全株玉米青貯收獲時期和留茬高度研究

王麗學，霍文娟，劉景喜，潘振亮，陳龍賓，韓 靜，馮 婧，孟繁瑞

（1.天津市畜牧獸醫(yī)研究所，天津300381；2.天津市畜禽健康養(yǎng)殖技術(shù)工程中心，天津300381）

全株玉米青貯收獲時期和留茬高度研究

王麗學1，2，霍文娟1，2，劉景喜1，2，潘振亮1，2，陳龍賓1，2，韓 靜1，2，馮 婧1，2，孟繁瑞1，2

（1.天津市畜牧獸醫(yī)研究所，天津300381；2.天津市畜禽健康養(yǎng)殖技術(shù)工程中心，天津300381）

適時合理收獲是進行全株玉米青貯的重要環(huán)節(jié)之一。結(jié)合天津地區(qū)全株玉米的收獲現(xiàn)狀，在奶牛場收獲全株玉米過程中采用裂區(qū)試驗設(shè)計，對不同收獲時期和留茬高度下青貯前玉米進行產(chǎn)量測定和營養(yǎng)成分分析。結(jié)果表明，隨著收獲期延長，全株玉米在74，78 d的鮮物質(zhì)量趨于穩(wěn)定，顯著高于70 d，干物質(zhì)量、干物質(zhì)含量及干物質(zhì)中淀粉、NDF和ADF含量顯著增加，粗蛋白含量顯著降低；隨著留茬高度增加，全株玉米干物質(zhì)量下降但差異不顯著，鮮物質(zhì)量和干物質(zhì)中NDF，ADF含量顯著降低，干物質(zhì)含量及干物質(zhì)中粗蛋白和淀粉含量顯著增加。根據(jù)總隸屬函數(shù)比較，最終確定以24 cm留茬高度為佳，但收獲期應(yīng)適當延長至乳熟末期或蠟熟期。

全株玉米青貯；收獲時期；留茬高度；天津

全株玉米青貯營養(yǎng)豐富、適口性好、易消化且保存期長，可提高奶牛產(chǎn)奶量，減少疾病發(fā)生，同時可實現(xiàn)一年四季均衡供應(yīng)，保障奶業(yè)健康快速可持續(xù)發(fā)展，是目前我國奶牛養(yǎng)殖重要的優(yōu)質(zhì)粗飼料來源[1-5]。全株玉米的生物產(chǎn)量和青貯品質(zhì)的高低除與品種特性直接相關(guān)外，與其收獲時期和留茬高度的控制也密切相關(guān)。有研究報道，全株玉米收獲最佳時期為玉米灌漿期開始至玉米乳熟后期（1/2～3/4乳線期）[6-7]；也有研究表明，奶牛飼喂成熟度較高的全株玉米青貯可增加其干物質(zhì)消化率[8-9]，乳熟后期和蠟熟期收獲制作青貯組成的奶牛日糧的主要營養(yǎng)成分消化率均高于乳熟前期[8]；朱慧森等[10]綜合考慮養(yǎng)分含量與產(chǎn)量等對青貯玉米收獲期進行研究，結(jié)果表明，青貯玉米宜在蠟熟期收獲，可以通過干物質(zhì)含量和干物質(zhì)產(chǎn)量簡單地確定青貯玉米適宜收獲時期。因此，一般要求全株玉米在含水量65%～75%時[11-12]（籽粒乳熟后期，至蠟熟初期收獲[13]。

全株玉米留茬過低會夾帶泥土進而引起青貯腐敗，且其根部粗纖維含量過高、消化率低會降低奶牛采食量；留茬過高一方面會降低產(chǎn)量，影響經(jīng)濟效益，另一方面對耕種會有影響。相關(guān)研究表明，一般留茬高度控制在15 cm以上為好，同時也需要考慮地面平整情況和全株玉米干物質(zhì)含量[7]。

天津市作為我國奶業(yè)主產(chǎn)區(qū)之一，目前規(guī)模奶牛場和奶牛養(yǎng)殖小區(qū)已經(jīng)普及全株玉米青貯的應(yīng)用，現(xiàn)階段在保證青貯玉米高產(chǎn)的同時，對青貯品質(zhì)也提出了更高的要求。劉景喜等[14]曾對天津市包括寧河縣、寶坻區(qū)、大港區(qū)3區(qū)縣的6個青貯窖、每窖4個不同使用時間縱切面上的5個代表點全株玉米青貯營養(yǎng)價值進行評價，結(jié)果表明，天津地區(qū)全株玉米青貯干物質(zhì)含量為221.717 g/kg，這與全株玉米青貯最佳干物質(zhì)含量（25%～35%）還存在一定差距。

