十個玉米品種在廣州種植和青貯的潛力研究

施清平，徐趙紅，張建國

(華南農業大學草業科學系，廣東省草業工程技術研究中心，廣東 廣州 510642)

十個玉米品種在廣州種植和青貯的潛力研究

施清平，徐趙紅，張建國*

(華南農業大學草業科學系，廣東省草業工程技術研究中心，廣東 廣州 510642)

為篩選適宜在廣州種植的青貯玉米品種，采用隨機區組設計種植和袋裝青貯的方法，研究了10個玉米品種(京科青貯301、農大108、贛單2、大豐3、宜黃單4、雅玉8、先玉335、鄭單958、雅玉26、華玉8)的種植和青貯潛力。結果表明，1)品種間全株干物質產量(P<0.05)和消化率(P<0.01)差異顯著，參試品種均超過對照品種華玉8，其中雅玉8的干物質產量最大，達14.30 t/hm2；京科青貯301干物質消化率最高，達78.15%。品種間的相對飼用價值呈現顯著差異(P<0.05)，京科青貯301的相對飼用價值為123.52，比對照高17.90%(P<0.05)，鄭單958、贛單2、先玉335、雅玉8、農大108不同程度地高于對照。2)品種間的干物質、粗灰分和無氮浸出物含量差異顯著(P<0.05)，各品種干物質含量比對照均有不同程度的提高，雅玉26、大豐3、雅玉8干物質含量均達到40%；雅玉26、大豐3、農大108和雅玉8的無氮浸出物含量較高，分別達到65.31% DM、63.94% DM、63.38% DM和62.17% DM。品種間的粗蛋白、粗脂肪和粗纖維含量均無顯著差異(P>0.05)。3)玉米品種間植株附著的乳酸菌和霉菌差異顯著(P<0.05)，鄭單958的乳酸菌數達106cfu/g FM，高于其他品種。4)各玉米品種青貯后的pH值、乳酸和丙酸含量差異顯著(P<0.05)，對照華玉8的pH值最低為3.63，雅玉8的pH值最高，達4.22；對照華玉8的乳酸含量最高，達9.16% DM。丁酸含量差異不顯著(P>0.05)，但雅玉8和鄭單958沒有檢測到。各品種青貯的NH3-N/TN含量差異極顯著(P<0.01)，雅玉8、鄭單958和大豐3分別為8.81%、10.04%和10.61%，至少比對照低13.39%。綜合各品種全株干物質產量、營養價值和青貯效果，雅玉8在廣州地區種植作青貯飼料利用更有潛力。

青貯；發酵品質；營養成分；全株玉米

隨著國家對農業結構深入調整，糧改飼和種養結合模式試點工作的開展，需要大批種質資源和代表品種來促進糧食、經濟作物、飼草料三元種植結構協調發展。而國家又加大力度支持建設奶牛、肉牛、肉羊標準化規模養殖場(小區)，實施畜禽良種工程，加快推進規模化、集約化、標準化畜禽養殖，這不僅增強了畜牧業競爭力，也加大了對草牧業資源的需求，各種優良飼草料品種選育與引種工作將再次受到重視。

2013年末，廣東省牛存欄238.19萬頭，山羊存欄39.34萬只[1]，對青貯飼料的需求比較大。玉米(Zeamays)秸稈或全株玉米是一種較好的青貯原料，但玉米并不是廣東省的優勢糧食作物[2]，專用飼用玉米品種更是很少投入生產。2013年末，廣東省玉米(主要是甜玉米品種)種植面積只有176646.67 hm2，收獲籽粒總產81.62萬t[1]。玉米秸稈和全株玉米基本上是廣東省畜牧行業各農場特別是奶牛場的青貯原料。目前，南方大型牛場，特別是奶牛養殖場的青貯玉米缺口很大[3]。因此，篩選并種植一些高產并具有較高營養成分和優良青貯品質的青貯玉米品種對畜牧企業來說會產生重要的經濟效益。本研究比較了各地優勢飼用玉米品種在廣州地區試種的全株產量、營養成分和青貯發酵品質，以期篩選出優勢品種，以滿足廣東畜牧業對全株玉米青貯原料的需要。

