不同玉米品種的不同器官和上3/4植株生物產(chǎn)量的比較研究

劉 婕， 馬麗潔， 姜淑貞， 張 瑋， 李會榮*

（1.山東省畜產(chǎn)品質(zhì)量安全中心，山東濟(jì)南250100；2.山東農(nóng)業(yè)大學(xué)動物科技學(xué)院，山東泰安271018）

玉米富含可溶性無氮浸出物和粗脂肪，可利用能值高，全株均可廣泛用于飼喂各種畜禽，平均利用率超過85%，是名副其實的“飼料之王”。Ramessar（2008）認(rèn)為，玉米籽實作為家畜飼料能夠顯著提高肉、蛋、奶的平均產(chǎn)量及營養(yǎng)品質(zhì)。玉米秸稈經(jīng)青貯、黃貯、氨化、糖化等一系列生物技術(shù)處理后，可直接飼喂草食和反芻動物（張衛(wèi)，2016）。我國每年平均可持續(xù)生產(chǎn)約2000億千克玉米秸稈，是潛在的飼料資源。因此，加速推進(jìn)“以糧代飼”，擴(kuò)大青貯玉米的種植面積，提高玉米加工飼料的綜合利用水平，可以解決我國優(yōu)質(zhì)飼草資源不足以及玉米資源過剩的問題，促使養(yǎng)殖業(yè)健康快速的發(fā)展。同時加強玉米優(yōu)良品種的選育，“為養(yǎng)而種、以養(yǎng)定種”，提升草食畜牧業(yè)的發(fā)展品質(zhì)（徐文暉等，2018）。優(yōu)化畜牧業(yè)技術(shù)結(jié)構(gòu)，加速推進(jìn)現(xiàn)代畜牧業(yè)技術(shù)的轉(zhuǎn)型升級，對促進(jìn)農(nóng)村農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)健康的發(fā)展具有極其重要的意義。于康震（2017）認(rèn)為，加快“糧改飼”的推行已成為降低農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)成本的現(xiàn)實選擇。本試驗旨在通過比較分析鄭單958、魯單9088、大京九3912和登海605不同器官的生物學(xué)產(chǎn)量，為我國“糧改飼”政策的實施提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料 選擇鄭丹958、魯單9088、大京九3912和登海605玉米，達(dá)到完熟期后刈割采樣作為試驗材料。

1.2 試驗設(shè)計 刈割采樣時每個品種種植區(qū)根據(jù)長勢的不同分為4個不同的地塊，每個地塊測產(chǎn)面積為2 m×2 m，距離地面10 cm刈割。將每個地塊獲得的植株稱取總重量，然后選有代表性的10株分為上3/4莖、下1/4莖、葉片（含葉鞘）和果穗四部分，并分別稱重。稱重好的各部分用網(wǎng)兜裝好，然后置于光線充足通風(fēng)良好的環(huán)境中60 d，得到風(fēng)干樣品。粉碎過60目篩，篩上物用研缽研碎混入樣品，裝樣本瓶待用。

1.3 樣品測定 參考張麗英《飼料分析與檢測技術(shù)-第四版》測定玉米植株不同部位的干物質(zhì)、蛋白質(zhì)和能量水平。干物質(zhì)測定使用恒溫（103±2）℃干燥法，蛋白質(zhì)測定使用凱氏定氮法，能量測定使用氧彈測熱計。根據(jù)以上數(shù)據(jù)推算四個玉米品種不同器官和上3/4全株的生物產(chǎn)量。

1.4 玉米生物產(chǎn)量的計算 根據(jù)種植密度計算新鮮植株產(chǎn)量。根據(jù)不同玉米、不同器官新鮮和絕干基礎(chǔ)蛋白質(zhì)和能量水平、各器官所占全株的比例，計算玉米新鮮和絕干生物產(chǎn)量和不同器官中蛋白質(zhì)和能量的生物產(chǎn)量。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析 采用SAS 9.2軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，組間差異采用單因素方差分析（oneway ANOVA）程序，多重比較采用Duncan氏法進(jìn)行，P<0.05為差異顯著。

