不同玉米品种的不同器官和上3/4植株生物产量的比较研究

刘 婕， 马丽洁， 姜淑贞， 张 玮， 李会荣*

（1.山东省畜产品质量安全中心，山东济南250100；2.山东农业大学动物科技学院，山东泰安271018）

玉米富含可溶性无氮浸出物和粗脂肪，可利用能值高，全株均可广泛用于饲喂各种畜禽，平均利用率超过85%，是名副其实的“饲料之王”。Ramessar（2008）认为，玉米籽实作为家畜饲料能够显著提高肉、蛋、奶的平均产量及营养品质。玉米秸秆经青贮、黄贮、氨化、糖化等一系列生物技术处理后，可直接饲喂草食和反刍动物（张卫，2016）。我国每年平均可持续生产约2000亿千克玉米秸秆，是潜在的饲料资源。因此，加速推进“以粮代饲”，扩大青贮玉米的种植面积，提高玉米加工饲料的综合利用水平，可以解决我国优质饲草资源不足以及玉米资源过剩的问题，促使养殖业健康快速的发展。同时加强玉米优良品种的选育，“为养而种、以养定种”，提升草食畜牧业的发展品质（徐文晖等，2018）。优化畜牧业技术结构，加速推进现代畜牧业技术的转型升级，对促进农村农业经济健康的发展具有极其重要的意义。于康震（2017）认为，加快“粮改饲”的推行已成为降低农业和畜牧业成本的现实选择。本试验旨在通过比较分析郑单958、鲁单9088、大京九3912和登海605不同器官的生物学产量，为我国“粮改饲”政策的实施提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料 选择郑丹958、鲁单9088、大京九3912和登海605玉米，达到完熟期后刈割采样作为试验材料。

1.2 试验设计 刈割采样时每个品种种植区根据长势的不同分为4个不同的地块，每个地块测产面积为2 m×2 m，距离地面10 cm刈割。将每个地块获得的植株称取总重量，然后选有代表性的10株分为上3/4茎、下1/4茎、叶片（含叶鞘）和果穗四部分，并分别称重。称重好的各部分用网兜装好，然后置于光线充足通风良好的环境中60 d，得到风干样品。粉碎过60目筛，筛上物用研钵研碎混入样品，装样本瓶待用。

1.3 样品测定 参考张丽英《饲料分析与检测技术-第四版》测定玉米植株不同部位的干物质、蛋白质和能量水平。干物质测定使用恒温（103±2）℃干燥法，蛋白质测定使用凯氏定氮法，能量测定使用氧弹测热计。根据以上数据推算四个玉米品种不同器官和上3/4全株的生物产量。

1.4 玉米生物产量的计算 根据种植密度计算新鲜植株产量。根据不同玉米、不同器官新鲜和绝干基础蛋白质和能量水平、各器官所占全株的比例，计算玉米新鲜和绝干生物产量和不同器官中蛋白质和能量的生物产量。

1.5 数据统计与分析 采用SAS 9.2软件对数据进行分析，组间差异采用单因素方差分析（oneway ANOVA）程序，多重比较采用Duncan氏法进行，P<0.05为差异显著。

2 结果

2.1 不同玉米品种不同器官和上3/4植株产量不同玉米品种的不同器官和上3/4植株产量见表1。新鲜和干物质基础上，登海605的上3/4茎、下1/4茎、叶片（含叶鞘）、果穗和上3/4植株的产量均显著高于其他品种（P<0.05）。新鲜基础上，大京九3912的上3/4茎、下1/4茎和上3/4植株的产量均显著高于鲁单9088（P<0.05）。干物质基础上，大京九3912的上3/4茎、下1/4茎、叶片（含叶鞘）和上3/4植株的产量均显著高于郑丹958和鲁单9088（P<0.05）。总体上，登海605在干物质基础上的上3/4的植株产量较大京九3912提高18.97%（P<0.05），大京九3912较郑丹958和鲁单9088分别提高17.97%和21.57%（P<0.05）。

表1 不同品种玉米不同器官和上3/4的植株产量g/株

2.2 不同玉米品种不同器官和上3/4植株的单位土地面积产量 不同玉米品种不同器官和上3/4植株的单位土地面积产量见表2。新鲜和干物质基础上，登海605的上3/4茎、下1/4茎、叶片（含叶鞘）、果穗和上3/4植株的单位土地面积产量均显著高于其他品种（P<0.05）；大京九3912的上3/4茎、下1/4茎、叶片（含叶鞘）和上3/4植株的单位土地面积产量均显著高于鲁单9088（P<0.05）。干物质基础上，大京九3912的上3/4茎、叶片（含叶鞘）和上3/4植株的单位土地面积产量均显著高于郑丹958（P<0.05）。新鲜基础上，郑丹958的上3/4茎、下1/4茎、叶片（含叶鞘）和上3/4植株的单位土地面积产量均显著高于鲁单9088（P<0.05）。干物质基础上，登海605上3/4植株的单位土地面积产量较大京九3912提高18.95%（P<0.05），大京九3912较郑丹958和鲁单9088分别提高17.99%和21.56%（P<0.05）。

