我國青貯玉米育種研究進展及發展趨勢

杜志宏，張福耀，平俊愛，郭建文，呂 鑫

（山西省農業科學院高粱研究所，山西晉中030600）

1 我國青貯玉米育種生產現狀

1.1 青貯玉米是重要的飼草作物

青貯玉米是指專門用于飼養家禽、家畜的一種玉米，其果穗、莖葉都可用作飼料。世界上畜牧業發達的國家，如法國、加拿大等國就大量培育飼草玉米進行全株青貯。據Anon統計，歐洲種植青貯玉米的面積達330萬hm2，美國青貯玉米價值總額超過15億美元[1～3]。青貯玉米產量高、營養豐富，是用于生產奶、肉等畜產品最重要的飼料來源。且畜牧業發達的國家幾乎都與發展青貯玉米密切相關。在這里值得一提的是印度，印度人口大約是我國的3/4，但糧食產量還不到我國的1/2，人均動物性蛋白攝取量卻與我國相差無幾。其主要原因是印度采取節糧型的畜牧業結構，牛的飼養量是我國的3倍，牛奶產量是我國的12倍，而豬的飼養量卻只有我國的1/35，雞的飼養量只有我國的1/11[2]。因此，借鑒發達國家和印度的成功經驗，今后我國畜牧業的發展趨勢應大力發展牛、羊等草食家畜，適度減少豬、雞的飼養比例，逐步形成一個節糧型的畜牧業結構[4]。

1.2 我國青貯玉米育種發展現狀

我國的青貯玉米研究較晚，20世紀60年代才開始有飼料玉米的育種研究，1977年中國科學院作物研究所引進了墨白1號，1985年首次審定青貯玉米專用種京多1號。“七五”期間，我國將青貯玉米育種列入國家科技攻關計劃[1，5]。特別是近幾年來，隨著人們生活水平的提高，畜牧業的發展出現了迅猛的勢頭，靠長期人畜共糧、糧飼共享已不能滿足畜牧業的要求。因此，青貯玉米育種研究是我國解決畜牧業迅猛發展與飼料短缺矛盾的主要途徑，引起玉米育種界的廣泛重視。

目前，我國主要有中國科學院遺傳研究所、遼寧農業科學院、黑龍江省畜牧研究所、上海市農業科學院作物研究所、新疆農業科學院作物研究所、新疆農業科學院草原研究所、山西農業科學院高粱研究所等單位開展青貯玉米種質資源創新和雜交育種方面的研究[6]，育成的品種有科多4號、科多8號、遼原1號、龍牧1號、遼青1號、雅玉8號、中北410、瑞德1號、瑞德2號等，但遠遠不能滿足生產需求。隨著我國農業結構調整的進一步深化和畜牧業的發展，青貯玉米已成為我國今后玉米新品種選育的一個重要方向。

2 青貯玉米育種在畜牧業生產中的地位

2.1 發展青貯玉米是我國解決畜牧業迅速發展的重要途徑

我國的天然草原近4億hm2，占國土總面積的41.7%。近幾年來，草原退化嚴重，90%可利用的草原有不同程度退化[7]，飼草資源遠遠不能滿足需求，青飼料成為制約我國畜牧業發展的瓶頸。雖然各地種植有青飼作物，如豆科作物、麥類作物、飼草高粱等，但普遍存在產量低、營養不全等問題，因而青貯玉米就成為解決畜牧業發展與青飼料不足的重要途徑。

2.2 發展青貯玉米可以緩解環境污染

1999年，我國玉米種植面積為2 590萬hm2，總產量為12 809萬t；預計2010年總產可達13 500萬t，而市場需求17 600萬t，則每年需進口4 100萬t才能滿足國內市場[2]。目前，普通玉米營養價值不全面、品質差，加之莖稈不能很好地被利用，在許多地區被大量焚燒，造成巨大的浪費和環境污染。所以，盡快選育出適合我國種植的青貯玉米品種，提高玉米單產、品質和秸稈的利用率，用相同或較少數量的玉米生產出更多的肉、蛋、奶等畜牧產品，促進農牧業的持續發展，已成為玉米育種中亟待解決的問題，也是推進農業結構調整、提高農民收入的客觀要求。

3 青貯玉米的種類、特點以及評價指標

3.1 種類

青貯玉米可分為青貯專用型、糧飼兼用型與糧飼通用型3種類型[3]。糧飼兼用型與糧飼通用型在普通玉米育種中已得到很好解決，而青貯專用型品種研究在我國目前還處于初級階段。

