收獲期對中單9409和中原單32玉米秸稈主要化學成分的影響

閆貴龍 田樹飛 穆秀敏 曹春梅 王瑞兵

摘要 [目的] 研究收獲期對中單9409和中原單32玉米秸稈主要化學成分的影響。 [方法] 選用玉米品種中單9409和中單元32作為試驗材料，研究收獲期對其秸稈主要化學成分的影響。[結果] 中單9409品種秸稈在1/4乳線期營養價值最高，其他收獲期營養價值差異不明顯;中原單32品種秸稈在3/4乳線期營養價值最高，1/4乳線期次之，4/4乳線期最差。[結論] 中單9409在凍死時收獲最佳，這更有利于籽粒中營養物質的積累。

關鍵詞 中單9409;中原單32;收獲期;玉米秸稈;化學成分

中圖分類號 S513 文獻標識碼

A 文章編號 0517-6611（2014）33-11731-03

Effects of Harvesting Time on the Main Chemical Components in the Stalks of Corn Varieties Zhongdan No.9409 and Zhongyuandan No.32

YAN Gui-long ， TIAN Shu-fei， MU Xiu-min et al （College of Animal Science and Technology， Hebei North University， Xuanhua， Hebei 075131）

Abstract [Objective] The research aimed to study the effects of harvesting time on the main chemical components in the stalks of corn varieties Zhongdan No.9409 and Zhongyuandan No.32. [Method] Taking corn varieties Zhongdan No.9409 and Zhongyuandan No.32 as test materials， the effects of harvesting time on their main chemical components were studied. [Result] The stalks of Zhongdan No.9409 harvested in 1/4 milk line stage had the highest nutritive value， and the nutritive value in other harvesting stages had no significant difference. The stalks of Zhongyuandan No.32 harvested in 3/4 milk line stage had the highest nutritive value， and its nutritive value in 1/4 milk line stage was the second， and that in 4/4 milk line stage was the worst. [Conclusion] The best harvesting time of Zhongdan No.9409 was winter-killing time， which was favorable for the accumulation of nutriments in corn grains.

Key words Zhongdan No.9409; Zhongyuandan No.32; Harvesting time; Corn stalks; Chemical components

基金項目 河北省科技計劃項目（11220418）;河北北方學院校級創新團隊項目（CXTD1305）。

作者簡介 閆貴龍 （1962- ），男，河北萬全人，教授，博士，從事動物營養和家禽生產研究。

收稿日期 2014-10-13

玉米是我國北方的主要糧食作物，但隨著人們生活水平的提高，玉米除了部分作為鮮食外，主要作為飼料被利用。然而，無論是玉米籽粒還是玉米秸稈，粗蛋白含量低是其主要缺陷。為此，育種學家們近年來培養出許多蛋白質含量高、質量好的玉米品種，其中中原單32和中單9409是典型代表[1-2]。中原單32是由中國農業科學院原子能利用所選育而成的，其籽粒粗蛋白含量為12.77%，比我國商品玉米粗蛋白含量高4.87個百分點，比美國商品玉米粗蛋白含量高4.37個百分點，秸稈粗蛋白含量為7.8%～10.54%，平均值為9.20%，比普通雜交種秸稈粗蛋白含量增加4.7個百分點[2-3]。中單9409是中國農業科學院作物研究所培育的優質蛋白玉米品種，其籽粒粗蛋白含量為10.2%，賴氨酸含量為0.41%，比普通玉米提高60%以上，粗淀粉含量71.7%，粗脂肪含量3.6%[4-6]。盡管如此，隨著畜牧業生產水平的提高，市場對飼料質量提出了更高要求，目前飼喂全株玉米青貯已成為引領奶牛飼養業的主要趨勢，但中原單32和中單9409作為生產優質玉米青貯原料的品種，其最佳收獲時間尚未見報道。為此，筆者對收獲期對中單9409和中原單32玉米秸稈主要化學成分的影響進行了研究。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 選用目前張家口市玉米生產中種植的優質蛋白玉米品種中單9409和高蛋白玉米品種中單元32作為試驗材料。

1.2 試驗地概況 試驗在河北巡天農業科技有限公司位于宣化縣洋河南鎮的試驗田中進行。該地域土壤pH為（8.19±0.35），有機質含量為（15.69±4.80）g/kg，全氮含量為（0.89±0.31）g/kg，水溶性氮含量為（32.18±13.17）mg/kg，速效磷含量（27.01±7.71）mg/kg，速效鉀含量為（219.89±49.71）mg/kg[7]。

