收獲期對不同品種玉米生物產量和品質的影響

徐燦陳永偉張敏王昊楊波哈蓉靳韋張戰勝楊宏波馬文禮

(1.寧夏農墾農林牧技術推廣服務中心，寧夏 銀川 750024；2.寧夏農業技術推廣總站，寧夏 銀川 750001)

玉米是我國重要的糧食及飼料作物[1,2]，也是深加工等工業行業的重要原料，因此，種植玉米對保障我國糧食及飼料安全起著重要作用[3-6]。近年來，隨著糧改飼的發展，各地玉米的種植利用不斷增加，但對于不同青貯玉米品種在收獲期的選擇上還不夠清晰。所以，研究不同品種在不同收獲期的干物質量及品質，對選擇適宜本地最佳青貯收獲期具有重要意義[7]。Ganoe K H等[8]研究表明,青貯玉米在不同收獲時期對干物質的產量有較大影響，當玉米籽粒在2/3乳線期到黑層出現時期收獲可獲得全株玉米的最高干物質產量。Barlow J S等[9]研究認為,干物質含量達到27%～30%時是青貯玉米收獲的適宜時期。吳建宇等[10]、趙遵陽[11]研究表明，隨著青貯玉米乳線下移，籽粒中碘值上升，粗蛋白含量下降，秸稈中的中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、木質素含量逐漸上升，水溶性碳水化合物、粗蛋白等含量逐漸下降。這說明隨著收獲期的延長，青貯籽粒及秸稈的品質隨之下降。郝玉蘭等[12]測定不同收獲期下青貯玉米的生物產量及營養品質變化，結果表明，隨著收獲期的推遲，植株含水量不斷下降，干物質含量不斷上升，粗蛋白含量下降，中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維含量的變化呈現為先增加后降低的趨勢。張吉旺等[13]研究了收割期對不同青貯玉米品種的影響，提出選擇優質高產的品種并根據能量和營養標準合理地利用青貯玉米的生物學產量，同時并重質量，根據實際生產需求選擇適宜的收獲期。寧夏回族自治區青貯玉米品種較多，收獲多以統一青貯收獲期為主，對不同青貯玉米品種收獲期研究較少，難以發揮不同青貯玉米品種特性。本研究旨在通過對寧夏回族自治區12個青貯玉米品種在不同收獲期收獲后進行干物質含量及品質分析，探究不同品種青貯玉米用作飼料的品質優劣，以及適宜收獲的最佳收獲期，以期為研究區選出優質青貯飼料品種，并確定最佳收獲期，提高青貯飼料的品質。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地點設在平吉堡農場農五隊，地處銀川市西南14km，N38°24′，E106°01′。地形由黃河沖擊平原高階地和沖積扇形成，由西南向東北傾斜高差29m，海拔1120m，年均降雨量169mm，年平均氣溫為8.5℃，≥10℃的活動積溫為3298.1℃，年日照時數為3000h，無霜期160d左右。土壤類型為淡灰鈣土，土壤質地為輕壤土。土壤pH為8.7，有機質含量14.0g·kg-1，全氮0.88g·kg-1，水解氮為64mg·kg-1，速效磷為32.9mg·kg-1，速效鉀為174mg·kg-1，全鹽2.64g·kg-1。

1.2 供試材料

1.2.1 供試品種

“興貯88”“興禾16”“正業8號”“SN211”“豐大709”“京科968”“錦潤919”“LB101”“綠博6號”“寧單31號”“銀玉238”“銀玉439”。

1.2.2 肥料

尿素(N：46%)，水溶性磷酸一銨(N：12%，P2O5：61%)，硫酸鉀(K2O：52%)，硫酸鋅(EDTA-ZnSO4·7H2O)。

1.3 試驗設計與方法

試驗采用完全隨機設計，共設12個處理，不設重復，每小區種植8行玉米(長45m，寬4.4m)，四周設置保護行，共計占地0.247hm2。采用滴灌水肥一體化條件下寬窄行種植模式，寬行70cm，窄行40cm。統一種植密度，株距為20cm。各處理施肥時間、灌溉條件以及其他管理措施同大田。

1.4 指標測定

1.4.1 收獲期

青貯玉米收獲期按照乳線出現位置進行收獲，分別為Ⅰ期：乳線剛出現時；Ⅱ期：乳線至籽粒1/3處；Ⅲ期：乳線至籽粒1/2處。

1.4.2 干重測定

每個品種各取5株青貯玉米進行全株收割，切碎后分別裝入紙袋稱鮮重；105℃殺青30min，80℃烘至恒重后稱取干重。

1.4.3 品質測定

每個品種選取長勢均勻一致的植株5株，切碎混勻稱鮮重，105℃殺青30min后，80℃烘干至恒重，測定干重；后粉碎過40mm篩，用于測定品質分析。粗蛋白(CP)測定采用半微量凱氏定氮法；中性洗滌纖維含量(NDF)和酸性洗滌纖維(ADF)含量測定采用范式洗滌纖維法。

