鲁琼芬,李清,陈培富,史建伟,陈艳美,毛华明
(1.云南农业大学动物科学技术学院,昆明 650201;2.云南农业大学动物科学技术学院,云南省动物营养与饲料重点实验室,昆明 650201)
★饲料饲养
石林县不同品种玉米产量测定及营养成分分析
鲁琼芬1,李清2,陈培富1,史建伟1,陈艳美1,毛华明2
(1.云南农业大学动物科学技术学院,昆明 650201;2.云南农业大学动物科学技术学院,云南省动物营养与饲料重点实验室,昆明 650201)
为确定适宜在石林县推广种植的粮饲兼用型高产优质玉米品种,本试验选取13个玉米品种进行种植试验。玉米完熟期时测定亩产量和营养成分,并分析亩产量与部分农艺性状的相关性。结果:①玉米籽粒DM、CP、NEL的亩产量分别为520.08~858.94kg、54.10~76.28kg和1092.07~1793.74Mcal,秸秆DM、CP和NEL的亩产量分别为591.29~859.64kg、28.76~55.86kg和738.09~1166.44Mcal;②玉米籽粒CP、EE和Ash含量分别为8.28%~10.60%、3.41%~5.69%和1.03%~1.51%,其中Ca、P含量分别为0.03%~0.04%和0.20%~0.29%,NDF、ADF和ADL含量分别为6.93%~10.65%、2.73%~5.25%和0.29%~0.86%;秸秆CP、EE和Ash含量分别为4.86%~6.95%、0.79%~2.84%和6.09%~8.07%,其中Ca、P含量分别为0.46%~0.91%和0.06%~0.09%,NDF、ADF和ADL含量分别为66.67%~75.47%、39.43%~45.97%和3.30%~6.30%,方差分析显示不同品种间营养成分存在显著性差异(P<0.05);③亩产量与部分农艺性状间存在显著的正相关或负相关关系。结果表明,产量最高的为路单17号,但综合指标均优良的品种为TR123。
玉米品种;玉米籽粒;秸秆;亩产量;营养成分
石林县位于云贵高原,是云南省昆明市远郊县,距昆明78km。年平均气温15.6℃,最高气温31.6℃,最低气温0.8℃,降水量954.2mm,日照时数1 616.6h,总蒸发量1 765.2mm,无霜期263d,森林覆盖率37.02%。该地区具有典型的喀斯特地貌,拥有天然的优越生态环境和多样的生物资源,为大力发展高原特色生态农业提供了独特的优势和条件。石林县年出栏肉牛50头以上的大户有9家,目前饲养规模最大的一家存栏肉牛2 000余头(石林云昊)。饲养奶牛最大的经营主体分别是雪兰公司石林生态牧场(存栏奶牛2 500余头)和石林映山畜牧有限公司(存栏奶牛1 000余头)。本试验选取13个玉米品种在石林县试验基地种植,结合反刍动物对玉米的利用情况及各玉米品种营养成分含量分析,筛选适合在石林县种植的优良玉米品种,助力当地养殖业发展。
本研究田间试验在昆明市石林县鹿阜街道办上蒲草村玉米新品种新技术示范基地进行,样品营养成分测定在云南农业大学饲料与科学实验室进行。
1.2.1 田间种植设计
选择云瑞62、云瑞666、TRL7、云瑞465、文单8号、路单13号、TR123、云瑞108、云瑞392、云瑞407、大玉879、云瑞505、路单17号共13个玉米品种。试验采用宽窄行种植,宽行间距0.6m,窄行间距0.4m,每个试验小区试验地长25m,宽4m,面积100 m2,密度均为5 500株/亩,每个处理重复3次。
1.2.2 田间管理
精细整地,施足基肥,在3月下旬至4月上旬播种。盖土厚度根据土壤质地和墒情而定,一般为4~5cm。若土壤 重或土壤含水量高,则浅播,盖土厚度3cm左右;若土壤墒情不足,则深播,盖土厚度7cm左右,播后踏实盖土,减少水分蒸发。
玉米出苗后必须及时查苗补苗,补苗有2种方法:补播种(浸种催芽后播种)和移苗补栽(移栽后浇足定根水),但无论是补种或移苗都必须在3叶前完成,补苗后施水肥1~2次。
中耕定苗后根据幼苗的长势情况,进行追肥中耕(地膜玉米除外),施尿素20kg/亩、硫酸钾肥5kg/亩作攻苗肥,并结合中耕松土、除草。玉米穗期需水量大,期间若干旱则及时灌水,使土壤持水量保持在70%~80%。