1 材料與方法

1.1 供試品種

品種選用京科青貯301、農大108、贛單2、大豐3、宜黃單4、雅玉8、先玉335、鄭單958、雅玉26、華玉8等10個品種，其中華玉8為本地對照種。

1.2 試驗地概況

試驗地位于華南農業大學寧西基地(廣州，增城)，屬亞熱帶季風氣候。年平均氣溫21.6 ℃，最熱為7月，月平均氣溫29.4 ℃，極端最高氣溫38.6 ℃；最冷為1月，月平均氣溫13.3 ℃，極端最低氣溫-1.9 ℃。全年≥0 ℃積溫7910.9 ℃，年平均降水量為1967.8 mm，年平均太陽輻射值為4367.2～4597.3 MJ/m2，年平均日照時數為1707.2 h。11月下旬至次年2月中旬可能出現霜凍。試驗區土壤類型為水稻土，土壤基礎肥力為有機質11.40 g/kg，全氮1.03 g/kg，全磷0.40 g/kg，全鉀12.84 g/kg，速效氮79.42 mg/kg，速效磷9.74 mg/kg，速效鉀52.58 mg/kg，pH值為5.20。

1.3 種植管理

小區設置采取隨機區組設計，共3個重復。小區面積1.25 m×4 m。每小區設2行，行距62.5 cm，共28穴，穴距28.6 cm。試驗地共5 m寬，起4壟，畦距1.25 m。于2014年4月17日種植，穴播每穴3粒種子，待4葉后定苗，每穴留1株。播種后做好鼠害預防措施，利用殺鼠劑(溴敵隆)拌餌投放在溝內。播種前，化學除草一次，施有機底肥(雞鴨糞)9600 kg/hm2。3葉間苗補缺后追施苗肥(10%)。7葉施拔節肥(60%)，14葉施穗肥(30%)。化肥為N∶P2O5∶K2O=15∶6∶15的復合肥，1050 kg/hm2。所有材料于2014年7月21日收獲完畢。將各小區收獲的全株玉米采集樣品后帶回實驗室，切短至20～30 mm，混合均勻后備用。

1.4 青貯

每個小區取200 g切短的原料，裝入30 cm×20 cm的聚乙烯青貯袋中，用真空打包機(綠葉DZ-280/2SD, 深圳市旭田包裝機械有限公司)抽真空后密封,于暗處室溫貯藏60 d后，分析其青貯發酵品質。

1.5 分析方法

取切短樣品200 g左右裝入信封袋，采用70 ℃烘箱干燥法[4]，測定全株玉米初水分含量，之后粉碎過0.38 mm孔徑篩，測營養成分。株高：收獲前，各小區取10株測株高。莖粗：收獲前，每小區取10株測中部節間下1/3大徑。產量：蠟熟期，每個小區選取3株，測定留茬5 cm的全株重量并計算鮮草產量和干物質產量。干物質(DM)含量采用烘干法測定[4]；粗蛋白含量采用凱氏定氮法[4](凱式定氮儀KDN-103F，上海纖檢儀器有限公司)測定；粗脂肪含量采用乙醚提取法[5]測定(SLF-06，杭州托普儀器有限公司)；粗灰分含量采用灼燒法測定[4]；粗纖維含量采用改進的濾袋分析法[6]測定(ANKOM A-200i，北京安科博瑞科技有限公司)；無氮浸出物含量通過公式計算所得[4]：無氮浸出物%=100%-吸附水%-粗灰分%-粗蛋白%-粗脂肪%-粗纖維%，其中吸附水含量為烘干法[4]測得的風干物樣品所含水分。干物質消化率采用纖維素酶人工消化試驗法測定[7]。

相對飼用價值(relative feed value, RFV)由以下公式計算得出[8]：RFV=DMI (% BW)×DDM (% DM)/1.29，式中：DMI為粗飼料干物質的隨意采食量，單位為% BW(體重)；DDM為可消化的干物質，單位為% DM。DMI與DDM的預測模型分別為：DMI (% BW)=120/NDF (% DM)；DDM (% DM)=88.9-0.779×ADF (% DM)；NDF和ADF均通過濾袋分析法測得[6]。

在與濟南市公安機關進行溝通后，5月28日，七兵堂42人的“反恐處突突擊隊”正式開始在濟南火車站執行巡邏任務，這是全國成立的首家民間反恐專門組織。

乳酸菌、好氣性細菌、酵母菌和霉菌數量分別采用MRS瓊脂培養基、營養瓊脂培養基和馬鈴薯葡萄糖瓊脂培養基計數[9]。乳酸菌在厭氧條件下(YQX II型厭氧箱，上海新苗醫療器械制造有限公司)37 ℃培養2～3 d；好氣性細菌、酵母菌和霉菌在有氧條件下37 ℃培養2～4 d。

