李影正,程榆林,徐璐璐,李万松,严旭,李晓锋,何如钰,周阳,郑军军,汪星宇,张德龙,程明军,夏运红,何建美,唐祈林*
(1. 四川农业大学玉米研究所,四川 温江 611130;2. 四川省农业科学院蚕业研究所,牧业研究中心,四川 南充 637000;3. 四川省草业技术研究推广中心,四川 成都 640041;4. 内江市农业科学院,四川 内江 641000)
全株青贮玉米(Zea mays)是指收获玉米鲜绿植株,经切碎和发酵,用于牛、羊等草食牲畜饲料的玉米,因其生物量高、品质优、非结构性碳水化合物含量高、木质素含量低、易于栽植和贮藏时间长等特点,是全世界反刍动物生产中被广泛应用的饲草作物[1]。国外畜牧业发达国家非常重视青贮玉米的选育和种植,如美国2015-2017 年平均每年收获青贮玉米面积约266.7 万hm2,在美国高产奶牛的日粮配方中,青贮玉米占粗饲料来源的80%[2]。研究表明,每吨100%干物质的优质青贮玉米(淀粉含量>30%)的营养价值相当于每t 优质苜蓿(Medicago sativa)干草(相对饲用价值≥150)的效能[3],其在提高反刍动物的生产性能和经济效益等方面具有重要作用[4-6]。近年来,我国明确提出“粮改饲”战略[7],根据《全国种植业结构调整规划(2016-2020 年)》要求,我国青贮玉米种植面积达到167 万hm2以上,才基本保证农区草食家畜优质粗饲料的供应[8]。因此,要大力开展青贮玉米等饲料作物选育与种养结合,促进草食畜牧业可持续发展。
目前,全果穗青贮是在全株青贮玉米发展过程中衍生的新技术。玉米全果穗青贮是将苞叶、穗柄、穗轴和籽粒制作青贮饲料,可减少烘干、存贮等费用,还可以与全株玉米青贮生产时间错开,缓解人工及设备压力,降低成本。玉米果穗青贮的能量和干物质含量与干玉米果穗相似,而淀粉利用率更高,可替代日粮50%的干籽粒[9]。研究表明,以高水分玉米籽实青贮饲料代替干玉米可增加淀粉消化率及能量的摄入和用于产奶的能量比例,从而提高饲料的利用效率[10]。以果穗青贮替代商品配方日粮可降低牛奶尿素水平,使乳成分中脂肪酸比例更加协调,但不会降低产奶量。果穗青贮用作育肥牛日粮,其生长性能、肉品质均不低于配方日粮[11-12]。果穗青贮用于育肥猪饲料有助于增重和提升抗病性[13-15]。我国草牧业发展相对比较晚,青贮玉米作为草牧业的重要组成部分,其种质资源评价、品种选育、高效种植及草产品加工贮藏等问题的相关研究还需大力推进[16]。相对于全株青贮,果穗青贮不需要投入资金购置大型青贮饲料制作机械,并且对青贮时期的选择更加容易,适合我国小农户生产和市场需求[17]。但目前国内对玉米青贮的研究主要集中在全株青贮,果穗青贮在我国还是一个新事物,目前关于其青贮制作技术、品种选择、产品效能、制作成本与收益方面等研究较少,有必要进行进一步的研究。
为了比较不同类型玉米品系的全株、果穗和秸秆青贮的产量、品质等,以新组配的3 个粮饲通用青贮玉米新品系和青贮专用型雅玉青贮8 号为试验材料,在全株青贮、果穗青贮及秸秆青贮的生物产量、青贮营养价值和效价等方面进行了对比研究:1)对比不同应用型玉米在全株青贮、果穗青贮、秸秆青贮和籽粒收获的产量、品质;2)研究农艺性状与青贮营养价值和发酵品质之间的关系;3)研究全株青贮与果穗青贮的营养价值和发酵品质。以期为指导青贮玉米品种选育和开拓玉米果穗青贮新技术提供参考。
试验地位于四川农业大学现代农业研发基地(N 30°33′,E 103°38′,海拔523 m),年平均气温15.9 ℃,极端高温38.1 ℃,极端低温-5.5 ℃,年平均日照时数1161.5 h,年平均降水量1012.4 mm,无霜期285 d。试验地土壤为沙壤土,含全氮1.71 g·kg-1,全钾16.87 g·kg-1,全磷0.29 g·kg-1,有机质24.88 g·kg-1。
