不同品種玉米和甜高粱的產(chǎn)能比較

　　摘要：為推動(dòng)“糧改飼”，提高種養(yǎng)效益，本研究比較了4個(gè)玉米(Zeamays)品種和4個(gè)甜高粱(Sorghumbicolor)品種的產(chǎn)能，以期篩選出適合在我國(guó)關(guān)中地區(qū)推廣種植的高產(chǎn)優(yōu)良青貯品種。結(jié)果表明，種間或品種間的農(nóng)藝性狀和產(chǎn)能均存在顯著差異(P<0.05)，其中玉米生長(zhǎng)期為99～116d，甜高粱為124～175d；玉米的葉片數(shù)約為14片，甜高粱為8～23片；玉米株高為225.8～281.5cm，甜高粱為165.3～338.8cm；玉米青貯產(chǎn)量為40.2～83.9t·hm?2，甜高粱為35.6～125.3t·hm?2；玉米干物質(zhì)產(chǎn)量為12.0～25.1t·hm?2，甜高粱為10.7～37.7t·hm?2。產(chǎn)量最高的玉米品種為‘DB08’，甜高粱為‘極光’，比對(duì)照籽粒型玉米品種‘強(qiáng)盛58’分別增產(chǎn)了84.5%和211.6%。營(yíng)養(yǎng)分析發(fā)現(xiàn)，玉米和甜高粱的粗蛋白、粗纖維、粗脂肪、灰分和無(wú)氮浸出物等營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)種間或品種間均存在差異，且各單一最優(yōu)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)并不聚集于同一品種中。綜合考慮青貯產(chǎn)量和反芻動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)需求，本研究建議選擇玉米‘DB08’和甜高粱‘極光’作為青貯飼料在關(guān)中地區(qū)進(jìn)行推廣種植。

　　關(guān)鍵詞：玉米；高粱；農(nóng)藝性狀；產(chǎn)能；青貯；糧改飼；關(guān)中地區(qū)

　　隨著國(guó)民生活質(zhì)量的日益提高，飲食結(jié)構(gòu)上對(duì)肉蛋奶的需求也日益激增[1]，加上非洲豬瘟造成高居不下的豬肉價(jià)格的影響，促使當(dāng)前草食畜牧業(yè)快速發(fā)展，尤其是肉牛和肉羊的飼養(yǎng)發(fā)展極為迅速。草食畜牧業(yè)的快速發(fā)展導(dǎo)致當(dāng)前我國(guó)粗飼料短缺且缺口較大。飼草作為粗飼料，是反芻家畜的主要飼料。因此，大力推廣和種植優(yōu)質(zhì)飼草是解決我國(guó)粗飼料短缺、肉奶供應(yīng)不足等問題的重要措施，也是實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和鄉(xiāng)村振興的重要途徑[2-3]。玉米(Zeamays)具有營(yíng)養(yǎng)豐富、家畜喜食、單位面積產(chǎn)量高、栽培和收獲宜于機(jī)械化等較多優(yōu)點(diǎn)，在國(guó)際上被廣泛用作粗飼料，也是我國(guó)選為“糧改飼”的主要推廣物種之一。然而，受傳統(tǒng)“以糧為綱”的農(nóng)業(yè)思維、專用青貯玉米品種的匱乏[4]和草–畜產(chǎn)業(yè)技術(shù)及推廣不完善等眾多因素的限制，當(dāng)前我國(guó)“糧改飼”中種植的絕大部分玉米品種依然是低產(chǎn)的籽粒型玉米。此外，C4植物甜高粱(Sorghumbicolor)因具有光合效率高、生物產(chǎn)量大、營(yíng)養(yǎng)豐富、耐寒、抗旱、耐澇、耐鹽堿、耐瘠薄、耐高溫、耐干熱風(fēng)等優(yōu)點(diǎn)也被廣泛種植用作動(dòng)物粗飼料[5-6]。相比于玉米，高粱根系更深，尤其是在干旱半干旱區(qū)域，具有較高且穩(wěn)定的生物產(chǎn)量[7]。Oliver等[8]發(fā)現(xiàn)，甜高粱含糖量高，消化率好，營(yíng)養(yǎng)豐富，可替代全混合日糧奶牛配方中的青貯玉米，或者至少可替代肉牛養(yǎng)殖中的青貯玉米[9]。因此，在干旱半干旱區(qū)開展玉米和甜高粱的生態(tài)適應(yīng)性研究，篩選出高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的專用型青貯玉米和甜高粱品種，對(duì)落實(shí)“糧改飼”政策、提高種養(yǎng)效益、促進(jìn)畜牧業(yè)發(fā)展、增加農(nóng)民收入等具有重要的意義。

