河南省夏播青貯玉米品種篩選與綜合評價

周 波，韓小花，李小紅，王延召，劉 康

（1. 河南省農業科學院糧食作物研究所 / 河南省玉米重點實驗室，河南 鄭州 450002；2. 河南省農業科學院農業經濟與信息研究所，河南 鄭州 450002；3. 漯河市農業科學院，河南 漯河 462000）

青貯玉米(Zea mays)具有干物質生物產量高、品質優等特點[1-3]，飼喂高質量的全株青貯玉米，可以節省精飼料的投入，節本增效顯著[4-5]。隨著國家“糧改飼”政策的實施以及農業種植業結構的調整，青貯玉米飼料在肉牛、奶牛、肉羊養殖中所占的地位也越來越高[6-7]。青貯玉米分為青貯專用型、糧飼通用型和糧飼兼用型3 種類型[8]。青貯專用型玉米是指產量高、品質好、只適合作青貯的玉米品種，在乳熟期至蠟熟期期間，收獲包括玉米果穗在內的整株玉米；糧飼通用型玉米是指該玉米品種既可作為普通玉米品種，在成熟期收獲籽粒，也可作為青貯玉米品種，收獲包括果穗和莖葉在內的全株，用于青飼料或青貯飼料；糧飼兼用型青貯玉米是指在成熟期先收獲玉米籽粒用于糧食或配合飼料，然后再收獲青綠的莖葉用作青貯。美國推廣的青貯玉米較大一部分為糧飼通用型玉米，農場主可以根據當年期貨市場價格決定收青貯玉米還是等到玉米充分成熟后收籽粒，從而降低種植風險。

推廣青貯玉米，首要問題是品種選擇。由于河南省審定的青貯玉米品種較少，致使該地區生產上普遍使用生物量較高的普通玉米品種作青貯玉米種植，導致青貯玉米種植時品種選擇混亂，產量以及品質參差不齊，種植效益不高。因此，篩選優質高產青貯玉米品種對滿足河南省畜牧業發展、提升種植效益具有重要意義。目前，研究人員對我國不同地區適合種植的青貯玉米或者普通玉米品種已經進行了初步篩選，但是研究內容均側重于青貯玉米產量的比較評價，對淀粉含量、中性洗滌纖維含量和酸性洗滌纖維含量等品質指標的要求較低，且未綜合多個指標對品種品質等級進行詳細劃分[9-12]。

基于此，本研究選擇15 個青貯玉米品種和5 個生物量較高的普通玉米品種進行比較試驗，主要目的是篩選出適合在河南地區種植的高產優質的青貯玉米品種，為青貯玉米在河南省大面積推廣應用提供理論依據，同時建立河南地區青貯玉米品種生態適應性評價標準。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

本試驗從全國征集了20 個優良的玉米品種作為供試材料(表1)。試驗設置雅玉青貯8 號和鄭單958 兩個對照品種，雅玉青貯8 號為國審青貯玉米品種，在黃淮海地區表現優良，且為國家黃淮海夏播青貯玉米區域試驗對照品種。鄭單958 為我國目前推廣面積最大的普通玉米品種，在本試驗中作為品種籽粒產量測產對照，用來評價青貯玉米籽粒產量性狀。鄭青貯1 號、北農青貯 368、北農青貯3740、大京九26、寧禾0709、曲辰19、雅玉04889、渝青386為國審/省審青貯玉米品種；渝青506、渝青玉3 號、鄭青貯2 號為國家青貯玉米區試中表現優良的品種；雅玉158、鄭單1704 和鄭單6040 為青貯玉米新組合；先玉1658、新科910、九新631、永優1573 為國審/省審普通玉米品種。

1.2 試驗地概況

試 驗 于2019 年6 月10 日 ? 10 月15 日 在 河 南省新鄉市平原新區王村G107 與平原大道交匯處河南現代農業研究開發基地進行。平原新區王村位于113°41′46′′ E、35°01′06′′ N，海拔47 m，地處暖溫帶南部，屬于大陸性季風濕潤氣候，四季分明，氣候溫和，雨熱同季，年平均氣溫為14.3 ℃，年平均降水量為632 mm，無霜期220 d，全年日照時間約2 400 h。

表1 供試玉米品種Table 1 Tested maize cultivars

1.3 試驗設計與田間管理

試驗采用完全隨機設計，小區行長10 m，行距0.6 m，每小區10 行，小區面積為60 m2，種植密度75 000 株·hm?2，3 次重復，試驗周邊設4 行保護區。

