饲草玉米新品系饲用营养价值初步研究

2022-08-06邱冠杰高沐甜朱通通郑冉徐莹罗红兵

中国饲料 2022年9期

邱冠杰，高沐甜，朱通通，郑冉，徐莹，罗红兵，2

（1.湖南农业大学农学院，湖南长沙 410128；2.湖南省玉米工程技术研究中心，湖南长沙 410128）

近些年，随着人民生活水平大幅提高，对畜牧业产品的需求日益增加，进而推进了畜牧业的高速发展（陈自胜，2000）。但单纯追求牲畜数量增长的畜牧业，是一种不断掠夺草地资源的自然放牧式管理经营状态，导致草地负荷逐年加大（陈新江，2003），草地严重沙漠化及水土流失，草原生态环境破坏越来越严重（储国良等，2011）。为解决上述矛盾，一方面需加强对草地的科学利用与保护，另一方面则必须人工种植牧草予以补充（张劲柏等，2002）。为此，选育抗逆性强、高产优质的饲草新品种尤为重要（戴忠民等，2004）。

大刍草作为玉蜀黍属中与玉米亲缘关系最为密切的近缘属，与玉米具有相同的染色体数目，并且与之杂交易成功，故可通过远缘杂交等方式将大刍草中的一些优良性状导入正常玉米中，例如其生长速度快，植株繁茂且根系发达，拥有众多分蘖，具有刈割后可再生性以及较强的抗逆性和抗病性等性状（邓衔明等，2011）。近些年不断有人尝试利用大刍草与玉米进行杂交并获得一些成效，四川农业大学成功培育出玉草2 号、玉草3 号、玉草5 号等饲草新品种（李华雄等，2018）。通过获得农艺性状优良的玉米自交系，组配出抗病性强、产量高的山农993 玉米杂交种（冯云超等，2011）。培育出14 个具有较强抗逆性和抗病虫能力的玉米自交系（段翠芳，2002）等。所以，大刍草是选育优良饲草新品种的重要种质资源（郭乐群等，2000）。

饲草的产量和饲用价值是饲草最重要的两个经济性状。本研究对玉米与大刍草杂交并多代选育得到的3 个品系，与一些玉米品种及高粱和苏丹草的饲用营养成分、干物质采食量、产奶净能等指标进行比较，并对其饲料相对价值进行评价，以期明确该3 个品系的饲用价值及饲用潜力，权衡其利弊并加以利用。

1 材料与方法

1.1 试验地概况试验于2020 年4～7 月在湖南省长沙市湖南农业大学耘园基地进行。试验地处于亚热带季风性气候区，播前0～20 cm 土壤有机质21.44 g/kg、速效磷118.25 mg/kg、全磷1.45 g/kg、全氮1 g/kg、速效钾120 mg/kg、全钾18.80 g/kg。

1.2 试验材料试验选用4 个鲜食玉米（粤甜16号、湘农甜玉6 号、湘农甜玉3 号、荟甜192）、1 个普通玉米（洛玉1 号）、高粱、苏丹草、玉米与大刍草杂交并多代自交选育得到的3 个品系。

1.3 试验设计采用随机区组设计，以品种为试验因素，品种（系）共10个，每个品种（系）设3 次重复，每次重复为1 个小区。翻耕整地后施用复合肥，密度为5.4 万株/hm2，每穴定苗1株，试验地四周设保护行。适时对田间杂草及病虫害进行防治，其他田间管理方式同大田生产。试验于5 月1 日播种，鲜食玉米于果穗采收后割取（食饲兼用），普通玉米与高粱于蜡熟中后期割取（粮饲兼用），3 个品系及苏丹草于抽雄始期割取。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 样本采集及处理在规定的生育期对各个不同的材料进行割取，割取时剪刀与地面平齐并紧贴地面，以期割取植株全部的地上部分，每小区随机挑选9 棵植株进行刈割，并在刈割前测定样本的主株高、主茎粗、主茎叶片数等农艺性状，刈割后将植株分为茎和叶两部分，分别称取两部分鲜重后放入烘箱先105 ℃杀青45 min后，75 ℃烘干至恒重，称量两个部分干重，使用粉样机对两部分样本进行处理后充分混匀，并按标准分别过40目及18 目筛装入密封袋保存待用。

