云南迪庆高寒地区青贮玉米引种评价

张美艳，常 洁，罗 鑫，廖祥龙，刘彦培，侯洁琼，段佳鑫,4，匡崇义，薛世明

(1. 云南省草地动物科学研究院，云南 昆明 650212；2.盈江县畜牧站，云南 德宏州 679300；3.云南省农业科学院热带亚热带经济作物研究所，云南 保山 678000；4.云南农业大学动物科学技术学院，昆明 650201)

迪庆藏族自治州位于青藏高原的东南缘、云南的西北部，是云南省唯一的藏区和牧区[1-2]，该地区平均海拔高、太阳辐射强，干湿季分明，气候寒冷[3]，拥有丰富的草地资源，但生态环境脆弱，冷季时间较长，达6个多月，年有效积温低，导致草地生产力十分低下，严重制约当地畜牧业的发展，牦牛养殖出现“夏壮、秋肥、冬瘦、春死”的恶性循环[4]。草食畜牧业是迪庆藏区的支柱产业，随着人口和牲畜数量的增加，草畜矛盾较为突出，饲草年度均衡供应能力差，现有的天然草地已无法满足畜牧业发展的需求，因此建植优质人工饲草地，开展牧草加工是实现当地草食畜牧业可持续发展和牦牛健康养殖的重要途径之一。

青贮玉米产量高、营养丰富，素有“饲料大王” 之美誉，是许多国家的重要饲草之一，常用于饲喂奶牛、肉牛和肉羊等家畜[5-7]。畜牧业发达的国家都很重视青贮玉米的种植和生产，特别在欧美国家，青贮玉米早已成为反刍家畜日粮中主要的能量饲料、幼畜育肥和奶牛养殖的主要饲料[8-9]。随着我国农业从二元结构向“粮-经-饲”三元结构的转变，草食畜牧业逐渐成为21世纪农业的发展重点，利用青贮玉米是欧美发达国家发展畜牧业解决饲料缺口的成功经验[10]。与欧美国家相比，青贮玉米的种植和全株青贮在我国起步较晚[8]，早先主要是玉米秸秆的青贮利用[11]，自2000年我国加入“WTO”和“三元结构”的提出[12]，青贮玉米的栽培利用逐步受到重视，特别是2015—2017年和2019年“中央一号文件”明确指出要开展和推广“粮改饲”试点，重点支持青贮玉米等优质饲草料种植，扩大种植面积，青贮玉米的栽培利用进一步得到重视[13-14]。

前人开展了宁夏、新疆、山东、河北、内蒙古、四川、广西等不同地区青贮玉米品种的筛选研究[14-17]，然而，有关青贮玉米在云南迪庆高寒地区的种植研究鲜见报道。本研究开展了16个青贮玉米在云南迪庆藏族自治州香格里拉地区的引种试验，旨在筛选出适宜云南迪庆高寒地区种植的高产、优质的青贮玉米品种，为草食畜牧业可持续健康发展提供参考。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地位于云南省迪庆藏族自治州香格里拉市小中甸镇和平村委员会降给村小组(27°30′2″N，99°48′37″E)。属温带季风气候，海拔3 277 m，年均温5.8 ℃，月平均最高温19.2 ℃(6月)，月平均最低温-11.2 ℃(1月)，极端最高温25.6 ℃(6月)，极端最低温-23.9 ℃(1月)，≥0 ℃年积温2 657.2 ℃，≥10 ℃年积温1 849.7 ℃。年均降水量650 mm，80%的降水集中在6—9月，以7月降水最多，平均降水量157.4 mm，无霜期约120 d。土壤为亚高山草甸土，质地为黄壤。

1.2 试验设计

供试16个玉米品种名称见表1。试验田间设计采用随机区组排列，小区面积4 m×5 m，3次重复，种植前用旋耕机将土地耕翻和平整，采用条播覆膜方式种植，行距40 cm，播种量37.5 kg·hm-2，播种时间6月5日，采用小型玉米播种机播种，6月12日出苗，9月20日收获。

表1 供试玉米品种Table 1 Names of maize varieties tested

1.3 指标测定

1.3.1农艺性状

农艺性状主要包括株高、穗位高、茎粗、茎节数、穗数和产量。9月20日统一收获；收获时选取中间2行的10株刈割、称重，并换算成每公顷的鲜重产量。茎粗测定：选取距离地面50 cm处的茎粗，游标卡尺测定。

