王欣盼,蘭劍,2,時(shí)興偉
(1.寧夏大學(xué)農(nóng)學(xué)院,寧夏 銀川 750021;2.寧夏大學(xué)現(xiàn)代草業(yè)工程技術(shù)研究中心,寧夏 銀川 750021;3.彭陽縣畜牧技術(shù)推廣服務(wù)中心,寧夏 固原 756000)
青貯玉米(Zeamays)是優(yōu)質(zhì)的青粗飼料,其單位面積生物學(xué)產(chǎn)量高、纖維品質(zhì)好、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高且柔軟多汁,適口性好,是反芻家畜的主要飼料來源,推進(jìn)青貯玉米產(chǎn)業(yè)對(duì)于發(fā)展草食畜牧業(yè)具有十分重要的意義[1-2]。
推廣全株青貯玉米,最重要的是玉米品種的選擇。到目前為止,青貯玉米的引種、選育在寧夏地區(qū)都取得了一定進(jìn)展。林語梵等[3]研究表明,CLO135和CLO134作為專用型青貯玉米適宜在寧夏引黃灌區(qū)種植;楊國(guó)虎等[4]選育出適宜在寧夏≥10 ℃有效年積溫2 800 ℃以上的地區(qū)春播、單種的青貯玉米品種寧單46;禹彩虹等[5]利用全膜雙壟溝播技術(shù)篩選出屯玉168適宜在六盤山陰濕區(qū)涇源縣種植。楊東海等[6]研究表明,中原單32、陜單609、登海701、先玉335適宜在寧夏北部?jī)杉据喿鞯共缒J街型茝V種植。本試驗(yàn)對(duì)8個(gè)青貯玉米品種農(nóng)藝性狀和營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行綜合分析,旨在篩選出適合寧夏雨養(yǎng)區(qū)種植的高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)青貯玉米品種,促進(jìn)當(dāng)?shù)夭菪螽a(chǎn)業(yè)發(fā)展。
試驗(yàn)區(qū)位于寧夏回族自治區(qū)固原市彭陽縣城陽鄉(xiāng)(N 35°41′~36°17′,E 106°32′~106°58′),屬典型的溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候,四季分明,春季低溫少雨,秋季降水充沛,年均降水量450~550 mm,年平均日照時(shí)數(shù)2 300 h。試驗(yàn)區(qū)地勢(shì)平坦,土壤為灰褐土,pH為7.70,全氮含量0.65 g/kg,全磷含量0.37 g/kg。
供試8個(gè)青貯玉米品種由彭陽縣畜牧技術(shù)推廣服務(wù)中心提供,見表1。
表1 試驗(yàn)材料及其來源
試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),處理為8個(gè)不同品種青貯玉米,重復(fù)3次。小區(qū)面積8 m×5 m,小區(qū)間隔2 m,區(qū)組間2.5 m。行距50 cm,覆膜穴播,穴距22~23 cm。整地前施有機(jī)肥600 kg/hm2,摻混肥600 kg/hm2,尿素600 kg/hm2。常規(guī)管理。
1.4.1 農(nóng)藝指標(biāo)測(cè)定方法 株高、穗位高度、莖粗、莖稈強(qiáng)度、葉片數(shù):于青貯玉米乳熟期在每小區(qū)長(zhǎng)勢(shì)均勻的地段隨機(jī)選取30個(gè)單株測(cè)定垂直高度并測(cè)同一單株穗位高度、莖粗、1~4節(jié)和5~7節(jié)的莖稈強(qiáng)度、葉片數(shù)以及莖葉比。測(cè)莖葉比時(shí)將莖、葉人工分離,于105 ℃殺青1 h,70 ℃烘48 h冷卻后取出,分別稱葉和莖的干重,莖葉比=莖干重/葉干重。
鮮草產(chǎn)量、鮮干比、干草產(chǎn)量:于青貯玉米乳熟期在每個(gè)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取30個(gè)單株,收割鮮草稱重測(cè)產(chǎn)則為鮮草產(chǎn)量。稱得鮮草產(chǎn)量后,截成小段,自然風(fēng)干稱重,稱重后計(jì)算干草產(chǎn)量,然后計(jì)算鮮干比,鮮干比=鮮草產(chǎn)量/干草產(chǎn)量×100%。