试验材料MTP-044、MTP-080、MTP-082 由四川农业大学玉米研究所组配选育,其母本为玉米-摩擦禾(Tripsacum dactyloides)-大刍草(Zea perennis)异源六倍体MTP[18]与B73 多次回交得到的渐渗系,父本为玉米自交系oh43。青贮专用型雅玉青贮8 号购自四川雅玉科技股份有限公司。所有材料育苗移栽,2020 年4 月14 日播种,采用随机区组设计,小区面积30 m2(3 m×10 m),4 次重复,其中1 个重复用于测定籽粒产量。株行距0.4 m×0.9 m,穴留双株,密度为3600 株·hm-2。底肥施用尿素45 kg·hm-2,过磷酸钙450 kg·hm-2,拔节期追施尿素90 kg·hm-2,大喇叭口期追施尿素150 kg·hm-2。浇透定根水,生长期间根据实际情况进行除草和防虫,其他同常规大田管理。
1.2.1农艺性状、产量测定及青贮制作 所有材料在乳线期3/4 时刈割收获,收获前选10 株有代表性植株测定株高、穗位高、叶长、叶宽、叶片数、绿叶数等农艺性状,其中绿叶数以叶片呈现绿色面积50%以上记为绿叶。测产时留茬高度20 cm,其中3 个重复去除边行测定小区全株总鲜重及果穗总鲜重,1 个小区测定籽粒产量,最后换算为每hm2产量(kg·hm-2)。再随机取1 kg 样品65 ℃烘干后用水分含量折算各部分干物质产量。根据刈割面积、鲜重和干物质含量折算鲜、干草产量。测产后将全株和秸秆用粉碎机(9ZT-0.6,郑州兴裕公司)切碎至1~2 cm,果穗青贮籽粒破碎度≥90%,切碎长度9~10 mm,混匀装300 g 左右于30 cm×20 cm 聚乙烯袋中,4 次重复,真空封口机(V300,东莞奥德居)抽真空、封口,青贮调制在1 d 内完成。(25±5)℃避光保存60 d 后开袋,去掉上部5 cm 样品,其余青贮饲料混匀,用于分析发酵品质和营养成分。
1.2.2营养品质测定 采用杨胜[19]的方法测定干物质(dry matter,DM)、粗蛋白(crude protein,CP)、中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,NDF)、酸性洗涤纤维(acid detergent fiber,ADF)、粗灰分(crude ash,CA)、粗脂肪(ether extract,EE)、钙(calcium,Ca)和磷(phosphorus,P)含量。采用Van Soest 等[20]的方法测定酸性洗涤木质素(acid detergent lignin,ADL)含量。采用蒽酮-硫酸法[21]测定可溶性碳水化合物(water soluble carbohydrate,WSC)含量。采用高氯酸水解-蒽酮比色法[22]测定淀粉(starch)含量。非中性洗涤纤维性碳水化合物(nonneutral detergent fiber,Non-NDF)根据公式Non-NDF(%DM)=100-CP-NDF-EE-CA计算[23]。不可利用中性洗涤纤维(unavailable neutral detergent fiber,CC)根据公式CC(%DM)=2.4×ADL计算[24]。可利用中性洗涤 纤 维(available neutral detergent fiber,CB3)根 据 公 式CB3(%DM)=NDF-CC计 算[23]。相 对 饲 用 价 值(relative feeding value,RFV)根据公式RFV=(DDM×DMI)/1.29 计算,式中,DDM 为消化性干物质(digestible dry matter,%),DMI 为干物质采食量(dry matter intake,%)[25]。
