25个夏玉米品种秸秆饲用品质评价

陈国强，金海燕，夏璐，王金龙，罗峰，孙守钧，臧凤艳，李子芳，吴锡冬

（天津农学院 农学与资源环境学院，天津 300384）

25个夏玉米品种秸秆饲用品质评价

陈国强，金海燕，夏璐，王金龙，罗峰，孙守钧，臧凤艳，李子芳，吴锡冬通信作者

（天津农学院 农学与资源环境学院，天津 300384）

收集全国玉米主产区的25个夏玉米品种在天津种植，分析评价各品种秸秆的饲用品质，从中选择饲用品质优良的品种，为秸秆资源化利用提供参考。结果表明：25个夏玉米品种的秸秆粗纤维（CF）、酸性洗涤纤维（ADF）、中性洗涤纤维（NDF）和粗蛋白（CP）含量之间存在差异。3个夏玉米品种（‘先玉335’、‘郑单958’和‘晋单52号’）的秸秆纤维含量低，粗蛋白含量高，具有较高的饲用品质，可以在秸秆饲料化利用时加以推广。

夏玉米；秸秆；饲用品质

玉米是集粮食、饲料、经济和生物能源为一体的重要作物[1-2]，其生产发展直接影响国家粮食安全。目前，玉米的研究主要集中在如何提高玉米籽粒的产量和品质，而对于如何提高秸秆的饲用品质的研究报道较少[3]。国内外关于饲用玉米的研究主要是通过选育新品种来改进一系列决定秸秆饲用品质指标的方法[4-5]。国内外学者认为，未来的粮食问题不再是直接的口粮问题，而是饲料用粮的问题[6]，而解决饲料用粮的最佳途径就是扩大秸秆饲料的使用量[7-8]。随着人民生活水平不断提高，人们对乳制品的需求量也逐年增加，使得牛羊等草食动物数量不断上升，对饲料的需求量也不断增加。在众多的饲料作物中，饲用玉米因其产量高，秸秆中纤维素含量丰富、能量高并且对劳动力和机械的要求较低，在国外已经成为最受欢迎的草食动物饲料来源。

目前，我国玉米秸秆始终没有实现资源化利用，城镇周边和农村的玉米秸秆主要通过焚烧和还田进行处理，这种做法导致夏收和秋冬之际，大量的污染物直接排入大气中，造成空气中严重的粉尘污染。其中华北、东北地区的雾霾天气跟焚烧秸秆有一定的关系，这种做法也给人们的生产、生活带来诸多不便。本研究在分析评价天津地区种植的25个夏玉米品种的秸秆饲用品质性状基础上，挑选出饲用品质优良的品种，为秸秆资源化利用打下基础。

1 材料及方法

1.1 试验材料

试验参试品种如下：

（1）联丰 20；（2）新玉 35；（3）金玉 3号；（4）士海928；（5）豫玉22号；（6）蒙龙46；（7）天泰 15；（8）先玉 335；（9）农华 101；（10）郑单958；（11）KX9384；（12）德润98；（13）迪卡667；（14）浚单20；（15）东裕108；（16）京科25；（17）华农866；（18）晋单52号；（19）DJ8089；（20）华农887；（21）津北288；（22）九单 25；（23）蠡玉 37；（24）沈单16；（25）松玉656。

1.2 试验内容

试验于2015年在天津市静海县良种场试验地进行。

土壤基本情况：有机质含量为1.0 g/kg，硝态氮含量为28.1 mg/kg，氨态氮7.0 mg/kg，速效磷23.8 mg/kg，速效钾327 mg/kg，土壤含盐量为0.50 g/kg，土质为砂壤土。

试验选取25个夏播品种，进行品种间饲用品质比较试验。播种时，每个品种设3行区，行长4.5 m，株距0.3 m，行距0.6 m，重复3次，施入相同水平 225 kg/hm2的氮肥作为底肥，于收获期间取样分析秸秆饲用品质相关指标含量，田间一般管理同大田。