青貯發酵品質分析：在青貯袋開封后，取20 g混勻的青貯飼料放入聚乙烯塑料封口袋中，加入80 mL蒸餾水，置于4 ℃冰箱里浸泡18 h后過濾，用pH計(PHS-3C，上海鵬順科學儀器有限公司)測定浸提液pH值。氨態氮(ammonia nitrogen, NH3-N)含量用凱氏定氮儀直接蒸餾測定。有機酸含量采用島津高效液相色譜儀測定：浸提液加入少量陽離子交換樹脂，在12000 r/min下離心3 min后，0.45 μm微孔濾膜過濾后測定乳酸、乙酸、丙酸、丁酸含量。色譜條件：色譜柱(RSpak KC-811, 昭和電氣)，流動相為3 mmol/L的高氯酸溶液，流速1 mL/min，柱溫60 ℃，檢測器為SPD-20A紫外檢測器，檢測波長210 nm。

1.6 數據分析

采用Excel 2007和SPSS 17.0軟件對數據進行統計及相關數據分析。采用單因素方差分析對全株玉米產量、營養價值、青貯指標(pH值、有機酸等)進行檢驗，用Duncan法對平均值進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同品種玉米產量、消化率及飼用價值

不同品種株高、莖粗、產量、消化率和飼用價值結果如表1所示。品種間株高差異極顯著(P<0.01)，雅玉26、宜黃單4、雅玉8和先玉335顯著高于其他品種(P<0.05)。品種間莖粗差異顯著(P<0.05)，雅玉8莖稈最粗，顯著粗于農大108、大豐3、先玉335、鄭單958、雅玉26和華玉8(P<0.05)，但與京科青貯301、贛單2和宜黃單4不顯著(P>0.05)。在蠟熟期，品種間全株干物質產量差異顯著(P<0.05)，參試品種均超過對照品種華玉8，其中雅玉8增產最多，達114.71%，其次增產較高的還有宜黃單4、農大108、雅玉26和鄭單958，增產超過23%。品種間的干物質消化率差異極顯著(P<0.01)，對照華玉8為67.74%，其他品種比對照都有不同程度的提高，最高的是京科青貯301為78.15%，比對照高15.37%。品種間的相對飼用價值呈現顯著差異(P<0.05)，對照華玉8的相對飼用價值為104.77，京科青貯301的相對飼用價值為123.52，比對照高17.90%，鄭單958、贛單2、先玉335、雅玉8、農大108的相對飼用價值不同程度地高于對照；宜黃單4、大豐3和雅玉26比對照分別低1.22%、2.56%、6.16%。

表1 不同品種玉米株高、莖粗、產量及飼用價值

注：數據為平均值±標準誤；同列數據間不同小寫字母表示在P<0.05水平上品種間差異顯著。“**”表示項目品種間差異在P<0.01水平上顯著，“*”表示項目在P<0.05水平上差異顯著，“NS”表示項目在P<0.05水平沒有顯著性。下同。

Note: Value is mean±standard error. The different letters within the same column mean the significant differences atP<0.05. “**” meansP<0.01; “*” meansP<0.05; “NS” means not significant differences. The same below.

2.2 不同品種全株玉米營養成分

各玉米品種干物質、粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、粗灰分、無氮浸出物含量見表2。品種間的干物質含量差異顯著(P<0.05)，對照華玉8的干物質含量為27.04%，其他品種比對照均有不同程度的提高，雅玉26、大豐3、雅玉8干物質含量均達到40%。雖然品種間的粗蛋白、粗脂肪和粗纖維的含量均無顯著差異(P>0.05)，但是贛單2、雅玉8和宜黃單4的粗蛋白含量分別比對照多14.24%、13.72%和12.69%。品種間的粗灰分和無氮浸出物含量差異顯著(P<0.05)，對照華玉8的無氮浸出物含量較低，為58.61%，除贛單2外的其他品種較對照均有不同程度的增加，雅玉26、大豐3、農大108和雅玉8表現最好，分別達到65.31%、63.94%、63.38%和62.17%，分別比對照高11.43%、9.09%、8.14%和6.07%。

