齐齐哈尔地区12个青贮玉米品种综合评价

董 扬, 李旭业, 闫 锋, 赵富阳, 侯晓敏, 赵秀梅, 于 洋, 杨 莹

(1.黑龙江省农业科学院齐齐哈尔分院, 黑龙江 齐齐哈尔 161006;2.黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院, 黑龙江 齐齐哈尔 161005)

齐齐哈尔地区是黑龙江省重要的畜牧养殖基地,主要以养殖牛、马、羊等大型食草动物为主,随着畜牧业不断发展壮大,饲料短缺日益严重[1]。近年来,为了推广应用青贮玉米等优质饲草料饲喂技术,降低养殖成本,构建种养结合、粮草兼顾的新型农牧业结构,黑龙江省农业农村厅制定了“粮改饲”政策。青贮玉米(ZeamaysL.)是畜牧业非常重要的粗饲料来源,具有生物产量高、纤维品质好、持绿性好、干物质和水分含量适宜等优点[2]。黑龙江青贮玉米育种工作始于“七五”期间,起步较晚,目前育成有黑饲1号、龙辐单208、阳光1号等专用青贮玉米品种,由于这些品种育成年限相对较早,其生产性能、品质已难以满足目前青贮玉米生产需要,优良青贮专用玉米品种的匮乏已经成为齐齐哈尔地区畜牧业可持续发展的限制因素之一[3-4]。

针对某一生态条件下的新品种选育,费时费力,效率低下,难以短时间见效,而引种与育种相比时间短、投入少、见效快,是最经济的丰富本地区植物新优品种的方法[5]。滕伟超等[6]在肇东地区对4个青贮玉米品种进行了引种评价研究,结果表明,京科青贮665综合表现最好,抗逆性强,生物产量高,京科青贮301表现次之。郑杭等[7]在大庆地区对15个青贮玉米品种进行引种品比试验,其中中原单32号和北玉青贮1号表现最佳。然而,针对某一特定生态区域下筛选出的优良品种并不一定适应其他生态区域,也就是说品种的适应性都有一定的地域性,加之评价方法单一,以往的评价方法往往以青贮产量为评判依据,缺少品质、抗性等数据[8]。基于以上两点,为了能够更加充分、全面地评价不同青贮玉米品种在齐齐哈尔地区的综合表现,本研究测定了12个青贮玉米品种的物候期、农艺性状、生产性能和营养品质,并利用模糊隶属函数分析法对12个青贮玉米品种进行综合评价,以期筛选出适宜在齐齐哈尔地区种植的优良青贮玉米品种。

1 材料与方法

1.1 参试材料

12个青贮玉米品种的名称及育成单位详见表1。

表1 12个青贮玉米品种名称及育成单位

1.2 试验设计

试验于2022年在黑龙江省农业科学院畜牧兽医分院位于富拉尔基区的科技创新园区进行,4月25日机械旋耕起垄,起垄同时施入225 kg/hm2磷酸二胺、75 kg/hm2磷酸二胺尿素作基肥。5月4日人工点播,7月2日结合最后一次中耕施入150 kg/hm2尿素作追肥。采用随机区组设计,小区面积10.8 m2(行长4 m,宽2.6 m),行距0.65 m,4行区,3次重复。

1.3 测定内容及方法

1.3.1农艺性状和生产性能指标

于蜡熟期取样收获,从各小区中间行随机选取10株测量农艺性状和产量指标,农艺性状包括:株高、穗位高、绿叶数。称取采样植株地上部鲜重,折合鲜草产量,将鲜草样品切成小段后放入烘箱中105 ℃杀青30 min,然后65 ℃下烘干至恒重,称取干草重量,折合干草产量。

1.3.2营养指标及饲草品质

将青贮玉米秸秆干样粉碎过40目筛,用于测定各项营养指标。采用65 ℃烘干法测定干物质含量,采用凯氏定氮法测定粗蛋白含量[9];采用范式洗涤纤维法测定中性洗涤纤维含量和酸性洗涤纤维含量[10]。

1.4 数据统计

用Microsoft Excel2019、SPSS19.0软件进行数据统计及方差分析。参照孙东雷等[11]的方法,运用模糊隶属函数和均方差系数赋予权重对参试品种进行综合评价,其中,鲜草产量、干草产量、干物质、粗蛋白采用公式(1)计算,酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维采用公式(2)计算。具体公式如下:

Uij=(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)

(1)

Uij=1-(Xij-Xjmin)/(Xjmax-Xjmin)

(2)

式中:Uij表示i品种第j个指标的隶属函数值;Xij表示i品种第j个指标值;Xjmax和Xjmin分别表示第j个指标值中的最大值和最小值。

(3)

(4)

式中:Pj为第j个指标的均方差系数;Wj表示第j个指标在所有指标中的权重。

(5)

式中:Di表示第i个品种的综合评价值,根据D值大小可以对各青贮玉米品种的综合饲用表现进行排序。

2 结果与分析

2.1 不同品种青贮玉米的物候期

由表2可知,12个青贮玉米品种均能在齐齐哈尔地区完成整个生育期,各品种全生育期119～133 d不等。京科青贮301生育期最短,为119 d ,属中熟品种,其他品种生育期为121～133 d,均属晚熟品种,其中北农青贮3740生育期最长,为133 d。各品种均于5月4日播种,除科青1号外,其余品种出苗期均集中在5月15日、5月16日。抽雄期在7月15日至7月27日,京科青贮301最早进入抽雄期,各品种在抽雄1～3 d后进入吐丝期,金岭青贮10号和京科青贮301最早进入吐丝期,蜡熟期在9月11日至9月25日,京科青贮301进入蜡熟期最早,北农青贮3740进入蜡熟期最晚。

表2 不同品种青贮玉米的物候期

2.2 不同品种青贮玉米的农艺性状

由表3可知,参试品种间农艺性状均有显著差异。12个青贮玉米品种的株高在282.20～331.57 cm之间,鑫鑫1号的株高最高,为331.57 cm,其中株高较高的品种还有京科青贮205、科青1号和先玉335;穗位高在105.74～155.18 cm之间,科青1号的穗位最高,为155.18 cm,显著高于其他品种,其中穗位超过140 cm的品种还有金岭青贮10号、迪卡159;绿叶数在12.32～15.52片之间,先玉335的绿叶数最多,为15.52片,金岭青贮10号绿叶数次之,这两个品种的绿叶数显著高于其他品种。

表3 不同品种青贮玉米农艺性状

2.3 不同品种青贮玉米的生产性能

对参试青贮玉米品种的饲草产量进行分析,结果(表4)表明,12个青贮玉米品种的鲜草产量和干草产量差异显著,鲜草产量变化幅度为63.09～83.26 t/hm2,其中鑫鑫1号、京科青贮205鲜草产量超过80 t/hm2,分别为83.26,81.05 t/hm2,鲜草产量较高的品种还有金岭青贮377、金岭青贮10号。干草产量变化幅度为21.65～31.64 t/hm2,其中京科青贮205、鑫鑫1号干草产量超过30 t/hm2,分别为31.64 t/hm2,31.25 t/hm2,显著高于其他品种,干草产量较高的品种还有科青1号、金岭青贮377、中原单32。

2.4 不同品种青贮玉米的营养品质

对参试青贮玉米品种的营养品质进行分析,结果(表5)表明,12个青贮玉米品种的干物质含量、粗蛋白、酸性洗涤纤维及中性洗涤纤维差异显著。干物质含量变化幅度为32.14%～40.06%,其中中原单32、京科青贮205、科青1号的干物质含量均超过39.00%,分别为40.06%,39.04%和39.03%,金岭青贮10号的干物质含量最低,为32.14%;粗蛋白变化幅度为7.26%～9.49%,其中中原单32、金岭青贮10号、北农青贮3740的粗蛋白含量较高,均超过9.00%,先玉335的粗蛋白含量最低,为7.26%;酸性洗涤纤维含量变化幅度为21.03%～26.64%,其中金岭青贮10号、金岭青贮377的酸性洗涤纤维含量较高,分别为26.64%,25.58%,显著高于其他品种,金园15的酸性洗涤纤维含量最低,为21.03%;中性洗涤纤维含量变化幅度为37.85%～41.39%,其中迪卡159的中性洗涤纤维含量最低,为37.85%。