　　1材料與方法

　　1.1供試材料

　　甜高粱品種4個(gè)：‘甘露4000(Honeydew4000)’、‘美洲巨人(AmericanGiants)’、‘極光(Aurora)’和‘海獅(Sealion)’；青貯玉米品種4個(gè)：‘迪卡625(DK625)’、‘DB08’、‘早熟白糯(ZSBN)’和‘強(qiáng)盛58(Qiangsheng58)’。其中，‘強(qiáng)盛58’是在楊凌地區(qū)推廣種植的籽粒型玉米品種之一。除‘強(qiáng)盛58’和‘早熟白糯’購(gòu)置于楊凌種子市場(chǎng)外，其他材料均來(lái)源于北京正道公司。

　　1.2試驗(yàn)地概況

　　試驗(yàn)地位于陜西省楊凌區(qū)(34°21′N，108°10′E)，土質(zhì)為壤土，前茬作物為玉米，收獲后冬閑。試驗(yàn)地地處關(guān)中平原核心區(qū)域，海拔450m左右，年均氣溫12～14℃，年均日照時(shí)數(shù)約2150h，年均降水量約600mm，屬于溫暖半濕潤(rùn)氣候。

　　1.3試驗(yàn)方法

　　采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，每個(gè)品種重復(fù)2次，共16個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積為3m×4m。播種方式為點(diǎn)播，行距60cm，株距20cm，玉米播深4～5cm，甜高粱播深1～2cm，每穴播種2～3粒種子，出苗2周后進(jìn)行間苗，播種日期為2019年4月26日。2017年玉米試驗(yàn)的播種期為4月28日。期間不進(jìn)行灌溉和施肥，進(jìn)行兩次中耕除草。玉米品種在乳熟末期至蠟熟初期進(jìn)行收獲[10]，甜高粱品種在乳熟末期進(jìn)行收獲[5]。收獲時(shí)在兩個(gè)小區(qū)共隨機(jī)選擇6株代表性植株(除‘迪卡625’選擇4株外)，從根部砍斷(留茬2～4cm)，并測(cè)量每一株樣品株高、葉片數(shù)以及莖、葉、穗的鮮重等。然后將樣品置于105℃烘箱中殺青30min，隨后在70℃下烘至恒重，烘干后及時(shí)記錄莖、葉、穗的干重，并根據(jù)單株干物質(zhì)產(chǎn)量換算每公頃的干物質(zhì)產(chǎn)量[11]。隨后，將烘干后單株植物的莖、葉、穗樣品合并、粉碎、混合均勻，并測(cè)定混合樣品中粗蛋白(凱氏定氮法)、粗脂肪(索氏殘留渣法)、粗纖維(快速法)、粗灰分含量(高溫灼燒法)[12]。無(wú)氮浸出物含量的計(jì)算方法：無(wú)氮浸出物含量(%)=100%?粗蛋白含量(%)?粗脂肪含量(%)?粗纖維含量(%)?灰分含量(%)[13]。1.4數(shù)據(jù)分析采用SPSS23統(tǒng)計(jì)分析，通過One-WayANOVA法進(jìn)行多重比較，數(shù)據(jù)以平均值±標(biāo)準(zhǔn)差表示。

　　2結(jié)果與分析

　　2.1生長(zhǎng)期的氣溫及降水量

　　在5月–6月，平均氣溫在18.8～23.3℃，氣溫適宜；而7月–8月，平均氣溫為25℃左右，白天氣溫在30℃左右；9月平均氣溫為19.2℃，10月平均氣溫為13.5℃(圖1)。降水量5月為68mm，6月為125mm，7月為108mm，8月為112mm，9月為183mm，10月為51mm。在玉米和高粱的生長(zhǎng)前期(5月–6月)由于氣溫適宜并且植株較為矮小，水分和光熱資源較為良好。而在隨后的生長(zhǎng)期，陰雨天較多，降水豐富，氣溫偏低，光熱資源不足。