1.3 试验方法

玉米于2015年6月21日播种，于9月初玉米蜡熟末期依次进行收获，每个小区随机挑选 3株玉米植株（除穗）带回实验室，切割分段处理。首先，放入105 ℃烘箱下杀青2 h，再将烘箱温度调至80 ℃烘48 h左右至恒重，待自然冷却，用粉碎机磨碎成粉，装入密封袋，作为待测样品待测。指标测定过程中，取1 g左右样品通过杜马斯定氮仪测定粗蛋白（CP）；粗纤维（CP）、酸性洗涤纤维（ADF）和中性洗涤纤维（NDF）则通过FOSS纤维测定分析仪测定。粗纤维的测定：称取1 g左右样品，通过酸碱消煮法固定量酸和量碱，在特定条件下消煮后，放入 130 ℃烘箱中烘烤2 h，测得一个初值，再放入525 ℃马弗炉中灼烧3 h，测得一个终值，两值之差则是粗纤维含量；酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维的测定：称取 1 g左右样品，通过范氏测定纤维素含量法配置不同的试剂进行消煮，之后步骤与粗纤维测定步骤一致。粗纤维、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、粗蛋白的测量结果均以干基（%）表示。为了减小试验误差，消除样品间的不均，每个样品需重复测定3次，结果取其平均值。

1.4 数据分析

原始数据通过 Excel进行归纳整理，整理后的数据通过利用SPSS19.0进行方差分析、显著性检验等统计分析。

2 结果与分析

2.1 夏播玉米品种间秸秆粗纤维含量的比较

由图1可知，‘农华101’粗纤维含量最高，为 35.31%；‘郑单 958’含量最低，为 24.64%，两者含量相差10.67%，25个品种秸秆粗纤维平均值为27.50%。其中，粗纤维含量较低的品种主要有‘先玉 335’（25.01%），‘郑单 958’（24.64%），‘京科25’（25.03%）；粗纤维含量较高的品种有‘农华101’（35.31%），‘晋单52号’（31.40%），‘松玉 656’（30.28%）。由此说明品种之间秸秆中粗纤维的含量具有较大差异，品质之间参差不齐。

图1 不同夏玉米品种秸秆粗纤维含量比较

2.2 夏播玉米品种间秸秆酸性洗涤纤维含量的比较

由图2可知，‘联丰20’酸性洗涤纤维含量最高，为39.68%；‘郑单958’含量最低，为28.55%，两者相差11.13%，25个品种秸秆酸性洗涤纤维平均值为33.09%。其中，酸性洗涤纤维含量较低的品种有‘郑单 958’（28.55%），‘晋单 52号’（29.73%），‘DJ8089’（29.08%）；酸性洗涤纤维含量较高的品种有‘联丰 20’（39.68%），‘迪卡667’（37.12%），‘九单 25’（37.78%）。由此说明品种间酸性洗涤纤维含量具有较大差异。

图2 不同夏玉米品种秸秆酸性洗涤纤维含量比较

2.3 夏播玉米品种间秸秆中性洗涤纤维含量的比较

由图3可知，‘联丰20’中性洗涤纤维含量最高，为66.87%；‘先玉335’含量最低，为45.58%，两者相差21.29%，25个品种秸秆中性洗涤纤维平均值为60.21%。其中，中性洗涤纤维含量较低的品种有‘天泰 15’（54.18%），‘先玉 335’（45.58%），‘郑单 958’（55.79%）；中性洗涤纤维含量较高的品种有‘联丰 20’（66.87%），‘九单 25’（64.00%），‘沈单16’（64.92%）。由此说明玉米品种间中性洗涤纤维含量的差异很大，差值超过20%。

图3 不同夏玉米品种秸秆中性洗涤纤维含量比较

2.4 夏播玉米品种间秸秆粗蛋白含量的比较

由图4可知，‘东裕108’粗蛋白含量最高，为 7.46%；‘农华 101’最低，为 4.62%，两者相差2.84%，25个品种粗蛋白含量平均值为6.21%。其中粗蛋白含量较低的品种有‘金玉 3号’（5.36%），‘农华 101’（4.62%），‘蠡玉 37’（5.29%）；粗蛋白含量较高的品种有‘郑单958’（7.30%），‘东裕 108’（7.46%），‘晋单 52号’（7.26%）。由此说明品种之间的粗蛋白含量虽然有差异，但总体差距不大。