1.5 數據統計分析

采用Excel 2020進行數據整理統計，用SPSS 19.0軟件進行數據分析。

2 結果與分析

2.1 收獲期對不同品種玉米生物產量的影響

由表1可知，供試12個青貯玉米品種的鮮重在不同收獲期表現差異顯著，在Ⅰ期表現為“京科968”顯著高于其它品種，與“SN211”“銀玉238”差異不顯著。在Ⅱ期表現為“銀玉238”顯著高于其它品種，與“銀玉439”差異不顯著。在Ⅲ期表現為“SN211”顯著高于其它品種，與“寧單31號”“銀玉238”“銀玉439”差異不顯著。從同一品種不同收獲期來看，隨著生育進程的推進，供試青貯玉米品種鮮重整體呈現逐漸降低的趨勢。

從同一收獲期不同品種看，所有供試青貯玉米品種間的干重表現差異顯著，Ⅰ期表現為“LB101”>“正業8號”>“銀玉439”>“京科968”>“豐大709”>“興貯88”>“興禾16”>“寧單31號”>“綠博6號”>“銀玉238”>“錦潤919”>“SN211”，其中，以“LB101”顯著高于“錦潤919”和“SN211”，與其它品種差異不顯著。Ⅱ期表現為“銀玉238”>“銀玉439”>“綠博6號”>“京科968”>“LB101”>“豐大709”>“興禾16”>“寧單31號”>“正業8號”>“SN211”>“興貯88”>“錦潤919”，其中，“銀玉238”顯著高于“興貯88”“SN211”“錦潤919”，與其它品種間差異不顯著。Ⅲ期表現為“銀玉238”>“銀玉439”>“京科968”>“綠博6號”>“LB101”>“錦潤919”>“正業8號”>“寧單31號”>“豐大709”>“SN211”>“興禾16”>“興貯88”，其中，以“銀玉238”顯著高于其它品種，與“銀玉439”差異不顯著。

由表1可知，不同玉米品種的鮮干比在Ⅰ期為22%～31%，Ⅱ期為26%～33%，在Ⅲ期為31%～45%，所以，根據青貯玉米干鮮重，“正業8號”和“LB101”在Ⅰ期鮮干比達到30%以上，其余品種均低于30%，故可選擇在Ⅰ期收獲；“興禾16”“豐大709”“綠博6號”在Ⅱ期鮮干比達到30%以上，故可選擇在Ⅱ期收獲；“興貯88”“SN211”“京科968”“寧單31號”“銀玉238”“銀玉439”“錦潤919”在Ⅲ期鮮干比達到30%以上，故可選擇在Ⅲ期收獲。

表1 收獲期對青貯玉米生物產量的影響

2.2 收獲期對不同品種玉米品質的影響

由表2可知，隨著玉米收獲進程的推進，所有供試青貯玉米的粗蛋白含量整體呈現逐漸降低的趨勢，且不同品種間下降幅度略有差異，在不同收獲期整體表現為“銀玉238”的粗蛋白含量顯著高于其它品種，其次為“寧單31號”和“興貯88”。

表2 收獲期對青貯玉米品質的影響

不同青貯玉米品種間的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維隨著收獲期的推遲總體呈現先下降后上升的趨勢，說明隨著青貯玉米成熟期的推進，玉米秸稈逐漸老化，消化率逐漸下降，進而影響動物的采食量。“SN211”“京科968”“寧單31號”“銀玉238”隨著生育進程的推進，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維呈現逐漸下降的趨勢，可能因為這4個品種的生育期較長，玉米秸稈老化程度較低。在供試12個青貯玉米中，以“興貯88”“興禾16”“正業8號”“銀玉238”“LB101”的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維在3個采收期表現都較低，整體表現較好，有利于動物消化及進食。

2.3 不同玉米品種適宜收獲期確定

我國發布的GB/T 25882-2010青貯玉米品質分級標準，主要以中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和粗蛋白含量指標為分級標準。根據青貯玉米干鮮重、青貯玉米品質及青貯玉米分級標準綜合判定，見表1～3，確定不同青貯玉米適宜收獲期，見表4。