1.3.2茎秆可溶性糖含量的测定

茎秆可溶性糖含量采用WZ-103便携式糖度计进行测定，每个品种每次重复随机选取6株，均取第3节(从基部数)茎秆进行测定。

1.3.3青贮品质的测定

每个品种选取10株，铡成1～2 cm小段，混匀，3次重复，每个青贮袋称取1.8 kg。青贮70 d，测定其营养品质。40目过筛后进行营养品质(粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、可溶性碳水化合物等)测定。

1.4 不同玉米品种生产性能综合评价

1.4.1建立参考品种X0

采用灰色关联度分析法[18]，将所有参试品种作为一个灰色系统，每个品种则为系统中的一个因素。建立参考品种X0(结合参试品种各项生产性能指标的最高上限，构建成一个“参考的理想品种”数列，记为X0)，品种的各项性状指标构成比较数列，记为Xi(i=1，2，3…16)，各项性状指标用k表示(k=1，2，3…8)。“参考品种”中鲜重、株高、茎秆可溶性糖含量、粗蛋白等指标均高于参试品种各项生产性能指标最高的5%。

1.4.2数据无量纲化处理

各项指标量纲不同，需要对每项指标进行无量纲化处理，采用初值法，用Xi数值分别除以X0，所得数值列于表6。

1.4.3计算关联系数

根据公式Δi(k)=|X0(k)-Xi(k)|算出参考品种数列与比较数列的绝对差值(表7)。根据关联系数计算公式：

(1)

1.4.4计算指标权重系数

由于各个性状指标对玉米品种的重要程度不同，需根据重要程度来赋予权重ωi，并以加权关联度来评价各个玉米品种的优劣。

(2)

(3)

(4)

1.5 统计分析

采用SPSS 19.0软件进行方差分析和Duncan’s法多重比较，OriginPro 9.0软件作图。

2 结果与分析

2.1 不同玉米品种的农艺性状比较

2.1.1鲜 重

从图1可看出，不同玉米品种的鲜重存在显著差异(p<0.05)。其中，红单10号鲜重最高，为68.6 t·hm-2，与青贮玉米5102、迪卡159、曲辰9号和禾玉36的鲜重差异不显著(p>0.05)，但显著高于其余11个品种(p<0.05)；其次是雅玉891、宝玉202、禾玉9566和迪卡625。

图1 不同供试玉米的鲜重比较Fig.1 Comparison of fresh weight of different tested maize

2.1.2株高和穗位高

不同玉米品种的株高存在显著差异(p<0.05)。其中，迪卡625、红单10号和振兴508这3个供试的株高较高，平均株高达2 m；其次是迪卡159、曲辰9号、宝玉202、禾玉36、雅玉891、迪卡667、春喜5109、春喜99、青贮玉米5102，平均株高在1.77～1.98 m之间；以上玉米品种株高差异不显著(p>0.05)。而会白玉11的株高最低(见表2)。穗位高较高的是会白玉11、宝玉202、红单10号和雅玉891，而穗位高较低的是京科青贮932、青贮玉米5102、胜玉2号、迪卡159、迪卡667、迪卡625、曲辰9号和春喜99；其余品种的穗位高居中，差异不显著(p>0.05)。

表2 不同供试玉米品种的农艺性状比较Tlabe 2 Comparison of agronomic traits of different tested maize varieties

2.1.3茎粗和茎节数

方差分析表明，不同品种的茎粗(距离地面50 cm)差异不显著(p>0.05)，平均茎粗为2.31～3.69 cm。茎节数较多的有：禾玉36、春喜99、迪卡159、京科青贮932、迪卡625，其次是禾玉9566、红单10号、振兴508、迪卡667、春喜5109、曲辰9号、雅玉891、青贮玉米5102、宝玉202、胜玉2号、会白玉11。其中宝玉202、会白玉11、春喜99、青贮玉米5102这4个玉米品种茎节不明显。

图2 不同供试玉米全株青贮的粗蛋白含量Fig.2 Crude protein content of whole maize silage under different test conditions

2.1.4茎秆可溶性糖含量

根据表3可知，茎秆可溶性糖含量存在显著差异(p<0.05)。茎秆可溶性糖含量最高的是迪卡667，达10.85%，与迪卡159、迪卡625、振兴508、青贮玉米5102差异不显著(p>0.05)，但显著高于其他品种(p<0.05)；其次是春喜99、红单10号、京科青贮932；会白玉11的茎秆可溶性糖含量最低。

表3 不同供试玉米品种的茎秆可溶性糖含量、穗数和抗病虫害比较Table 3 Comparison of stem soluble sugar content, spike number and disease resistance and insect pest among different maize varieties

2.1.5穗数和抗病虫观测

供试品种中，穗数存在一定的差异，其中京科青贮932的穗数较多，其次是振兴508、迪卡625和雅玉891，会白玉11的穗数较少。试验期间，会白玉11、春喜99、雅玉891、胜玉2号发现有虫害，其余品种未发生病虫害(见表3)。所有供试品种均未发生倒伏现象。

