寧夏雨養區不同青貯玉米品種生產性能及營養價值綜合評價

王欣盼，蘭劍,2，時興偉

(1.寧夏大學農學院，寧夏 銀川 750021；2.寧夏大學現代草業工程技術研究中心，寧夏 銀川 750021；3.彭陽縣畜牧技術推廣服務中心，寧夏 固原 756000)

青貯玉米(Zeamays)是優質的青粗飼料，其單位面積生物學產量高、纖維品質好、營養價值高且柔軟多汁，適口性好，是反芻家畜的主要飼料來源，推進青貯玉米產業對于發展草食畜牧業具有十分重要的意義[1-2]。

推廣全株青貯玉米，最重要的是玉米品種的選擇。到目前為止，青貯玉米的引種、選育在寧夏地區都取得了一定進展。林語梵等[3]研究表明，CLO135和CLO134作為專用型青貯玉米適宜在寧夏引黃灌區種植；楊國虎等[4]選育出適宜在寧夏≥10 ℃有效年積溫2 800 ℃以上的地區春播、單種的青貯玉米品種寧單46；禹彩虹等[5]利用全膜雙壟溝播技術篩選出屯玉168適宜在六盤山陰濕區涇源縣種植。楊東海等[6]研究表明，中原單32、陜單609、登海701、先玉335適宜在寧夏北部兩季輪作倒茬模式中推廣種植。本試驗對8個青貯玉米品種農藝性狀和營養成分進行綜合分析，旨在篩選出適合寧夏雨養區種植的高產優質青貯玉米品種，促進當地草畜產業發展。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗區位于寧夏回族自治區固原市彭陽縣城陽鄉(N 35°41′～36°17′，E 106°32′～106°58′)，屬典型的溫帶半干旱大陸性季風氣候，四季分明，春季低溫少雨，秋季降水充沛，年均降水量450～550 mm，年平均日照時數2 300 h。試驗區地勢平坦，土壤為灰褐土，pH為7.70，全氮含量0.65 g/kg，全磷含量0.37 g/kg。

1.2 試驗材料

供試8個青貯玉米品種由彭陽縣畜牧技術推廣服務中心提供，見表1。

表1 試驗材料及其來源

1.3 試驗設計

試驗采用隨機區組設計，處理為8個不同品種青貯玉米，重復3次。小區面積8 m×5 m，小區間隔2 m，區組間2.5 m。行距50 cm，覆膜穴播，穴距22～23 cm。整地前施有機肥600 kg/hm2，摻混肥600 kg/hm2，尿素600 kg/hm2。常規管理。

1.4 測定指標及方法

1.4.1 農藝指標測定方法 株高、穗位高度、莖粗、莖稈強度、葉片數：于青貯玉米乳熟期在每小區長勢均勻的地段隨機選取30個單株測定垂直高度并測同一單株穗位高度、莖粗、1～4節和5～7節的莖稈強度、葉片數以及莖葉比。測莖葉比時將莖、葉人工分離，于105 ℃殺青1 h，70 ℃烘48 h冷卻后取出，分別稱葉和莖的干重，莖葉比=莖干重/葉干重。

鮮草產量、鮮干比、干草產量：于青貯玉米乳熟期在每個小區內隨機選取30個單株，收割鮮草稱重測產則為鮮草產量。稱得鮮草產量后，截成小段，自然風干稱重，稱重后計算干草產量，然后計算鮮干比，鮮干比=鮮草產量/干草產量×100%。

1.4.2 營養成分測定方法 全株青貯玉米營養成分測定：參照《飼料分析及飼料質量檢測技術》[7]測定乳熟期各品種全株干草的干物質(DM)、粗灰分(Ash)、粗蛋白(CP)、中性洗滌纖維(NDF)、酸性洗滌纖維(ADF)和粗脂肪(EE)含量等營養指標。飼料相對飼喂價值(RFV)由表達式RFV=DMI(%BW)×DDM(%DM)/1.29計算得出。(其中：DMI(drymatter intake)為粗飼料干物質的隨意采食量，DMI(%BW)=120/NDF(%DM)；DDM(digestible dry matter)為可消化的干物質，DDM(%)=88.9-0.779ADF(%DM)。

