飼草玉米新品系飼用營養價值初步研究

邱冠杰，高沐甜，朱通通，鄭冉，徐瑩，羅紅兵，2

（1.湖南農業大學農學院，湖南長沙 410128；2.湖南省玉米工程技術研究中心，湖南長沙 410128）

近些年，隨著人民生活水平大幅提高，對畜牧業產品的需求日益增加，進而推進了畜牧業的高速發展（陳自勝，2000）。但單純追求牲畜數量增長的畜牧業，是一種不斷掠奪草地資源的自然放牧式管理經營狀態，導致草地負荷逐年加大（陳新江，2003），草地嚴重沙漠化及水土流失，草原生態環境破壞越來越嚴重（儲國良等，2011）。為解決上述矛盾，一方面需加強對草地的科學利用與保護，另一方面則必須人工種植牧草予以補充（張勁柏等，2002）。為此，選育抗逆性強、高產優質的飼草新品種尤為重要（戴忠民等，2004）。

大芻草作為玉蜀黍屬中與玉米親緣關系最為密切的近緣屬，與玉米具有相同的染色體數目，并且與之雜交易成功，故可通過遠緣雜交等方式將大芻草中的一些優良性狀導入正常玉米中，例如其生長速度快，植株繁茂且根系發達，擁有眾多分蘗，具有刈割后可再生性以及較強的抗逆性和抗病性等性狀（鄧銜明等，2011）。近些年不斷有人嘗試利用大芻草與玉米進行雜交并獲得一些成效，四川農業大學成功培育出玉草2 號、玉草3 號、玉草5 號等飼草新品種（李華雄等，2018）。通過獲得農藝性狀優良的玉米自交系，組配出抗病性強、產量高的山農993 玉米雜交種（馮云超等，2011）。培育出14 個具有較強抗逆性和抗病蟲能力的玉米自交系（段翠芳，2002）等。所以，大芻草是選育優良飼草新品種的重要種質資源（郭樂群等，2000）。

飼草的產量和飼用價值是飼草最重要的兩個經濟性狀。本研究對玉米與大芻草雜交并多代選育得到的3 個品系，與一些玉米品種及高粱和蘇丹草的飼用營養成分、干物質采食量、產奶凈能等指標進行比較，并對其飼料相對價值進行評價，以期明確該3 個品系的飼用價值及飼用潛力，權衡其利弊并加以利用。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗于2020 年4～7 月在湖南省長沙市湖南農業大學耘園基地進行。試驗地處于亞熱帶季風性氣候區，播前0～20 cm 土壤有機質21.44 g/kg、速效磷118.25 mg/kg、全磷1.45 g/kg、全氮1 g/kg、速效鉀120 mg/kg、全鉀18.80 g/kg。

1.2 試驗材料 試驗選用4 個鮮食玉米（粵甜16號、湘農甜玉6 號、湘農甜玉3 號、薈甜192）、1 個普通玉米（洛玉1 號）、高粱、蘇丹草、玉米與大芻草雜交并多代自交選育得到的3 個品系。

1.3 試驗設計 采用隨機區組設計，以品種為試驗因素，品種（系）共10個，每個品種（系）設3 次重復，每次重復為1 個小區。翻耕整地后施用復合肥，密度為5.4 萬株/hm2，每穴定苗1株，試驗地四周設保護行。適時對田間雜草及病蟲害進行防治，其他田間管理方式同大田生產。試驗于5 月1 日播種，鮮食玉米于果穗采收后割取（食飼兼用），普通玉米與高粱于蠟熟中后期割取（糧飼兼用），3 個品系及蘇丹草于抽雄始期割取。

1.4 測定項目及方法

1.4.1 樣本采集及處理 在規定的生育期對各個不同的材料進行割取，割取時剪刀與地面平齊并緊貼地面，以期割取植株全部的地上部分，每小區隨機挑選9 棵植株進行刈割，并在刈割前測定樣本的主株高、主莖粗、主莖葉片數等農藝性狀，刈割后將植株分為莖和葉兩部分，分別稱取兩部分鮮重后放入烘箱先105 ℃殺青45 min后，75 ℃烘干至恒重，稱量兩個部分干重，使用粉樣機對兩部分樣本進行處理后充分混勻，并按標準分別過40目及18 目篩裝入密封袋保存待用。