2.3 不同品種玉米植株微生物組成

各玉米品種青貯前植株附著微生物組成情況見表3，乳酸菌和霉菌差異顯著(P<0.05)，鄭單958的乳酸菌數顯著高于除對照外的其他品種，對照品種和京科青貯301的霉菌數顯著低于大豐3和先玉335之外的其他品種；好氣性細菌和酵母菌品種間差異不顯著(P>0.05)。總的來說，各品種微生物組成基本上符合“好氣性細菌>酵母菌>乳酸菌>霉菌”的規律。

表2 不同品種全株玉米營養成分

表3 不同品種玉米植株微生物組成

2.4 不同品種玉米青貯發酵品質

各玉米品種青貯后有機酸含量、pH和NH3-N/TN含量等有關發酵品質的指標見表4。玉米品種間青貯后的pH值差異顯著(P<0.05)，對照華玉8的pH值最低為3.63，雅玉8的pH最高，達4.22。乳酸和丙酸含量品種間差異顯著(P<0.05)，對照華玉8乳酸含量最高，達9.16% DM，含量最低的為大豐3，為2.83%。丁酸含量差異不顯著(P>0.05)，但雅玉8和鄭單958沒有檢測到。各品種青貯NH3-N/TN含量品種間差異極顯著(P<0.01)，對照華玉8的NH3-N/TN含量為12.25%，雅玉8、鄭單958和大豐3則分別為8.81%、 10.04%和10.61%，至少較對照低13.39%，雅玉26 NH3-N含量最高為17.17%，比對照高40.16%。

3 討論

青貯玉米干物質量受到環境光溫、種植密度、氮肥施用、收獲期和品種類型的影響[10-11]。本研究種植密度為56000株/hm2，品種蠟熟期全株干物質產量差異顯著，參試品種均超過對照品種華玉8，其中雅玉8、雅玉26和京科青貯301為專用青貯品種，其產量占優勢，雅玉8增產最高，達114.71%；其他品種均為普通玉米品種。宜黃單4雖不是專用青貯品種，但因株高和莖粗均顯著高于對照，干物質產量比對照品種高48%。阿依古麗·達噶爾別克等[12]在北疆種植飼料玉米的試驗中發現，當康地5066的種植密度為62500株/hm2時，其干物質產量為18.35 t/hm2，高于本研究的14.30 t/hm2，原因可能是因為種植密度較低。在美國，飼料玉米種植密度為82230～92100株/hm2[13]。因此，適當增加種植密度能顯著提高全株生物產量[14-15]。干物質消化率和相對飼用價值是衡量牧草價值的重要指標。本研究中，品種間的干物質消化率和相對飼用價值均呈現顯著差異，京科青貯301表現為最高，分別達78.15%和123.52，比對照高15%和18%。

表4 不同品種玉米青貯發酵品質比較

任繼周[16]認為，上等牧草的一個重要評價指標就是粗纖維含量，粗纖維少于或等于27%為上等牧草，介于27%和34%之間的為中等，大于或等于34%為下等牧草。本研究中，各品種間的粗纖維含量差異不顯著(P>0.05)，但均低于27%，屬于上等牧草。粗蛋白是重要的營養指標，阿依古麗·達噶爾別克等[12]在北疆開展的全株玉米品種康地5066的試驗中，粗蛋白含量為6.28%，本研究中，贛單2、雅玉8和宜黃單4的粗蛋白含量分別達到了6.66%、6.63%和6.57%，比對照至少高12%。

各玉米品種青貯前植株附著微生物基本上符合“好氣性細菌>酵母菌>乳酸菌>霉菌”的規律。乳酸菌的數量少于有害微生物的數量，這與張慧杰[17]的研究一致。厭氧青貯后，乳酸菌活動加強，發酵水溶性糖產生乳酸和乙酸等有機酸，降低了全株玉米青貯的pH值，好氣性細菌和霉菌的生長被抑制。除鄭單958外，其他玉米品種的酵母菌數量大于乳酸菌，在青貯過程中其與乳酸菌競爭水溶性糖。

在青貯飼料中，有機酸是青貯過程中各類微生物活動的產物[18-19]。乳酸是乳酸菌發酵水溶性糖產生的主要有機酸，能被家畜吸收利用。本研究中，品種間的乳酸和丙酸含量差異顯著(P<0.05)，對照華玉8的乳酸含量最高，達9.16%，從而降低pH至3.63，顯著低于其他玉米品種青貯后的pH值。丁酸由梭菌發酵產生，它與梭菌和芽孢桿菌屬細菌發酵產物——氨，使青貯飼料散發出難聞的臭味，降低青貯品質。在本試驗中，各玉米品種青貯飼料間的丁酸含量差異不顯著(P>0.05)，但NH3-N/TN差異極顯著(P<0.01)，雅玉8和鄭單958不僅沒有檢測到丁酸，而且二者的NH3-N/TN最低，發酵品質較好。大豐3僅檢測到0.01% DM的丁酸，但NH3-N/TN含量高于雅玉8和鄭單958，發酵品質差于雅玉8和鄭單958。

