21个粮饲兼用型青贮玉米在河南的品种比较试验

刘晓，王博，朱晓艳,2,3，郭晓洁，王成章,2,3，李德锋,2,3*

(1.河南农业大学牧医工程学院，河南 郑州 450002；2.河南省草地资源创新与利用重点实验室，河南 郑州 450002；3.河南省牧草工程技术研究中心，河南 郑州 450002)

随着国家对农业产业结构的深入调整，粮改饲和种养结合工作全面展开，需要大量全株青贮玉米(Zeamays)或粮饲兼用玉米在生产上推广应用，以满足国家加大力度支持建设奶牛、肉牛、肉羊标准化规模养殖场(小区)对饲草料的需求[1]。

青贮玉米分为青贮专用型玉米、粮饲兼用型玉米、粮饲通用型玉米，在现代化的草牧业发展过程中，与有“牧草之王”之称的紫花苜蓿(Medicagosativa)具有同等重要的地位和作用，是世界上公认的优质饲料。全株青贮玉米以生物产量高、营养品质优良、饲料回报率高而居于一年生饲草的第一位，同时玉米籽粒是主要的能量饲料，故玉米被称为“饲料之王”[2]，是畜牧业发展的重要物质基础之一。目前，生物学产量和籽粒产量均优的粮饲兼用型玉米品种成为牛羊养殖场和农民的首要选择，这是因为便于其收获时因市场问题而做出或作青贮或收籽粒的选择。

推广全株青贮玉米，首要问题是选择种植的玉米品种。我国不同地区对适合的玉米品种都进行了一些研究。刘春晓等[3]的研究表明，综合营养成分和产量分析，东农248、吉单321、156适合在高寒地区大面积种植；根据GB/T25882-2010国家品质分级标准，陈淑萍等[4]报道,恩喜爱298、中农大青贮GY4515、辽单青贮625、巡青518属于一级优质品种；郭耿伟等[5]发现，新沃2号和TY30291穗子大，籽实和青贮产量均较高，是青贮种植的首选；李德锋等[6]研究表明，无论在产量方面，还是在营养品质方面，CK732、京单28和雅玉青贮26表现优良，适宜作为全株青贮玉米品种在中原地区推广种植；施清平等[1]研究表明，雅玉8号在生产性能和营养品质方面表现良好，适合作为全株青贮玉米在广州地区种植。

本研究通过选择21个生产上推广的粮饲兼用型或籽粒型玉米单交种进行品种比较试验，为河南地区种植高产且品质优良的全株青贮玉米品种提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验品种与供种单位及审定情况

本研究参试品种和供种单位包括：迪卡159、迪卡667、迪卡625、HM6、禾玉9566、京科青贮932，北京正道生态科技有限公司提供；郑单958、洛玉6号，滑县瑞阳农业有限公司提供；洛玉7号、中单808、吉祥一号、正大12，河南省洛阳农业科学院提供；先玉045、先玉048、先玉1140、先玉808，先锋种子公司提供；LF5386、粒收1号分别由济南恒助农业发展有限公司、焦作联丰良种工程技术有限公司提供；伟科90、伟科91、伟科106由河南金苑种业有限公司提供。