玉米在完熟期时,在每个品种种植区域的几何对角线两端点和中部分别取三个重复样,把每个重复样称重,然后将三个重复样混合均匀,利用四分法取500g左右带回实验室。测定干物质(DM)、粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)、钙(Ca)、磷(P)、中性洗涤纤维(NDF)、中性不溶氮(NDICP)、酸性洗涤纤维(ADF)、酸性不溶氮(ADICP)、酸性洗涤木质素(ADL)、酸性不溶灰分(AIA)含量。
所有数据采用Excel进行统计处理,采用SPSS 17.0进行方差分析(ANOVA),试验结果以±SD表示。
从表1可知,玉米籽粒亩产量无论鲜产还是干物质产量,路单17号、TR123均排名1和2,云瑞505鲜产排列第3,而路单13号干物质产量排列第3。玉米籽粒鲜产除云瑞465和文单8号在1 000kg/亩以下(839.31kg/亩和978.27kg/亩)外,其余品种产量均在1 008kg/亩以上,而玉米籽粒干物质产量云瑞465为520.08kg/亩,其余品种均在637kg/亩以上。秸秆鲜产产量在2700kg/亩以上的玉米品种是云瑞666、云瑞407、TRL7、云瑞62、云瑞465。玉米秸秆的干物质亩产量,最高和最低每亩相差268.35kg,其中TRL7、云瑞666、云瑞62、路单17号四个品种都在800kg/亩以上。
粗蛋白质亩产量,玉米籽粒以干物质计,路单17号排列第一,为76.28kg/亩,云瑞407、TR123排列第二、第三,分别为72.33kg/亩和69.77kg/亩;其余品种均在54kg/亩以上。秸秆粗蛋白质亩产量在50kg/亩以上的玉米品种有三个,依次为云瑞62、云瑞666、云瑞407。
产奶净能亩产量,玉米籽粒以干物质计,路单17号排列第一,为1 793.74Mcal/亩,TR123、路单13号排列第二、第三,分别为1 6 3 4.8 3 M c a l/亩和1 610.92Mcal/亩,其余品种除云端456外,亩产量均在1 348.37~1 499.90 Mcal/亩之间。秸秆NEL亩产量在1 000 Mcal/亩以上的品种有6个,产量最高的为TRL7(1166.44 Mcal/亩)。
农艺性状方面,13个品种的株高均在2.22~3.00m之间,玉米/秸秆比除云瑞465(0.66)外,其余均在0.80~1.29之间,饱满度除云瑞465(93.09%)外,其余均在95.76%~98.97%之间,容重在750~780g/L之间,均达到一级玉米质量标准(根据国家标准GB1353-2009玉米质量指标,一级玉米容重≥720g/L,不完善粒含量≤4.0%)。
由表2可知,玉米籽粒产量与玉米/秸秆比呈极显著的正相关(P=0.006),玉米籽粒蛋白产量与平均株重呈极显著正相关(P=0.004),玉米籽粒NEL产量与玉米/秸秆比呈极显著的正相关(P=0.005)。秸秆产量与株高呈显著正相关(P=0.013),与玉米/秸秆比呈显著的负相关(P=0.011);秸秆蛋白产量与玉米/秸秆比呈极显著的负相关(P=0.005);秸秆NEL产量与株高呈显著正相关(P=0.011),与玉米/秸秆比呈显著的负相关(P=0.022)。
综合以上各项指标,最终筛选出路单17号为优良品种,其次是TR123和路单13号。
2.2.1 不同品种玉米的籽粒营养成分分析
从表3可以看出,不同品种玉米的籽粒DM含量在62.02%~66.33%之间,最高和最低相差4.31个百分点,DM含量较高的品种是路单13号、文单8号、云瑞108;路单13号和文单8号之间差异不显著(P>0.05),但与云瑞108之间差异显著(P<0.05)。CP含量除云瑞505(7.87%)外,其余均在8.28%~10.60%之间,排列前三名的依次是云瑞407、云瑞465、文单8号。方差分析结果表明,云瑞407、云瑞465、文单8号之间CP含量差异不显著,这3个品种与其余品种间差异显著(P<0.05)。EE含量在3.41%~5.69%之间,且多数品种均在4%~5%之间,方差分析结果表明,EE含量最高的云瑞407 、TR123二者之间差异不显著(P>0.05),但与其余品种间差异显著(P<0.05)。Ash含量在1.03%~1.51%之间,Ash含量较高的云瑞108与云瑞407、文单8号之间差异显著(P<0.05),而云瑞407与文单8号之间差异不显著(P>0.05),且3个品种与其他品种间差异显著(P<0.05)。Ca含量较高的是云瑞505,且与其他品种间差异显著(P<0.05)。P含量在0.20%~0.29%之间,文单8、云瑞505、云瑞407、路单17号之间差异不显著(P>0.05)。NDF含量除云瑞505(10.65%)外,其余均在6.93%~8.40%之间。ADF含量在2.73%~5.25%之间。ADL含量在0.29%~0.86%之间。