图4 不同夏玉米品种秸秆粗蛋白含量比较

2.5 夏玉米品种间秸杆各项饲用品质含量显著性比较分析

综上所述，25个玉米品种的饲用品质具有一定的显著性差异。粗纤维含量比较中，‘农华101’与‘联丰 20’、‘金玉 3号’、‘士海 928’、‘蒙龙46’、‘天泰 15’、‘先玉 335’、‘KX9384’、‘德润98’、‘京科 25’、‘华农 866’、‘华农 887’、‘津北288’以及‘蠡玉37’这13个品种含量上都有显著性差异；酸性洗涤纤维含量比较中，‘联丰20’与‘郑单958’、‘晋单52号’以及‘DJ8089’这3个品种含量上有显著性差异；中性洗涤纤维含量比较中，‘联丰20’与‘天泰15’以及‘先玉335’在含量上有显著性差异；粗蛋白含量比较中，‘农华101’与‘郑单958’、‘东裕108’以及‘晋单52号’在含量上均有显著性差异。

3 讨论与结论

3.1 影响玉米秸秆饲用品质的主要指标

玉米秸秆的饲用品质主要取决于粗蛋白（CP）、粗纤维（CF）、酸性洗涤纤维（ADF）、中性洗涤纤维（NDF）等几项重要指标。谢涛等[9]研究发现，玉米秸秆中所含粗纤维约为 31%～41%，中性洗涤纤维含量约为 80%，酸性洗涤纤维含量约为 53%，粗蛋白含量约为 3%～5%，无氮浸出物的含量约为 42%，消化能为 0.5～1.0 Mcal/kg。本试验测得的结果是：粗纤维约为27.5%，中性洗涤纤维含量约为60.2%，酸性洗涤纤维的含量约为33.1%，粗蛋白含量约为6.2%。与谢涛等[9]人的测定结果具有一些差异，原因可能是因为取株方式不同，也可能是由于受到周围环境、天气等外界因素的影响。

3.2 影响玉米秸秆作为饲用饲料的因素

陈素英等[10]认为，玉米秸秆作为我国北方农区草食家畜的主要粗饲料资源代表，其增重效果大致是：2 kg的玉米秸秆对草食动物的增重净能相当于1 kg籽粒所能带来的增重效果，但玉米秸秆中粗蛋白含量与籽粒中的含量相比较低，通常仅为常见的禾本科牧草粗蛋白含量的 60%左右，并且秸秆中含有较高的结构性碳水化合物，C∶N比值高，因而降低了饲用价值。饶辉[11]认为，秸秆用作动物饲料时，主要存在消化率低、摄入量少以及秸秆中的蛋白质含量低等问题，要想提高秸秆的利用率，必须提高秸秆的消化率、营养吸收率以及动物的适口性，使家畜可以利用秸秆中一切可利用的营养物质。李海亮等[12]认为，秸秆中富含不易被消化的纤维素、半纤维素和木质素等非淀粉类物质，因此这种粗制秸秆饲料质地粗硬、适口性差、牲畜采食量小、消化率低等使得秸秆不易被利用。权金鹏等[13]人研究发现，粗纤维含量较高时，会影响秸秆作为饲料的适口性，因而选择粗纤维含量较低的品种较好。秸秆中酸性洗涤纤维的含量是决定秸秆适口性以及消化率的主要因素，因而秸秆酸性洗涤纤维含量越低，秸秆的适口性越好，越能够得到更好的饲用品质。较低的中性洗涤纤维含量有助于牲畜消化，因而应选择纤维含量较低的品种。

总之，在相同的环境因素下，受到遗传因素影响，品种之间的品质差异可得到较好的体现。本研究以25个夏播品种作为试验材料，验证了玉米品种间秸秆饲用品质的遗传差异确实存在，与白琪林等[14]、闫贵龙等[15]、赵丽华等[16]研究结果相一致。在相同的种植条件下，对玉米秸秆的4个主要品质性状进行分析比较，初步发现品种间秸秆粗纤维、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维和粗蛋白含量之间的关系，在其中挑选出了3个有代表性的品种进行说明，‘先玉335’、‘郑单958’以及‘晋单52号’这3个品种明显具有纤维含量低，粗蛋白含量高的优质特性，可作为今后种植的饲用品种，为今后饲用品种的选择提供了较多可能。

[1] 王鹏文, 潘万博. 我国玉米发展现状和趋势分析[J]. 天津农学院学报，2005，12（3）：53-57.

[2] 程序. 能源牧草堪当未来生物能源之大任[J]. 草业学报，2008，17（3）：1-5.