試驗于2019 年6 月10 日播種，施用玉米專用復合肥600 kg·hm?2，種肥一次性同播，播種后不再追施肥料。播種后及時澆水，力保全苗。玉米出苗前使用40%乙·阿合劑乳油除草劑3 000～3 750 mL·hm?2，在微風天氣進行土壤封閉噴霧。為避免管理措施造成的試驗誤差，所有管理措施(如定苗、澆水)在當天完成。

1.4 測定指標及方法

1.4.1 農藝性狀測定及方法

農藝性狀主要測定指標包括青貯生育期、株高、穗位高、倒伏率、倒折率和莖腐病。青貯生育期，即從出苗到最佳收獲期(即籽粒乳線達到1/2 時)的天數。株高，吐絲后10～30 d，連續取小區內生育正常的植株10 株，測量由地表到雄穗頂端的高度，求其平均值(cm)。穗位高，測量株高的同時測量植株從地表到果穗柄著生節的高度，求其平均值(cm)。倒伏率，倒伏后3～5 d 統計小區植株傾斜度 ≥ 45°株數，同時統計小區總株數，計算倒伏率。倒折率，收獲前統計果穗以下部位折斷的植株數，同時統計小區總株數，計算倒折率。莖腐病，收獲前0～3 d，采用手捏法調查。莖基部變軟、空松，能用手捏動植株判定為發病株，統計測產行發病株數、總株數，計算發病率。

1.4.2 產量測定及方法

青貯玉米最佳收獲期為蠟熟期，該時期收獲的青貯玉米干物質積累達到最大值，營養價值達到最大值[13-15]。本研究中各青貯玉米品種選擇在籽粒乳線達到1/2 時全株收獲，該時期為乳熟末期到蠟熟前期。于青貯玉米生長乳熟末期至蠟熟期，觀察果穗中段3 個完整籽粒上乳線的位置，即籽粒基部到乳線的位置占籽粒基部至頂部全長，即當籽粒乳線達到1/2 時全株收獲，實收中間6 行，小區面積36 m2，從地上部分20 cm 處全株刈割，收獲后立即稱重，得到小區鮮重產量(t·hm?2)。從每個小區收獲的植株中，隨機選取5 株，全株粉碎，從中隨機取樣1 kg 左右，裝入布袋，稱重，置入鼓風式烘箱內，105 ℃條件下殺青4 h，然后65 ℃條件下烘干至恒重，冷卻至室溫后稱干重，計算含水量。根據小區鮮重和含水量計算小區干物質生物產量(t·hm?2)。干物質生物 產 量 相 對變 化 = (干 物 質 生 物 產量 ? 雅 玉 青 貯8 號干物質生物產量)/雅玉青貯8 號干物質生物產量 × 100%。籽粒產量測定于乳線完全消失、黑層出現時，實收2 行，小區面積12 m2，對玉米全株進行收獲、脫粒，用水分測定儀測定籽粒含水量以后按照14%含水量折算產量(t·hm?2)。

1.4.3 品質指標測定及方法

從每個小區收獲的植株中，隨機選取5 株，全株粉碎，從中隨機取樣1 kg 左右，裝入布袋，稱重，置入鼓風式烘箱內，105 ℃條件下殺青4 h，然后65 ℃條件下烘干至恒重，再用錘式粉碎機(9FQ-235 型，北京)粉碎，用近紅外掃描儀(DA7200)測定樣品中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、粗蛋白和淀粉含量[16]。品質指標近紅外模型的建立是基于300 份代表性玉米全株粉碎樣品的中性洗滌纖維(范氏法[17])、酸性洗滌纖維(范氏法[17])、粗蛋白(凱氏定氮法[18])和淀粉含量(酸水解–蒽酮比色法[19-20])化學方法測定的結果。本試驗品質指標委托北京農學院檢測完成。

1.4.4 相對飼用價值計算

相對飼用價值(relative feed value, RFV)由以下公式計算得出[21]:

式中：DMI (dry matter intake，%)為粗飼料干物質的隨意采食量，即占體重的百分比；DDM (digestible dry matter，%)為可消化的干物質，即占干物質的百分比。DMI 與DDM 的預測模型如下：

式 中：NDF 為 中 性 洗 滌 纖 維(neutral detergent fiber，%)含量，ADF 為酸性洗滌纖維(acid detergent fiber，%)含量，即占干物質的百分比。

