交錯區青貯玉米品種(品系)篩選

摘要：為篩選適合冀西北農牧交錯區種植的耐瘠薄、耐干旱的青貯玉米（Zea Mays L.）品種（品系）。本試驗選取12個早熟的青貯玉米品種（品系），對其株高、穗位高及莖粗等農藝性狀，產量性狀和品質性狀進行比較研究。其中‘21RW118’‘德美亞3號’‘21RW66’ ‘巡天816’‘D1-2’‘德美亞1號’‘D1-1’‘20H-101’含水量在65%～75%之間，符合青貯玉米收獲標準；‘20H-101’‘D1-2’‘德美亞1號’的生育期為103 d，且在收獲時達乳熟期，鮮草產量分別為53.91 t·hm-2，44.22 t·hm-2，56.63 t·hm-2，干草產量分別為16.20 t·hm-2，15.09 t·hm-2，11.88 t·hm-2；‘20H-101’‘D1-2’‘德美亞1號’的每噸干物質可產生牛奶的重量分別為1 748.0 t·hm-2，1 803.5 t·hm-2，1 800.0 t·hm-2，相對飼喂價值分別為155.51，176.34，172.39。‘D1-2’‘德美亞1號’的品質符合中華人民共和國國家標準——青貯玉米品質分級標準，為一級品質品種（品系），‘20H-101’為二級品質品系，適合在冀西北農牧交錯地區推廣種植。

關鍵詞：青貯玉米；品種；產量；青貯品質

中圖分類號：S816.5+3 文獻標識碼：A 文章編號：1007-0435（2023）08-2409-08

Selection of Silage Maize Varieties （or Strains） in the Agro Pastoral Ecotone of

Northwest Hebei Province

SHE Zhi-hui，CAO Xi-min， YU Feng-fang， XU Zhan-yun， LIU Gui-he， LYU Ai-zhi*

（Hebei North University， Zhang Jiakou， Hebei Province China， 075000）

Abstract：In order to select silage maize （Zea Mays L.） varieties （or strains） that are suitable for cultivation in the agricultural and pastoral ecotone of northwest Hebei province and resistant to infertility and droughtness. This experiment selected 12 early maturing varieties （strains） to compare and analyze their agronomic，yield，and quality traits such as plant height，ear height，and stem diameter. Among the selected varieties （or strains），the moisture content of ‘21RW118’‘Demeiya 3’‘21RW66’‘Xuntian 816’‘D1-2’‘Demeiya 1’‘D1-1’ and ‘20H-101’ was between 65% and 75%，which met the harvesting standards for silage corn for it. The growth period of ‘20H-101’‘D1-2’ and ‘Demeiya 1’ was 103 days，reaching the milk ripening stage at harvest;and the fresh forage yield at harvest were 53.91 t·hm-2，44.22 t·hm-2，56.63 t·hm-2，along with the dry hay yield of 16.20 t·hm-2，15.09 t·hm-2，and 11.88 t·hm-2，respectively. The weight of milk produced from each ton of dry matter of ‘20H-101’‘D1-2’ and ‘Demeiya 1’ was 1 748.0 t·hm-2，1 803.5 t·hm-2，and 1 800.0 t·hm-2，respectively. The relative feed values were 155.51，176.34，and 172.39， respectively. The quality of ‘D1-2’ and ‘Demeiya 1’ met the criteria of the National Standard of the People’s Republic of China - the Quality Grading Standard for Silage Corn，and was a variety （strain） of the first-class quality;the ‘20H-101’ was a strain of the second-grade quality，suitable for promotion and planting in the agricultural and pastoral areas of northwest Hebei.

Key words：Silage corn;Varieties;Yield;Silage quality

青貯玉米（Zea Mays L.）［1］分為青貯專用型玉米、糧飼兼用型玉米、糧飼通用型玉米，其葉、莖、果穗都可作為飼料喂養，且全株產量高、營養價值豐富、適口性好［2］，是發展畜牧業不可或缺的基礎飼料資源［3］。隨著農業產業結構的逐步調整和“糧改飼”工作的全面開展［4］，青貯玉米種植面積逐漸擴大，市場對青貯專用玉米品種需求也逐步增加。結合當地氣候條件及地理位置選擇適合種植的青貯玉米品種是確保青貯玉米高產和優質的前提［5］，莊克章等［6］通過對13份不同的青貯玉米材料農藝形狀、品質等的對比，篩選出4份適合在魯南地區種植的青貯玉米品種；蘭宏亮等［7］以8個青貯玉米品種為試驗對象，通過比較植株形態、產量形狀等，篩選出3個適合北京地區種植的青貯玉米品種，并作為北京地區線上銷售優質農產品的新型種植主體的推薦品種；滕偉超等［8］比較4個不同青貯玉米品種的農藝性狀、抗性等，選出2個適宜黑龍江地區種植推廣的青貯玉米品種，提高了黑龍江地區青貯玉米種植的經濟效益。