1.2.3能量价值评估 根据公式GE(MJ·kg-1DM)=(CP×23.86+EE×39.36+ADF×17.58+NFE×17.58)/100 计算总能(general energy,GE)[26],其中NFE 为 无氮浸 出物(nitrogen free extract),根 据公式NFE(%)=100-CP-EE-CF-CA计算[27],式中:CF为粗纤维(crude fibre,CF)。根据公式TDN(%DM)=96.447-0.110CP+0.988EE-0.799CA-0.361NDF-0.161ADF-0.811ADL-0.083starch计算总可消化养分(total digestible nutrient,TDN)[28]。参照NRC[23]的公式计算消化能(digestible energy,DE)、代谢能(metabolic energy,ME)、维持净能(net energy for maintenance,NEM)、增重净能(net energy for gain,NEG),公式如下:DE(MJ·kg-1DM)=0.04409×TDN×4.184,ME(MJ·kg-1DM)=0.82×DE,NEM(MJ·kg-1DM)=1.37ME-0.138ME2+0.0105ME3-1.12,NEG(MJ·kg-1DM)=1.42ME-0.174ME2+0.0122ME3-1.65。 根 据 公 式NEL(MJ·kg-1DM)=[0.9265-(0.00793×ADF)]/0.4536×4.18 计 算 泌 乳 净 能(net energy for lactation,NEL)[29]。
1.2.4青贮发酵品质分析 青贮袋开封后准确称取样品20 g,加入180 mL 蒸馏水混合均匀,置于摇床15 min,用4 层纱布和定性滤纸过滤,制备青贮浸提液[30],浸出液经0.45 μm 微孔滤膜过滤,-20 ℃保存待测。采用梅特勒托利多FE20 型pH 计(瑞士)测定样品pH 值,并计算费氏评分(Flieg score,FS),FS=220+(2×DM-15)-(40×pH)[31]。采用苯酚-次氯酸钠比色法测定氨态氮(ammonia nitrogen,AN)含量,利用粗蛋白测定的全氮来计算氨态氮/总氮(total nitrogen,TN)(AN/TN)[32]。取另1 份滤液于4000 r·min-1冷冻离心机(5810R,美国贝克曼库尔特)中离心15 min,将上清液用0.45 μm 的微孔滤膜过滤于5 mL 的离心管中,采用高效液相色谱法分析滤液中乳酸(lactic acid,LA)、乙酸(acetic acid,AA)和丁酸(butyric acid,BA)含量[33]。
使用Excel 2019 对数据进行汇总和整理。采用IBM SPSS 27.0 进行方差分析,采用Duncan 氏进行多重比较,所有数据表示为平均值±标准误。
4 个品种(系)生育期变幅为120~123 d,均为中熟材料,品种(系)农艺性状见表1。品种(系)间株高、叶长、叶宽、穗行数及穗粗差异显著(P<0.05),而穗位高、茎粗及行粒数差异不显著(P>0.05)。叶片数和绿叶数是玉米持绿性鉴定的重要指标,品种(系)间叶片数、绿叶数及绿叶比差异显著(P<0.05),其中,MTP-080 绿叶数及绿叶比最高,MTP-082 次之,雅玉青贮8 号和MTP-044 较低,据此将供试4 个品种(系)持绿性强弱划分为MTP-080>MTP-082>MTP-044=雅玉青贮8 号。生物产量是青贮玉米组配和筛选的重要指标。产量分析表明,全株鲜产量MTP-082 最高,其次是MTP-080、MTP-044,3 个新品系全株鲜产量均显著高于雅玉青贮8 号(P<0.05)。全株干产量MTP-082 最高,显著高于MTP-044、MTP-080 以及雅玉青贮8 号(P<0.05)。MTP-082 果穗鲜产量显著高于其他3 个品种(系)(P<0.05),MTP-080 与MTP-044 无显著差异(P>0.05);果穗收获指数变幅为47.85~54.74,其中MTP-082 果穗干产量显著高于其他新品种(系)。籽粒收获指数变幅为40.87~43.48,其中MTP-082 籽粒产量达到8.48 t·hm-2,显著高于MTP-044(7.85 t·hm-2)、MTP-080(7.73 t·hm-2)及雅玉青贮8 号(7.65 t·hm-2)。
表1 不同品种(系)重要农艺性状及产量比较Table 1 Agronomic and yield traits in different varieties