1.4.2 饲用营养成分测定下述所有理化指标（除可溶性糖）均参照国家标准或中华人民共和国农业部标准。利用凯氏定氮法测定样本中的粗蛋白质（CP）含量（国家技术监督局，2000）；利用索氏浸提法测定样本中粗脂肪（EE）含量（国家技术监督局，2006）；利用茂福炉550 ℃下灼烧样本至完全后称量待测样本中粗灰分（ASH）含量（国家技术监督局，2007）；利用滤袋法测定样本中粗纤维（CF）含量（国家技术监督局，2006）；利用滤袋法测定样本中中性洗涤纤维（NDF）含量（国家技术监督局，2006）；利用滤袋法测定样本中酸性洗涤纤维（ADF）含量（中华人民共和国农业部，2007）；采用国标GB/T6437-2002 标准，利用分光光度计比色法测定磷（P）含量（国家技术监督局，2002）；使用蒽酮比色法测定植物可溶性糖（WSC）含量（鲍士旦，2000）。

1.4.3 相对饲喂价值（RFV）计算参照美国等国家普遍应用的饲料相对饲喂价值（RFV）模型（毛华明等，2000）对10 个样品的相对饲喂价值进行评测，计算公式如下：

式中：DMI 为粗饲料干物质随意采食量，DDM 为可消化干物质，当RFV 值大于100时，该品种（系）具有较好的饲用价值（柳富杰，2017）。

1.4.4 饲料能值（NEm、NEg、NEL）计算参照我国饲料成分及营养价值表（2020 年第31 版）对10个品种（系）的维持净能、增重净能、泌乳净能（NEm、NEg、NEL）、可消化养分总量（TDN）、消化能（DE）进行计算及比较（熊本海等，2020）。计算公式如下：

式中：TDN 为总可消化养分；DE 为消化能；NEL为泌乳净能；NEm为维持净能；NEg为增重净能。

1.5 数据处理数据均采用Excel 2010 进行处理和图表制作，采用DPS 9.50 统计软件进行单因素方差分析，采用Duncan’s 法进行多重比较；数据以“平均值±标准误”表示。

2 试验结果

2.1 不同品种（系）农艺性状比较由表1 可知，3 个品系的农艺性状表现均不如玉米及高粱农艺性状，但通过将3 个品系与其具有相似株型的苏丹草进行对比可以发现，在全株鲜叶重及鲜茎重方面3 个品系要显著重于苏丹草（P <0.05），其中品系1 的鲜叶及鲜茎最重，分别为171.96 g 和183.2 g，在主茎株高及茎粗方面，品系1、3 与苏丹草差异不显著（P >0.05），但品系2 的株高显著高于其他2 个品系及苏丹草，为154.33 cm（P <0.05），在总叶数方面，苏丹草叶片数显著多于3 个品系，为13.78 片（P<0.05）。

表1 不同品种（系）的农艺性状比较

2.2 不同品种（系）营养成分含量比较由表2可知，在可溶性糖含量方面，苏丹草最高，为9.09%，品系1、2 的可溶性糖含量与除湘农甜玉6号外的其他玉米及高粱间差异不显著（P >0.05），且品系1 含量略高。在含磷量方面，品系1 含量最高且显著高于其他品种（系），为0.26%（P <0.05），其他2 个品系整体也显著高于除湘农甜玉3 号外的其他玉米品种及高粱（P <0.05），但品系2 含磷量显著低于苏丹草，品系1、3 均显著高于苏丹草（P <0.05）。在粗蛋白质含量方面，湘农甜玉6 号最高，为12.93%，但品系2、3 与湘农甜玉6 号间差异不显著（P >0.05），品系1 也显著高于除湘农甜玉3 号及湘农甜玉6 号外其他玉米品种及高粱（P <0.05），品系2、3 显著高于苏丹草，品系1 与苏丹草差异不显著（P <0.05）。在粗脂肪含量方面，3 个品系整体均显著高于其他玉米及高粱品种，分别为3.33%、3.47%、3.04%（P <0.05），其中品系2 具有最高的粗脂肪含量，品系1、2 显著高于苏丹草，但品系3 与苏丹草差异不显著（P>0.05）。在粗纤维含量方面，临奥1 号最高，为35.98%，但3 个品系与其差异不显著（P >0.05），并整体高于除临奥1 号及湘农甜玉3 号外其他的玉米及高粱品种，分别为40.19%、42.32%、39.27%。在粗灰分含量方面，品系1 最高，为12.52%，苏丹草显著低于品系1 并显著高于品系3，但与品系2 差异不显著（P >0.05）。在中性洗涤纤维含量方面，临奥1 号最高，为62.86%，并显著高于其他品种（系）（P <0.05），3 个品系整体显著高于苏丹草及高粱。在酸性洗涤纤维含量方面，临奥1 号最高，为44.18%，并显著高于其他品种（系），苏丹草显著高于品系1、2，与品系3 差异不显著（P >0.05）。