21个品种审定情况如下：先玉048具有抗高温结实好，根强壮不易倒，脱水快适机收等特点，适宜在江淮丘陵区和淮北区种植；先玉045耐密性好，2010-2011两年区域试验，在89%的试验点上比对照郑单958增产，适宜在河北省唐山市春播玉米区春播种植；郑单958抗性好，耐干旱，耐高温，适宜在全省适宜范围推广利用；禾玉9566，该品种亲本源自美国血缘，综合性状好，在株型、果穗、品质、抗性、适应性等性状都比较突出适宜在四川、重庆、贵州、湖南、湖北、云南、广西的平坝丘陵和低山区种植，丝黑穗病高发区慎用；洛玉6号籽粒品质达到普通玉米1等级部标，饲料用玉米1等级部标，适宜在全省中高肥力地推广种植；先玉808高抗茎腐病，抗矮花叶病，适宜在河南各地推广种植；京科青贮932田间综合抗病性好，保绿性较好，适宜北京地区作为夏播青贮玉米种植；迪卡667该品种株型紧凑,在全省适宜地区作为夏玉米品种种植利用,在瘤黑粉病和弯孢叶斑病高发区慎用；迪卡159是吉林省2015年审定的普通玉米品种，适于吉林省玉米中晚熟区种植，叶斑病重发区慎用；迪卡625普通夏播玉米品种，接种鉴定抗大斑病，中抗小斑病，适宜在北京地区夏播种植；吉祥一号的籽粒品质达到普通玉米1等级国标,饲料用玉米1等级国标,高淀粉玉米3等级部标，适宜在黄淮海春夏播、京津唐夏播、东华北春播和西南春播；粒收一号，该品种在各点次试验中均表现突出，高产，抗病抗倒伏、稳产性极好，果穗内外均匀，一致性好,适宜在豫北区域、河北南部高密度区及东北春播区；正大12经甘肃省农科院植保所接种鉴定，高抗茎腐病, 中抗大斑病，抗矮花叶病、红叶病，感染丝黑穗病，适宜引黄灌区单种或与小麦套种；洛玉7号的籽粒品质达到普通玉米1等级国标,饲料用玉米1等级国标,高淀粉玉米3等级部标，适宜在全省各地种植；HM6审定名称为利合228，审定编号为晋审玉20170002，属于早熟品种；中单808该品种符合国家玉米品种审定标准，通过审定,适宜在北京、天津、河北北部、四川、云南、湖南春播种植，注意防止倒伏；先玉1140在植株生长过程中适应性极强，适宜河南各地推广种植；LF5386、伟科106、伟科91和伟科90待审定。

1.2 试验时间、地点

试验于2017年7月3日-10月7日在河南省新乡市原阳县河南农业大学科教试验园区进行。原阳县位于东经113°30′-115°50′，北纬34°55′-35°50′，属于黄河中下游冲积平原暖温带季风型大陆性气候，日照充足，气候温和，年平均气温14.4 ℃，年平均无霜期224 d，平均降水量650 mm。

1.3 试验设计与田间管理

采用随机区组设计，每个试验小区面积为3 m×10 m，每个品种5个重复。穴播，每穴1～2粒种子，深度3～5 cm，其中行距60 cm、株距25 cm，66670株·hm-2，均行种植。在试验田周围设有保护行。

2017年7月3日播种，当天漫灌，灌溉前撒施尿素氮肥(总氮≥46.4%)165 kg·hm-2；7月7日出苗；7月11日用烟咪莠去津除草，由于没除尽，又进行人工除草，杂草主要是红茎马塘；8月6日用甲维盐除钻心虫；8月9日漫灌并且追施氮肥(总氮≥46.4%)5625 kg·hm-2。为避免人为造成试验误差，保证试验的准确性，一切管理措施(如定苗、除草、松土、浇水、施肥等)要求在当天完成[5]；10月7日，玉米达到蜡熟中期至蜡熟末期，收割采样，进行指标测定。

1.4 测定指标

1.4.1产量与农艺性状测定 全株玉米生物产量的测定在蜡熟中期到蜡熟末期之间收获。每个品种每个重复随机抽取5株玉米进行测定。采样时去边行刈割，称全株鲜重，并换算成每hm2鲜草产量；全株玉米烘干并剥取籽粒分别称重，换算成每hm2干物质和籽粒的产量。在蜡熟中期到蜡熟末期测定农艺性状。主要测定指标包括：气生根层数、气生根数、植株高度、穗位高度；茎粗、果穗长、果穗粗、穗行数、行粒数、果穗重；叶长、叶宽、黄叶数、绿叶数、黄叶重、绿叶重、茎重。