2.2 不同玉米品种的青贮品质

方差分析表明，不同玉米品种的氨态氮、粗纤维(CF)、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)差异不显著(p>0.05)，其余青贮指标差异显著(p<0.05)。ADF在27.7%～36.6%之间，NDF在52.8%～64.2%之间，CF在27.3%～34.1%之间，氨态氮含量均在0.18%以下。不同玉米品种全株青贮的pH值存在显著差异(p<0.05)，除胜玉2号、曲辰9号外，其余品种的pH值均在4.2以下，表明青贮品质良好。

各供试品种全株青贮的粗蛋白存在显著差异(p<0.05)，其中粗蛋白含量最高的是京科青贮932，为8.83%，显著高于其他供试品种(p<0.05)；其次是胜玉2号、迪卡667、禾玉36、青贮玉米5102、迪卡625和禾玉9566，粗蛋白含量在6.62%～7.40%之间。不同供试玉米品种全株青贮的干物质含量存在显著差异(p<0.05)，除宝玉202、禾玉36、会白玉11、迪卡625全株青贮玉米干物质含量较低之外，其余品种全株青贮干物质含量均较高，在15.5%～20.5%之间。

不同供试品种的可溶性碳水化合物存在一定的差异(p<0.05)，其中可溶性碳水化合物含量较高的是禾玉36、迪卡667、迪卡159、胜玉2号、青贮玉米5102和曲辰9号，显著高于宝玉202和春喜5109(p<0.05)。不同品种全株青贮的粗脂肪含量存在一定的差异，其中粗脂肪含量最高的是京科青贮932，与青贮玉米5102、禾玉36、迪卡625差异不显著(p>0.05)，显著高于其他品种(p<0.05)；粗脂肪含量较低的是宝玉202和会白玉11全株青贮。

2.3 不同玉米品种的综合评价

通过上述农艺性状和全株青贮营养品质分析比较，选择品种间差异较为显著的指标：鲜重、株高、茎秆可溶性糖含量、穗数、干物质、蛋白质含量、可溶性碳水化合物、粗脂肪含量等8个指标来综合评价16个供试品种。

表4 不同供试玉米品种全株青贮品质Table 4 Silage quality of whole maize varieties tested

表5 比较数列的关联系数Table 5 Correlation coefficient analysis of comparative sequence

表6 数据无量纲化处理Table 6 Datum with dimensionless processing

表7 参试品种与“参考品种”的绝对差值(Δi(k))Table 7 Absolute difference between the tested variety and the reference variety

2.4 各性状指标的关联度与权重

根据公式(2)、(3)计算出等权关联度和权重系数，关联度与权重系数从高到低的顺序为：株高、干物质、茎秆可溶性糖含量、鲜重、粗脂肪、粗蛋白、穗数、可溶性碳水化合物。

根据公式(4)计算出加权关联度(表9)，并进行排序。加权关联度能够真实反映出各个供试品种与参考理想品种之间的差异。排名越高，越接近理想品种，反之差异越大。16个品种的加权关联度从高到低依次为：京科青贮932、青贮玉米5102、迪卡625、迪卡667、迪卡159、禾玉36、振兴508、红单10号、春喜99、胜玉2号、雅玉891、禾玉9566、曲辰9号、春喜5109、宝玉202、会白玉11。

表8 各性状指标的关联度与权重Table 8 Correlation degree and weight of each trait index

表9 供试品种加权关联度与排序Table 9 Weighted correlation degree and ranking of tested varieties

3 讨 论

3.1 青贮玉米产量和品质的主要构成因子

较高的产量和优质的青贮营养品质是青贮玉米品种的必要条件[19]。株高是饲草产量的主要影响因素[20]，本研究中的青贮玉米株高较高的是红单10号、迪卡625、振兴508、迪卡667、迪卡159、青贮玉米5102、雅玉891、曲辰9号、禾玉36和春喜99等，供试玉米品种的平均株高为1.70～2.04 m。研究表明，株高与穗位高存在一定的正相关性，且穗位高容易发生倒伏现象[21-22]，因此生产上宜选择穗位较低的品种[20]。李德锋等[23]对中原地区10个青贮玉米进行品比试验得出，产量与株高呈正相关，这与本研究结果一致，表明可通过株高来间接衡量青贮玉米的产量。