1.5 數據處理與分析

產量及農藝性狀數據采用Excel 2013 和SPSS 19.0 進行描述性統計分析及方差分析，應用Duncan法進行多重比較，所有數據以平均值 ± 標準差表示，以P ＜ 0.05 表示差異顯著。中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、粗蛋白、淀粉和相對飼用價值等品質性狀聚類分析應用SAS 8.0 計算相關系數，運用Mega 5構建系統發育進化樹，距離為1 ? 相關系數。

2 結果與分析

2.1 生產性狀分析

20 個玉米品種間的干物質生物產量、鮮草產量和籽粒產量差異較大(表2)。從干物質生物產量來看，渝青386 最高，為21.20 t·hm?2，顯著高于北農青貯368、渝青506 和渝青玉3 號外的其余16 個品種(P ＜ 0.05)，渝青506、北農青貯368 和渝青玉3 號分別為21.05、21.04 和20.84 t·hm?2。本研究中，有11 個品種干物質生物產量均高于對照雅玉青貯8 號，分別是渝青386、渝青506、北農青貯368、渝青玉3 號、新科910、雅玉04889、先玉1658、鄭青貯1 號、九新631、北農青貯3740 和鄭青貯2 號；另外，干物質生物產量低于對照雅玉青貯8 號的有8 個品種，分別是鄭單6040、雅玉158、鄭單1704、大京九26、曲辰19、永優1573、寧禾0709 和鄭單958。干物質生物產量較低的是鄭單958 和寧禾0709。

鮮草產量結果顯示渝青玉3 號鮮草產量最高，為63.11 t·hm?2，顯著高于其余16 個品種(P ＜ 0.05)，渝青386、渝青506 和北農青貯368 次之，分別為59.31、58.76 和58.08 t·hm?2。與對照雅玉青貯8 號相比較，渝青玉3 號、渝青386、渝青506、北農青貯368 和雅玉04889 均表現為增產；新科910、鄭青貯1 號、北農青貯3740、鄭青貯2 號、先玉1658、九新631、曲辰19、大京九26、鄭單6040、雅玉158、鄭單1704、永優1573、寧禾0709 和鄭單958 鮮草產量均低于雅玉青貯8 號。鮮草產量較低的是鄭單958、寧禾0709、永優1573。

籽粒產量結果顯示鄭單1704 籽粒產量最高，為8.78 t·hm?2，顯著高于大京九26、寧禾0709、曲辰19、渝青玉3 號、鄭青貯2 號、永優1573、渝青386和雅玉青貯8 號8 個品種(P ＜ 0.05)。與對照鄭單958 相比較，鄭單1704、先玉1658、九新631 均表現為增產；其余16 個品種籽粒產量均低于鄭單958，其中雅玉青貯8 號、渝青386、永優1573、大京九26、曲辰19、渝青玉3 號和寧禾0709 籽粒產量比鄭單958 減少10%以上。

2.2 營養品質分析

目前，國際上常用的青貯玉米品質評價指標有中性洗滌纖維含量、纖維素含量(lignin)、不可消化纖維含量(undigested neutral detergent fiber，uNDF240)、中 性洗滌 纖 維消化 率(NDF digestibility，NDFd30)、全 腸 道NDF 消 化 率(total tract neutral detergent fiber digestibility，TTNDFd)、淀粉(starch)、相對飼用價值和每噸產奶量[22-23]。本研究采用的是我國國內常用的青貯玉米品質判定指標，即淀粉含量、粗蛋白含量、中性洗滌纖維含量、酸性洗滌纖維含量和相對飼用價值[3,12]。

NDF、ADF、粗蛋白(crude protein, CP)、淀粉含量和相對飼用價值在20 個玉米品種之間有明顯差異(表3)。NDF 含量檢測結果顯示，大京九26、鄭青貯1 號、曲辰19、先玉1658、雅玉158、鄭單1704 和鄭單6040 7 個品種NDF 含量均小于40%，其中鄭單1704 最低；渝青506、渝青玉3 號和渝青386 的NDF含量較高，均大于45%。ADF 含量檢測結果顯示，除寧禾0709、渝青506、渝青玉3 號、永優1573 和渝青386 外，其余15 個品種ADF 含量均小于23%，其中大京九26、鄭青貯1 號、曲辰19、先玉1658、九新631、雅玉04889、雅玉158、鄭單1704、鄭單6040 和雅玉青貯8 號的ADF 含量小于20%。本研究中20個品種的CP 含量均大于7%，其中鄭青貯1 號的粗蛋白含量最高，為9.75%，渝青506 的粗蛋白含量最低，為8.22%。淀粉含量檢測結果顯示，北農青貯368、大京九26、鄭青貯1 號、曲辰19、先玉1658、新科910、九新631、雅玉04889、雅玉158、鄭單1704、鄭單6040 和鄭單958 這12 個品種淀粉含量大于30%，其中鄭單1704 最高，為38.61%。相對飼用價值較高的品種為鄭單1704、鄭單6040 和大京九26，較低的品種為渝青386、渝青玉3 號和渝青506。