玉米籽粒营养成分组成主要以DM、CP、EE为主要终筛选品种指标,最终得到文单8号、路单13号和TR123为最优品种。
2.2.2 不同品种玉米的秸秆营养成分分析
从表4可知,不同品种玉米秸秆D M含量在27.74%~38.45%之间,最高和最低之间相差10.71个百分点,DM较高的3个品种依次为路单13号、云瑞108、文单8号,且三者之间差异显著(P<0.05)。CP含量在4.86%~6.95%之间,最高和最低相差2.09个百分点,含量较高的云瑞62与其他品种间差异显著(P<0.05)。EE含量在0.79%~2.84%之间,最高和最低相差2.05个百分点,含量在2.6%以上的云瑞505、TRL7、云瑞392之间差异不显著(P<0.05),TRL7、云瑞392、云瑞666、云瑞407之间差异也不显著(P<0.05)。Ash含量在6.09%~8.07%之间,含量较高的云瑞62与其他品种之间差异显著(P<0.05)。Ca含量在0.46%~0.91%之间,含量较高的云瑞62与其他品种间差异显著(P<0.05);P含量在0.06%~0.09%之间。NDF含量在66.67%~75.47%之间。ADF含量在39.43%~45.97%之间。ADL含量在3.30%~6.30%之间,最高和最低相差3个百分点,除云瑞666(6.30%)、文单8号(5.20%)外,其余品种含量均在5.00%以下,云瑞666与其他品种间差异显著(P<0.05)。
测定发现该1 3种玉米的秸秆水分含量在61.55%~72.26%之间,比较适宜作为青贮饲料的原料。
由表5可知,玉米籽粒NFC含量在74.64%~79.81%之间,含量在78%以上的有5个品种,其余品种均在78%以下。TDN除云瑞108、云瑞505外,均在90%以上。消化能(DE)在3.83~4.00 Mcal/kg之间,代谢能(ME)在3.42~3.60 Mcal/kg之间,NEL在2.05~2.13 Mcal/kg之间,NEL较高的为TR123、路单13号、云瑞407。秸秆NFC 含量在12.96%~21.69%之间,含量在20%以上的有云瑞465、TR123。TDN均在54%以上。DE在2.32 ~2.59 Mcal/kg之间,ME在1.90 ~2.17 Mcal/kg之间;NEL在1.20~1.36 Mcal/kg之间,其中在1.30 Mcal/kg以上的品种有TRL7、云瑞505、TR123、云瑞407、云瑞465。
玉米秸秆作为青贮饲料原料,选择富含NFC和较高NEL的玉米品种,如NFC含量高于15%的品种云瑞62、TRL7、云瑞465、文单8号、TR123、路单17号,NEL高于1.30 Mcal/kg的品种TRL7、云瑞465、TR123、云瑞407、云瑞505,对饲料成本的节约和动物本身的生长都比较好。玉米干物质产量大于700kg/亩的品种有路单17号、TR123、路单13号、云瑞505、云瑞666、TRL7,且玉米的NEL差异不大。综合各项指标TR123、路单17号和路单13号为最优品种。
表1 不同品种玉米籽粒、秸秆产量和农艺性状比较
表2 部分农艺性状与产量的关系(干物质基础)
表3 不同品种玉米籽粒营养成分分析
表4 不同品种玉米秸秆营养成分分析
表5 不同品种玉米籽粒和秸秆的NFC、TDN和能量含量比较
玉米的产量主要与品种、种植密度、田间管理和气候条件等因素有关。已有研究结果表明,玉米高产受品种特性、密度、土壤条件等多种生物因素和非生物因素的共同作用[1~5]。本试验其他条件一致,主要考虑以品种差异来筛选高产优质玉米品种。玉米亩产量以干物质计,排名前三名的品种依次为路单17号、TR123、云瑞505;蛋白质亩产量排名前三的品种是路单17号、云瑞407、TR123;NEL亩产量排名前三的品种为路单17号、TR123、路单13号,综合三项亩产量指标,路单17号、TR123可作为石林县推广种植的优良品种。