3.2 特點

青貯玉米與一般飼料相比具有以下特點：（1）生長速度快，莖葉繁茂，生物產量高，一般生物產量不低于60 t/hm2，干物質產量高于200 g/kg。（2）營養豐富，非結構性碳水化合物含量高，木質素和纖維素含量低，適口性好，易于消化和吸收。（3）莖稈粗壯，抗倒伏能力強，耐密性好[2]。

3.3 評價指標

育種目標的評價指標，同時要考慮產量和品質。產量的高低一般采用3個指標：單位面積鮮質量、含水量（或干物質含量）和單位面積干質量。品質常用指標：粗蛋白含量、淀粉含量、中性洗滌纖維含量、酸性洗滌纖維含量、木質素含量、離體消化力和細胞壁消化力[3]。

玉米果穗對青貯玉米產量和品質具有重要作用，以干質量計算，果穗質量占整個植株的40%～60%，并且果穗所占比重越大，青貯玉米的青貯品質越好。因此，應以提高玉米生物產量與品質的生物潛力為目標，加強外來種質的引進與利用研究，改進育種方法，利用現代生物技術與常規育種相結合的方法，選育適應市場需求的青貯玉米品種；同時要選擇果穗大，葉片繁茂，莖稈多汁，保綠性好，生育期適中，品質好，抗性強的品種。

4 青貯玉米選育的技術路線與方法

4.1 生物產量與營養成分是青貯玉米育種中的主要選擇對象

優良的青貯玉米品種，必須兼顧產量與營養成分2個方面，最理想的品種必須具備“生物產量高，攝入量高，消化率高，營養物質含量高及保綠性、抗性強”的四高二強方針[8]。鑒于以上情況，應在選育青貯玉米雜交種的過程中，既考慮產量高，又兼顧品質好的品種，這樣才能達到很好的預期效果。

4.2 青貯專用型玉米育種技術路線與育種方法

青貯專用型玉米根據其器官不同可分為高大單稈型（也可稱為糧飼兼用型）、分蘗多穗型2種類型，其育種在我國目前還處于初級階段。分蘗多穗型品種一般是利用普通玉米自交系作母本，大芻草或爆裂型玉米作父本而育成，還有一部分是利用熱帶資源作為親本材料選育的。因此，我們在育種技術路線與育種方法上，要充分利用各種資源，通過常規育種與先進實驗室分析測試技術有機地把種質資源結合起來。一般采取玉米自交種選育—測配雜交種—雜交種鑒定—雜交種品比—區域試驗—審定，選育出適合各個地區生長發育的雜交種，以供生產上大量使用。

4.3 雜交種的品比試驗及評價

2006—2007 年，我們進行了2年的品比試驗，材料類型主要有高大單稈型中北410、中北412、廣西青貯玉米，分蘗多穗型瑞德2號，分蘗常綠型（北方地區不抽穗）SAUMZ1。從2年產量的結果看，生物產量最高的是SAUMZ1，單產可達94 671.0 kg/hm2，比對照中北410、中北412分別增產105.8%，102.9%；其次是分蘗多穗型瑞德2號，生物產量為92 671.5 kg/hm2，比對照中北410、中北412分別增產101.5%，98.6%；生物產量較低的是中北410、中北412，其生物產量分別為 46 002.0，46 674.0 kg/hm2；廣西青貯玉米因異地種植，生物產量也僅為50 002.5 kg/hm2。總體上看，分蘗常綠型生物產量最高，但因其不抽穗沒有籽粒，營養成分含量相對貧乏；分蘗多穗型品種，單株果穗多，生物產量高，又有籽粒產量，營養成分含量也高；高大單稈型品種生物產量相對較低，有籽粒產量，營養成分含量也高。這3種類型各有優點，因而在生產應用中可根據各自的不同條件選擇不同品種種植，充分發揮其作用。

5 青貯玉米在我國推廣的可行性

玉米已成為全世界重要的糧食、飼料和經濟作物，在國民經濟中占有越來越重要的地位。20世紀90年代以來，全世界用于糧食的玉米占玉米總量的17.6%，用于工業原料的玉米占玉米總量的11.7%，而用于飼料的玉米占玉米總量的70.7%[6]。我國玉米的絕大部分是用于糧食與工業原料的，飼料玉米占到很少的一部分，而青貯玉米在玉米總量中所占的比例就更少。隨著農業結構的調整與畜牧業的發展，我國將會大力發展飼草玉米，且逐步形成一個節糧型的畜牧業結構。

