冀東地區(qū)全株玉米青貯飼料品質(zhì)研究

李 娟， 崔婧婧， 于玲玲， 郭 強(qiáng)*

（1.唐山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，河北唐山063001；2.唐山市農(nóng)作物種子站，河北唐山063001）

全株青貯玉米的適口性、 消化率和營養(yǎng)價(jià)值顯著優(yōu)于普通去穗青貯玉米， 近年來已逐漸成為青貯玉米飼料發(fā)展的趨勢（劉忠寬等，2020）。玉米是我國北方的主要糧食作物， 因此由玉米制成的青貯飼料在北方備受青睞（陸莉萍，2014）。但我國青貯飼料發(fā)展的起步較晚， 與發(fā)達(dá)國家尚有一段距離（王天正等，2018）。 因此，挖掘和篩選適合冀東地區(qū)種植的全株青貯玉米品種， 對于豐富當(dāng)?shù)厍噘A玉米資源， 解決目前青貯玉米品種資源狹窄問題尤為關(guān)鍵。

為探究冀東地區(qū)青貯飼料的品質(zhì)， 本研究以冀東地區(qū)種植面積較大的4 個(gè)品種為試驗(yàn)材料，進(jìn)行了田間試驗(yàn)。首先，對不同品種散粉后的生物量和干物質(zhì)積累， 以及全株含水量變化進(jìn)行了研究，以此確定收獲期。玉米全株收獲后制成青貯飼料，測定各個(gè)飼料的干物質(zhì)、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、NDF 和ADF 含量， 比較4 種青貯飼料的營養(yǎng)品質(zhì)，利用RFV 和GI 指數(shù)對粗飼料品質(zhì)進(jìn)行分析。最后，通過相關(guān)分析和逐步線性回歸分析，篩選出影響青貯玉米全株生物量的主要因素， 為高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)青貯玉米的選育提供指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)地點(diǎn)位于唐山市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院王灘鎮(zhèn)十家子村試驗(yàn)基地。 該地年平均氣溫11.4 ℃，年積溫3300 ～3600 ℃，無霜期180 d，年均降雨量600 mm。試驗(yàn)處理前各個(gè)小區(qū)的地力情況基本一致。

1.2 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì) 采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，4 行區(qū)，行距60 cm，行長6 m，3 次重復(fù)。 種植密度為5.25 萬株/hm2。穴播，每穴2 ～3 粒種子。整個(gè)玉米生長季，各小區(qū)的田間管理方式基本相同。試驗(yàn)品種信息見表1。

表1 青貯玉米品種

1.3 測定指標(biāo)與方法 根據(jù)玉米品種的田間長勢情況，參照《國家普通玉米品種區(qū)試調(diào)查項(xiàng)目和標(biāo)準(zhǔn)》對全株生物量進(jìn)行測定。 從散粉的第10 天開始取樣測定，每隔7 d 進(jìn)行一次取樣，參照賀忠勇等（2013）的取樣方法。 稱取樣品的鮮重量，在105 ℃下殺青30 min 后65 ℃烘干至恒重，得到干重，并依此計(jì)算含水量和干鮮比。根據(jù)取樣的數(shù)據(jù)確定收獲期。收獲后，依據(jù)吳鵬昊等（2020）的方法制作青貯飼料。 青貯飼料的干物質(zhì)量、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、 中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的測定與計(jì)算參照楊勝等（1993）的方法。

參照飼料相對值（RFV）和粗飼料品質(zhì)分級指數(shù)（GI） 的評判方法（張佳闊等，2020；Rohweder等，2012） 對4 種青貯飼料進(jìn)行綜合評判。

1.4 數(shù)據(jù)處理 采用Excel 2013 和SPSS 13.0 軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和分析，利用Excel 2013 進(jìn)行作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 全株生物量變化 由圖1 可知，東單1331 和農(nóng)華803 全株生物量的變化趨勢是先升高再下降，然后再升高。 其全株生物量在授粉后的第31天達(dá)到最大值，分別為64.35 t/hm2和58.96 t/hm2。巡天969 和君輝521 全株生物量的變化趨勢則是先升高再下降。其全株生物量在授粉后的第38 天達(dá)到最大值，分別為70.87 t/hm2和74.35 t/hm2。