筆者在奶牛場全株玉米青貯收獲過程中設(shè)計試驗，對全株玉米青貯前生物產(chǎn)量、干物質(zhì)及養(yǎng)分進行檢測，同時增加了留茬高度的設(shè)計，旨在為天津地區(qū)合理生產(chǎn)和利用全株玉米青貯提供借鑒和指導(dǎo)。

1 材料和方法

1.1 試驗區(qū)域基本概況

試驗于2013年在天津市西青區(qū)大寺鎮(zhèn)農(nóng)田進行。區(qū)域內(nèi)地勢平坦、肥力中上且較均勻，前茬作物為冬小麥。玉米品種為巡天969，播種時間2013年6月10日，公頃播60 000株。

1.2 樣品采集和指標分析

分別于2013年8月19，23，27日（奶牛場收獲區(qū)域內(nèi)全部玉米制作青貯），即播種后70，74，78 d進行全株玉米樣品采集。樣地內(nèi)采用裂區(qū)試驗設(shè)計，不同收獲期（70，74，78 d）為主區(qū)，不同刈割留茬高度（距離地面的高度12，24，36，48 cm）為副區(qū)。根據(jù)各留茬高度隨機收獲全株玉米5株，作為5個重復(fù)，經(jīng)鍘刀切碎，分別稱單株鮮質(zhì)量，后直接置于鼓風干燥箱中105℃殺青2 h，85℃烘至恒質(zhì)量，記錄其單株干質(zhì)量，計算其干物質(zhì)含量，根據(jù)單株鮮質(zhì)量和單株干質(zhì)量折算公頃鮮物質(zhì)量和公頃干物質(zhì)量。

烘干至恒質(zhì)量的全株玉米樣品粉碎后進行粗蛋白、淀粉、粗灰分、中性洗滌纖維（Neutral Detergent Fiber，NDF）和酸性洗滌纖維（Acid Detergent Fiber，ADF）含量的分析。粗蛋白含量采用凱氏定氮法測定，淀粉含量采用蒽酮比色法測定[15]，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量采用Van Soest方法進行測定。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

數(shù)據(jù)分析和圖表制作分別由IBMSPSS statistics 20.0和Microsoft Excel 2010軟件完成，數(shù)據(jù)均以“均值±標準差”表示。通過方差分析（Two-way ANOVA）對全株玉米生物產(chǎn)量和養(yǎng)分含量等指標在主效應(yīng)（收獲時期和留茬高度）間的差異進行分析，并用HSD對各項指標進行多重比較分析（P＜0.05）。

隸屬函數(shù)[16-18]計算如下。

式中，X為全株玉米某一指標測定值，Xmax和Xmin分別表示某一指標測定的最大值和最小值，U（X）和U（X）反分別表示指標X的隸屬函數(shù)和反隸屬函數(shù)。一般情況下，全株玉米鮮物質(zhì)量、干物質(zhì)量、干物質(zhì)含量、粗蛋白含量、淀粉含量與其產(chǎn)量和品質(zhì)呈正相關(guān)時，其隸屬函數(shù)運用公式（1）計算，而灰分、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量與其產(chǎn)量和品質(zhì)呈負相關(guān)時，其隸屬函數(shù)運用公式（2）進行定量轉(zhuǎn)換，上述所有指標的隸屬函數(shù)之和即可作為評價全株玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的綜合指數(shù)。

2 結(jié)果與分析

全株玉米收獲的3個時期70，74，78 d在生育期上分別處于1/4，1/3和1/2乳線期。

2.1 不同收獲時期和留茬高度全株玉米生物產(chǎn)量的變化

表1 收獲時期和留茬高度及二者交互效應(yīng)對全株玉米生物產(chǎn)量和養(yǎng)分含量的方差分析

經(jīng)方差分析結(jié)果表明，不同收獲期和留茬高度全株玉米的鮮物質(zhì)量之間顯著性分別達到顯著（P＜0.05）和極顯著（P＜0.001）水平，但二者交互效應(yīng)對其影響未達顯著水平；而干物質(zhì)量僅在不同收獲時期表現(xiàn)出極顯著差異（P＜0.001）（表1）。