表2 不同青貯玉米品種產量比較Table 2 Corn silage yield of different varieties

國家青貯玉米品質等級劃分為三級[24]，本研究在此基礎上增加一個特級，即將干物質含量 ≥ 30%、淀粉含量 ≥ 30%、ADF 含量 ≤ 20%、NDF 含量 ≤ 40%、粗蛋白含量 ≥ 7%的青貯玉米品質評定為特級。本研究中，鄭單1704、鄭單6040、大京九26、先玉1658、曲辰19、雅玉158 和鄭青貯1 號這7 個品種品質達特級，其相對飼用價值排名分別為第1、2、3、4、5、6、8 名。九新631、雅玉04889、鄭單958、雅玉青貯8 號、北農青貯368、鄭青貯2 號、新科910 和北農青貯3740 這8 個品種品質評定為一級，相對飼用價值排名分別為第7、9、10、11、12、13、14、15 名。永優1573、寧禾0709 和渝青玉3 號品質評定為二級，渝青386 和渝青506 品質判定為3 級，這5 個品種的相對飼用價值排名在第15 名之后。

表3 不同青貯玉米品種營養品質比較Table 3 Comparison of nutritional quality among different silage corn varieties

依據NDF、ADF、CP、淀粉和相對飼用價值等品質性狀的相關性，通過鄰并法對20 個玉米品種進行聚類分析。結果如圖1 所示，20 個玉米品種可以分成兩大類。即由16 個品種組成的第I 類群和由4 個品種組成的第II 類群。第I 類群的品質等級高于第II 類群，第I 類群中除永優1573 外，其他15 個品種品質等級均為特級或者一級；第II 類群4 個品種品質等級均為二級或者三級。第I 類群又可以分出一個亞類群，這個亞類群包含7 個品種，該亞類群的品質等級大多數為特級，品質明顯優于第I 類群中的其他品種。

2.3 不同玉米品種的青貯生育期及抗倒伏情況

圖1 20 個玉米品種品質指標聚類分析結果Figure 1 Cluster analysis results of nutritional quality among 20 maize varieties

對20 個玉米品種的青貯生育期、株高、穗位高、倒伏率、倒折率和莖腐病等農藝性狀進行調查，結果如表4 所列。不同品種之間青貯生育期、株高、穗位高、倒伏率、倒折率和莖腐病差異明顯。其中雅玉青貯8 號、渝青386、雅玉04889、渝青玉3 號青貯玉米生育期最高，均超過100 d；渝青玉3 號、渝青386 植株株高顯著高于其他18 個品種(P ＜ 0.05)，其次為先玉1658、渝青506、雅玉青貯8 號、雅玉04889，這些品種植株高度均顯著高于鄭單958 (P ＜ 0.05)；渝青玉3 號、雅玉04889、渝青506、雅玉青貯8 號穗位較高，其次為渝青386、大京九26 和寧禾0709，這些品種的穗位顯著高于其他11 個品種(P ＜ 0.05)；渝青玉3 號、渝青386、寧禾0709、渝青506、曲辰19、雅玉04889、大京九26 和永優1573 倒伏率與倒折率之和大于14%，均明顯高于其他品種 (圖2)。先玉1658 雖然植株較高，但由于穗位偏低，因此整個植株表現為抗倒伏。