各品种(系)在3/4 乳线期收获,全株和果穗青贮营养成分见表2,MTP-082 全株青贮粗蛋白含量显著高于雅玉青贮8 号和MTP-044(P<0.05),但与MTP-080 差异不显著。品种(系)间粗脂肪和粗灰分含量无显著差异(P>0.05);中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量差异显著(P<0.05),其中MTP-080 和雅玉青贮8 号显著高于MTP-044 及MTP-082;品种(系)间酸性洗涤木质素差异不显著(P>0.05);MTP-044 非中性洗涤纤维性碳水化合物显著高于雅玉青贮8 号及MTP-080(P<0.05),但与MTP-082 无显著差异(P>0.05);品种(系)间不可利用中性洗涤纤维与可利用中性洗涤纤维含量差异不显著(P>0.05)。MTP-082 淀粉含量显著高于其他3 个材料(P<0.05),并且MTP-082 可溶性碳水化合物含量也高。相对饲用价值是评价青贮营养价值的重要指标,4 个材料间相对饲用价值差异显著(P<0.05),其中MTP-082 和MTP-044 显著高于雅玉青贮8 号和MTP-080(P<0.05)。
表2 不同品种(系)玉米全株和果穗青贮营养成分及饲用价值比较Table 2 Nutritional quality of whole-plant silage(WPS)and whole-ear silage(WES)in different maize varieties
品种(系)间果穗青贮干物质含量差异显著(P<0.05),雅玉青贮8 号显著高于其他品种(系)(P<0.05),这可能是由于雅玉青贮8 号绿叶数少持绿性相对较差所致。MTP-082 粗蛋白含量与雅玉青贮8 号差异不显著(P>0.05),但显著高于MTP-044 和MTP-080(P<0.05)。品种(系)间粗灰分含量无显著差异(P>0.05)。MTP-044 中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维以及酸性洗涤木质素含量显著高于其他品种(系)(P<0.05)。MTP-082 非中性洗涤纤维性碳水化合物显著高于MTP-044(P<0.05),但与雅玉青贮8 号和MTP-080 无显著差异(P>0.05)。雅玉青贮8 号淀粉含量与MTP-080 及MTP-082 差异不显著(P>0.05)。品种(系)间可溶性碳水化合物含量差异不显著(P>0.05)。MTP-082 果穗青贮相对饲用价值显著高于MTP-044 和MTP-080(P<0.05),但与雅玉青贮8 号差异不显著(P>0.05)。
4 个品种(系)间全株青贮总能差异不显著(表3),但MTP-082 单位面积总能和单位面积总可消化养分显著高于其他品种(系)(P<0.05)。MTP-044 的总可消化养分、消化能、代谢能、维持净能及增重净能显著高于雅玉青贮8 号和MTP-080(P<0.05),但与MTP-082 无显著差异(P>0.05);MTP-082 与MTP-044 的泌乳净能显著高于雅玉青贮8 号和MTP-080(P<0.05),MTP-082 与MTP-044 无显著差异(P>0.05)。
表3 不同品种(系)玉米全株和果穗青贮能量价值比较Table 3 Energy value of whole-plant silage(WPS)and whole-ear silage(WES)in different maize varieties
雅玉青贮8 号果穗青贮总能显著高于其他3 个品系(P<0.05),但MTP-082 单位面积总能和单位面积总可消化养分显著高于其他3 个品种(系)(P<0.05),这是由于MTP-082 全株、果穗生物产量高所致。MTP-082 的总可消化养分、消化能、代谢能、维持净能及增重净能与雅玉青贮8 号无显著差异(P>0.05),但显著高于MTP-044 和MTP-080(P<0.05)。MTP-082、雅玉青贮8 号及MTP-080 泌乳净能差异不显著(P>0.05),但均显著高于MTP-044(P<0.05)。