1.3 試驗方法

1.3.1 種植和取樣。在2012年5月至10月進行種植，5月15日采用人工點播的方法播種，種植密度為67 500株/hm2，行距為60 cm，株距為25 cm。播種前于4月20日澆春水，7月7日澆夏水，7月8日施肥，施尿素375 kg/hm2。為了保證品種的純度及特性，全部采用雌雄穗套袋人工授粉，以保證品種各自原有的特征及品質。取樣時以籽粒的成熟度進行，具體按1/4乳線期（蠟熟初期）、3/4乳線期和4/4乳線期或凍死時取樣，具體時間在9月3日至10月8日。每個品種每次采樣1行，每行9～13株。取樣后稱重全株、摘穗后重、穗重和裸穗重，稱重后盡快用鍘草刀切短，晾干，測定干物質含量。

1.3.2 化學成分分析。取風干樣品，測定水分、粗脂肪、粗蛋白、粗灰分、鈣和磷含量[8];按照Van Soest等[9]的方法分析中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）和酸性洗滌木質素（ADL）;按照Xiong等[10]的方法，用淀粉葡萄糖苷酶（Amyloglucosidase，Sigma Cat.No.A-7255）水解、比色測定樣品的總糖含量;水溶性碳水化合物（WSC）含量采用蒽酮比色法進行分析，其樣本前處理方法如下：取風干青貯飼料樣品4 g，加入100 ml蒸餾水，40 ℃下攪拌30 min，過濾。再取該溶液5 ml以蒸餾水稀釋，并定容至50 ml，取最后稀釋液采用蒽酮比色法測定WSC含量[11]。

1.3.3 數據統計與分析。采用SAS統計分析軟件[12]中的廣義線性模型（GLM）進行單因子試驗方差分析。

2 結果與分析

2.1 收獲期對中單9409玉米秸稈主要化學成分的影響

從表1可以看出，NDF和ADF含量均在1/4乳線期顯著（P<0.05）低于其他收獲期，而在3/4乳線期與凍死時這2項指標則均差異不顯著（P>0.05）;ADL含量在3個收獲期間雖然差異不顯著（P>0.05），但表觀值也呈現NDF、ADF含量的變化趨勢。磷和WSC也均以1/4乳線期含量最高，且與其他收獲期差異顯著或極顯著（P<0.01或P<0.05）。粗蛋白和粗灰分含量雖然各收獲期差異不顯著（P>0.05），但表觀值也以1/4乳線期最高。總糖、粗脂肪和鈣含量在各收獲期比較差異也均不顯著（P>0.05），但總糖表觀值在凍死時明顯低于其他收獲期，而粗脂肪的表觀值在1/4乳線期明顯低于其他收獲期。一般而言，隨著籽粒成熟度的提高，即植物老化程度提高，牧草和農作物秸稈的蛋白質含量降低，纖維性物質含量提高，容易利用的營養成分含量降低，消化能減少[13]。中單9409玉米秸稈的粗蛋白和纖維性物質含量雖然沒有完全按照上述規律而變化，但在1/4乳線期纖維性物質含量最少，粗蛋白含量最高，容易被利用的營養成分（如WSC）含量確實也最高。因此，該品種秸稈在1/4乳線期營養價值最高;3/4乳線期和凍死時秸稈的營養價值差別則不明顯。