1.4.2 營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定方法 全株青貯玉米營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定:參照《飼料分析及飼料質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)》[7]測(cè)定乳熟期各品種全株干草的干物質(zhì)(DM)、粗灰分(Ash)、粗蛋白(CP)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)和粗脂肪(EE)含量等營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)。飼料相對(duì)飼喂價(jià)值(RFV)由表達(dá)式RFV=DMI(%BW)×DDM(%DM)/1.29計(jì)算得出。(其中:DMI(drymatter intake)為粗飼料干物質(zhì)的隨意采食量,DMI(%BW)=120/NDF(%DM);DDM(digestible dry matter)為可消化的干物質(zhì),DDM(%)=88.9-0.779ADF(%DM)。
數(shù)據(jù)整理和分析采用excel 2019、SPSS 22.0軟件,多重比較采用新復(fù)極差法(Duncnn),綜合評(píng)價(jià)采用主成分分析法。
8個(gè)品種中,株高最高的是中玉335,顯著高于其他品種(P<0.05);寧單34的穗位高最高,為167.4 cm,比最低的強(qiáng)盛青貯30高了68.75%;西蒙707的1~4節(jié)莖稈強(qiáng)度最大,莖稈也最粗壯,均顯著大于其他品種(P<0.05);5~7節(jié)莖稈強(qiáng)度為41.92~67.72 N,中玉335最大,銀玉238最小,兩個(gè)品種間差異顯著,其余品種間無顯著差異(P<0.05);葉片數(shù)13~16片,其中西蒙707和銀玉238都為16片;莖葉比最高的是強(qiáng)盛青貯30,與除種星618和京九青貯16外的其他品種差異顯著(P<0.05);西蒙707的鮮干比最高,為3.82,其次為寧單34,最低為種星618,且品種間差異顯著(P<0.05);干草產(chǎn)量1 815.56~2 583.55 kg/hm2,京九青貯16最高,顯著高于除中玉335外的其他品種(P<0.05)(表2)。
表2 8個(gè)青貯玉米品種間農(nóng)藝性狀的比較
8個(gè)青貯玉米品種中干物質(zhì)含量最高的為種星618,達(dá)40.49%,與其他幾個(gè)品種差異顯著(P<0.05);粗灰分含量最高的是中玉335,顯著高于種星618、強(qiáng)盛青貯30和西蒙707(P<0.05);粗蛋白和粗脂肪含量最高的也是中玉335,分別為10.88%和 1.52%,都僅與種星618和西蒙707存在顯著差異(P<0.05);中性洗滌纖維含量為57.95%~63.08%,酸性洗滌纖維含量為38.07%~42.53%,8個(gè)品種中強(qiáng)盛青貯30的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量均最低;相對(duì)飼喂價(jià)值居于前三的是強(qiáng)盛青貯30、正大12、西蒙707,且品種間差異不顯著(P>0.05);淀粉含量的變化為18.13%~37.05%,以中玉335最高,且各個(gè)品種間均存在顯著差異(P<0.05)。
表3 8個(gè)青貯玉米品種的營(yíng)養(yǎng)成分
2.3.1 不同青貯玉米品種的相關(guān)性分析 對(duì)各品種的株高、穗位高、莖粗、1~4節(jié)莖稈強(qiáng)度、葉片數(shù)、鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量、干物質(zhì)、粗灰分、粗蛋白、粗脂肪、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量、相對(duì)飼喂價(jià)值、淀粉含量等15個(gè)單項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析,結(jié)果發(fā)現(xiàn)(表4),株高、穗位高、莖粗、葉片數(shù)與鮮草產(chǎn)量極顯著正相關(guān)(P<0.01),與干草產(chǎn)量顯著正相關(guān)(P<0.05)。營(yíng)養(yǎng)成分方面,粗蛋白和粗脂肪含量極顯著正相關(guān)(P<0.01);中性洗滌纖維與酸性洗滌纖維極顯著正相關(guān)(P<0.01),且二者都與相對(duì)飼喂價(jià)值呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01),與淀粉含量顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05);淀粉含量與粗蛋白含量呈顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05),與粗脂肪含量顯著正相關(guān)(P<0.05)。