表5 不同品种青贮玉米的营养品质

2.5 不同品种青贮玉米饲用综合评价

为避免单一指标的片面性,本试验将各参试品种的农艺性状(株高、穗位高、绿叶数)、生产性能(鲜草产量、干草产量)与品质指标(干物质含量、粗蛋白、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维)相结合,通过模糊隶属函数将原始数据标准化,而后采用均方差系数赋予权重法综合评价供试品种的综合价值。结果显示,将原始数据通过公式(1)、公式(2)进行隶属函数标准化(表6),然后通过公式(3)和公式(4)确定各指标的权重系数,权重系数分别为株高9.82%、穗位高19.22%、绿叶数10.88%、鲜草产量12.16%、干草产量14.66%、干物质7.91%、粗蛋白11.77%、酸性洗涤纤维9.73%、中性洗涤纤维3.86%,利用公式(5)计算出各参试品种的综合评价值,供试品种的综合评价值顺序为京科青贮205>科青1号>金岭青贮10号>中原单32>先玉335>金岭青贮377>迪卡159>鑫鑫1号>沈玉801>北农青贮3740>金园15>京科青贮301。

3 讨 论

玉米熟期是决定品种示范推广区域的重要性状[12]。我国北方春播玉米早熟品种生育期为80～100 d,中熟品种为100～120 d,晚熟品种为120～150 d。本研究中,参试玉米品种均能进入蜡熟期,全生育期在119～133 d之间,绝大部分品种属晚熟型,在齐齐哈尔地区(≥10 ℃活动积温为2 500～2 900 ℃)春季种植,完全可以保证成熟度。

全株生物产量是衡量青贮玉米生产性能的重要指标,一般来说,株高、穗位越高,绿叶数,玉米的生物产量就越高[13-14]。孙震[15]研究认为,玉米株高、穗位高和叶片数与生物产量呈显著正相关;柳斌辉等[16]研究表明,植株高大、茎秆粗壮、叶片数多的品种产量高。本研究中,京科青贮205和鑫鑫1号的株高和穗位高最高,因此其鲜草产量和干草产量在12个参试品种中最高,印证了前人研究观点。生物产量不仅受基因型控制,同时也受到种植环境的影响[17]。本研究中,12个青贮玉米品种的鲜草产量和干草产量分别介于63.09～83.26 t/hm2、21.65～31.64 t/hm2之间,略高于滕伟超等[6]在同生态区对5个青贮玉米品种评价试验的产量结果,这可能是由于参试品种不同,基因型差异引起的。

全株玉米青贮饲料的粗蛋白、纤维含量是评价青贮玉米品质的重要指标,一般来说,粗蛋白含量越高、中性洗涤纤维与酸性洗涤纤维含量越低,青贮饲料品质越好[18]。参照国家青贮玉米品质分级标准[19],参试品种中粗蛋白和中性洗涤纤维含量均达到一级优质标准,综合分析来看金岭青贮377、金岭青贮10号、科青1号、中原单32为二级优质青贮品质,其余品种均达到了一级优质青贮品质。本研究中影响参试品种品质分级的主要因素是酸性洗涤纤维,部分品种酸性洗涤纤维含量过高,可能和采收时期过晚有关,具体原因还需进一步分析探讨。

本研究对12个青贮玉米品种的农艺性状、生产性能和营养品质单项指标比较后发现,各单项指标在各品种中呈现多样性,难以通过单一指标选择最佳品种,而隶属函数分析法克服了这一问题,并在青贮玉米评价中广泛应用[20-21]。实际生产中作物各性状重要程度并不一致,为此,本研究利用均方差系数赋予各性状不同的权重系数,使综合评价结果更为客观、科学。在试验期间发生过一次强降雨大风天气,导致部分参试品种发生倒伏,可能对鲜草产量有一定影响,加之品种在年际间表现差异进而影响评价结果,应在下一年继续进行本试验并对今年的试验结果进行验证。由于本试验条件有限,考察的性状较少,如果能将更多的性状纳入评判体系中,评价结果将更加客观公正。

4 结 论

本试验对12份青贮玉米品种的农艺性状、生产性能及营养品质进行了研究,各品种在齐齐哈尔地区均能正常成熟,生长期间无大面积病虫害发生。利用模糊隶属函数对12个青贮玉米品种的农艺性状进行综合评价,发现京科青贮205、科青1号、金岭青贮10号的综合性状表现最好,可在齐齐哈尔地区推广种植。