表1 收獲期對中單9409玉米秸稈主要化學成分含量的影響（以干物質計） %

注：同列不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。

2.2 收獲期對中原單32玉米秸稈主要化學成分的影響

從表2可以看出，NDF、ADF和ADL 的含量雖然各收獲期差異均不顯著（P>0.05），但從表觀值看，3/4乳線期很明顯都低于其他收獲期，而1/4乳線期與4/4乳線期相比，則后者均高于前者。總糖含量與NDF、ADF和ADL 3指標的情況正相反，3/4乳線期總糖含量最高（P<0.05），而其他2個收獲期差異不顯著（P>0.05）。粗灰分和磷含量則以1/4乳線期顯著或極顯著（P<0.01或P<0.05）高于其他收獲期，并隨著籽粒成熟度的提高，粗灰分和磷含量呈減少趨勢。粗蛋白和鈣含量雖然1/4乳線期與3/4乳線期差異不顯著（P>0.05），但1/4乳線期顯著高于4/4乳線期（P<0.05），而且從表觀數值看，也隨籽粒成熟度的提高，粗蛋白和鈣含量逐漸減少。粗脂肪含量雖然各收獲期差異不顯著（P>0.05），但表觀值也呈現隨籽粒成熟度提高而減少的趨勢。WSC含量則以4/4乳線期最高，且與其他收獲期差異顯著（P<0.05），而其他收獲期間差異不顯著（P>0.05）。綜上所述，中原單32玉米秸稈的營養價值以3/4乳線期最高，1/4乳線期次之，4/4乳線期最低。

表2 收獲期對中原單32玉米秸稈主要化學成分含量的影響（以干物質計） %

注：同列不同小寫字母表示差異顯著（P<0.05）。

3 討論與結論

該試驗條件下中單9409品種秸稈在1/4乳線期營養價值最高，其他收獲期營養價值差異不顯著;中原單32品種秸稈在3/4乳線期營養價值最高，1/4乳線期次之，4/4乳線期最差。

該試驗中中原單32玉米秸稈在3/4乳線期NDF、ADF和ADL含量都明顯低于1/4乳線期。造成這種反?，F象的原因可能主要與秸稈中總糖含量的提高有關，因為秸稈組成成分含量相對穩定的情況下，改變其中任何一種成分的含量，都會引起其他成分含量相應地發生改變。3/4乳線期總糖含量為21.60%，可能主要與該玉米品種的遺傳物質有關，如不同玉米品種間蛋白質含量差異高達15%以上[14]，HOC298玉米秸稈在4/4乳線期時WSC含量為24.23%，是3/4乳線期的6.28倍[15]。

該試驗中無論是中單9409品種還是中原單32品種，其秸稈的粗蛋白含量都隨籽粒成熟度提高而減少，這與一般的植物老化規律[13]相一致。

中單9409玉米品種雖然是目前我國育成的數十個優質蛋白玉米的代表品種[1]，但其品種介紹中關于秸稈化學成分含量的內容沒有給予說明[1，4-5，16-17]。該試驗對其秸稈主要化學成分的測定結果無疑讓世人全面了解并充分合理利用這個玉米品種提供了參考。但是，秸稈的賴氨酸含量是否與籽粒一樣具有含量高的特點，還有待進一步探究。

該試驗中中原單32玉米秸稈在3/4乳線期、4/4乳線期粗蛋白含量分別為8.50%和7.96%，這與唐秀芝等和常海宏報道該品種秸稈的粗蛋白含量為7.80%～10.54%[2-3]相一致。

該試驗中中原單32玉米秸稈在3/4乳線期的總糖含量達到21.60%，其作為青貯原料非常有利于加速青貯的發酵進程，提供優質的玉米青貯產品，而且總糖是易消化物質，可使中原單32玉米秸稈的營養價值得到大幅度提高，從而提高動物的生產力。

盡管關于中原單32玉米秸稈的糖含量報道不一，孫云等[18]認為為18.56%，而常海宏和陳建軍等報道為10.5%[2，19]，但該試驗結果證實了中原單32玉米秸稈在3/4乳線期的總糖含量為21.60%，這不僅只是該項指標本身的測定值，而且NDF、ADF和ADL含量的相應變化也充分證實了這一特點。該試驗糖含量的測定結果也彌補了以前報道該品種秸稈糖含量時未給出確切收獲期[2，18-19]的不足。

該試驗中中原單32玉米秸稈的營養價值在3/4乳線期為最高，不僅高于4/4乳線期，也高于1/4乳線期。這一現象與閆貴龍等開展玉米類型和子粒成熟期影響秸稈營養成分與活體外消化率的比較研究時發現中國農大培育的青飼3號玉米品種秸稈隨收獲期的不同營養價值發生變化的情況相一致[20]。該品種秸稈的這一營養價值特點與一般開展全株玉米青貯時以3/4乳線期收獲最佳相吻合[21-22]。這說明中原單32玉米品種不僅籽粒具有高蛋白的優良特點[23]，而且秸稈更符合玉米青貯生產的需要。