另外,干物質(zhì)含量與株高、莖稈強(qiáng)度、葉片數(shù)顯著正相關(guān)(P<0.05);株高與中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量極顯著正相關(guān)(P<0.01),與相對(duì)飼喂價(jià)值呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01);淀粉含量與莖稈強(qiáng)度顯著正相關(guān)(P<0.05),與產(chǎn)草量極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01),除此之外,其余農(nóng)藝性狀與營(yíng)養(yǎng)成分含量間無顯著相關(guān)關(guān)系。
表4 不同品種各指標(biāo)的相關(guān)性分析
2.3.2 不同品種青貯玉米的主成分分析 通過SPSS 22.0對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行主成分分析(表 5),根據(jù)特征值大于 1的原則,可提取 3個(gè)主要成分,貢獻(xiàn)率分別為36.17、27.08和19.76,能夠代表總體的83.01%。
表5 主要農(nóng)藝性狀與營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的主成分分析
青貯玉米農(nóng)藝性狀和營(yíng)養(yǎng)成分的主成分矩陣中顯示了各個(gè)指標(biāo)在 3個(gè)主成分中的權(quán)重系數(shù),主成分1中株高、穗位高、干草產(chǎn)量的權(quán)重系數(shù)較大(特征向量約平均在0.80),可以解析為生物產(chǎn)量因子。主成分 2中粗蛋白、粗脂肪含量、相對(duì)飼喂價(jià)值的權(quán)重系數(shù)較大(特征向量約平均在0.75),可以解析為非纖維因子。主成分 3中莖粗、1~4節(jié)莖稈強(qiáng)度、葉片數(shù)的權(quán)重系數(shù)較大(特征向量約平均在0.67),可以解析為植株特征因子。
利用主成分分析方法對(duì)飼草料進(jìn)行綜合比較,就是利用主成分綜合得分的大小來評(píng)判牧草飼料品質(zhì)的好壞,主成分綜合得分越大質(zhì)量越好,反之則質(zhì)量較差。8個(gè)青貯玉米農(nóng)藝性狀和營(yíng)養(yǎng)成分的主成分綜合分析得分高低順序依次為中玉335>寧單34>正大12>京九青貯16>銀玉328>西蒙707>強(qiáng)盛青貯30>種星618(表6)。
表6 8個(gè)玉米品種綜合性狀排名
較高的生物學(xué)產(chǎn)量和良好的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)是優(yōu)良青貯玉米品種的必備條件[8]。本試驗(yàn)對(duì)8個(gè)青貯玉米的產(chǎn)量以及農(nóng)藝性狀分析發(fā)現(xiàn),青貯玉米的鮮草產(chǎn)量與莖粗、穗位高、葉片數(shù)以及株高呈極顯著正相關(guān)(P<0.01)。較大的植株高度具有較強(qiáng)的植株生長(zhǎng)勢(shì),株高越大,其生物產(chǎn)量也就越高[9],但植株過于高大易倒伏,所以在生產(chǎn)中需要選擇莖稈粗壯的品種;王得賢[9]研究表明,葉片鮮重與單株地上生物量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),且葉片數(shù)與葉片重量對(duì)青貯飼料的品質(zhì)也有一定的影響,綠葉數(shù)越多,其青貯飼料的適口性也越好。說明莖粗、穗位高、葉片數(shù)以及株高是影響生物產(chǎn)量的重要因素,這與魯珊等[10]、李波等[11]的研究結(jié)果一致,說明這些因素可以作為選擇高產(chǎn)青貯玉米的重要指標(biāo)。本試驗(yàn)參試品種中綜合產(chǎn)量以及其他農(nóng)藝性狀都表現(xiàn)較好的品種有中玉335、寧單34和京九青貯16。