表2 不同品种玉米不同器官和上3/4植株的单位土地面积产量t/hm2

2.3 不同玉米品种不同器官和上3/4植株的单位土地面积蛋白质和总能产量 不同玉米品种不同器官和上3/4植株的单位土地面积蛋白质和总能产量见表3。大京九3912的上3/4茎、叶片（含叶鞘）和果穗的蛋白质和总能产量显著高于郑丹958和鲁单9088（P<0.05）。登海605的上3/4茎、叶片（含叶鞘）、果穗和上3/4植株的蛋白质和总能产量显著高于鲁单9088（P<0.05）。郑丹958的上3/4茎和叶片（含叶鞘）的蛋白质和总能产量显著高于鲁单9088（P<0.05）。总体上，登海605上3/4植株的单位土地面积蛋白质和能量产量较大京九3912、郑丹958和鲁单9088分别提高28.33%、36.97%、44.47%和33.13%、37.99%、43.39%（P<0.05）。

表3 不同品种玉米不同器官和上3/4植株单位土地面积蛋白质和能量产量

3 讨论

长久以来，优质饲草料有效供给不足已经成为限制我国草食性畜牧业健康发展的主要决定性因素之一。与此同时，玉米作为养殖业市场需求量最大的饲料原料却又存在资源大量过剩的问题。研究表明，按照饲料技术要求进行生产的全株玉米单位面积的营养物质总量利用效率远远高于玉米籽实和秸秆，并能有效缩减牛羊等草食性家畜饲草料供需不足的缺口，大幅度降低饲料生产成本（郑爱荣等，2017；宋锡章，2003）。

3.1 不同玉米品种对上3/4植株产量的影响马赟花等（2010）研究表明，整个生育期内单位面积叶片中干物质的累积量是先增后降，而茎秆、籽粒干物质累积量均为线性增长。华晶忠等（2019）研究表明，相同生产条件下不同品种玉米的产量差异显著。朱韵哲等（2013）研究表明，不同栽培密度可显著影响玉米的产量，但密度和品种交互效应所造成的产量差异并不显著。本试验结果表明，干物质基础上，登海605的茎上3/4、茎下1/4、叶片（含叶鞘）、果穗和上3/4植株在单位土地面积内的产量较鲁单9088和郑丹958分别提高66.67%、28.82%、60.81%、36.52%、44.60%和12.75%、15.87%、54.57%、44.99%、40.34%，与文献结果一致。作物产量本质上是其累积光合作用产物的过程，作物光合作用的最终产物是干物质，在一定范围内，干物质累积率越高，产量就越高（杨立杰等，2017；赵昇等，2015）。马国胜等（2005）研究表明，玉米干物质积累量能够决定其生物学产量的高低。Ottariano等（1981）也提出，玉米产量的限制因子是干物质累积的速率，由此可知，要达到玉米高产就必须实现干物质增产。吴兰英等（2016）通过正交优化设计，明确了在品种、肥料和密度中，玉米品种对产量的影响最为显著。本研究中，无论新鲜还是干物质基础上，四种玉米上3/4植株的产量和单位土地面积的产量顺序均为：登海605>大京九3912>郑丹958>鲁单9088。

3.2 不同玉米品种对上3/4植株蛋白质及总能产量的影响 通过杂交进行玉米品种的选育和种植，是实现玉米高产、高质和高效的重要举措。长期以来，我国玉米育种的目标都是提高粮食产量，而忽视了研究玉米秸秆产量、改良玉米秸秆与玉米籽粒的品质以及玉米全株的利用，从而造成了玉米利用率低，玉米资源不平衡等问题。加强对玉米秸秆产量的研究、玉米秸秆与玉米籽粒品质的改良以及玉米全株的利用，增加玉米籽粒和玉米秸秆的粗蛋白质含量，提升全株利用率，是可以充分有效利用过剩资源的可行方法（王空军等，2005）。赵博等（2005）研究表明，不同玉米品种间的粗蛋白质含量存在着本质的差异。华晶忠等（2019）通过对不同品种玉米间营养成分的对比，证实不同品种玉米蛋白质含量存在显著差异。高聚林等（2004）不仅证实不同类型玉米粗蛋白质的含量存在显著差异，而且在同一时期不同品种玉米各器官的粗蛋白含量所占百分比差异也较大。本研究条件下，登海605的茎上3/4、叶片（含叶鞘）、果穗和上3/4植株在单位土地面积内的蛋白质产量较鲁单9088和郑丹958分别提高66.06%、54.98%、61.06%、44.47%和12.58%、5.97%、54.59%、36.77%，总能产量较鲁单9088和郑丹958分别提高65.95%、73.13%、60.95%、43.39%和12.65%、16.10%、54.40%、37.99%。

4 结论

郑丹958、鲁单9088、大京九3912和登海605四个玉米品种之间，不同器官和上3/4植株的产量、蛋白质和总能产量差异显著。总体上，登海605最优，大京九3912次之，郑丹958第三，鲁单9088最差。登海605的上3/4植株的产量（包括蛋白质和能量）较大京九3912、鲁单9088和郑丹958分别提高15.93%～24.89%、30.26%～30.84%和26.99%～28.75%。