各品种(系)全株青贮pH 为3.53~3.80(表4),其中MTP-080 显著低于其他品种(系)(P<0.05)。MTP-080乳酸含量显著高于其他3 个品种(系)(P<0.05),4 个品种(系)乳酸∶乙酸差异不显著(P>0.05)。所有品种(系)的氨态氮/总氮均小于10%。此外,所有品种(系)发酵费氏评分均在110 分以上,青贮发酵品质总体评价均为优级。
表4 不同品种(系)玉米全株和果穗青贮发酵品质比较Table 4 Fermentation quality of whole-plant silage(WPS)and whole-ear silage(WES)in different maize varieties
各品种(系)果穗青贮pH 为3.56~4.07,其中MTP-044 显著高于其他品种(系)(P<0.05),MTP-080、MTP-082 与雅玉青贮8 号差异不显著(P>0.05)。雅玉青贮8 号乳酸含量显著低于其他3 个品种(系)(P<0.05),MTP-080 乳酸∶乙酸显著高于其他品种(系)。4 个品种(系)果穗青贮的氨态氮/总氮均保持在较低水平。此外,供试品种(系)果穗青贮发酵费氏评分均在120 分以上,果穗青贮发酵品质总体评价均为优级,其中MTP-082 和雅玉青贮8 号费氏评分均超过150,其用于果穗青贮效果优良。
不同收获器官的青贮能量价值各项指标均存在显著差异(P<0.05)(表5)。果穗青贮的总能、总可消化养分、消化能、代谢能、维持净能、增重净能及泌乳净能均显著高于全株和秸秆青贮(P<0.05),说明果穗青贮效能好、质量高。但全株青贮单位面积总能、单位面积总可消化养分最高,果穗青贮其次,秸秆青贮最低。相对饲用价值是评价饲草总体质量和定价的一个重要参考指标,果穗青贮相对饲用价值高达308.41,是全株青贮的2.05 倍和秸秆青贮的3.37 倍,全株青贮相对饲用价值是秸秆青贮的1.64 倍,而秸秆青贮的相对饲用价值(91.65)低于100,饲用价值较低。
表5 不同青贮方式的能量价值比较Table 5 Comparison of energy value of different silage type
重要农艺性状与青贮饲料营养价值和发酵品质的相关性分析表明(表6),玉米叶片数与全株鲜产量显著正相关(P<0.05)。绿叶数与全株鲜产量、粗蛋白以及可溶性碳水化合物含量显著正相关(P<0.05),与青贮饲料pH 显著负相关(P<0.05),青贮饲料乳酸含量与pH 显著负相关(P<0.05)。此外,可溶性碳水化合物与全株鲜产量、粗蛋白含量显著正相关(P<0.05),淀粉含量与果穗鲜、干产量均显著正相关(P<0.05)。
表6 重要农艺性状与青贮饲料营养价值和发酵品质之间的相关性Table 6 Correlation between important agronomic traits,nutritional value and fermentation quality of silage
优质青贮玉米品种必须具有优良的农艺性状、高的生物产量和青贮发酵质量。全株生物产量是青贮玉米品种选育和生产中最重要的指标,不同生物产量可以反映不同品种的生产性能及适应性。粮饲通用型青贮玉米因具有高的生物产量、籽粒产量及良好的持绿性,使其在收获季节可随市场需求变化情况做出制作青贮或收获籽粒的选择[34]。本研究中,4 个参试青贮玉米品种(系)表现最好的为粮饲通用型新品系MTP-082,其鲜、干生物产量分别达62.00 和20.32 t·hm-2,果穗鲜、干产量分别达20.72 和10.58 t·hm-2,籽粒产量达8.48 t·hm-2,比专用型青贮玉米雅玉青贮8 号具有显著优势。研究表明,青贮玉米的生物产量与株高、穗位高、茎粗、绿叶数等重要农艺性状显著正相关[34],但株高和穗位高太高不利于收获期抗倒伏。与其他材料相比,粮饲通用型品系MTP-082 株高和穗位高适中,有利于抗倒伏,同时MTP-082 茎粗和行粒数显著高于其他材料,由此侧面验证了选育粮饲通用的玉米品种如MTP-082 作为青贮利用性价比优。