3 討論與結論

3.1 不同青貯玉米品種產量與抗倒性比較分析

青貯玉米具有干物質生物產量高、品質優等特點，是奶牛、肉牛、肉羊粗飼料的重要來源。干物質生物產量是衡量青貯玉米生產力的主要指標，干物質生物產量越高，可被利用的營養物質越高，產生的經濟效益也就越大。衡量一個品種產量的高低，需要選擇合適的對照品種。目前，研究人員在全國各地均開展了青貯玉米品種篩選工作，但研究中均缺乏對照品種，或者僅以普通玉米鄭單958 作為對照品種[9-12,25]。本研究結果顯示20 個品種中鄭單958 干物質生物產量最低，因此鄭單958 不適合作青貯玉米品種種植，也不適合作青貯玉米篩選試驗的對照。本研究中選擇的對照品種雅玉青貯8 號是國審青貯玉米品種，在黃淮海地區表現優良，且為國家黃淮海夏播青貯玉米區域試驗對照品種。另外，本研究結果顯示，雅玉青貯8 號干物質生物產量排名第12 位，其干物質生物產量排名并非最高或最低。因此，本研究認為雅玉青貯8 號適合作為河南地區青貯玉米篩選試驗對照品種。

由于河南省還未有糧飼通用型青貯玉米品種審定，為滿足市場需求，本研究在測定品種干物質生物產量的同時，測定了籽粒產量，并選用鄭單958作為品種籽粒產量測產對照。本研究中，從干物質生物產量和籽粒產量來看，先玉1658 和九新631 均較高，可以作為糧飼通用型青貯玉米品種進行推廣。種植者可以根據當年籽粒或者青貯玉米市場價格以及青貯收獲期天氣情況，及時調節收獲方式，規避種植風險。

表4 不同青貯玉米品種農藝性狀指標Table 4 Agronomic characters of different silage corn varieties

黃淮海部分地區玉米生長季節多大風，因此青貯玉米篩選在考慮產量的同時應選擇抗倒性較好的品種，以利于機械化收獲。本研究發現雖然有些品種植株高大，干物質產量較高，但是抗倒性較差。陳淑萍等[25]在青貯玉米品種篩選研究中發現雅玉青貯79491、北農青貯308、先玉335 產量較高，但由于其倒伏(折)率較高，最終這3 個品種未被選中。本研究中渝青玉3 號、渝青386 和渝青506 干物質生物產量均顯著高于對照，株高也顯著高于其他14 個品種，但是倒伏率和倒折率之和均大于24%。因此，不能盲目選擇植株高大型品種作為青貯玉米種植，以免增加倒伏風險，從而影響產量和品質。

3.2 不同青貯玉米營養品質比較分析

隨著我國奶牛單產日益增高，對粗飼料品質的要求也越來越高。優良青貯玉米品種應該同時具備較高的干物質生物產量和良好的營養品質[14,26]。研究人員在青貯玉米品種篩選過程中發現生物產量與營養品質并不正相關。本研究中渝青玉3 號、渝青386 和渝青506 生物產量均顯著高于對照，但是ADF 和NDF 含量均較高，品質評定均在一級以下。另外，品質評定為特級或者一級的有15 個品種，其中有7 個品種產量較低或抗倒性差。因此，青貯玉米品種篩選需要同時兼顧產量和品質。

圖2 不同玉米品種倒伏率、倒折率Figure 2 Lodging rate of corn stalks of different corn varieties

淀粉是日糧中主要能量來源，青貯玉米中淀粉含量較高可以減少其他飼料的添加，以降低成本，因此淀粉含量對于青貯玉米品質尤為重要。本研究增加的青貯玉米品質特等級別中規定淀粉含量需 ≥30%。潘金豹等[27]研究認為，淀粉含量和中性洗滌纖維含量是評價青貯玉米品質最重要的指標。但是大多研究人員在品種篩選過程中對淀粉含量不太重視[10-12,28-29]。張健等[11]雖然綜合多個指標對篩選品種品質進行了分級，但并未采用淀粉含量這一指標。王芳等[30]研究認為淀粉含量與纖維(NDF、ADF)含量呈極顯著負相關關系。本研究中20 個玉米品種品質指標聚類分析結果顯示，淀粉含量較高的品種，其ADF 和NDF 含量均較低，而且相對飼用價值也較高，這與王芳等[30]研究結果一致。因此，青貯玉米品種篩選需要注重淀粉含量這一品質指標。

綜上所述，綜合高產、優質、抗性進行評價，普通玉米品種先玉1658、新科910、九新631 可以作為青貯玉米在河南地區進行推廣種植；青貯玉米品種鄭青貯1 號、北農青貯368、北農青貯3740、鄭青貯2 號可以作為專用青貯玉米品種在河南地區進行推廣種植，這7 個玉米品種中先玉1658 和鄭青貯1 號品質達特級，北農青貯368、北農青貯3740、新科910、九新631 和鄭青貯2 號品質達到一級。