圖1 不同玉米全株生物量變化

2.2 干物質(zhì)量積累 由圖2 可知，4 個(gè)玉米品種的干物質(zhì)量總體均呈現(xiàn)上升的趨勢。 東單1331 和農(nóng)華803 在全株生物量最高時(shí)， 其干物質(zhì)量分別為9.34 t/hm2和12.84 t/hm2。巡天969 和君輝521 全株生物量最高時(shí)， 其干物質(zhì)量分別為13.98 t/hm2和17.98 t/hm2。 由此可知，全株生物量最高時(shí)，干物質(zhì)積累沒有達(dá)到最高。干物質(zhì)量積累在授粉后的第45天達(dá)到最大值，4 個(gè)玉米品種的干物質(zhì)量分別為：東單1331 17.54 t/hm2，農(nóng)華803 16.85 t/hm2，巡天969 17.01 t/hm2，君輝521 18.32 t/hm2。

2.3 含水量變化 由圖3 可知，4 種玉米的含水量總體均呈現(xiàn)下降的趨勢。 當(dāng)全株生物量達(dá)到最大值，4 個(gè)玉米品種的含水量分別為： 東單1331 754 g/kg，農(nóng)華803 765 g/kg，巡天969 762 g/kg，君輝521 785 g/kg， 均高出適宜收獲的700 g/kg（王永宏等，2005）。

圖2 不同玉米干物質(zhì)量積累

圖3 不同玉米全株含水量變化

2.4 干鮮比變化 由圖4 可知，4 個(gè)玉米品種的干鮮比總體均呈現(xiàn)上升趨勢，均在授粉第45 天達(dá)到最大值。此時(shí)4 個(gè)玉米品種的干鮮比分別為：東單1331 0.31，農(nóng)華803 0.32，巡天969 0.29，君輝521 0.29。 綜合全株生物量、干物質(zhì)量和全株含水量數(shù)據(jù)（閆貴龍等，2015），將授粉后第45 天確定為收獲期。

圖4 不同玉米干鮮比變化

2.5 不同青貯玉米品種的飼料營養(yǎng)品質(zhì)比較

2.5.1 全株生物量和干物質(zhì)量 由表2 可知，4個(gè)玉米品種全株生物量依次為： 君輝521＞農(nóng)華803＞東單1331＞巡天969， 其中君輝521 與巡天969 有極顯著差異 （P ＜0.01）， 君輝521 與東單1331 有顯著差異（P ＜0.05）。

4 個(gè)玉米品種的干物質(zhì)量含量依次為： 君輝521＞東單1331＞巡天969＞農(nóng)華803， 其中君輝521 與農(nóng)華803 有顯著差異（P ＜0.05）。

表2 收獲時(shí)不同玉米品種全株生物量和干物質(zhì)量 t/hm2

2.5.2 青貯玉米營養(yǎng)品質(zhì) 粗蛋白質(zhì)和粗脂肪是飼料選擇的重要指標(biāo)（鞏文洋等，2020）。由表3 可知，4 個(gè)玉米品種的粗蛋白質(zhì)含量依次為： 君輝521＞巡天969＞東單1331＞農(nóng)華803， 其中君輝521 與農(nóng)華803 有顯著差異（P ＜0.05）。 4 個(gè)玉米品種的粗脂肪含量沒有顯著差異，東單1331 含量最高。 NDF 是青貯飼料的主要成分，能為反芻動(dòng)物提供能量（劉娜等，2019）。 由表3 可看出，4 個(gè)玉米品種的NDF 依次為： 君輝521＞巡天969＞農(nóng)華803＞東單1331，其中君輝521 與東單1331 有顯著差異（P ＜0.05）。 ADF 與飼料的能量相關(guān)，數(shù)值越低，越利于動(dòng)物消化（于振洋等，2018）。 收獲期4 個(gè)玉米品種的ADF 依次為： 君輝521＞巡天969＞農(nóng)華803＞東單1331， 君輝521 與東單1331有顯著差異（P ＜0.05）。