根据国家青贮玉米品质分级标准规定,一级全株青贮玉米的NDF≤45%,ADF≤23%,淀粉≥25%,CP≥7%;二级青贮玉米的NDF≤50%,ADF≤26%,淀粉≥20%,CP≥7%[35]。本试验中,4 个供试材料粗蛋白含量为8.13%~8.97%,NDF 含量为41.50%~44.20%,ADF 含量为23.33%~27.82%,淀粉含量为26.74%~33.98%。供试品种(系)除ADF 外,其他指标均达到了国家二级标准。其中,粮饲通用型品系MTP-082 基本达到了国家一级标准。高的可溶性糖含量是青贮时乳酸菌大量繁殖形成乳酸所必需的[30,36]。本试验中,粮饲通用型品系MTP-082 可溶性碳水化合物最高且显著高于青贮专用型品种雅玉青贮8 号,这为形成良好的发酵品质奠定了基础。pH 是评价青贮饲料发酵品质的重要指标,本试验中4 个品种(系)pH 均在4.2 以下,其中MTP-080 的pH 值为3.53,显著低于其他3 个品种(系),这可能是由于MTP-080 持绿性太强(收获期绿叶比为76.31%)导致全株水分太高,进而导致青贮后过酸,说明青贮玉米选择中不宜选择持绿性太强的品种。
本试验4 个品种(系)果穗青贮的总能、总可消化养分、消化能、代谢能、维持净能、增重净能以及泌乳净能均显著高于全株和秸秆青贮,发酵后其pH 为3.56~4.07,氨态氮含量也较低,乳酸含量为1.69%~2.96%,费氏评分均在120 分以上,发酵品质较好,表明玉米果穗青贮的效能好、质量高。前人研究表明,果穗青贮的能量和干物质含量与干玉米果穗相似,但淀粉利用率更高[9]。与蒸汽压片玉米及干玉米粉相比,果穗青贮具有更高的淀粉消化率,在奶牛饲喂时添加果穗青贮制作的全混合日粮(total mixed ration,TMR)能明显促进奶牛高产[37]。本试验中4 个品种(系)果穗青贮的淀粉含量在50%以上,非纤维性碳水化合物和粗脂肪含量显著高于秸秆和全株青贮,相对饲用价值高达300 以上,饲喂果穗青贮料不仅可以替代部分日粮淀粉,而且还能提高反刍动物瘤胃对淀粉和纤维素的消化率。
全株玉米青贮品质与其农艺性状、产量息息相关。其中持绿性作为青贮玉米选育中重要的目标性状,研究其与青贮品质的关系对指导选育高产优质的青贮玉米品种具有重要意义。玉米持绿性的定量指标前人做了大量研究,常用的指标有保绿度[38]、成熟期绿叶数、绿叶面积[39-40]等,本研究以收获期绿叶数来衡量不同品种的持绿性。本试验中绿叶数与全株鲜产量显著正相关,与果穗干产量呈正相关,但没有达到显著性。刘晓等[34]研究表明,青贮玉米较多的绿叶有利于光合作用和光合产物向籽粒运输。田宏等[41]、李波等[42]以及孙志强等[43]的研究均表明,绿叶数与青贮玉米生物产量呈正相关。因此,选育高产青贮玉米品种需要更多考虑持绿性。持绿性也影响青贮玉米营养价值和发酵品质,前人研究表明,绿叶数越多的品种青贮品质和适口性也较好[34]。持绿将延缓植株衰老和失水速率,这有利于延长收获时间以满足青贮时所需的最佳干物质含量。
本研究表明,粗蛋白含量与绿叶数显著正相关,这与张亚军等[44]的研究结果一致,因此在生产中要考虑收获期绿色器官占优势的高产品种青贮。刘晓等[34]与孙峰成等[45]研究表明,粗蛋白和淀粉含量之间密切相关,本研究中,粗蛋白与可溶性碳水化合物含量极显著相关,与淀粉含量有一定的正相关性,但不显著,这与前人的结果相似。持绿性与可溶性碳水化合物含量呈极显著正相关,这可能是由于绿色叶片中含有更多的可溶性碳水化合物成分所致。此外,绿叶数与青贮发酵后pH 显著负相关,与乳酸含量极显著正相关,这与孙志强等[43]的研究结果相似。这可能是由于可溶性碳水化合物作为青贮发酵过程中被乳酸菌直接利用的发酵底物,通常可溶性碳水化合物含量越高,青贮发酵产生的乳酸越多,pH 越低。目前在青贮玉米选育中要求植株持绿性适中,有一定的可溶性糖,秸秆成熟及含水率适宜,更会产生优质青贮。本研究中,新品系MTP-082 全株和果穗产量均高,且在持绿性好的同时其含水率适宜,是一个优良的粮饲通用型青贮玉米材料。