　　2.2玉米和甜高粱的物候期及產(chǎn)量

　　玉米和甜高粱的重要農(nóng)藝性狀如株高、葉片數(shù)、鮮重、干重、葉莖穗干重比、干物質(zhì)產(chǎn)量和青貯單位面積產(chǎn)量以及重要物候特性如乳熟末期至蠟熟初期的日期(收獲日期)和收獲生長(zhǎng)天數(shù)的觀測(cè)數(shù)據(jù)(表1)表明，玉米收獲期差異跨度為17d，其中‘早熟白糯’最早，‘DB08’最晚；甜高粱收獲期差異跨度超過51d，其中‘美洲巨人’最早，‘極光’最晚。由于天氣轉(zhuǎn)涼和陰雨連綿，‘極光’在收獲時(shí)未能達(dá)到乳熟末期至蠟熟初期的發(fā)育階段。整體而言，甜高粱的生育期比玉米長(zhǎng)。玉米中‘DB08’的葉片數(shù)最多，為15片，其他3個(gè)品種約為14片；高粱的葉片數(shù)差異較大，其中‘極光’的最多，約為24片，‘美洲巨人’的最少，為8片，葉數(shù)差異跨度達(dá)16片。玉米中‘DB08’的株高最高，達(dá)281.5cm，其他3個(gè)玉米品種高度約為230cm；高粱中‘極光’最高，達(dá)333.8cm，‘美洲巨人’最矮，為165.3cm，差異跨度達(dá)173.5cm。就生物量而言，長(zhǎng)勢(shì)最好的玉米品種為‘DB08’，其單株鮮重、單株干重、青貯產(chǎn)量和干物質(zhì)產(chǎn)量分別為749g、304.9g、83.9t·hm?2和25.1t·hm?2；長(zhǎng)勢(shì)最差的玉米品種為‘迪卡625’，其單株鮮重、單株干重、青貯產(chǎn)量和干物質(zhì)產(chǎn)量分別為543g、146.1g、40.2t·hm?2和12.0t·hm?2；長(zhǎng)勢(shì)最好的高粱品種為‘極光’，其單株鮮重、單株干重、青貯產(chǎn)量和干物質(zhì)產(chǎn)量分別為1458.3g、455.5g、125.3t·hm?2和37.7t·hm?2；長(zhǎng)勢(shì)最差的高粱品種為‘甘露4000’，其單株鮮重、單株干重、青貯產(chǎn)量和干物質(zhì)產(chǎn)量分別為457.3g、129.1g、35.6t·hm?2和10.7t·hm?2。值得關(guān)注的是，它們除了產(chǎn)量指標(biāo)有顯著差異(P<0.05)外，在葉、莖、穗器官的比重上也差異明顯，其中在4個(gè)玉米品種中‘DB08’的穗重占整株植物的比重最高，達(dá)62.5%，‘早熟白糯’最低，為54.4%；高粱中‘美洲巨人’的穗重占整株植物的比重最高，為47.9%，‘極光’最低，為0.7%。

　　3討論

　　以粗飼料作為利用方式，玉米和甜高粱的推廣價(jià)值則主要取決于地上部分的總生物量（包括莖、葉、穗）和總營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。就同一品種而言，在特定氣候、土壤和管理方式下，其生物量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值主要取決于收獲時(shí)期[14]。大量研究表明，以青貯作為利用方式，玉米的最佳收獲期為乳熟末期至蠟熟初期[10]，而甜高粱的最佳收獲期在乳熟末期[5]。雖然有研究建議以整株植物干物質(zhì)含量為35%左右為最佳收獲時(shí)期[15]，但由于植株含水量嚴(yán)重受收獲前幾日降水情況的影響，結(jié)合當(dāng)?shù)丶竞驙顩r，本研究采用植株發(fā)育階段作為最佳收獲時(shí)期的判定依據(jù)。

　　產(chǎn)量是種植青貯飼料經(jīng)濟(jì)效益的主要決定因素之一。玉米按用途可劃分為籽粒型玉米(糧食型)、糧飼兼用型玉米和青貯專用型玉米等類型。前兩者的產(chǎn)量多在45t·hm?2左右，而后者多在97.5t·hm?2左右，高產(chǎn)者可達(dá)120t·hm?2[16]。本研究中，若按照干物質(zhì)占鮮重的30%來(lái)計(jì)算青貯產(chǎn)量，參試玉米品種的青貯產(chǎn)量在40.2～83.9t·hm?2。以關(guān)中地區(qū)栽培品種‘強(qiáng)盛58’為參照(45.5t·hm?2)，專用青貯玉米‘DB08’的青貯產(chǎn)量(83.9t·hm?2)每公頃可增產(chǎn)38.4t，增產(chǎn)了84.4%。值得一提的是，曾被推薦作為推廣品種的‘迪卡625’在本研究中表現(xiàn)最差，青貯產(chǎn)量為40.2t·hm?2，比‘強(qiáng)盛58’減產(chǎn)了11.6%，而另一個(gè)推薦品種‘DB08’則表現(xiàn)的比較穩(wěn)定[11]。比較2017和2019年的氣候，發(fā)現(xiàn)2017年的生長(zhǎng)季降水較少，陽(yáng)光充沛，氣溫較高，而2019年則陰雨綿長(zhǎng)，氣溫偏低，不利于C4植物玉米的生長(zhǎng)。由于這兩次試驗(yàn)均在同一試驗(yàn)地進(jìn)行，且管理方式一致，因此，造成產(chǎn)量差異的主要原因可能是因?yàn)闅夂蛴绊?。甜高粱因莖稈含糖量高，最早主要用于制糖，當(dāng)前也用于飼草、青貯和生產(chǎn)生物乙醇[5,17-18]。作為飼草或青貯料，甜高粱由于具有很強(qiáng)的耐旱性，主要種植在降水難以滿足玉米生長(zhǎng)的干旱半干旱地區(qū)，用作肉牛的飼料或與其他粗飼料如大豆(Glycinemax)、燕麥(Avenasativa)等制作混合青貯料飼喂奶牛[19-20]。就產(chǎn)量而言，本研究中有兩個(gè)甜高粱品種‘極光’和‘海獅’比對(duì)照玉米品種‘強(qiáng)盛58’顯著高產(chǎn)，分別增產(chǎn)了85.1和28.7t·hm?2，分別增加了211.6%和71.3%。