表3 收獲時(shí)不同玉米品種粗蛋白質(zhì)和粗脂肪含量 g/kg

2.5.3 青貯飼料品質(zhì)間的相關(guān)分析 由表4 可知， 粗脂肪與NDF 極顯著負(fù)相關(guān) （P ＜0.01），與ADF 顯著負(fù)相關(guān)（P ＜0.05）。 NDF 與ADF 顯著正相關(guān)（P ＜0.05）。 說明粗脂肪制約著NDF 與ADF的提高，而且ADF 含量會(huì)隨NDF 的提高而增加。

2.5.4 逐步線性回歸分析 對4 個(gè)玉米品種的干物 質(zhì) 量（X1）、粗 蛋 白 質(zhì)（X2）、粗 脂 肪（X3）、NDF（X4）、ADF（X5）等青貯飼料品質(zhì)與全株生物量（Y）進(jìn)行逐步線性回歸分析。 結(jié)果表明，可用X1的線性回歸方程估測Y，回歸方程如下：

表4 青貯飼料品質(zhì)間的相關(guān)分析

Y= -23.33+4.63X1；

式中：相關(guān)系數(shù)R=0.75，決定系數(shù)R2=0.56。說明干物質(zhì)量對全株生物量有直接的正向作用，且干物質(zhì)量可解釋56%的全株生物量變異。

2.5.5 青貯飼料的綜合品質(zhì)評定 由表5 可知，根據(jù)粗飼料的RFV 指數(shù)，4 種青貯飼料的RFV 分級均為特級，相互間不存在差異。依據(jù)GI 分級，可將4 種青貯飼料分為2 個(gè)級別。其中，君輝521 為3 級，其余品種均為2 級。

表5 青貯飼料的RFV 和GI 分級

3 討論

在確定青貯玉米收獲期時(shí)， 全株生物量是一項(xiàng)重要指標(biāo)，但僅考慮生物量是不全面的，還應(yīng)兼顧干物質(zhì)的積累與植株的含水量變化（Swanckaert等，2016）。本研究發(fā)現(xiàn)，在4 個(gè)玉米品種的全株生物量達(dá)到最大值時(shí)，干物質(zhì)積累未達(dá)到峰值，且植株含水量過高，不利于飼料的儲存。因此未將生物量最大的時(shí)期定為收獲期，而是延長收獲時(shí)間，在散粉后第45 天收獲。此時(shí)，積累了更多的干物質(zhì)，且含水量更接近適宜收獲的700 g/kg 這一指標(biāo)。

在比較和分析4 種玉米青貯飼料的營養(yǎng)成分與品質(zhì)時(shí)，參考了全株生物量、干物質(zhì)量、粗蛋白質(zhì)、粗脂肪、NDF 及ADF 等指標(biāo)。 研究發(fā)現(xiàn)，君輝521 品種的全株生物量顯著（P ＜0.05）高于東單1331。 但君輝521 在NDF 和ADF 含量上顯著（P＜0.05）高于東單1331，且兩個(gè)品種在干物質(zhì)量和粗蛋白質(zhì)含量上沒有顯著差異。 目前，青貯玉米的育種目標(biāo)是高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)。 在生物產(chǎn)量和粗蛋白質(zhì)含量較高的情況下， 飼料的NDF 與ADF 值更低一些，更容易被牲畜吸收（王靜等，2019）。 雖然君輝521 的全株生物量更高， 但飼料的營養(yǎng)不易吸收，生物產(chǎn)量的優(yōu)勢得不到體現(xiàn)。 而東單1331粗纖維含量更低，利于吸收，因而飼料的利用率更高。 此外， 應(yīng)該引入更多的農(nóng)藝性狀與青貯飼料的品質(zhì)進(jìn)行相關(guān)分析， 探索影響品質(zhì)的關(guān)鍵性狀，為選育新品種提供更加明確的方向。

4 結(jié)論

綜合分析4 個(gè)玉米品種的生物產(chǎn)量變化、干物質(zhì)量積累和含水量變化，將散粉后的第45 天確定為收獲期。

玉米品種君輝521 在生物產(chǎn)量上具有一定優(yōu)勢，但粗纖維含量過高，不利于動(dòng)物消化吸收。 而東單1331 品種粗纖維含量顯著低于君輝521，飼料口感更好，更適合動(dòng)物吸收。 因此，東單1331更適合制成青貯飼料。