果穗青贮是一项颠覆性技术,研究表明,以高水分玉米籽实青贮饲料代替干玉米可增加淀粉消化率和能量的摄入及用于产奶的能量比例,从而提高饲料的利用效率[9]。Mitani 等[12]研究表明,以果穗青贮替代商品配方日粮可降低牛奶尿素水平,使乳成分中脂肪酸比例更加协调,但不会降低产奶量。果穗青贮用作育肥牛日粮,其生长性能、肉品质均不低于配方日粮[11]。在本研究中,果穗青贮泌乳净能显著高于全株和秸秆青贮,而果穗青贮的维持净能和增重净能与全株青贮无显著差异。此外,也有研究表明果穗青贮可用于育肥猪饲料,Capraro 等[15]研究表明,果穗青贮料饲喂育肥猪对胃的发育是有益的,育肥猪中添加果穗青贮替代传统配方饲料有助于增重和提高磷元素的摄入[13]。此外,Mason 等[14]的研究表明饲粮中添加果穗青贮降低了育肥猪胃炎的发病率。本研究中果穗青贮相对饲用价值是全株青贮的2.05 倍,是秸秆青贮的3.37 倍,果穗青贮饲用品质极佳,可以作为精饲料用于肉牛、奶牛及育肥猪养殖。此外,果穗用作青贮相对于收获籽粒可以减少晾晒和烘干的时间及人工成本。果穗青贮加工过程前后衔接比较紧密,在青贮发酵过程中,酸性pH 可以抑制酪酸菌、大肠杆菌等有害微生物的生长,避免了营养物质分解流失,有研究指出果穗青贮的黄曲霉毒素、呕吐毒素检出率远低于国家标准[46]。
经实验室养分测定,每t 绝干的青贮玉米(淀粉含量≈30%)的营养价值与相对饲用价值为150 的苜蓿干草相当[3]。赵全刚[37]的研究表明,以干物质价格、淀粉价格以及淀粉外物质价格分别计算全株青贮和果穗青贮的总购买价格,果穗青贮比全株青贮性价比更高。乔艳辉等[46]研究表明,如果以籽粒玉米的市场价格确定果穗的价格,种植户每hm2收入将增加约2250~4500 元。本研究对不同应用型玉米在全株青贮、果穗青贮、秸秆青贮的生物产量、籽粒产量、青贮营养价值等方面进行了对比研究,从青贮干物质含量看,果穗青贮是全株青贮的1.34 倍;从品质和能效上看,果穗青贮的淀粉含量、脂肪含量、总能、总可消化养分、消化能、代谢能、维持净能、增重净能以及泌乳净能均显著高于全株青贮;从相对饲用价值上看,果穗青贮是全株青贮的2.05 倍,果穗青贮饲用品质极佳。
在生产应用方面,种植粮饲通用型青贮玉米可以根据实际情况采用全株青贮、果穗青贮或籽粒收获等多种方式。果穗青贮时间最好是在全穗50%~55%干物质收获(即籽粒黑色层刚出现),这时,淀粉累积达到最大(如过熟,不利于压实且苞叶和穗轴消化率快速降低),且利于发酵与压实(理想压实密度480 kg·m-3)。果穗青贮可使用收割机割台脱穗后直接粉碎,或者先摘果穗后集中粉碎储藏于青贮窖或裹包。果穗青贮兼具全株青贮和籽粒收获的优点,例如不需要籽粒脱水的晒场、减少用工和时间成本、储存减少霉变,在淀粉利用率、提升饲喂价值等方面具有一定优势,应用潜力巨大[9,46]。无论在北方还是南方,因地制宜发展玉米果穗青贮,不仅可增加农民收入也可为畜牧产业提供高价值、高效能的饲料;如北方玉米主产区,可以制作果穗青贮运输西藏、青海及四川等高原牧区,促进饲料品质提升,实现优质饲草料周年供应;在西南山区或丘陵区,在大量坡耕地种植玉米难于开展机械化青贮以及阴雨寡照导致收获籽粒缺乏晾晒条件的情况下,因地制宜发展粮饲通用玉米用于果穗青贮将有利于畜牧业节本、增效与增收。
粮饲通用型青贮玉米具有全株青贮产量高、持绿性好、青贮营养价值和发酵品质优等特性,不仅可做全株青贮和籽粒应用,也是制作果穗青贮的优质原料。收获期绿叶比为60%~70%可以作为优质粮饲通用型青贮玉米全株青贮的参考指标。果穗青贮相对全株青贮具有更高的淀粉和非纤维性碳水化合物含量,相对饲用价值极高,同时果穗青贮能量价值更高,因地制宜发展果穗青贮将有利于种养殖业节本增效。