1.5 數據處理與統計方法

數據整理和分析采用excel 2019、SPSS 22.0軟件，多重比較采用新復極差法(Duncnn)，綜合評價采用主成分分析法。

2 結果與分析

2.1 不同青貯玉米品種間農藝性狀分析

8個品種中，株高最高的是中玉335，顯著高于其他品種(P<0.05)；寧單34的穗位高最高，為167.4 cm，比最低的強盛青貯30高了68.75%；西蒙707的1～4節莖稈強度最大，莖稈也最粗壯，均顯著大于其他品種(P<0.05)；5～7節莖稈強度為41.92～67.72 N，中玉335最大,銀玉238最小，兩個品種間差異顯著，其余品種間無顯著差異(P<0.05)；葉片數13～16片，其中西蒙707和銀玉238都為16片；莖葉比最高的是強盛青貯30，與除種星618和京九青貯16外的其他品種差異顯著(P<0.05)；西蒙707的鮮干比最高，為3.82，其次為寧單34，最低為種星618，且品種間差異顯著(P<0.05)；干草產量1 815.56～2 583.55 kg/hm2，京九青貯16最高，顯著高于除中玉335外的其他品種(P<0.05)(表2)。

表2 8個青貯玉米品種間農藝性狀的比較

2.2 不同青貯玉米品種全株青貯飼料營養成分分析

8個青貯玉米品種中干物質含量最高的為種星618，達40.49%，與其他幾個品種差異顯著(P<0.05)；粗灰分含量最高的是中玉335，顯著高于種星618、強盛青貯30和西蒙707(P<0.05)；粗蛋白和粗脂肪含量最高的也是中玉335，分別為10.88%和 1.52%，都僅與種星618和西蒙707存在顯著差異(P<0.05)；中性洗滌纖維含量為57.95%～63.08%，酸性洗滌纖維含量為38.07%～42.53%，8個品種中強盛青貯30的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量均最低；相對飼喂價值居于前三的是強盛青貯30、正大12、西蒙707，且品種間差異不顯著(P>0.05)；淀粉含量的變化為18.13%～37.05%，以中玉335最高，且各個品種間均存在顯著差異(P<0.05)。

表3 8個青貯玉米品種的營養成分

2.3 不同青貯玉米品種的綜合分析

2.3.1 不同青貯玉米品種的相關性分析 對各品種的株高、穗位高、莖粗、1～4節莖稈強度、葉片數、鮮草產量、干草產量、干物質、粗灰分、粗蛋白、粗脂肪、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量、相對飼喂價值、淀粉含量等15個單項指標進行相關性分析，結果發現(表4)，株高、穗位高、莖粗、葉片數與鮮草產量極顯著正相關(P<0.01)，與干草產量顯著正相關(P<0.05)。營養成分方面，粗蛋白和粗脂肪含量極顯著正相關(P<0.01)；中性洗滌纖維與酸性洗滌纖維極顯著正相關(P<0.01)，且二者都與相對飼喂價值呈極顯著負相關(P<0.01)，與淀粉含量顯著負相關(P<0.05)；淀粉含量與粗蛋白含量呈顯著負相關(P<0.05)，與粗脂肪含量顯著正相關(P<0.05)。另外，干物質含量與株高、莖稈強度、葉片數顯著正相關(P<0.05)；株高與中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量極顯著正相關(P<0.01)，與相對飼喂價值呈極顯著負相關(P<0.01)；淀粉含量與莖稈強度顯著正相關(P<0.05)，與產草量極顯著負相關(P<0.01)，除此之外，其余農藝性狀與營養成分含量間無顯著相關關系。

表4 不同品種各指標的相關性分析

2.3.2 不同品種青貯玉米的主成分分析 通過SPSS 22.0對原始數據進行主成分分析(表 5)，根據特征值大于 1的原則，可提取 3個主要成分，貢獻率分別為36.17、27.08和19.76，能夠代表總體的83.01%。

表5 主要農藝性狀與營養品質的主成分分析

青貯玉米農藝性狀和營養成分的主成分矩陣中顯示了各個指標在 3個主成分中的權重系數，主成分1中株高、穗位高、干草產量的權重系數較大(特征向量約平均在0.80)，可以解析為生物產量因子。主成分 2中粗蛋白、粗脂肪含量、相對飼喂價值的權重系數較大(特征向量約平均在0.75)，可以解析為非纖維因子。主成分 3中莖粗、1～4節莖稈強度、葉片數的權重系數較大(特征向量約平均在0.67)，可以解析為植株特征因子。

利用主成分分析方法對飼草料進行綜合比較,就是利用主成分綜合得分的大小來評判牧草飼料品質的好壞，主成分綜合得分越大質量越好，反之則質量較差。8個青貯玉米農藝性狀和營養成分的主成分綜合分析得分高低順序依次為中玉335>寧單34>正大12>京九青貯16>銀玉328>西蒙707>強盛青貯30>種星618(表6)。