該試驗中中單9409玉米品種籽粒成熟度達到1/4乳線期、3/4乳線期和凍死時的時間分別為9月3日、9月23日和10月8日。該玉米品種秸稈的營養價值在1/4乳線期最高，但此時收獲秸稈營養價值雖然最高，但全株生物產量、籽粒產量（以干物質計）卻低于3/4乳線期和凍死時，同時也浪費了此后30多d適宜生長的氣溫條件。因此，鑒于該試驗得出該品種秸稈在3/4乳線期和凍死時營養價值沒有顯著差異的結果，建議其在凍死時收獲更為適宜，更有利于籽粒中營養物質的積累。

參考文獻

[1]王國峰，李桂金，王占文，等.特殊用途玉米新品種——“高油 115”及“中單 9409”[J].內蒙古農業科技，2000（2）：34-35.

[2] 常海宏.青飼王——中原單32號[J].種子科技，2003（2）：119-120.

[3] 唐秀芝，張維強，任繼明，等.糧飼兼用玉米中原單32號的育成與推廣[J].核農學報，2001，15（6）：360-364.

[4] 田清震.優質蛋白玉米新品種——中單9409[J].中國農業信息，2003（8）：5.

[5] 杜啟星，田柿如，王海龍.優質蛋白玉米中單9409[J].河北農業，1998（2）：17.

[6] 王繼紅，王吉紅，宋加文.優質蛋白玉米中單9409制種高產技術[J].中國種業，2002（11）：22.

[7] 王激清，李君，劉社平.冀西北地區農田土壤養分現狀、變化與評價[J].干旱區資源與環境，2010，24（8）：158-163.

[8] 楊勝.飼料分析及飼料質量檢測技術[M].北京：中國農業大學出版社，1993：17-23，27-35.

[9] VAN SOEST P J，ROBERTSON J B，LEWIS B A.Methods for dietary fiber，neutral detergent fiber，and nonstarch polycarbohydratess in relation to animal nutrition[J].J Dairy Sci，1991，74：3583-3597.

[10] XIONG Y，BARTLE S J，PRESTON R L.Improved enzymatic method to measure processing effects and starch availability in sorghum grain[J].J Animal Sci，1990，68：3861-3870.

[11] 寧開桂.實用飼料分析手冊[M].北京：中國農業科技出版社，1993：52，83-89.

[12] SAS.SAS/STAT Users Guide （Release 8.2） [M].SAS Inst Inc，Cary，NC，1999.

[13] KELLEMS R O，CHURCH D C.Livestock feeds and feeding[ M].Upper Saddle River N J：Prentice Hall，2002：126-127，153-157.

[14] CLIQUET J B，DELENS E，MARIOTTI A.C and N mobilization from stalk and leaves during kernel filling by C and N tracing in Zea mays L[J].Plant Physiology，1990，94（4）：1547-1553.

[15] 閆貴龍，孟慶翔，陳紹江.高油298玉米秸稈的適宜收獲期及其營養價值比較[J].畜牧獸醫學報，2006，37（3）：250-256.

[16] 楊新志，李彥玲.優質蛋白玉米中單 9409[J].河南科技，2000（3）：15.

[17] 石德權，郭珍.優質蛋白玉米中單9409的選育和利用[J].作物雜志，1999（6）：12-13.

[18] 孫云，李寧生，吳新民，等.優質糧飼兼用型玉米品種中原單32高產制種技術[J].中國種業，2003（6）：36.

[19] 陳建軍，胡廣民，高巖.優質高產青貯玉米——中原單32號[J].現代化農業，2003（8）：11-12.

[20] 閆貴龍，孟慶翔，陳紹江.玉米類型和子粒成熟期影響秸稈營養成分與活體外消化率的比較研究[J].動物營養學報，2005，17（3）：50-55.

[21] LEASK W C，DAYNARD T B.Dry matter yield， in vitro digestibility，percent protein，and moisture of corn stover following grain maturity[J].Can J Plant Sci，1973，53：515-522.

[22] WIERSMA D W，CHARTER P R，LBRECHT K A，et al.Kernel milk line stage and corn forage yield，quality and dry matter content[J].J Prod Agric，1993（6）：94.

[23] 趙建華，王玉明，張一波，等.高蛋白、高產優質糧飼兼用玉米新品種——中原單32號[J].內蒙古農業科技，2002（S1）：86.