表4 青貯玉米適宜收獲期判斷

由不同玉米干鮮重和品質可知，當干重達到30%以上，品質符合國家青貯玉米分級標準時，鮮重越大越有利于農戶。據綜合判定，“正業8號”和“LB101”根據干重，都可在Ⅰ期收獲，但是“正業8號”在Ⅰ期的品質屬于國家二級，在Ⅱ期收獲時品質屬于國家一級，故“正業8號”選擇在Ⅱ期收獲。“興禾16”“豐大709”“綠博6號”根據干重可在Ⅱ期收獲，且品質屬于國家一級。“興貯88”“SN211”“京科968”“寧單31號”“銀玉238”“銀玉439”“錦潤919”根據干重可在Ⅲ期收獲，其中“興貯88”“SN211”“寧單31號”“銀玉238”的品質屬于國家一級，而“銀玉439”的品質屬于國家三級，當“銀玉439”在Ⅱ期收獲時，雖然品質為國家一級，但干物質含量較少，植株含水量大，不利于農戶銷售。“京科968”根據干重可在Ⅲ期收獲，但品質分級標準不符合國家規定，品質較低。“錦潤919”根據干重可在Ⅲ期收獲，但根據品質分級標準來衡量，需在Ⅰ期收獲。

表3 青貯玉米分級標準

3 討論

3.1 不同收獲期對玉米生物產量的影響

在生產實際中，除了品種本身的特性，青貯玉米收獲時期對產量和品質有很大影響。不同收獲期對青貯玉米全株干物質含量影響的研究結果比較一致，均隨收獲期的延遲，干物質含量顯著遞增[15-18]。因此，生產上以干物質含量作為判定收獲的方法是可行的。本試驗中，玉米的收獲期主要在乳熟期-蠟熟期，進一步根據玉米籽粒乳線的位置進行劃分，共分為乳線剛出現(Ⅰ期)，乳線至籽粒1/3(Ⅱ期)處，乳線至籽粒1/2(Ⅲ期)處3個時期，在這3個不同收獲時期各青貯玉米全株干物質含量表現差異顯著，說明青貯玉米植株中營養成分含量與累積量受收獲期影響較大，收獲過早，雖然青貯玉米植株營養成分含量較高，但是干草產量低、鮮草含水率大，不利于青貯；收獲過晚，植株中營養物質不能再生產，且養分由源向庫轉移受到限制，進而導致產量和品質降低。當干物質含量達到30%～35%為青貯玉米最適宜的收獲期，青貯玉米水分在65%～70%時最適合乳酸菌繁殖[19,20]。本試驗結果表明,根據干鮮重含量，“正業8號”和“LB101”可在Ⅰ期左右收獲；“興禾16”“豐大709”“綠博6號”可在Ⅱ期左右收獲；“興貯88”“SN211”“京科968”“寧單31號”“銀玉238”“銀玉439”“錦潤919”可在Ⅲ期收獲。

3.2 不同收獲期對玉米品質的影響

玉米在生長成熟的過程中，植株的營養成分一直處于變化中，且營養成分含量與累積量受收獲期影響較大。本試驗中，隨著收獲期的延長，不同品種玉米植株中粗蛋白含量呈下降的趨勢。這可能是因為植株在收獲前期的光和效率高，合成蛋白質能力較強，粗蛋白含量較高，而隨著收獲期的延長，植株生長發育和光合速率減弱，氮沉積能力下降[21]，部分含氮化合物向果穗流動，碳水化合物在籽粒中大量積累，而籽粒的纖維含量和蛋白質含量相對較低。因此，相對于整個植株而言，蛋白質含量所占比列逐漸減少。根據粗蛋白含量的變化趨勢，青貯玉米收獲時間可適當提前。

在本試驗中，隨著青貯玉米收獲期的延長，酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維整體呈現先下降后上升的趨勢。這可能是因為在收獲前期，植物可溶性碳水化合物沉積的速度大于木質化程度，籽粒在全株中所占比例不斷增加，纖維含量逐漸降低[22]，隨著收獲期的推遲，植株木質化到一定程度時，可溶性碳水化合物增加幅度小于木質化程度或不再增加，纖維含量逐漸升高。根據本試驗中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量的變化趨勢，青貯玉米收獲時間應把握在Ⅱ期左右。

3.3 不同品種玉米收獲期的確定

在收獲青貯玉米時，當干物質含量和品質既可滿足農戶需求又能達到國家品質要求，此時收獲期為最佳時期。

4 結論

在本研究中，綜合考慮干鮮重和品質等指標得出,“LB101”“錦潤919”選擇在Ⅰ期左右收獲；“興禾16”“正業8號”“豐大709”“銀玉439”“綠博6號”在Ⅱ期左右收獲；“興貯88”“SN211”“京科968”“寧單31號”“銀玉238”“銀玉439”在Ⅲ期左右收獲。此時各青貯玉米品種的生物產量高，飼用品質好，適口性好，易于動物消化吸收。