表2 不同品种（系）营养成分含量比较 %

2.3 不同品种（系）饲用价值比较由表3 可知，在相对饲喂价值（RFV）方面，高粱最高，为126.7，品系1、2 显著高于湘农甜玉3 号和临奥1 号（P <0.05），与苏丹草和荟甜192 差异不显著（P >0.05），并均超过100，分别为103.02、108.45。在可消化养分总量（TDN）方面，品系3 最高，为68.69，并显著高于除湘农甜玉3 号及临奥1 号外其他玉米及高粱和苏丹草（P <0.05），品系1、2 也显著高于苏丹草（P <0.05），在消化能方面（DE），高粱最高，为9.31 MJ/kg，3 个品系与除粤甜16、湘农甜玉6 号、高粱外其他品种差异不显著（P >0.05）。在泌乳净能（NEL）方面，品系3 及临奥1 号均为6.47 MJ/kg，显著高于除临奥1 号外其他玉米及高粱和苏丹草（P <0.05）。在维持净能方面，高粱最高，为5.75 MJ/kg，品系2、3 与其他玉米、高粱及苏丹草间差异不显著（P >0.05）。在增重净能（NEg）方面，品系1 与临奥1 号均最高，为2.15 MJ/kg，3 个品系与其他玉米、高粱及苏丹草间差异不显著（P >0.05）。

表3 不同品种（系）饲用价值比较

3 讨论

通过农艺性状的对比可以发现，3 个品系均不及其他玉米和高梁，但与具有相似株型及特点的苏丹草对比，3 个品系的生物产量要更优，并且在田间观察中发现由于该3 个品系具有来自于大刍草的较强分蘖及再生的特点，在刈割后可以快速再生。郭正刚等（2004）研究发现，刈割是牧草生产与利用过程中的一种重要农艺措施，合理的刈割不仅可以促进饲草的分蘖及再生，还可以提高牧草的生物产量及其营养品质。在利用饲草玉米生产中，可适当增加刈割间隔时间及次数，充分利用其在合理刈割后的再生植株，提高该牧草在其全生育期的总生物产量（任勇等，2005）。故该3 个品系作为一种新的饲草类型，均具有较多分蘖数量，在田间观测中发现，其在2～ 3 片叶时便开始分蘖直至生育期后期仍有新分蘖产生，分蘖最多时为其拔节后期可达26～ 35 个分蘖，但部分分蘖在生长后期会自然萎蔫坏死，故应充分利用其再生能力强等优良性状来提高产量及饲用营养品质，并需进一步在不同地区对其最适刈割时期、田间农艺管理措施、最佳密度等高产栽培管理技术进行系统而深入的研究，对饲草饲用价值的研究发现，不同饲草间的饲用价值普遍存在明显差异（张吉旺等，2005）。本研究通过3 个品系与玉米、高粱及苏丹草的饲用营养品质对比发现，3 个品系在营养品质方面均表现较好，具有较高含量的磷、粗蛋白质、粗纤维、粗脂肪。但灰分含量过高可能与3 个品系拥有众多分蘖，并且在收获前下雨导致泥土附着在茎秆上以及在刈割过程中分蘖与分蘖间可能会夹带部分土壤有关。

RFV 作为美国等普遍应用的饲料评价体系，其数值越高，牧草品质越好，大于100 时被认为具有较好的饲用价值（张一为等，2020）。本研究中，玉米、苏丹草、高粱及3 个品系在适时收获时的RFV 均较高，数值在80.73～ 119.60，其中品系1、2 的RFV 大于100，具有较好的饲用价值，而品系3 略低，为96.60。同时，本试验中，3 个品系的TDN、DE、NEL、NEm、NEg均表现较好，均优于大部分玉米、高粱及苏丹草，结合上述RFV、TDN 及能值数据分析后可发现，3 个品系均具有较好的饲用价值及潜力。