1.4.2营养成分测定 将蜡熟中期到蜡熟末期之间收获的全株玉米烘干粉碎后测量其营养成分。参照GB/6432-1994标准，采用凯氏定氮法测定粗蛋白(crude protein，CP)含量[7]；参照GB/T 6433-2006标准，采用索氏浸提法测定粗脂肪(ether extract，EE)含量[8]；参照GB/T6438-2007标准，在茂福炉550 ℃下灼烧4 h，称量测定粗灰分(crude ash，ASH)含量[9]；参照GB/T 20806-2006标准，用中国农业大学特制滤袋，采用滤袋法测定中性洗涤纤维(neutral detergent fiber，NDF)含量[10]；参照NY/T 1459-2007标准，用中国农业大学特制滤袋，采用滤袋法测定酸性洗涤纤维(acid detergent fiber，ADF)含量[11]；参照GB/T 6436-2002标准，用EDTA滴定法测定钙(calcium，Ca)含量[12]；参照GB/T 6437-2002标准，用分光光度计比色法测定磷(phosphorous，P)含量[13]；使用植物可溶性糖试剂盒(购自南京建成生物工程研究所)，采用比色法测定植物可溶性糖含量；使用淀粉含量试剂盒(购自南京建成生物工程研究所)，采用分光光度法测定淀粉含量。

1.5 统计分析

采用SPSS 22.0软件进行单因素方差分析(One-way ANOVA)，Duncan 法进行多重比较，所有数据以平均值±标准差表示，以P<0.05表示差异显著。

2 结果与分析

2.1 不同玉米品种的生育期和产量情况

品种间生育期差异显著(P<0.05),其中HM6生育期最短为70 d，显著低于其他品种(P<0.05)；迪卡159、京科青贮932生育期长达95 d，显著高于HM6、吉祥1号(91 d)和先玉048(92 d)品种(P<0.05)；大多数品种之间生育期差异不显著(表1)。

从品种间全株干物质产量来看，以京科青贮932最高为21.94 t·hm-2，显著高于其余20个品种；伟科106、伟科91次之，分别为17.55和16.57 t·hm-2，显著高于HM6为11.47 t·hm-2、粒收1号为11.64 t·hm-2、迪卡667为11.46 t·hm-2(P<0.05)，与其他品种差异不显著；产量最低为HM6、粒收1号和迪卡667。

品种间籽粒产量也有显著差异(P<0.05)。其中京科青贮932最高，为14.07 t·hm-2，高于其余20个品种；伟科106次之，为11.12 t·hm-2，显著高于禾玉9566(P<0.05)，与其他品种差异不显著。

HM6干鲜比最高，为0.47，其次为迪卡159，最低为禾玉9566，这3个品种之间差异显著。其余品种之间差异不显著(P>0.05)。

表1 不同玉米品种的生育时期和产量Table 1 Period duration and yield of different corn varieties

注：数据为平均值±标准差；同列数据间不同小写字母表示在P<0.05水平上品种间差异显著，下同。

Note: Value is mean±SD. The different letters within the same column mean significant differences atP<0.05, the same below.

2.2 不同玉米品种的抗倒伏性状

玉米品种与抗倒伏有关的性状包括：气生根层数、气生根数、植株高度、穗位高、茎粗(表2)。京科青贮932的气生根层数最高为3.1层，显著高于禾玉9566、伟科90、洛玉6号、吉祥1号、迪卡667、迪卡625，与其余品种差异不显著(P>0.05)。品种间的气生根根数差异不显著(P>0.05)，但以京科青贮932、伟科106最多。先玉045、先玉1140、先玉808的植株最高，其次为京科青贮932、先玉048和郑单958，这些品种显著高于迪卡159、洛玉7号、吉祥1号等，但大部分品种差异不显著(P>0.05)。迪卡159的穗位最低，为52.62 cm，极显著低于其他品种(P<0.01)；先玉045穗位最高，显著高于伟科91、洛玉7号，与其余品种差异不显著(P>0.05)。迪卡159的茎最粗，为8.74 mm，显著粗于其他品种(P<0.05)；伟科106、禾玉9566和伟科91的茎也较粗，但显著低于迪卡159，与其他品种之间差异不显著(P>0.05)。