冀西北壩上地區屬內蒙古高原的東南邊緣，是我國華北平原和黃土高原向內蒙古高原的過渡帶，處于京津冀北部重要位置，特殊的地理位置決定了其防風固沙、水源涵養、生態保護等不可替代的生態地位。在京津冀協同發展戰略中，冀西北壩上地區被明確定位為國家重要的水源保護區和生態涵養區，因此壩上地區的農業生態尤為重要。該地區處壩上農牧交錯帶，與旗幟嬰兒乳品股份有限公司相鄰，畜牧業發達，因而對飼料的需求量逐漸加大。本研究結合壩上降雨量少、積溫低、無霜期短等氣候特點，以12份不同的青貯玉米為材料，篩選出適合當地種植的優質高產的青貯玉米品種（品系），旨在為該地區選擇青貯玉米品種（品系）生產提供依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

本試驗選地為張北壩上地區國家牧草產業技術體系張家口綜合試驗站，該地區是錫林郭勒草原的一部分，溫帶大陸性季風氣候，平均海拔1 400 m，年均氣溫3.2℃，風大、光照充足、氣候涼爽、無明顯夏季，年降水量300 mm左右。年平均7級以上大風日數30 d左右，年平均日照時數2 897.8 h。土壤為沙壤土，土壤表層有機質含量為25.4 g·kg-1，堿解氮含量為121.25 mg·kg-1，速效磷含量為6.33 mg·kg-1，速效鉀含量為125.38 mg·kg-1，pH值為8.03。

1.2 供試材料

極早熟品種：‘德美亞1號’（市售）。

極早熟品系：‘20H-101’‘D1-2’‘D1-1’（河北巡天農業科技有限公司）。

早熟品種：‘德美亞3號’（市售）‘巡天816’‘巡青518’（河北巡天農業科技有限公司）。

早熟品系：‘21KW97’‘7H3912’‘21RW118’‘21RW66’‘LPb830’（河北巡天農業科技有限公司）。

1.3 試驗方法

采用隨機試驗設計，3行區，行長5 m，行距50 cm，株距23 cm。人工點播，密度為每公頃87 000株，過道為1 m，3次重復；利用試驗地自然條件，全生育期采取雨養栽培，苗期除草1次。

1.4 測定指標

1.4.1 農藝性狀的測定 開花期，利用卷尺測量從地面到植株頂端的距離即為株高，從地面到主穗基部的距離為穗位高，利用游標卡尺測量莖基部第一節間中部直徑為莖粗，穗位高與株高的比值為穗位比，利用電子天平測量全株鮮重（葉鮮重+莖鮮重+穗鮮重），葉鮮重、莖鮮重、穗鮮重（苞葉鮮重+裸穗鮮重）、苞葉鮮重以及裸穗鮮重。

1.4.2 穗部性狀的測定 利用卷尺、游標卡尺、電子天平測量穗長、禿尖長、穗粗、軸粗、穗干重、穗粒數、百粒重、穗行數和行粒數。

1.4.3 產量的測定 早霜前，取每小區中部3行進行收割，收獲后立即稱重得到鮮草產量再折合成公頃產量。

1.4.4 干重的測定 烘干后，利用電子天平測定。

1.4.5 含水量的測定 從每個小區中取3株樣品，105℃殺青30 min，80℃烘干至恒重，稱取全株干重（葉干重+莖干重+穗干重），葉干重、莖干重、穗干重（苞葉干重+裸穗干重）、苞葉干重以及裸穗干重；利用烘干減重法計算含水量。

1.4.6 品質的測定 烘干后的樣品用牛皮紙袋密封，由烏蘭察布市易馬農牧科技有限公司利用近紅外掃描儀（FOSS 2500）和數據庫（Dairy One）進行品質鑒定，包括粗蛋白（Crude protein，CP）含量、酸性洗滌纖維（Acid detergent fiber，ADF）含量、中性洗滌纖維（Neutral detergent fiber，NDF）含量、淀粉含量、木質素含量、30 h內纖維消化速率、脂肪、泌乳凈能、30 h體外干物質消化率、每噸干物質可產生的牛奶重量、總可消化養分含量。根據中華人民共和國國家標準——青貯玉米品質分級標準進行分級，具體分級標準及指標見表1。