由表2，3，4可知，隨著收獲期的延遲，全株玉米鮮物質(zhì)量表現(xiàn)為78 d高于74 d，但差異未達顯著水平，二者均顯著高于70 d，干物質(zhì)量和干物質(zhì)含量表現(xiàn)為78 d＞74 d＞70 d，其差異均達顯著水平。隨著留茬高度的增加，全株玉米鮮物質(zhì)量呈下降趨勢，除12，24 cm差異不顯著外其余處理均達顯著水平；干物質(zhì)量雖亦表現(xiàn)出下降趨勢，但差異均未達顯著水平；干物質(zhì)含量表現(xiàn)為上升趨勢，其中，48 cm與12，24 cm間差異達顯著水平。

表2 不同收獲時期和留茬高度全株玉米的鮮物質(zhì)量 t/hm2

表3 不同收獲時期和留茬高度全株玉米的干物質(zhì)量 t/hm2

表4 不同收獲時期和留茬高度全株玉米干物質(zhì)含量 %

2.2 不同收獲時期和留茬高度全株玉米營養(yǎng)成分的變化

試驗所測營養(yǎng)成分包括粗蛋白、淀粉、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維，均以干物質(zhì)為基礎(chǔ)。經(jīng)方差分析表明，不同收獲期全株玉米的粗蛋白、淀粉、NDF和ADF含量變化均達極顯著水平；不同留茬高度除粗蛋白含量變化達顯著水平（P＜0.05）外，淀粉、NDF和ADF含量變化均達極顯著水平（P＜0.01）；而二者交互作用下僅NDF含量變化達顯著水平（P＜0.05）（表1）。

表5 不同收獲時期和留茬高度全株玉米干物質(zhì)中粗蛋白含量 %

表6 不同收獲時期和留茬高度全株玉米干物質(zhì)中淀粉含量 %

表7 不同收獲時期和留茬高度全株玉米干物質(zhì)中中性洗滌纖維含量 %

表8 不同收獲時期和留茬高度全株玉米干物質(zhì)中酸性洗滌纖維含量 %

由表5，6，7，8可知，隨著收獲期的延長，全株玉米淀粉、NDF和ADF含量均顯著增加，而粗蛋白含量則顯著降低。隨著留茬高度的增加，粗蛋白含量呈增加趨勢，其中，36，48 cm顯著高于12 cm；淀粉含量亦呈增加趨勢，其中，除24 cm與12，36 cm之間無顯著差異外，其余差異均達顯著水平；NDF和ADF含量呈下降趨勢，其中，除36 cm與48 cm之間無顯著差異外，其余差異均達顯著水平。

2.3 對全株玉米不同收獲時期和留茬高度的綜合評價

以隸屬函數(shù)對不同收獲時期和留茬高度進行綜合評價，結(jié)果表明，隸屬函數(shù)隨著收獲期的延長呈上升趨勢，但差異未達顯著水平；而隨著留茬高度的增加，除36 cm與24，48 cm無顯著差異外，其余處理間差異均達顯著水平（表9）。

表9 不同收獲時期和留茬高度全株玉米隸屬函數(shù)分析

3 結(jié)論與討論

3.1 全株玉米收獲時期

適時收獲是獲取全株玉米生物最大產(chǎn)量和最高營養(yǎng)價值的關(guān)鍵[13]。植株含水量和干物質(zhì)含量是2個相對應(yīng)的量，是確定青貯玉米收獲適期的重要指標，對產(chǎn)量和青貯飼料品質(zhì)有重要影響[19]。一般認為，全株玉米宜在含水量65%～75%時收獲[11]，也就是籽粒乳熟后期（1/2～3/4乳線期）[6-7]至蠟熟初期收獲[13]。本研究結(jié)果表明，隨著收獲期延長，全株玉米鮮物質(zhì)量趨于穩(wěn)定，干物質(zhì)量、干物質(zhì)含量及干物質(zhì)中淀粉、NDF和ADF含量顯著增加，粗蛋白含量顯著降低，根據(jù)隸屬函數(shù)比較，以78 d（1/2乳線期）收獲為宜，但其含水量仍在75%以上，這與劉景喜等[14]對天津市全株玉米青貯進行的調(diào)查研究結(jié)果（青貯后含水量78%左右）基本一致，說明天津地區(qū)在制作全株玉米青貯的過程中收獲時期含水量控制較差是影響其品質(zhì)的主要問題之一。