表2 不同玉米品种与抗倒伏有关的性状Table 2 Traits associated with resistance to lodging in different corn varieties

从以上结果可以看出，最高产品种京科青贮932有最高的气生根层数和气生根数，尽管植株高度较高，但穗位不高、茎相对较粗，为其抗倒伏创造了良好的条件；伟科106品种的产量排在第二位，有较高的气生根层数、气生根数和茎粗，植株高度和穗位高度也不高，作为高产且抗倒伏品种也有推广价值。

2.3 不同玉米品种的穗部性状

京科青贮932具有最大的果穗长、第二位的果穗重和最大的行粒数，穗部综合性状好，果穗粗度和穗行数适中(表3)；伟科106具有最大的果穗重和果穗粗度，果穗长和穗行数也较高，行粒数适中。这两个品种具有较好且全面的穗部性状，籽粒产量高；伟科91、先玉048也有比较好的穗部性状，也有一定的推广价值。而迪卡159、HM6、粒收1号穗部性状差，无推广价值。

表3 不同玉米品种的穗部性状Table 3 Ear characters of different corn varieties

2.4 不同玉米品种的叶部性状指数

收获时品种间的绿叶数差异显著(P<0.05)，以禾玉9566的绿叶数最多，为12.50片(表4)，其次为京科青贮932，这2个品种差异不显著(P>0.05)；伟科系列如伟科106、伟科91和伟科90，先玉048、先玉1104、先玉045等先玉系列，也有较大的绿叶面积。和绿叶数相似，品种间的绿叶重也有较大的差异(P<0.05)，其中禾玉9566的绿叶重最重为12.83 t·hm-2，其次为京科青贮932、伟科106、伟科91，这几个品种的绿叶重差异不显著(P>0.05)。从表4还可以看出，伟科系列、先玉系列和京科青贮932等绿叶数量较多的品种，黄叶数偏少。

2.5 不同玉米品种的营养成分

伟科91的粗蛋白含量最高为11.52%(表5)，与伟科106、迪卡159、粒收1号差异不显著(P>0.05)，与其余品种差异显著(P<0.05)。玉米品种的粗脂肪含量以伟科91最高为3.70%，显著高于先玉048、先玉045、禾玉9566、先玉808、粒收1号、洛玉7号、中单808、先玉1140(P<0.05)；其次为京科青贮932，为3.46%，显著高于中单808、先玉048、先玉045、禾玉9566、先玉808，与其余品种差异不显著(P>0.05)；其余品种间差异不显著。中性洗涤纤维含量以先玉048、伟科91、禾玉9566最低，显著低于先玉1140、洛玉7号、LF5386、正大12；伟科106、京科青贮932等高产品种的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量也不高(表5)。在可溶性糖含量方面，先玉045最高，为10.03%；其次是迪卡625,为9.05%；两者显著高于其他品种(P<0.05)。在淀粉含量方面，郑单958最高，其次是京科青贮932，两者之间差异不显著(P>0.05)，且都显著高于其他品种(P<0.05)。

2.6 玉米品种的生物学产量与品质、农艺性状的相关性

收获时的绿叶数、绿叶重、植株高度、茎重和茎粗、穗重与生物产量均呈极显著正相关(表6)；绿叶数、绿叶重、茎重、茎粗、穗重与籽粒产量极显著正相关；并且生物产量与籽粒产量也呈极显著性正相关关系。鉴于收获时的绿叶数、绿叶重、茎重和茎粗、穗重都与生物产量、籽粒产量极显著正相关，绿叶数、绿叶重、茎重、茎粗、穗长、穗粗都与穗重呈显著正相关，因此选择收获时茎秆粗壮、绿叶多、穗部性状好、株高较高的品种有利于获得生物学产量和籽粒产量兼优的品种。另外，本试验研究结果表明，玉米的生长性状与品质性状相关不显著，但粗蛋白含量与粗脂肪、淀粉含量极显著性正相关。