1.4.7 相對飼喂價值（Relative feed value）

RFV［9］=［120/NDF×（88.9-0.779×ADF）］/1.29。

1.5 數據分析

試驗數據通過Excel軟件處理，用SPSS 17.0軟件進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 12個青貯玉米生長發育進程比較

本試驗于2021-05-07播種，早霜前采收測產和品質測定，從播種到采收共103 d。

由圖1可知：在總生育期103 d內，‘D1-2’‘德美亞1號’‘D1-1’‘20H-101’‘德美亞3號’達乳熟期，生育進程最快，符合青貯玉米對生育期的需求；其余七個品種（品系）因生育期晚未達到收獲標準，‘21RW66’‘巡天816’‘LPb830’生育期達灌漿期，生育進程次之；‘21KW97’‘7H3912’‘21RW66’‘巡青518’生育期達灌漿前期，生育進程最慢。通過比較生育期表明，‘D1-2’‘德美亞1號’‘D1-1’‘20H-101’‘德美亞3號’在苗期與其他品種差異不大，抽雄期較他品種縮短2～10天，開花期縮短4～10天，吐絲期縮短3～9天，灌漿前期縮短1～8天，灌漿期縮短2～5天。可見不同品種（品系）在冀西北農牧交錯區氣候條件下，生育期的長短存在一定差異。

2.2 12個青貯玉米農藝性狀分析

由表2可知：‘LPb830’和‘德美亞3號’的株高顯著高于其他品種或品系（P＜0.05），分別為191.0 cm，180.50 cm；‘巡青518’的莖粗顯著高于其他品種或品系（P＜0.05），為1.89 cm，其次為‘德美亞3號’（1.63 cm）；12個品種（品系）的穗位比差異顯著（P＜0.05），其中‘D1-2’穗位比最低，為17.88%；‘巡天816’的葉片數顯著高于其他品種或品系（P＜0.05），為12.33片，其次為‘巡青518’（11.00片）；12個品種（品系）的綠葉數存在顯著差異（P＜0.05），‘巡天816’最多，為10.67片。

2.3 12個青貯玉米單株各器官鮮重性狀分析

由表3可知：12個品種（品系）的裸穗鮮重、苞葉鮮重、穗鮮重與株鮮重存在顯著差異（P＜0.05），其中‘德美亞3號’的裸穗鮮重最重，為123.60 g，‘巡青518’的苞葉鮮重、穗鮮重和株鮮重最重，分別為109.87 g，214.93 g和390.40 g；‘德美亞3號’的裸穗鮮重和株鮮重高于其他品種；‘巡青518’的葉鮮重與莖鮮重均顯著高于其他品種或品系（P＜0.05），分別為79.33 g，260.77 g。

2.4 12個青貯玉米單株各器官干重性狀分析

由表4可知：‘D1-2’的裸穗干重顯著最高，為36.51 g；12個品種（品系）的穗粒重、穗干重和苞葉干重存在顯著差異（P＜0.05），其中‘德美亞3號’的穗粒重和穗干重最重，為23.47 g，46.47 g，‘巡青518’的苞葉干重最重，為20.58 g；‘巡青518’的葉干重、莖干重和株干重顯著高于其他品種或品系（P＜0.05），分別為23.80 g，84.97 g，141.61 g。

2.5 12個青貯玉米單株各器官干物質占比分析

由表5可知：不同品種（品系）的青貯玉米各部分干重含量占全株的比例不同，葉片干重占全株干重的12.08%～26.05%，‘21RW66’的比例最高，為26.05%；莖干重占全株干重的25.12%～60.00%，‘巡青518’的比例最高，為60.00%；穗干重占全株干重的22.55%～62.64%，‘德美亞1號’的比例最高，為62.64%；苞葉干重占全株干重的9.61%～17.76%，‘21KW97’比例最高為17.76%；裸穗干重占全株干重的7.99%～53.08%，‘德美亞1號’的比例最高為53.08%。‘德美亞3號’‘D1-2’‘德美亞1號’‘D1-1’‘20H-101’的裸穗含量均在39.00%以上，不同品種或者不同采收期的青貯玉米穗、苞葉和裸穗所占比例差異不同。