分析其原因，可能有如下幾點：收獲時正值雨季，降水對全株玉米含水量存在一定的影響；品種如糧用型、糧飼兼用型和飼用型之間存在一定差異；收獲時期雖達到鮮物質(zhì)量最大化，但營養(yǎng)品質(zhì)未達到制作優(yōu)質(zhì)青貯的理想水平。其中，氣候因素雖有影響但不是主要因素，且難以規(guī)避；品種和收獲時期是主要且可控因素。

3.2 全株玉米留茬高度

隨著留茬高度增加，全株玉米干物質(zhì)量變化不大，鮮物質(zhì)量和干物質(zhì)中NDF，ADF含量顯著降低，干物質(zhì)含量及干物質(zhì)中粗蛋白和淀粉含量顯著增加，總隸屬函數(shù)顯著增加，這與相關(guān)報道數(shù)據(jù)基本一致[7]。但根據(jù)本試驗綜合考慮，以24 cm留茬最佳，因為通過總隸屬函數(shù)比較，36 cm與24 cm無顯著差異，48 cm雖顯著高于24 cm，但留茬過高會影響后茬作物種植。

3.3 天津市制作優(yōu)質(zhì)全株玉米青貯的建議

結(jié)合本研究數(shù)據(jù)結(jié)果，筆者建議天津地區(qū)全株玉米青貯收獲時期應(yīng)該適當延長，其留茬高度在24 cm左右較為適宜。為避免種植者在產(chǎn)量收益上受到影響，建議在用全株玉米作青貯的區(qū)域，首先，可適當增加其種植密度，推遲收獲期至乳熟末期和蠟熟期，可保持甚至增加原有收獲方式下的鮮物質(zhì)量。有研究表明，玉米整株利用的經(jīng)濟效益顯著高于完熟期收獲籽粒的經(jīng)濟效益[20]。針對天津地區(qū)的實際情況，可以考慮奶牛場與種植戶在種植前即達成協(xié)議，按全株玉米青貯的要求選擇品種并配以相應(yīng)的栽培管理方式，一方面可保障生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)玉米青貯，另一方面也保障了種植戶的效益。其次，全株玉米收獲時的留茬高度宜由原來的10～12 cm適當提高至20 cm以上，可以在不影響全株玉米鮮物質(zhì)量的同時提高其綜合營養(yǎng)價值。

［1］李德鋒，姜義寶，付楠，等.青貯玉米品種比較試驗[J].草地學報，2013，21（3）：612-617.

［2］張曉慶，穆懷彬，侯向陽，等.我國青貯玉米種植及其產(chǎn)量與品質(zhì)研究進展[J].畜牧與飼料科學，2013，34（1）：54-57，59.

［3］蔣萬，謝鐵娜，周玉香.不同青貯玉米品種的生物產(chǎn)量及青貯料品質(zhì)分析[J].黑龍江畜牧獸醫(yī)，2012（21）：77-79.

［4］于程，胡文河.不同類型青貯玉米生長發(fā)育及產(chǎn)量和品質(zhì)比較[J].農(nóng)業(yè)工程，2012，2（4）：62-64.

［5］陶更，許慶芳.玉米青貯技術(shù)現(xiàn)狀 [J].山西農(nóng)業(yè)科學，2013，41（12）：1416-1420.

［6］邵鳳武，趙居生，王春敏，等.青貯玉米不同生育期營養(yǎng)成分、生物產(chǎn)量和適宜收獲期研究 [J].天津農(nóng)業(yè)科學，2007，13（4）：26-29.

［7］賀忠勇，陳萬發(fā).青貯玉米的種植及其在奶牛生產(chǎn)中的應(yīng)用[J].中國奶牛，2013（7）：61-63.

［8］曲永利，苗樹君，楊柳.不同收獲期青貯玉米對奶牛瘤胃部分指標和消化率的影響[J].中國牛業(yè)科學，2009，35（3）：6-10.