本试验1 3个玉米品种籽粒养分D M含量为62.02%~66.33%,CP含量为8.28%~10.60%,EE含量为3.41%~5.69%,Ash含量在1.03%~1.51%之间,Ca含量在0.03%~0.05%之间,P含量在0.20%~0.29%之间,NDF含量为6.93%~10.65%,ADF含量在2.73%~5.25%之间,ADL含量为0.29%~0.86%。玉米的化学组分和营养价值是由品种、产地、生长环境和储存条件等决定的。娄瑞颍等[6]测定了55个玉米样品的理化指标,结果CP含量为7.62%~9.91%,EE含量为2.82%~4.59%,Ash含量在1.12%~1.92%之间,NDF含量在5.87%~9.44%之间,极差达3.57个百分点,ADF含量在1.41%~2.54%之间,极差达1.13个百分点;变异分析结果显示,EE、Ash和ADF分别为10.35%、12.32%和11.33%。不同学者的研究发现,不同玉米样品化学组成确实存在变异[7,8]。于广丽等[9]对河南省6个地区种植的豫玉22籽粒品质进行检测,CP含量为8.12%~11.25%,EE含量为4.10%~5.75%。其试验表明,温度和降雨量是导致玉米品质差异的主要因素,证明同一品种的玉米,种植区域不同其品质也会存在变异。
本研究发现不同品种玉米间秸秆饲用品质的遗传差异确实存在,各项营养成分指标也存在差异。这与白琪林等[10]、 贵龙等[11,12]的研究结果一致,为品种选择提供了可能。玉米秸秆的产量和品质受遗传因素、环境因素和栽培管理措施的共同影响[11,13]。Bediye等[14]指出尽管品种间的营养价值确实存在差异,但要具体划分这些品种受环境变化和地点的影响,需要在一年一点试验的基础上进行分析,对研究结果需要通过多年多点试验进行进一步的验证。不同的玉米品种在生物学产量、秸秆各营养成分含量等多方面都存在明显的差异。不同类型玉米品种饲用营养价值的差异主要是由其生物学特性不同所致。因此,选育和种植籽粒成熟时秸秆营养价值仍较高的玉米类型,对于促进畜牧业发展、提高秸秆的品质、减少浪费和污染、增加养殖效益以及保护生态环境等具有重要作用[15,16]。
将玉米秸秆加工制作成青贮饲料可以提高饲料品质和适口性。席兴军等[17]认为,在乳酸菌和纤维素酶共同作用下,青贮饲料干物质分解率提高8%,NDF、ADF含量分别降低了10%和7%,饲料品质明显提高。刘桂要等[18]研究发现,将玉米秸秆青贮后,含水量增加了647~712g/kg,粗纤维含量下降了66.4~101.8g/kg,粗蛋白含量增加了62.9~79.4g/kg,中性洗涤可溶物含量增加了94.0~163.7g/kg。李旭华[19]研究结果表明,玉米秸秆制成青贮饲料后ME增加了13.2%;同直接食用秸秆相比,育成牛对青贮饲料的采食量和日增重显著提高。本试验所测的13个玉米品种均在完熟期收获,秸秆干物质含量在27.74%~38.45%之间,NFC含量为12.96%~21.69%,是比较适宜作为青贮饲料原料的。农学试验表明,在2/3乳线期到黑层出现时期收获可获得最高干物质产量(全株玉米)[20];Bunting[21]在英国研究认为干物质含量27%~30%为青贮(饲)玉米适宜的收获期。国内外一般认为青贮玉米饲料中的干物质含量在25%~30%较为合适,玉米籽粒蜡熟期为最适收获期[22~24]。Ward等[25]对比不同作物调制青贮时指出,适合制作青贮的原料应含有一定的水溶性碳水化合物,占干物质的8%~10%或至少占新鲜样品质量的3%以上及适宜的水分,玉米秸秆一般在乳熟末期至蜡熟前期进行青贮为宜,此时含水量为60%~75%,营养价值和生物产量最高。
依据本试验测定结果,若以亩产量为主要评价指标,应选择路单17号;若考虑综合评价指标,推荐种植TR123。
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Determination of Area Yields and Analysis of Nutrients of Different Corn Varieties in Shilin County
LU Qiong-fen1, LI Qing2, CHEN Pei-fu1, SHI Jian-wei1, CHEN Yan-mei1, MAO Hua-ming2