4 結論

綜合參試品種的產量、營養成分和青貯發酵品質，雅玉8干物質產量最高，達14.30 t/hm2；干物質含量、粗蛋白含量和無氮浸出物含量都較高，分別為40.18%、6.63% DM和62.17% DM；粗纖維含量較低，為16.59% DM；青貯品質較好，適宜作為全株青貯玉米在廣州地區種植。

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Comparison of ten corn varieties as silage material in Guangzhou

SHI Qing-Ping, XU Zhao-Hong, ZHANG Jian-Guo*

DepartmentofGrasslandScience,SouthChinaAgriculturalUniversity,GuangdongEngineeringResearchCenterforGrasslandScience,Guangzhou510642,China

In order to select the best corn variety for silage material, ten candidates have been studied: Jingke Silage 301, Nongda 108, Gandan 2, Dafeng 3, Yihuang Dan 4, Yayu 8, Xianyu 335, Zhengdan 958, Yayu 26 and Huayu 8 (control). The corn was planted in the Zengcheng Experimental Field of South China Agricultural University and their dry matter yield, nutrient composition and silage fermentation quality were evaluated at the dough stage. Results were as follows: 1) There were significant differences in dry matter yield (P<0.05) and digestibility (P<0.01) among the varieties. All the tested varieties scored higher than the control (Huayu 8), with Yayu 8 having the highest dry matter yield (14.30 t/ha) and Jingke Silage 301 the highest dry matter digestibility (78.15%). The relative feeding value (RFV) of the varieties showed significant differences (P<0.05). The RFV of Jingke Silage 301 was 123.52, 17.90% higher than the control (P<0.05), while the scores for Zhengdan 958, Gandan 2, Xianyu 335, Yayu 8 and Nongda 108 were higher than the control. 2) The dry matter (DM), crude ash and nitrogen-free extract (NFE) contents also presented significant differences (P<0.05). The DM contents of the tested varieties were higher than the control, with Yayu 26, Dafeng 3, and Yayu 8 up to 40% higher. Yayu 26, Dafeng 3, Nongda 108 and Yayu 8 had higher NFE contents than the control (65.31%, 63.94%, 63.38% and 62.17% respectively). There were no significant differences between the varieties for crude protein, crude fat and crude fiber contents (P>0.05). 3) The amounts of lactic acid bacteria and fungi on plants were significantly different among the varieties (P<0.05). Lactic acid bacteria on Zhengdan 958 exceeded 106cfu/g of fresh matter (FM), higher than the other varieties. 4) There were significant differences in silage pH values, lactic acid and propionic acid contents among the varieties (P<0.05). Huayu 8 (control) had the lowest pH value (3.63) and the highest content of lactic acid (9.16% DM), while Yayu 8 had the highest pH value (4.22). There were no significant differences in butyric acid content between the varieties (P>0.05). Butyric acid was not detected in the silage of Zhengdan 958 and Yayu 8. NH3-N contents were significantly different among the varieties (P<0.01), with Yayu 8, Zhengdan 958 and Dafeng 3 8.81%, 10.04% and 10.61% lower than the control. Based upon yield, nutrition composition and silage fermentation quality, Yayu 8 is the best variety for planting in the Guangzhou area as an ensiling material.

ensiling; fermentation quality; nutrient composition; whole-plant corn

2016-04-07；改回日期：2016-06-28

施清平(1989-)，男，湖南祁東人，碩士。E-mail: 1010115399@qq.com*通信作者Corresponding author. E-mail: zhangjg@scau.edu.cn

10.11686/cyxb2016155 http://cyxb.lzu.edu.cn

施清平, 徐趙紅, 張建國. 十個玉米品種在廣州種植和青貯的潛力研究. 草業學報, 2017, 26(3): 175-182.

SHI Qing-Ping, XU Zhao-Hong, ZHANG Jian-Guo. Comparison of ten corn varieties as silage material in Guangzhou. Acta Prataculturae Sinica, 2017, 26(3): 175-182.