2 結(jié)果

2.1 不同玉米品種不同器官和上3/4植株產(chǎn)量不同玉米品種的不同器官和上3/4植株產(chǎn)量見表1。新鮮和干物質(zhì)基礎(chǔ)上，登海605的上3/4莖、下1/4莖、葉片（含葉鞘）、果穗和上3/4植株的產(chǎn)量均顯著高于其他品種（P<0.05）。新鮮基礎(chǔ)上，大京九3912的上3/4莖、下1/4莖和上3/4植株的產(chǎn)量均顯著高于魯單9088（P<0.05）。干物質(zhì)基礎(chǔ)上，大京九3912的上3/4莖、下1/4莖、葉片（含葉鞘）和上3/4植株的產(chǎn)量均顯著高于鄭丹958和魯單9088（P<0.05）。總體上，登海605在干物質(zhì)基礎(chǔ)上的上3/4的植株產(chǎn)量較大京九3912提高18.97%（P<0.05），大京九3912較鄭丹958和魯單9088分別提高17.97%和21.57%（P<0.05）。

表1 不同品種玉米不同器官和上3/4的植株產(chǎn)量g/株

2.2 不同玉米品種不同器官和上3/4植株的單位土地面積產(chǎn)量 不同玉米品種不同器官和上3/4植株的單位土地面積產(chǎn)量見表2。新鮮和干物質(zhì)基礎(chǔ)上，登海605的上3/4莖、下1/4莖、葉片（含葉鞘）、果穗和上3/4植株的單位土地面積產(chǎn)量均顯著高于其他品種（P<0.05）；大京九3912的上3/4莖、下1/4莖、葉片（含葉鞘）和上3/4植株的單位土地面積產(chǎn)量均顯著高于魯單9088（P<0.05）。干物質(zhì)基礎(chǔ)上，大京九3912的上3/4莖、葉片（含葉鞘）和上3/4植株的單位土地面積產(chǎn)量均顯著高于鄭丹958（P<0.05）。新鮮基礎(chǔ)上，鄭丹958的上3/4莖、下1/4莖、葉片（含葉鞘）和上3/4植株的單位土地面積產(chǎn)量均顯著高于魯單9088（P<0.05）。干物質(zhì)基礎(chǔ)上，登海605上3/4植株的單位土地面積產(chǎn)量較大京九3912提高18.95%（P<0.05），大京九3912較鄭丹958和魯單9088分別提高17.99%和21.56%（P<0.05）。

表2 不同品種玉米不同器官和上3/4植株的單位土地面積產(chǎn)量t/hm2

2.3 不同玉米品種不同器官和上3/4植株的單位土地面積蛋白質(zhì)和總能產(chǎn)量 不同玉米品種不同器官和上3/4植株的單位土地面積蛋白質(zhì)和總能產(chǎn)量見表3。大京九3912的上3/4莖、葉片（含葉鞘）和果穗的蛋白質(zhì)和總能產(chǎn)量顯著高于鄭丹958和魯單9088（P<0.05）。登海605的上3/4莖、葉片（含葉鞘）、果穗和上3/4植株的蛋白質(zhì)和總能產(chǎn)量顯著高于魯單9088（P<0.05）。鄭丹958的上3/4莖和葉片（含葉鞘）的蛋白質(zhì)和總能產(chǎn)量顯著高于魯單9088（P<0.05）。總體上，登海605上3/4植株的單位土地面積蛋白質(zhì)和能量產(chǎn)量較大京九3912、鄭丹958和魯單9088分別提高28.33%、36.97%、44.47%和33.13%、37.99%、43.39%（P<0.05）。

表3 不同品種玉米不同器官和上3/4植株單位土地面積蛋白質(zhì)和能量產(chǎn)量

3 討論

長久以來，優(yōu)質(zhì)飼草料有效供給不足已經(jīng)成為限制我國草食性畜牧業(yè)健康發(fā)展的主要決定性因素之一。與此同時，玉米作為養(yǎng)殖業(yè)市場需求量最大的飼料原料卻又存在資源大量過剩的問題。研究表明，按照飼料技術(shù)要求進(jìn)行生產(chǎn)的全株玉米單位面積的營養(yǎng)物質(zhì)總量利用效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于玉米籽實和秸稈，并能有效縮減牛羊等草食性家畜飼草料供需不足的缺口，大幅度降低飼料生產(chǎn)成本（鄭愛榮等，2017；宋錫章，2003）。