表4 不同品种的叶部性状Table 4 Leaf characters of different corn varieties

3 讨论

3.1 不同玉米品种的产量和品质评价

优良青贮玉米品种必须具备较高的生物学产量、籽粒产量和良好的营养品质。张晓庆等[14]报道，适合我国不同地区种植的青贮玉米品种至少有68个，其粗蛋白质(CP)含量为7.69%～8.42%，本试验的玉米品种蛋白含量为5.91%～11.52%。生产上推广的青贮杂交种应该满足下列条件：适时收获(蜡熟期)的青贮玉米，有较高的干物质产量，干物质含量为30%～40%；粗蛋白含量大于7.0%，淀粉含量大于28%，中性洗涤纤维含量小于45%，酸性洗涤纤维含量小于22%[15]。本研究中，从生物学产量和籽粒产量来看，均是京科青贮932最高，同时粗脂肪含量高，粗蛋白、NDF和ADF含量适中，有较多的绿叶数和绿叶重及穗部性状，各方面表现优异，是非常优良的青贮玉米品种；由于有较高的籽粒产量和穗部性状，也可以作为粮饲兼用型玉米品种使用；伟科106的生物学产量与籽粒产量相对其他品种均较高， 是非常优良的粮饲兼用型玉米品种。 前人研究筛选出高产优质的玉米品种，如王巍等[16]研究发现，青贮玉米品种龙辐单208的生物产量高、穗株比大、蜡熟前期持绿性好，同时籽粒和全株风干物质的粗蛋白、粗脂肪含量高，粗纤维低更易于消化，适合在黑龙江大部分地区推广。张宗荣等[17]研究表明，秦龙14高产稳产，品质好，适于粮饲兼用。许启凤[18]研究表明，农大108产量高，是粮饲兼用的理想品种。新青1号[19]无论在全株产量、籽粒产量还是在全株品质、籽粒品质方面，都是表现优良的青贮玉米品种。目前河南地区主要种植的玉米品种有郑单958、中单808和豫青贮23。豫青贮23属饲粮兼用型品种，经审定，在生物产量、籽粒产量方面表现良好且品质优、抗逆性强，适应性广，但需注意防治丝黑穗病和防止倒伏[20]。中单808是高产优质多抗适应性广的优良玉米新品种，生育期长且长势旺，抗旱性好，活秆成熟，稳产性好，增产潜力大[21]。郑单958具有高产、优质、多抗及适应性广的特点，目前是我国种植面积较大的玉米品种[22]。本试验结合生物产量和品质两方面考虑，京科青贮932与伟科106各方面良好，适合在河南地区推广种植，而它们的饲用价值有待进一步研究。

3.2 抗倒伏性状

河南为季风气候，玉米生育后期倒伏严重，从而影响产量和品质，故玉米的抗倒伏性能不容忽视。该试验进行过程中，从乳熟期到蜡熟期无大风气候，故而玉米没有倒伏现象。据研究，玉米的抗倒伏性与植株的气生根层数、气生根数、植株高度、穗位高、茎粗有直接关系。王永学等[23]研究表明，倒伏率与茎粗呈负相关，与植株高、穗位高呈正相关。茎粗系数和穗高系数是较为合理地评价抗倒伏性能的指标。茎粗系数大、穗高系数小的品种，抗倒伏性能强，反之则弱[24]。李得孝等[25]对影响玉米倒伏的9个相关性状进行主成分分析，表明茎秆横折强度、穿刺强度、鲜重等是第一主成分，株高、穗位和气生根数是第二主成分，茎粗是第三主成分。丰光等[26]研究表明，抗倒伏性与株高、穗位呈极显著负相关，与气生根层数显著正相关。在选育玉米品种时为了提高其抗倒伏性，应适当增加气生根层数和茎粗，降低品种的穗位和株高。总之玉米的气生根层数、气生根数越多其抗倒伏能力越强；植株高度及其穗位高越低，其抗倒伏能力越强；茎越粗，抗倒伏能力越强。本试验中京科青贮932、伟科106的气生根层数、根数均较多，植株高度、穗位高均处于中等水平，茎部也较粗，可能在遇到大风气候时，相较于其他试验品种具有更良好的抗倒伏性能。