表6 8個玉米品種綜合性狀排名

3 討論

3.1 不同青貯玉米生物學產量和品質評價

較高的生物學產量和良好的營養品質是優良青貯玉米品種的必備條件[8]。本試驗對8個青貯玉米的產量以及農藝性狀分析發現，青貯玉米的鮮草產量與莖粗、穗位高、葉片數以及株高呈極顯著正相關(P<0.01)。較大的植株高度具有較強的植株生長勢，株高越大，其生物產量也就越高[9]，但植株過于高大易倒伏，所以在生產中需要選擇莖稈粗壯的品種；王得賢[9]研究表明，葉片鮮重與單株地上生物量呈極顯著正相關(P<0.01)，且葉片數與葉片重量對青貯飼料的品質也有一定的影響，綠葉數越多，其青貯飼料的適口性也越好。說明莖粗、穗位高、葉片數以及株高是影響生物產量的重要因素，這與魯珊等[10]、李波等[11]的研究結果一致，說明這些因素可以作為選擇高產青貯玉米的重要指標。本試驗參試品種中綜合產量以及其他農藝性狀都表現較好的品種有中玉335、寧單34和京九青貯16。

楊庫等[12]研究表明，干物質含量對于青貯飼料的質量和品質具有一定的影響。但干物質含量不是越高越好，根據歐美等國家標準，干物質含量超過35%，每再高一個百分點，每噸飼料產奶量就降低9 kg左右[13]，所以干物質含量在28%～35%，有較高的營養價值。粗蛋白是決定玉米飼用營養價值的重要基礎，粗脂肪是提供熱量的主要物質之一[14]。本研究發現粗蛋白與粗脂肪含量呈極顯著正相關(P<0.01)，這與劉曉等[14]的研究結果一致。飼草的相對飼喂價值越大，其營養價值越高，本研究對8個青貯玉米的營養成分分析發現，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量與相對飼喂價值呈極顯著負相關(P<0.01)，直接影響飼草料的消化率，這與吳秋鈺[15]和張吉鹍等[16]的研究一致，但一定量的中性洗滌纖維對瘤胃的發酵有積極作用。玉米作為能量飼料，淀粉作為重要的碳水化合物，其含量的高低對青貯飼料的品質有極其重要的影響[17-18]，本研究表明，淀粉含量與纖維含量顯著負相關(P<0.05)，這與王芳等[19]的研究結果一致，且有研究指出，淀粉含量在35%的玉米品種有較好的青貯質量[20-21]，所以淀粉含量能在一定程度上作為優質青貯玉米的選擇指標之一。本研究參試品種中粗蛋白、粗脂肪含量、相對飼喂價值以及淀粉含量較高，干物質含量在 30%左右的品種有中玉335、寧單34和正大12，并且這3個品種的粗蛋白含量均達到國家青貯玉米品質分級標準規定一級標準(CP≥7%)[22]。

3.2 不同青貯玉米生產性能和營養價值綜合評價

青貯玉米的農藝性狀、產量與青貯玉米品質對于高產優質的青貯玉米品種的鑒定具有重要意義。一個好的青貯玉米品種要有：1)較高的生物產量；2)良好的品質(干物質含量適當、粗蛋白、粗脂肪、淀粉含量相對較高、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量低)；3)較高的可消化干物質的采食量。

本研究通過主成分分析法對8個青貯玉米品種的株高、穗位高、莖粗、1～4節莖稈強度、葉片數、鮮草產量、干草產量、干物質、粗灰分、粗蛋白、粗脂肪、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量、相對飼喂價值、淀粉含量等15個指標進行綜合評價時，可以轉換為生物產量因子、非纖維因子、植株特征因子3個相互獨立的因子進行評價，能夠簡單直觀地反映實際。本研究利用主成分分析法對8個青貯玉米品種的生產性能和營養價值進行綜合評價，綜合排名前三位的品種是中玉335、寧單34和正大12，可以為青貯玉米品種的綜合評價提供思路。

4 結論

參考目前國內對青貯玉米農藝性狀及營養品質的指標要求，對各品種農藝性狀和生物產量以及營養品質綜合分析，中玉335、寧單34在當地適應性較強，綜合性能較其他幾個品種表現優良，可在當地優先推廣種植；正大12、種星618和強盛青貯30綜合表現較差，不建議推廣。