[3] 邰书静, 薛吉全, 张仁和, 等. 不同时期氮肥配比对饲用玉米产量和品质的影响[J]. 西北农业学报，2016，15（1）：56-59，99.

[4] Šimić D，Prester T，Seltz G，et al. Comparing methods for integrating exotic germplasm into Europen forage maize breeding programs[J]. Crop Science, 2003, 43（11/12）：1952-1959.

[5] Argillier O，Mechin V, Barriere Y. Inbred line evaluation and breeding for digestibility-related traits in forage maize[J]. Crop Science, 2000, 40（11/12）：1596-1600.

[6] 于明礼，王燕，刘少坤，等. 氮素对不同类型饲用玉米产量及品质的影响[J]. 山东农业科学, 2009（4）：57-60.

[7] 陈远学，陈曦，陈新平. 不同施氮对饲草玉米产量品质及养分吸收的影响[J]. 草业学报, 2014，23（3）：255-261.

[8] 张吉旺，王空军，胡昌浩，等. 施氮时期对夏玉米饲用营养价值的影响[J]. 中国农业科学, 2002，35（11）：1337-1342.

[9] 谢涛，曹文龙，史云天. 玉米秸秆饲料的现状及玉米秸秆穰颗粒词料的应用[J]. 农业与技术, 2010, 30（1）：66-68.

[10] 陈素英，王绍仁，胡春胜. 玉米自交系秸秆粗蛋白质背景值研究[J]. 玉米科学，2002，10（2）：24-26.

[11] 饶辉. 国内外秸秆类微生物发酵饲料的研究及应用进展[J]. 安徽农业科学，2009，37（1）：159-161.

[12] 李海亮, 汪春, 孙海天, 等. 农作物秸秆的综合利用与可持续发展[J]. 农机化研究，2017（8）：256-263.

[13] 权金鹏, 孔吉有, 邱进富. 玉米秸秆饲料化利用限制因素分析与关键技术控制[J]. 中国草食动物科学，2015, 35（1）：61-65.

[14] 白琪林, 陈绍江, 戴景瑞. 我国常用玉米自交系秸秆品质性状及其相关分析[J]. 作物学报, 2007, 33（11）：1777-1781.

[15] 闫贵龙，孟庆翔，陈绍江. 高油298玉米秸秆的适宜收获期及其营养价值与其他品种玉米秸秆的比较优势[J].畜牧兽医学报，2006，37（3）：250-256.

[16] 赵丽华, 莫放, 余汝华, 等. 收刈时间对不同品种玉米秸秆营养成分和干物质降解率的影响[J]. 中国牛业科学，2007，33（4）：33-35.

责任编辑：宗淑萍

Comprehensive Evaluation of Straw Feeding Quality of 25 Summer Maize Varieties

CHEN Guo-qiang, JIN Hai-yan, XIA Lu, WANG Jin-long, LUO Feng, SUN Shou-jun,ZANG Feng-yan, LI Zi-fang, WU Xi-dongCorrespondingAuthor
（College of Agronomy and Resource Environment, Tianjin Agricultural University, Tianjin 300384, China）

In order to provide reference for straw resources utilization, 25 summer maize varieties selected from the major maize producing areas in China were cultivated in Tianjin. The straw feeding quality of these varieties was comprehensively evaluated and the maize varieties with high feeding quality were finally screened. The results indicated that there existed significant differences in CF, ADF, NDF and CP among 25 summer maize varieties. Since‘Xianyu 335’, ‘Zhengdan 958’and‘Jindan 52’had relatively higher feeding quality resulted from their lower fiber content and higher crude protein content, these three varieties could be widely popularized in practice instraw resources utilization.

summer maize; straw; feeding quality

S513

：A

2017-03-10

农业部公益性行业（农业）科研专项经费项目“华北主要作物秸秆饲用技术及优质化生产技术集成与示范”（201503134）；天津市高等学校创新团队培养计划“作物品质及抗逆性的遗传改良（TD12-5017）

陈国强（1991-），男，湖北孝感人，硕士在读，主要从事玉米栽培生理研究。E-mail: 377820220@qq.com。

吴锡冬（1962-），男，重庆市人，教授，硕士，主要从事作物栽培与耕作学研究。E-mail: wuxidong@tjau.edu.cn。

1008-5394（2017）02-0005-04