3.3 产量和品质与农艺性状的相关性

玉米产量和品质与农艺性状之间有着紧密的关系，探究其中的关系对选育高产优良青贮玉米品种有重要的指导意义。

本研究结果表明，青贮玉米的生物学产量与绿叶数、绿叶重、茎重、茎粗、植株高度、穗重呈极显著正相关；籽粒产量与绿叶数、绿叶重、茎重、茎粗、穗重呈极显著性正相关，与植株高、穗长、穗粗呈正相关但不显著。较高的植株高度具有较强的植株生长势，对饲草品种而言，其生物学产量较高[27]，但过大的植株高度对抗倒伏不利，在育种工作中，通过选育植株相对高但穗位低,茎粗和支持根多的品种有利于实现高产且抗倒伏。蜡熟期的绿叶数及绿叶重与茎重、株高、果穗粗、果穗重呈正相关，源于较多的绿叶及其重量有利于光合作用和光合产物向籽粒运输，因此，育成高产玉米品种需选择绿叶数多且绿叶重的品种来实现。李波等[28]、郭耿伟等[5]的试验也表明，绿叶数与生物产量呈正相关性，且绿叶数和绿叶重也影响玉米的青贮品质，绿叶数越多、绿叶重越重的品种青贮品质越好,其适口性也较好。综合产量与农艺性状，京科青贮932、伟科91、伟科106表现较好，适宜做青贮。

优良的青贮玉米品质要求其适口性好、消化率高即青饲料中淀粉、可溶性糖和粗蛋白含量高，木质素和纤维素含量低[29]。粗蛋白是决定玉米饲用营养价值的重要基础，粗脂肪是提供热量的主要物质之一。由本试验可知，粗蛋白含量和粗脂肪、淀粉含量极显著正相关，与孙峰成等[30]研究结果一致，因此认为在玉米品质选种中，高蛋白、高油、高淀粉可以结合起来，三者并不矛盾。张亚军等[31]研究表明，粗蛋白和绿叶数呈显著正相关，因此可以考虑收获期绿色器官占优势的高产品种青贮。李晓辉等[32]研究，株高与粗脂肪含量的关联度较稳定，高的粗脂肪含量要求好的茎叶、穗部性状。可溶性糖和绿叶重、植株高、穗长、穗粗、穗重呈正相关，高的可溶性糖含量可保证青贮后乳酸菌大量繁殖，是形成足量乳酸的基本条件。本试验中，生物学产量和籽粒产量均与NDF和ADF的含量呈负相关，但都不显著。因NDF和ADF的含量是影响青贮玉米营养品质的重要因素，NDF越高，采食量下降；ADF的含量越高，营养消化率越低；故在选择品种时，既要注重高的生物学产量，也不宜选择NDF和ADF含量高的品种。本试验中，京科青贮932和伟科106既有很高的生物学产量和籽粒产量，且其NDF和ADF含量较低，粗蛋白含量和可溶性糖含量适中，是很好的青贮玉米品种和粮饲兼用玉米品种。

4 结论

京科青贮932、伟科106的生物学产量、籽粒产量最高，品质较好，抗倒伏性能和叶片持绿性均表现优良，适宜作为全株青贮玉米品种在河南地区推广种植。