1号 和登海605等5个品种农艺性状较好、品质优，适宜作为全株青贮玉米在鲁南地区种植；赵俊立等[19]通过对14个青贮玉米新品种农艺性状、产量、抗性等的鉴定，成功筛选出成青398、金荣青贮1号、渝青389、华玉11、荣玉青贮1号、饲玉2号和云端10号7个品种适合在湖北省黄冈市进行推广种植。【本研究切入点】但是在青岛地区开展青贮玉米品种筛选的报道较少。【拟解决的关键问题】因此，本研究采用随机区组的田间试验设计，对不同生态区的38个青贮玉米品种的株高、穂位高、鲜重、干重、干物率、叶片数、株型、NDF及ADF含量进行测定和分析，旨在为青贮玉米品种的生产及选育适推品种提供参考依据，有效指导青贮玉米的推广种植避免在青岛地区、山东省盲目引种种植。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试品种来自不同生态区的38个青贮玉米品种(表1)。

1.2 试验概况

试验于青岛市胶州区胶莱镇青岛农业大学教学实习基地(36°26′49″E，120°4′21″N)进行。参试的青贮玉米品种单粒播种，行长3 m，行距0.6 m，株距0.2 m，正常田间管理。

表1 青贮玉米的品种Table 1 Varieties of silage maize

1.3 测定项目及方法

玉米乳熟期，每品种随机选取10株，测量株高、穗位高、鲜重、干重、干物率、叶片数和株型。Van Soest氏法测量中、酸性洗涤纤维的含量。取适量的青贮玉米品种烘干后的秸秆剪成小段，用粉碎机粉碎，过40目筛子备用。准确称取过40目筛饲料风干样品0.5～1.0 g(m)，无损地倒入纤维袋中，用封口机封口，再进行称重(m1)，将封好的纤维袋放入含有中性洗涤剂溶液的烧杯中，在高温电炉上煮沸，并微沸1 h，用玻璃棒进行搅拌,将纤维袋取出，用自来水冲洗，直到无泡沫即可，用手将纤维袋中的水分轻轻挤掉，然后再将纤维袋放入干净烧杯中，加入丙酮，使纤维袋浸没，3～5 min后取出，轻轻挤出丙酮并放在通风橱晾干，再放烘箱中烘至恒重(m2)。将中性洗过的纤维袋放入酸性洗涤剂溶液中进行酸洗，步骤同上。

按下式计算结果：

W(NDF)=1-(m1-m2)/m

W(ADF)=1-(m1-m3)/m

式中：m：样品的重量，m1：是洗涤前的样品重量加上纤维袋的重量，m2：是中洗后样品的重量加上纤维袋的重量，m3：是经过酸洗后的样品的重量加上纤维袋的重量。

1.4 数据整理与分析

利用EXCEL 2010和DPS 17.10软件进行数据分析整理，方差分析采用Ducan法进行多重比较，聚类分析采用系统聚类法。

2 结果与分析

2.1 青贮玉米品种农艺性状的比较

株高是影响青贮玉米产量的一个重要性状。研究发现，株高与穗位高呈正相关关系，且株高相同时，穗位高越高植株越容易倒伏。在38个青贮玉米试验品种中，有7个品种的株高均高于3 m。这7个玉米品种中，先玉1225的穗位高最低且株高最高，除先玉508外，先玉1225的株高显著高于其他36个青贮玉米品种；北农青储208的穗位高最高达到了136.2 cm。因此，对参试青贮玉米的株高、穗位高综合评价后，DM5053、DM5012、DM5009、九玉Y02、新单61、沈农H5067、豫青储23、先玉335、先玉987、先玉508、锦华150、先玉1225、新玉31号、新玉70和农华101更适于推广种植。

干重、鲜重和干物率都是评价青贮玉米产量的重要性状。38个参试青贮玉米品种北农青储208的鲜重和干重均最大，分别为1850和430 g；华美1号的鲜重最小，为665 g，沈农H5051的干重最小，为175 g。参试品种的平均干物率为25 %，沈农H5051和饲玉2号的干物率最低，为20 %；华美1号的干物率最高，为35 %。其中，华美1号、DM5012、新单61、DM5009、新玉31号、DM5038、先玉508、先玉335、农华101、WK702、先玉1225、沈农H5065、祥玉9号的干物率高于平均干物率。38个青贮玉米品种的平均叶片数为13叶，株型主要为紧凑型或半紧凑型。新饲玉12号和青8号2个品种的叶片数最多，为17片叶。

续表2 Continued table 2

注：不同大写字母代表差异极显著(P< 0.01)，下同。

Note: Different capital letters indicate extremely significant difference (P<0.01), the same as below.