1.4.2 飼用營養成分測定 下述所有理化指標（除可溶性糖）均參照國家標準或中華人民共和國農業部標準。利用凱氏定氮法測定樣本中的粗蛋白質（CP）含量（國家技術監督局，2000）；利用索氏浸提法測定樣本中粗脂肪（EE）含量（國家技術監督局，2006）；利用茂福爐550 ℃下灼燒樣本至完全后稱量待測樣本中粗灰分（ASH）含量（國家技術監督局，2007）；利用濾袋法測定樣本中粗纖維（CF）含量（國家技術監督局，2006）；利用濾袋法測定樣本中中性洗滌纖維（NDF）含量（國家技術監督局，2006）；利用濾袋法測定樣本中酸性洗滌纖維（ADF）含量（中華人民共和國農業部，2007）；采用國標GB/T6437-2002 標準，利用分光光度計比色法測定磷（P）含量（國家技術監督局，2002）；使用蒽酮比色法測定植物可溶性糖（WSC）含量（鮑士旦，2000）。

1.4.3 相對飼喂價值（RFV）計算 參照美國等國家普遍應用的飼料相對飼喂價值（RFV）模型（毛華明等，2000）對10 個樣品的相對飼喂價值進行評測，計算公式如下：

式中：DMI 為粗飼料干物質隨意采食量，DDM 為可消化干物質，當RFV 值大于100時，該品種（系）具有較好的飼用價值（柳富杰，2017）。

1.4.4 飼料能值（NEm、NEg、NEL）計算 參照我國飼料成分及營養價值表（2020 年第31 版）對10個品種（系）的維持凈能、增重凈能、泌乳凈能（NEm、NEg、NEL）、可消化養分總量（TDN）、消化能（DE）進行計算及比較（熊本海等，2020）。計算公式如下：

式中：TDN 為總可消化養分；DE 為消化能；NEL為泌乳凈能；NEm為維持凈能；NEg為增重凈能。

1.5 數據處理 數據均采用Excel 2010 進行處理和圖表制作，采用DPS 9.50 統計軟件進行單因素方差分析，采用Duncan’s 法進行多重比較；數據以“平均值±標準誤”表示。

2 試驗結果

2.1 不同品種（系）農藝性狀比較 由表1 可知，3 個品系的農藝性狀表現均不如玉米及高粱農藝性狀，但通過將3 個品系與其具有相似株型的蘇丹草進行對比可以發現，在全株鮮葉重及鮮莖重方面3 個品系要顯著重于蘇丹草（P <0.05），其中品系1 的鮮葉及鮮莖最重，分別為171.96 g 和183.2 g，在主莖株高及莖粗方面，品系1、3 與蘇丹草差異不顯著（P >0.05），但品系2 的株高顯著高于其他2 個品系及蘇丹草，為154.33 cm（P <0.05），在總葉數方面，蘇丹草葉片數顯著多于3 個品系，為13.78 片（P<0.05）。

表1 不同品種（系）的農藝性狀比較

2.2 不同品種（系）營養成分含量比較 由表2可知，在可溶性糖含量方面，蘇丹草最高，為9.09%，品系1、2 的可溶性糖含量與除湘農甜玉6號外的其他玉米及高粱間差異不顯著（P >0.05），且品系1 含量略高。在含磷量方面，品系1 含量最高且顯著高于其他品種（系），為0.26%（P <0.05），其他2 個品系整體也顯著高于除湘農甜玉3 號外的其他玉米品種及高粱（P <0.05），但品系2 含磷量顯著低于蘇丹草，品系1、3 均顯著高于蘇丹草（P <0.05）。在粗蛋白質含量方面，湘農甜玉6 號最高，為12.93%，但品系2、3 與湘農甜玉6 號間差異不顯著（P >0.05），品系1 也顯著高于除湘農甜玉3 號及湘農甜玉6 號外其他玉米品種及高粱（P <0.05），品系2、3 顯著高于蘇丹草，品系1 與蘇丹草差異不顯著（P <0.05）。在粗脂肪含量方面，3 個品系整體均顯著高于其他玉米及高粱品種，分別為3.33%、3.47%、3.04%（P <0.05），其中品系2 具有最高的粗脂肪含量，品系1、2 顯著高于蘇丹草，但品系3 與蘇丹草差異不顯著（P>0.05）。在粗纖維含量方面，臨奧1 號最高，為35.98%，但3 個品系與其差異不顯著（P >0.05），并整體高于除臨奧1 號及湘農甜玉3 號外其他的玉米及高粱品種，分別為40.19%、42.32%、39.27%。在粗灰分含量方面，品系1 最高，為12.52%，蘇丹草顯著低于品系1 并顯著高于品系3，但與品系2 差異不顯著（P >0.05）。在中性洗滌纖維含量方面，臨奧1 號最高，為62.86%，并顯著高于其他品種（系）（P <0.05），3 個品系整體顯著高于蘇丹草及高粱。在酸性洗滌纖維含量方面，臨奧1 號最高，為44.18%，并顯著高于其他品種（系），蘇丹草顯著高于品系1、2，與品系3 差異不顯著（P >0.05）。