［9］R M D.effects on fiber and starch digestion by dairy cows[J].US DairyForage Research，2002，5：86-92.

［10］朱慧森，鄒新平，玉柱，等.青貯玉米生產(chǎn)性能對收獲期的響應(yīng)及收獲指數(shù)的探討 [J].畜牧獸醫(yī)學報，2015，46（8）：1375-1382.

［11］朱霞，楊文鈺，任萬君.糧飼兼用型玉米全株飼用營養(yǎng)價值及其調(diào)控[J].草業(yè)學報，2005，24（5）：92-98.

［12］趙新梅，董寬虎，姜玉鎖.凋萎對飼用玉米青貯效果的影響[J].山西農(nóng)業(yè)科學，2007，35（7）：48-50.

［13］田宏，熊海謙，熊軍波，等.采用主成分分析和隸屬函數(shù)法綜合評價14份青貯玉米品種的生產(chǎn)性能 [J].江西農(nóng)業(yè)大學學報，2015，37（2）：249-259.

［14］劉景喜，潘振亮，周娟，等.天津市全株玉米青貯營養(yǎng)成分評定[J].中國奶牛，2012（2）：14-17.

［15］郭冬生，彭小蘭.蒽酮比色法和酶水解法兩種淀粉測定方法的比較研究 [J].湖南文理學院學報：自然科學版，2007，19（3）：34-37.

［16］Usama Mohamed Mohamed Ghazy.Modifications of evaluation index and subordinate function formulae to determine superiority of mulberry silkworm crosses[J].The Journal of Basic&Applied Zoology，2014，67：1-9.

［17］馮云超，于志江，霍仕平，等.37個玉米品種耐低氮能力潛勢分析[J].華北農(nóng)學報，2014，29（增刊）：310-317.

［18］鄭強卿，陳奇凌，李銘，等.隸屬函數(shù)法綜合評價灌溉量對駿棗水分利用率及果實品質(zhì)影響[J].中國農(nóng)學通報，2014，30（28）：204-209.

［19］徐國英，李培良，王桂彩.青飼青貯玉米收獲適期研究[J].山西農(nóng)業(yè)科學，1990（3）：11-14.

［20］楊海濤，田東祥，趙久然，等.基于產(chǎn)量和經(jīng)濟效益分析的青貯玉米：京科青貯516的利用與模式研究 [J].中國農(nóng)學通報，2009，25（21）：152-155.

Study on Harvesting Time and Stubble Height in the Harvesting Process of Whole-plant Corn Silage

WANG Li-xue1，2，HUO Wen-juan1，2，LIU Jing-xi1，2，PAN Zhen-liang1，2，CHEN Long-bin1，2，HAN Jing1，2，F(xiàn)ENG Jing1，2，MENG Fan-rui1，2
（1.Tianjin Animal Husbandry and Veterinary Research Institute，Tianjin 300381，China；2.Tianjin Technology and Engineering Center of Livestock and Poultry Healthy Breeding，Tianjin 300381，China）

Harvesting in the optimal time is one of the important processes in the whole-plant corn silage.Considered the current situation of whole-plant corn harvesting in Tianjin,the study designed an experiment including different harvesting times（70,74,78 d）and different stubble heights（12,24,36,48 cm）.In the experiment,the whole-plant corn yield was measured，and the dry matter,crude protein,starch,ADF and NDF content were analyzed.The results showed that with the extension harvesting time,the fresh yield of whole-plant corn increased and then remained at a stable level at 74,78 d,dry yield,dry matter content and the starch,NDF and ADF content increased significantly,while crude protein content decreased significantly.With the increased stubble height,the dry yield of whole-plant corn decreased,but the difference did not reach the significant level,fresh yield,NDF and ADF content reduced significantly,while dry matter,crude protein and starch content increased significantly.According to the total subordinate function comparison,finally confirmed that 24 cm stubble height was better,but the harvesting time should be appropriately extended to the end of milk ripeness or ripening period.

whole-plant corn silage;harvesting time;stubble height;Tianjin

S816.5＋3

A

1002-2481（2016）05-0609-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.05.10

2016-02-03

天津市科技支撐計劃重點項目（13ZCZDNC00800）

王麗學（1983-），女，內(nèi)蒙古寧城人，助理研究員，主要從事草業(yè)科學研究工作?；粑木隇橥ㄐ抛髡?。