2.6 12個青貯玉米產量及含水量分析

由于其他品種（品系）生育期晚，烘干后的籽粒干癟嚴重無法測得穗粒重，因此無法進行籽粒產量的計算和分析，只對剩余五個品種（品系）進行分析。

由表6可知，12個品種（品系）的鮮草產量從高到低依次為‘LPb830’＞‘巡天816’＞‘德美亞3號’＞‘D1-1’＞‘21RW66’＞‘20H-101’＞‘D1-2’＞‘巡青518’＞‘21RW118’＞‘德美亞1號’＞‘21KW97’＞‘7H3912’；‘巡天816’和‘巡青518’的干草產量較高，分別為19.87 t·hm-2，18.93 t·hm-2；‘德美亞1號’的籽粒產量顯著高于其他品種或品系（P＜0.05），為3.86 t·hm-2。

由圖2可知：12個青貯玉米品種（品系）的含水量有顯著差異（P＜0.05），‘7H3912’含水量最高，為78.60%，‘巡青518’含水量最低為63.90%，其中‘21KW97’‘7H3912’‘LPb830’含水量在77.10%～78.60%范圍內，不適合做青貯，可作青飼玉米；‘21RW118’‘德美亞3號’‘21RW66’‘巡天816’‘D1-2’‘德美亞1號’‘D1-1’‘20H-101’含水量在65%～75%之間，符合青貯玉米收獲標準。

2.7 5個青貯玉米飼用營養成分和品質的分析

由表7可知：‘德美亞3號’的木質素含量顯著高于其他品種或品系（P＜0.05），為4.80%，‘20H-101’的30 h內纖維消化速率顯著高于其他品種或品系（P＜0.05），為6.86%，‘德美亞1號’和‘D1-2’的脂肪含量顯著高于其他品種或品系（P＜0.05），分別為4.50%，3.65%，‘德美亞1號’的泌乳凈能顯著高于其他品種或品系（P＜0.05），為1.60 kg，5個青貯玉米品種（品系）的30 h體外干物質消化率差異不顯著，但‘D1-2’的消化率最高，為89.07%；‘德美亞1號’的總可消化養分顯著高于其他品種或品系（P＜0.05），為71.50%。

由圖3可知：5個青貯玉米品種（品系）每噸干物質可產生牛奶的重量變化范圍在1 455.5 t·hm-2～1 803.5 t·hm-2之間，‘D1-2’‘D1-1’和‘20H-101’顯著高于其他品種或品系。每噸干物質可產生牛奶的重量依次為‘D1-2’＞‘德美亞1號’＞‘20H-101’＞‘D1-1’＞‘德美亞3號’，其中‘D1-2’最高為1 803.5 t·hm-2。

由表8可知：5個青貯品種（品系）CP含量均大于7.0%，‘德美亞1號’最高，為9.6%，從大到小依次是‘德美亞1號’＞‘20H-101’＞‘德美亞3號’＞‘D1-1’＞‘D1-2’；‘德美亞1號’‘D1-2’的NDF含量小于50%，ADF含量小于26%，淀粉含量大于20%，品質符合中華人民共和國國家標準——青貯玉米品質分級標準，為一級品種或品系；‘D1-1’‘20H-101’的NDF含量小于50%，ADF含量小于26%，淀粉含量大于22%，品質符合中華人民共和國國家標準——青貯玉米品質分級標準，為二級品系；‘德美亞3號’NDF含量小于55%，ADF含量小于29%，淀粉含量大于15%，品質符合中華人民共和國國家標準——青貯玉米品質分級標準，為三級品種。

2.8 5個青貯玉米相對飼喂價值分析

由圖4可知：不同品種（品系）青貯玉米的相對飼喂價值變化范圍在129.77%～176.34%之間，‘D1-2’的相對飼喂價值含量顯著高于其他品種或品系（P＜0.05），為176.34%。

3 討論

3.1 積溫對青貯玉米的影響

本試驗在整個生育期內的有效積溫為1 638.0℃，發現其中只有‘德美亞1號’‘20H-101’‘德美亞3號’‘D1-1’‘D1-2’共5個品種（品系）生育期滿足青貯要求，剩余7個品種（品系）均未達到，說明應當延長生育期，滿足植株對積溫的需求；曹敏建等［10］研究結果與本試驗研究一致，也表明不同品種的青貯玉米生育期內所需的積溫不同，且積溫會影響植株的鮮草產量及干物質的積累。