3.1 不同玉米品種對上3/4植株產(chǎn)量的影響馬赟花等（2010）研究表明，整個生育期內(nèi)單位面積葉片中干物質(zhì)的累積量是先增后降，而莖稈、籽粒干物質(zhì)累積量均為線性增長。華晶忠等（2019）研究表明，相同生產(chǎn)條件下不同品種玉米的產(chǎn)量差異顯著。朱韻哲等（2013）研究表明，不同栽培密度可顯著影響玉米的產(chǎn)量，但密度和品種交互效應(yīng)所造成的產(chǎn)量差異并不顯著。本試驗結(jié)果表明，干物質(zhì)基礎(chǔ)上，登海605的莖上3/4、莖下1/4、葉片（含葉鞘）、果穗和上3/4植株在單位土地面積內(nèi)的產(chǎn)量較魯單9088和鄭丹958分別提高66.67%、28.82%、60.81%、36.52%、44.60%和12.75%、15.87%、54.57%、44.99%、40.34%，與文獻(xiàn)結(jié)果一致。作物產(chǎn)量本質(zhì)上是其累積光合作用產(chǎn)物的過程，作物光合作用的最終產(chǎn)物是干物質(zhì)，在一定范圍內(nèi)，干物質(zhì)累積率越高，產(chǎn)量就越高（楊立杰等，2017；趙昇等，2015）。馬國勝等（2005）研究表明，玉米干物質(zhì)積累量能夠決定其生物學(xué)產(chǎn)量的高低。Ottariano等（1981）也提出，玉米產(chǎn)量的限制因子是干物質(zhì)累積的速率，由此可知，要達(dá)到玉米高產(chǎn)就必須實現(xiàn)干物質(zhì)增產(chǎn)。吳蘭英等（2016）通過正交優(yōu)化設(shè)計，明確了在品種、肥料和密度中，玉米品種對產(chǎn)量的影響最為顯著。本研究中，無論新鮮還是干物質(zhì)基礎(chǔ)上，四種玉米上3/4植株的產(chǎn)量和單位土地面積的產(chǎn)量順序均為：登海605>大京九3912>鄭丹958>魯單9088。

3.2 不同玉米品種對上3/4植株蛋白質(zhì)及總能產(chǎn)量的影響 通過雜交進(jìn)行玉米品種的選育和種植，是實現(xiàn)玉米高產(chǎn)、高質(zhì)和高效的重要舉措。長期以來，我國玉米育種的目標(biāo)都是提高糧食產(chǎn)量，而忽視了研究玉米秸稈產(chǎn)量、改良玉米秸稈與玉米籽粒的品質(zhì)以及玉米全株的利用，從而造成了玉米利用率低，玉米資源不平衡等問題。加強對玉米秸稈產(chǎn)量的研究、玉米秸稈與玉米籽粒品質(zhì)的改良以及玉米全株的利用，增加玉米籽粒和玉米秸稈的粗蛋白質(zhì)含量，提升全株利用率，是可以充分有效利用過剩資源的可行方法（王空軍等，2005）。趙博等（2005）研究表明，不同玉米品種間的粗蛋白質(zhì)含量存在著本質(zhì)的差異。華晶忠等（2019）通過對不同品種玉米間營養(yǎng)成分的對比，證實不同品種玉米蛋白質(zhì)含量存在顯著差異。高聚林等（2004）不僅證實不同類型玉米粗蛋白質(zhì)的含量存在顯著差異，而且在同一時期不同品種玉米各器官的粗蛋白含量所占百分比差異也較大。本研究條件下，登海605的莖上3/4、葉片（含葉鞘）、果穗和上3/4植株在單位土地面積內(nèi)的蛋白質(zhì)產(chǎn)量較魯單9088和鄭丹958分別提高66.06%、54.98%、61.06%、44.47%和12.58%、5.97%、54.59%、36.77%，總能產(chǎn)量較魯單9088和鄭丹958分別提高65.95%、73.13%、60.95%、43.39%和12.65%、16.10%、54.40%、37.99%。

4 結(jié)論

鄭丹958、魯單9088、大京九3912和登海605四個玉米品種之間，不同器官和上3/4植株的產(chǎn)量、蛋白質(zhì)和總能產(chǎn)量差異顯著。總體上，登海605最優(yōu)，大京九3912次之，鄭丹958第三，魯單9088最差。登海605的上3/4植株的產(chǎn)量（包括蛋白質(zhì)和能量）較大京九3912、魯單9088和鄭丹958分別提高15.93%～24.89%、30.26%～30.84%和26.99%～28.75%。