(1.College of Animal Science and Technology, Yunnan Agricultural University, Kunming 650201; 2.College of Animal Science and Technology, Yunnan Agricultural University, Yunnan Provincial Key Laboratory of Animal Nutrition and Feed, Kunming 650201)
In order to determine maize varieties with high yield and good quality that are suitable for cultivation in Shilin county and can be used as both food and feed, totally 13 corn varieties were selected for planting experiment.Area yield and nutrient composition were determined, followed by analysis of correlation between area yields and some agronomic characters. Results showed that: ①area yield of DM, CP, NELin corn grain were 520.08~858.94kg,54.10~76.28kg and 1092.07~1793.74 Mcal, respectively; area yield of DM, CP and NELin straw were 591.29~859.64kg, 28.76~55.86kg and 738.09~1166.44 Mcal, respectively. ②Contents of corn grain CP, EE and Ash were 8.28%~10.60%, 3.41%~5.69% and 1.03%~5.69%, with Ca, P content being 0.03%~0.04% and 0.20%~0.29%,respectively; contents of NDF, ADF and ADL were 6.93%~10.65%, 2.73%~5.25% and 0.29%~0.86%, respectively;contents of straw CP, EE and Ash were 4.86%~6.95%, 0.79%~2.84% and 6.09%~8.07%, with the Ca and P being 0.46%~0.91% and 0.06%~0.09%; contents of NDF, ADF and ADL were 66.67%~75.47%, 39.43%~45.97% and 3.30%~6.30%, respectively. ③Area yield was signi fi cantly positively or negatively correlated with some agronomic characters. Variance analysis showed that different varieties nutrient existed signi fi cant difference (P< 0.05). These results show that the best single output comes from LuDan 17, but the variety of excellent comprehensive indexes belongs to TR123.
Corn varieties; Corn grain; Straw; Area yield; Nutrients
S823.4
A
1004-4264(2017)10-0001-07
10.19305/j.cnki.11-3009/s.2017.10.001
2017-03-17
云南省科技厅生物重大专项-奶业专项(2014ZA002)
鲁琼芬(1976-),女,云南安宁人,在读博士研究生,实验师,主要从事动物营养研究工作。
毛华明(1963-),男,教授,博士生导师,主要从事动物营养研究工作。