粗蛋白是反映青贮玉米品质的关键指标[20]，本研究中供试玉米的粗蛋白存在显著差异，受粉期的京科青贮932粗蛋白含量达8.83%，而宝玉202、雅玉891和红单10号的粗蛋白含量较低，为5.03%～5.29%，造成这种差距的原因可能与生育期有关，粗蛋白含量低的这3个玉米品种生育期为抽雄期。茎中可溶性糖的积累，有利于植物株高的增长，对大豆和甜高粱的研究得出，茎秆可溶性糖含量与株高呈正相关[24]。本研究得出相似的结果，株高较高的青贮玉米，其茎秆可溶性糖含量也较高。

单一的性状很难有效评判青贮玉米在某个区域的适应性和品质[25]，本研究采用灰色关联分析方法，综合评价了供试玉米品种的农艺性状和青贮品质，今后宜选择株高较高，穗位高较低，粗蛋白含量、粗脂肪含量、干物质含量及茎秆可溶性糖含量均较高的青贮玉米品种。

3.2 种植方式和采收期对青贮玉米产量和品质的影响

李春喜等[26]研究表明，在高寒牧区采用铺地膜种植青贮玉米可以获得较高的饲草产量，并建议选用早熟品种。苏金华等[27]指出，高寒地区气候冬季漫长而寒冷，养畜有“夏壮、秋肥、冬瘦，春死”的现象，覆膜种植青贮玉米在一定程度上能为抗灾保畜提供充足的饲料保障，提高牧民的经济效益，减少牲畜头数的损失。商振达等[28]在西藏地区的试验表明，春玉米与夏玉米由于种植时间不同，营养成分存在明显的差异。

采收期对青贮玉米品质和产量均有不同程度的影响，而采收期又受到品种、生态条件和气候因素等影响[29]。迪庆州香格里拉小中甸地区9月底开始霜冻，玉米生长停止[30]，本研究中，产量测定于9月20日(出苗后100 d)进行，此时正处于抽雄期或授粉期。迪庆高寒地区年有效积温低，干湿季明显，加之，近年来春季干旱时间增加，甚至延长至夏初，导致玉米在迪庆高寒地区无法完成完整的生育期。本研究中，红单10号和曲辰9号虽然鲜重产量较高，但粗蛋白含量较低，综合评价排名靠后，表明产量高不一定有较佳的营养品质。因此，播种期需避开干旱，不宜太早，在干旱严重的现状下，开展不同播种期(间隔1周)、铺膜种植和选择苗期耐旱性较强的品种对青贮玉米产量和品质的影响研究，以便总结出更加全面的青贮玉米栽培技术。

3.3 高寒地区发展全株青贮玉米的重要性

牦牛养殖是支撑迪庆藏族自治州经济可持续发展的重要产业[1]，冷季饲草在数量和营养上的匮乏是制约牦牛等家畜营养均衡生产的重要因素。在高寒地区大力发展青贮饲料生产和加工，向广大农牧民积极推广青贮饲料的种植和加工技术，对促进当地草食畜牧业可持续发展至关重要[31]。建植优质人工草地和发展优质青贮玉米种植及利用是缓解西藏、云南迪庆藏区等高寒地区饲草供给压力、解决冷季饲草储备、促进草食畜牧业可持续发展的有效途径之一[32-34]。

全株玉米青贮是一种适口性好、营养价值高的饲料，便于保存，营养损失较少，损失通常在10%左右[35]，其营养品质远高于玉米秸秆青贮和玉米秸秆黄贮[36]。由于迪庆高寒地区玉米采收期正遇雨季后期，因此全株玉米青贮是适合迪庆高寒地区玉米营养价值的一种保存方式。徐菊梅[37]研究得出，青贮饲用玉米饲喂高山细毛羊保膘增重效果显著，有效解决了高寒地区冬春季饲草匮乏的问题。

4 结 论

通过16个青贮玉米在迪庆高寒地区品比试验得出，株高和产量表现较好的有红单10号、青贮玉米5102、迪卡625、迪卡159、曲辰9号和禾玉36；茎秆可溶性糖含量较高的有迪卡667、迪卡159、迪卡625、青贮玉米5102和振兴508；全株玉米青贮粗蛋白含量较高的有京科青贮932、胜玉2号、迪卡667、禾玉36、青贮玉米5102、迪卡625和禾玉9566。综合鲜重、株高、茎秆可溶性糖含量、粗蛋白、粗脂肪、可溶性碳水化合物等指标，表现较佳的有京科青贮932、青贮玉米5102、迪卡625和迪卡667，适合在迪庆州冷季时间较长的地区推广种植。全株玉米的收储加工是解决迪庆高寒地区牦牛等家畜养殖冬春季饲草匮乏问题的主要途径，有效降低了牦牛冬春季死亡率，提高了牦牛养殖效益。