5.1 玉米是我國傳統的栽培作物

在我國，玉米的種植面積為2 590萬hm2，是繼小麥、水稻之后的第三大栽培作物。我國北方地區玉米是主要的栽培作物，具有傳統的種植習慣，再加上玉米產量高、投入少、易管理、經濟效益好的特點，青貯玉米的種植能被農民接受，因此發展青貯玉米適合我國的國情，能夠緩解我國飼料短缺的問題。

5.2 青貯玉米比普通玉米經濟效益高

生產青貯玉米比生產糧食能增加2～3倍的營養物質。據報道，生產青貯玉米比生產籽粒玉米其營養物質至少能增加50%。即1 hm2青貯玉米可得到相當于生產籽粒玉米2 hm2的飼料單位。國家計劃在2010年以后，將種植的飼料玉米267萬hm2全改為青貯玉米，新增飼料產量相當于 2 000 萬 t[1，5，9]。陳自勝等研究表明，在土地及耕作條件相對一致的情況下，青貯玉米比籽粒玉米多收入539元/hm2，多生產可消化蛋白53 kg/hm2，奶牛喂養青貯玉米比未喂養的日產奶增加3.64 kg，一個泌乳期多盈利978元。經濟效益十分顯著。

我國是農業大國，進入21世紀以來，隨著人們生活水平的提高，對肉、蛋、奶的需求量進一步加大，產業結構也隨之調整，且畜牧業在農業中所占的比例也越來越大，由于草源的不足，農田種植飼草就成為解決問題的關鍵。青貯玉米也隨著產業結構的調整而發展，一方面可以解決產業結構的問題，另一方面生態環境也能得到進一步的改善。

5.3 發展畜牧業，青貯玉米不可缺少

我國國土面積廣闊，不僅有溫帶地區而且也有亞熱帶地區。我國的玉米生產絕大部分集中在北方地區，且飼料玉米一貫就有北糧南調的習慣，如果在南方發展青貯玉米，就能很好地解決北糧南調的問題，可節省一筆不小的開支；同時，北方地區因牧草衰退而使畜牧業發展受到限制，所以青貯玉米不僅南方地區尤為重要，北方地區發展青貯玉米也是很必要的。

我國是農業大國，與歐美發達國家相比，畜牧業發展相對落后，而制約畜牧業發展的主要原因之一是優質飼料供應不足，尤其是南方地區種植玉米較少，飼料短缺，北方地區冬季飼草料也嚴重不足，而要解決我國南北方飼草料嚴重短缺的局面，就必須大力發展人工種植飼草料。北方地區要大量青貯，以備冬季飼草料不足之用，南方地區要大力發展青貯玉米種植以解決飼料短缺問題。隨著農業種植結構調整力度加大，人民生活的改善，畜牧業的高速發展，培育青貯飼料專用玉米新品種已成為當務之急。推廣專用青貯玉米新品種對推進農業種植業結構調整，提高農民收入，促使農業由數量型向優質高效型轉變，改善生態環境具有歷史意義，也有廣闊的發展前景，是畜牧業發展的趨勢。

［1］ 王元東，段民孝，邢錦豐，等.青貯玉米育種研究進展[J].玉米科學，2002，10（4）：17-21.

［2］ 王紹新，柳維剛，石清琢，等.淺淡高產、優質青貯玉米雜交種選育[J].雜糧作物，2004，24（4）：196-197.

［3］ 潘金豹，張秋芝，郝玉蘭，等.我國青貯玉米育種的策略與目標[J].玉米科學，2002，10（4）：3-4.

［4］ 毛新安，張衛國.生態結合部的農業產業結構調整淺析——以甘肅省臨潭縣為例[J].草業科學，2004，21（9）：43-45.

［5］ 戴忠民，高鳳菊，王友平，等.青貯玉米育種及進展趨勢[J].玉米科學，2004，12（4）：9-11.

［6］ 王紹新，柳維剛，石清琢，等.我國優質飼用玉米育種研究進展[J].雜糧作物，2002，22（3）：134-137.

［7］ 梁嗣輝.我國生態環境整體功能下降 [J].草業科學，2004，21（2）：74.

［8］ 朱建國，劉景輝，高占魁，等.栽培措施對青貯玉米粗蛋白質含量及產量的影響 [J].華北農學報，2007，22（3）：151-155.

［9］ 李彥良，賈海瑜，賈蘇卿，等.“小黑麥+青貯玉米”牛羊飼草生產模式研究 [J].山西農業科學，2009，37（11）：11-12，32.