表2 不同品種（系）營養成分含量比較 %

2.3 不同品種（系）飼用價值比較 由表3 可知，在相對飼喂價值（RFV）方面，高粱最高，為126.7，品系1、2 顯著高于湘農甜玉3 號和臨奧1 號（P <0.05），與蘇丹草和薈甜192 差異不顯著（P >0.05），并均超過100，分別為103.02、108.45。在可消化養分總量（TDN）方面，品系3 最高，為68.69，并顯著高于除湘農甜玉3 號及臨奧1 號外其他玉米及高粱和蘇丹草（P <0.05），品系1、2 也顯著高于蘇丹草（P <0.05），在消化能方面（DE），高粱最高，為9.31 MJ/kg，3 個品系與除粵甜16、湘農甜玉6 號、高粱外其他品種差異不顯著（P >0.05）。在泌乳凈能（NEL）方面，品系3 及臨奧1 號均為6.47 MJ/kg，顯著高于除臨奧1 號外其他玉米及高粱和蘇丹草（P <0.05）。在維持凈能方面，高粱最高，為5.75 MJ/kg，品系2、3 與其他玉米、高粱及蘇丹草間差異不顯著（P >0.05）。在增重凈能（NEg）方面，品系1 與臨奧1 號均最高，為2.15 MJ/kg，3 個品系與其他玉米、高粱及蘇丹草間差異不顯著（P >0.05）。

表3 不同品種（系）飼用價值比較

3 討論

通過農藝性狀的對比可以發現，3 個品系均不及其他玉米和高梁，但與具有相似株型及特點的蘇丹草對比，3 個品系的生物產量要更優，并且在田間觀察中發現由于該3 個品系具有來自于大芻草的較強分蘗及再生的特點，在刈割后可以快速再生。郭正剛等（2004）研究發現，刈割是牧草生產與利用過程中的一種重要農藝措施，合理的刈割不僅可以促進飼草的分蘗及再生，還可以提高牧草的生物產量及其營養品質。在利用飼草玉米生產中，可適當增加刈割間隔時間及次數，充分利用其在合理刈割后的再生植株，提高該牧草在其全生育期的總生物產量（任勇等，2005）。故該3 個品系作為一種新的飼草類型，均具有較多分蘗數量，在田間觀測中發現，其在2～ 3 片葉時便開始分蘗直至生育期后期仍有新分蘗產生，分蘗最多時為其拔節后期可達26～ 35 個分蘗，但部分分蘗在生長后期會自然萎蔫壞死，故應充分利用其再生能力強等優良性狀來提高產量及飼用營養品質，并需進一步在不同地區對其最適刈割時期、田間農藝管理措施、最佳密度等高產栽培管理技術進行系統而深入的研究，對飼草飼用價值的研究發現，不同飼草間的飼用價值普遍存在明顯差異（張吉旺等，2005）。本研究通過3 個品系與玉米、高粱及蘇丹草的飼用營養品質對比發現，3 個品系在營養品質方面均表現較好，具有較高含量的磷、粗蛋白質、粗纖維、粗脂肪。但灰分含量過高可能與3 個品系擁有眾多分蘗，并且在收獲前下雨導致泥土附著在莖稈上以及在刈割過程中分蘗與分蘗間可能會夾帶部分土壤有關。

RFV 作為美國等普遍應用的飼料評價體系，其數值越高，牧草品質越好，大于100 時被認為具有較好的飼用價值（張一為等，2020）。本研究中，玉米、蘇丹草、高粱及3 個品系在適時收獲時的RFV 均較高，數值在80.73～ 119.60，其中品系1、2 的RFV 大于100，具有較好的飼用價值，而品系3 略低，為96.60。同時，本試驗中，3 個品系的TDN、DE、NEL、NEm、NEg均表現較好，均優于大部分玉米、高粱及蘇丹草，結合上述RFV、TDN 及能值數據分析后可發現，3 個品系均具有較好的飼用價值及潛力。

4 結論

本試驗結果表明，品系1、2 的RFV 值大于100，為具有較好飼用價值的品系，品系3 略低，為96.6，故該3 個品系具備飼用潛力，但仍需深入探究其高產、高效的栽培管理措施，以充分利用多分蘗、可再生、抗性強等優良性狀。