3.2 生育期對青貯玉米的影響

通過對含水量、鮮重、品質等指標的測定，對12個品種（品系）青貯玉米的生育期進行比較說明，發現生育期是影響青貯玉米產量和品質的重要因素之一，玉米的生育期縮短，產量也呈下降趨勢［11］，本試驗中‘LPb830’從開花后到收獲持續12 d，產量達到最高，‘7H3912’從開花后到收獲持續6 d，產量最低，‘LPb830’‘巡天816’產量雖高，但因發育晚采樣測定品質時只達到灌漿期而無法獲得籽粒產量，可考慮提早播期延長生育期；隨著花后到灌漿期持續時間長短的不同，玉米的百粒重、穗粒重、穗行數、行粒數均有不同程度的變化［12］，本試驗中‘德美亞3號’從開花到灌漿持續時間最長，因此穗粒重最高。黃運清［13］研究表明在蠟熟期時玉米的干物質產量和粗蛋白含量達到最高，隨著收獲期的延遲，逐漸降低，而本試驗中‘巡天816’在灌漿期收獲干物質產量最高，‘巡青518’在灌漿前期收獲干物質產量次之，‘LPb830’在灌漿期收獲干物質產量第三，‘7H3912’也在灌漿前期收獲干物質產量卻最低，說明生育期是影響青貯玉米品種（品系）的重要因素，但品種的不同也在一定程度上影響干物質的產量。

3.3影響青貯玉米含水量的因素

適宜的水分是獲得優質青貯玉米的關鍵，含水量過高則不能滿足青貯時乳酸發酵，秸稈會腐爛，從而影響青貯玉米的品質，含水量過低則在青貯時不易壓實，易引起霉變，也會影響青貯玉米品質。全株含水量是確定適宜收獲期的標準。一般認為，全株含水量在65%～75%時可對青貯玉米進行收獲，此時青貯效果最佳。‘21KW97’‘7H3912’‘LPb830’含水量在75%以上，超過了青貯玉米含水量的適宜范圍，可考慮提早播期，降低含水量，‘巡青518’含水量在65%以下，可考慮晚播。本試驗研究表明莖稈、葉片、苞葉的含水量與全株含水量均呈正相關關系，‘7H3912’的含水量最高，‘巡青518’含水量最低，‘7H3912’的莖、苞葉的含水量都高于‘巡青518’，這一結論也印證了前人［14］的研究。

3.4 影響青貯玉米產量和品質的因素

株高、穗位比、葉片數、莖粗、綠葉數、采收期是衡量產量的主要因素，其中株高是重要因素之一［15-20］；在本試驗中株高排前三的依次是‘LPb830’‘德美亞3號’‘巡青518’，莖粗排前三的依次是‘巡青518’‘德美亞3號’‘D1-1’，株鮮重排前三的依次是‘巡青518’‘德美亞3號’‘LPb830’，綠葉數排前三的依次是‘巡天816’‘德美亞3號’‘LPb830’，而產量排前三的依次是‘LPb830’‘巡天816’‘德美亞3號’；因此株高和綠葉數是影響產量的重要因素，莖粗和株鮮重也會影響產量，但不是主要因素。不同品種的青貯玉米品質不同，粗蛋白是決定青貯玉米飼料品質好壞的基礎，‘德美亞1號’的生育期最長，CP含量最高，裸穗配比占全株的配比最高，而黎慧［21］研究表明隨著生育期的延長，玉米莖、葉中的氮物質含量逐漸向籽粒中流轉，這與本試驗的研究相符；玉米植株各部分占比不同，也在一定程度上影響ADF的含量，玉米莖和葉中的ADF和NDF含量高，隨著果穗的比例增加，ADF和NDF含量葉隨之減少，‘德美亞3號’的ADF和NDF含量最高，莖葉的占比最大，果穗的占比卻不大，‘德美亞1號’的ADF和NDF含量低，莖葉的占比低，果穗占比最大，這一結果與余汝華等［22］研究一致。

4 結論

通過對農藝性狀、干重、產量、含水量、品質等的測定，比較12個青貯玉米品種（品系）得出，由于有7個品種（品系）生育期晚，烘干后無法測得穗部性狀及籽粒產量，在剩余的5個品種（品系）中‘D1-2’和‘德美亞1號’為一級品種（品系），‘20H-101’為二級品系，因此在壩上地區優先推廣這三個品種。

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（責任編輯 閔芝智）

收稿日期：2022-12-13；修回日期：2023-02-19

基金項目：河北省現代農業產業技術體系草業創新團隊張家口綜合試驗推廣站項目（HBCT2018160402）資助；財政部和農業農村部國家現代農業產業技術體系項目（CARS-34）；河北省重點研發計劃項目現代種業科技創新專項玉米現代種業科技創新團隊（21326319D）資助

作者簡介：佘智慧（1996-），女，漢族，河北尚義人，碩士研究生，主要從事玉米育種與栽培方面的研究，E-mail：285560521@qq.com；*通信作者Author for correspondence，E-mail：nkxlaz@163.com