　　制作青貯料時(shí)植株?duì)I養(yǎng)物質(zhì)的含量是決定制成青貯料營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的關(guān)鍵因素之一，也是決定飼草飼喂價(jià)值和價(jià)格的重要因素之一。研究結(jié)果顯示，粗纖維、粗脂肪和灰分的含量水平與已報(bào)道相應(yīng)物種中的含量基本相似，但粗蛋白含量顯著降低[21-24]，然而，相應(yīng)品種的粗蛋白含量在2017年的試驗(yàn)中卻與已報(bào)道的結(jié)果[11]相似，表明粗蛋白含量受氣候因素影響極大。就飼喂而言，單一的營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)難以反映飼草的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值，而無(wú)氮浸出物主要包括可溶性碳水化合物、糖類、淀粉、膳食纖維或半纖維素等奶牛需要的易吸收利用能量物質(zhì)，可在較大程度上反映出飼草對(duì)反芻動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。根據(jù)公式[13]計(jì)算，本研究中8個(gè)品種的無(wú)氮浸出物含量由大到小依次為‘強(qiáng)盛58’(62.35%)>‘早熟白糯’(61.36%)>‘DB08’(59.50%)>‘迪卡625’(59.38%)>‘極光’(59.12%)>‘甘露4000’(57.17%)>‘美洲巨人’(55.20%)>‘海獅’(52.67%)。根據(jù)干物質(zhì)產(chǎn)量，單位面積無(wú)氮浸出物的產(chǎn)量最大的兩個(gè)品種為‘極光’(22.2t·hm?2)和‘DB08’(14.9t·hm?2)。4結(jié)論就青貯產(chǎn)量和大型反芻動(dòng)物的營(yíng)養(yǎng)需求而言，與糧飼兼用玉米品種‘強(qiáng)盛58’相比，青貯專用玉米‘DB08’和甜高粱‘極光’具有優(yōu)勢(shì)性的推廣價(jià)值，但甜高粱‘極光’的穩(wěn)產(chǎn)性還需進(jìn)一步的田間試驗(yàn)。

　　參考文獻(xiàn)References:

　?。?］倪印鋒,王明利.青貯玉米產(chǎn)業(yè)發(fā)展時(shí)空演變及動(dòng)因.草業(yè)科學(xué),2019,36(7):1915-1924.NIYF,WANGML.SpatiotemporalevolutionofChina’ssilagecornindustryandthefactorsdrivingitsdevelopment.PrataculturalScience,2019,36(7):1915-1924.

　?。?］張艷新,李彤,趙慧峰.中美貿(mào)易戰(zhàn)對(duì)奶業(yè)的影響研究.畜牧雜志,2019,55(6):147-150.ZHAGNYX,LIT,ZHAOHF.StudyontheimpactofSino-UStradewaronChina’sdairyindustry.ChineseJournalofAnimalScience,2019,55(6):147-150.

　?。?］楊云貴,陳志飛,昝林森.西北地區(qū)青貯玉米的生產(chǎn)現(xiàn)狀、問題及對(duì)策.牛業(yè)科學(xué),2016,42(4):69-72.YANGYG,CHENZF,ZANLS.Theproductionstatus,problemsandcountermeasuresofcornsilageinnorthwestChina.ChinaCattleScience,2016,42(4):69-72.

　?。?］楊在賓,劉麗,杜明宏.我國(guó)飼料業(yè)的發(fā)展及飼料資源供求現(xiàn)狀淺析.飼料工業(yè),2008,29(19):45-49.YANGZB,LIUL,DUMH.AnalysisonthedevelopmentofChinesefeedindustryandthestatusquooffeedresourcessupplyanddemand.FeedIndustry,2008,29(19):45-49.

　　劉歡歡，羅偉珊，唐龍，楊培志，呼天明，席杰軍

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