楊庫等[12]研究表明,干物質(zhì)含量對(duì)于青貯飼料的質(zhì)量和品質(zhì)具有一定的影響。但干物質(zhì)含量不是越高越好,根據(jù)歐美等國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),干物質(zhì)含量超過35%,每再高一個(gè)百分點(diǎn),每噸飼料產(chǎn)奶量就降低9 kg左右[13],所以干物質(zhì)含量在28%~35%,有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。粗蛋白是決定玉米飼用營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的重要基礎(chǔ),粗脂肪是提供熱量的主要物質(zhì)之一[14]。本研究發(fā)現(xiàn)粗蛋白與粗脂肪含量呈極顯著正相關(guān)(P<0.01),這與劉曉等[14]的研究結(jié)果一致。飼草的相對(duì)飼喂價(jià)值越大,其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高,本研究對(duì)8個(gè)青貯玉米的營(yíng)養(yǎng)成分分析發(fā)現(xiàn),中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量與相對(duì)飼喂價(jià)值呈極顯著負(fù)相關(guān)(P<0.01),直接影響飼草料的消化率,這與吳秋鈺[15]和張吉鹍等[16]的研究一致,但一定量的中性洗滌纖維對(duì)瘤胃的發(fā)酵有積極作用。玉米作為能量飼料,淀粉作為重要的碳水化合物,其含量的高低對(duì)青貯飼料的品質(zhì)有極其重要的影響[17-18],本研究表明,淀粉含量與纖維含量顯著負(fù)相關(guān)(P<0.05),這與王芳等[19]的研究結(jié)果一致,且有研究指出,淀粉含量在35%的玉米品種有較好的青貯質(zhì)量[20-21],所以淀粉含量能在一定程度上作為優(yōu)質(zhì)青貯玉米的選擇指標(biāo)之一。本研究參試品種中粗蛋白、粗脂肪含量、相對(duì)飼喂價(jià)值以及淀粉含量較高,干物質(zhì)含量在 30%左右的品種有中玉335、寧單34和正大12,并且這3個(gè)品種的粗蛋白含量均達(dá)到國(guó)家青貯玉米品質(zhì)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(CP≥7%)[22]。
青貯玉米的農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量與青貯玉米品質(zhì)對(duì)于高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的青貯玉米品種的鑒定具有重要意義。一個(gè)好的青貯玉米品種要有:1)較高的生物產(chǎn)量;2)良好的品質(zhì)(干物質(zhì)含量適當(dāng)、粗蛋白、粗脂肪、淀粉含量相對(duì)較高、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量低);3)較高的可消化干物質(zhì)的采食量。
本研究通過主成分分析法對(duì)8個(gè)青貯玉米品種的株高、穗位高、莖粗、1~4節(jié)莖稈強(qiáng)度、葉片數(shù)、鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量、干物質(zhì)、粗灰分、粗蛋白、粗脂肪、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量、相對(duì)飼喂價(jià)值、淀粉含量等15個(gè)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)時(shí),可以轉(zhuǎn)換為生物產(chǎn)量因子、非纖維因子、植株特征因子3個(gè)相互獨(dú)立的因子進(jìn)行評(píng)價(jià),能夠簡(jiǎn)單直觀地反映實(shí)際。本研究利用主成分分析法對(duì)8個(gè)青貯玉米品種的生產(chǎn)性能和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),綜合排名前三位的品種是中玉335、寧單34和正大12,可以為青貯玉米品種的綜合評(píng)價(jià)提供思路。
參考目前國(guó)內(nèi)對(duì)青貯玉米農(nóng)藝性狀及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的指標(biāo)要求,對(duì)各品種農(nóng)藝性狀和生物產(chǎn)量以及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)綜合分析,中玉335、寧單34在當(dāng)?shù)剡m應(yīng)性較強(qiáng),綜合性能較其他幾個(gè)品種表現(xiàn)優(yōu)良,可在當(dāng)?shù)貎?yōu)先推廣種植;正大12、種星618和強(qiáng)盛青貯30綜合表現(xiàn)較差,不建議推廣。