2.2 青贮玉米品种品质性状的比较

在品质方面，植物细胞中的NDF和ADF含量与动物的消化率息息相关，其含量越低，动物的消化率越高，两者的利用程度也就越高。根据Van Soest提出的洗涤纤维分析方法，所测得的NDF主要包括纤维素、半纤维素和木质素等成分，ADF主要包括纤维素和木质素。参试品种中性洗涤纤维(NDF)含量为54.67 %～89.00 %，酸性洗涤纤维(ADF)含量为31.33 %～62.00 %。沈农H5065、农华101和新玉31号3个品种的NDF和ADF含量都显著低于其他35个玉米品种。其中沈农H5065的NDF和ADF含量分别为53.67 %和31.67 %；农华101和新玉31号的ADF含量均为31.33 %，NDF含量分别为56.33 %和57.33 %。

2.3 聚类分析

分析发现，株高、穗位高、鲜重、干重、干物质率、叶片数、NDF和ADF含量8个性状在38个参试青贮玉米品种间存在极显著差异(P<0.01)，表明性状的差异可能是由试验品种本身的遗传差异引起的。根据38个参试青贮玉米品种的株高等8个性状进行聚类分析(图1)，其中性状特征相似的聚为一类，差别较大的分在不同类群里，具体可划分为5大类，如表4。第1类群共包含19个参试青贮玉米品种，这些品种的株高较低，但穗位高较高，平均株高和穗位高分别为269.67和100.82 cm，平均鲜重和干重分别为1096.58和259.21 g，干物质率低于38个参试品种的平均干物质率，为0.24，平均叶片数为13，平均NDF和ADF含量分别为80.54 %和51.51 %。第2类群包含DM5012和华美1号2个青贮玉米品种，这2个品种的株高、穗位高、鲜重和干重4个性状差异显著，但干物质率、NDF和ADF含量均较高，平均干物质率比38个参试青贮玉米品种平均干物质率高出了0.1，NDF和ADF含量的均值为78 %和52.52 %，高于参试品种NDF和ADF含量。第3类群包含北农青储208、青8号和饲玉2号3个青贮玉米品种，该类群的青贮玉米品种具有较高的穗位高，平均穗位高在130.53 cm，鲜重和干重较高，干物质率较低，NDF和ADF含量较高，分别为85.89 %和56.45 %。第4类群包含沈农H5067、豫青储23、新饲玉12号、先玉987、先玉508和新玉70 6个青贮玉米品种，这一类群的主要特征是株高较高，平均株高为302.45 cm。第5类群共包含新单61、沈农H5065、先玉335、新玉31号、农华101、饲玉1号、农研青贮2号和祥玉9号8个青贮玉米品种，这一类群的青贮玉米品种株高、穗位高适中，NDF和ADF含量较低，其平均株高和穗位高分别为279.24和96.18 cm，平均NDF和ADF含量分别为0.61和0.37。

表3 不同品种玉米的品质比较Table 3 Comparison of nutritional quality among different varieties

图1 38个青贮玉米品种的聚类分析结果Fig.1 Cluster analysis results of 38 silage maize varieties

表4 38个青贮玉米品种分类结果Table 4 Classification results of 38 silage corn varieties

3 结 论

本试验对38个常用青贮玉米品种的株高、穗位高、干物率、叶片数、株型及中、酸性洗涤纤维含量进行分析研究发现，不同品种的青贮玉米的叶片数、株型、株高、穗位高、干物质率、NDF含量和ADF含量有较大差异，因此，在选育推广适于某一地区种植的青贮玉米品种时应综合考虑青贮玉米的农艺性状及品质性状。综合考虑38个来自不同生态区青贮玉米的九个性状指标后，发现第五类群中的青贮玉米品种综合性状指标较好，其中农华101和新玉31号2个青贮玉米品种表现更佳，更适于在青岛地区推广种植。

4 讨 论

较高的生物学产量、优质的农艺性状和良好的营养品质是青贮玉米选育的重要标准[20-21]。探索农艺性状以及营养品质之间的关系，对指导和选育优良的青贮玉米具有重要意义。李德峰等[22]的试验表明，青贮玉米的鲜草产量与株高成正相关，NDF和ADF含量与籽粒产量成显著负相关，因此应选育植株高大且穗位适中、NDF和ADF含量低的青贮玉米品种。

研究发现，38个参试青贮玉米品种的叶片数为12～17叶，其中，DM5012、DM5009、九玉Y02、沈农H5001和先玉335 5个品种的叶片数最少，为12片叶，新饲玉12号和青8号2个品种的叶片数最多，为17片叶。DM5012、DM5009、九玉Y02和先玉335 4个品种的农艺性状较为优良，但NDF和ADF的综合品质性状较差，而沈农H5001的株高为252.5 cm，穗位高为86.2 cm，干物质率为22.67 %，NDF含量为76.67 %， ADF含量为39.67 %；平展型玉米新饲玉12号的株高为286.9 cm，穗位高为154.2 cm，干物质率为21.33 %，NDF含量为61.00 %，ADF含量为38.00 %；紧凑型玉米青8号的株高为269.7 cm，穗位高为134.2 cm，干物质率为20.67 %，NDF和ADF含量分别为86.33 %和62.00 %。株高高于300 cm的7个青贮玉米品种中，先玉1225、先玉508、新玉70和先玉987 4个品种的农艺性状较为优良，但DNF和ADF含量较高；豫青储23和北农青储的穗位较高且干物质率均低于平均干物质率，农华101的综合性状较为优良。说明单一的性状很难有效地判断一个青贮玉米品种是否适合在某一地区推广种植。在品质方面，沈农H5065、农华101和新玉31号3个品种的NDF和ADF含量都显著低于其他35个玉米品种，但沈农H5065的株高为276.3 cm，穗位高为102.2 cm，干物质率为26.33 %，穗位高相对较高易于出现倒伏。说明仅考虑NDF和ADF的含量并不能准确判定青贮玉米品种的优良性。因此，在选择适宜本地区推广种植的品种时应综合考虑青贮玉米的各项农艺性状及品质性状，选择株高较高、穗位高较低、干物率高、NDF和ADF含量低的青贮玉米品种。