收获期对不同品种玉米生物产量和品质的影响

徐灿陈永伟张敏王昊杨波哈蓉靳韦张战胜杨宏波马文礼

(1.宁夏农垦农林牧技术推广服务中心，宁夏 银川 750024；2.宁夏农业技术推广总站，宁夏 银川 750001)

玉米是我国重要的粮食及饲料作物[1,2]，也是深加工等工业行业的重要原料，因此，种植玉米对保障我国粮食及饲料安全起着重要作用[3-6]。近年来，随着粮改饲的发展，各地玉米的种植利用不断增加，但对于不同青贮玉米品种在收获期的选择上还不够清晰。所以，研究不同品种在不同收获期的干物质量及品质，对选择适宜本地最佳青贮收获期具有重要意义[7]。Ganoe K H等[8]研究表明,青贮玉米在不同收获时期对干物质的产量有较大影响，当玉米籽粒在2/3乳线期到黑层出现时期收获可获得全株玉米的最高干物质产量。Barlow J S等[9]研究认为,干物质含量达到27%～30%时是青贮玉米收获的适宜时期。吴建宇等[10]、赵遵阳[11]研究表明，随着青贮玉米乳线下移，籽粒中碘值上升，粗蛋白含量下降，秸秆中的中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、木质素含量逐渐上升，水溶性碳水化合物、粗蛋白等含量逐渐下降。这说明随着收获期的延长，青贮籽粒及秸秆的品质随之下降。郝玉兰等[12]测定不同收获期下青贮玉米的生物产量及营养品质变化，结果表明，随着收获期的推迟，植株含水量不断下降，干物质含量不断上升，粗蛋白含量下降，中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量的变化呈现为先增加后降低的趋势。张吉旺等[13]研究了收割期对不同青贮玉米品种的影响，提出选择优质高产的品种并根据能量和营养标准合理地利用青贮玉米的生物学产量，同时并重质量，根据实际生产需求选择适宜的收获期。宁夏回族自治区青贮玉米品种较多，收获多以统一青贮收获期为主，对不同青贮玉米品种收获期研究较少，难以发挥不同青贮玉米品种特性。本研究旨在通过对宁夏回族自治区12个青贮玉米品种在不同收获期收获后进行干物质含量及品质分析，探究不同品种青贮玉米用作饲料的品质优劣，以及适宜收获的最佳收获期，以期为研究区选出优质青贮饲料品种，并确定最佳收获期，提高青贮饲料的品质。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地点设在平吉堡农场农五队，地处银川市西南14km，N38°24′，E106°01′。地形由黄河冲击平原高阶地和冲积扇形成，由西南向东北倾斜高差29m，海拔1120m，年均降雨量169mm，年平均气温为8.5℃，≥10℃的活动积温为3298.1℃，年日照时数为3000h，无霜期160d左右。土壤类型为淡灰钙土，土壤质地为轻壤土。土壤pH为8.7，有机质含量14.0g·kg-1，全氮0.88g·kg-1，水解氮为64mg·kg-1，速效磷为32.9mg·kg-1，速效钾为174mg·kg-1，全盐2.64g·kg-1。

1.2 供试材料

1.2.1 供试品种

“兴贮88”“兴禾16”“正业8号”“SN211”“丰大709”“京科968”“锦润919”“LB101”“绿博6号”“宁单31号”“银玉238”“银玉439”。

1.2.2 肥料

尿素(N：46%)，水溶性磷酸一铵(N：12%，P2O5：61%)，硫酸钾(K2O：52%)，硫酸锌(EDTA-ZnSO4·7H2O)。

1.3 试验设计与方法

试验采用完全随机设计，共设12个处理，不设重复，每小区种植8行玉米(长45m，宽4.4m)，四周设置保护行，共计占地0.247hm2。采用滴灌水肥一体化条件下宽窄行种植模式，宽行70cm，窄行40cm。统一种植密度，株距为20cm。各处理施肥时间、灌溉条件以及其他管理措施同大田。

1.4 指标测定

1.4.1 收获期

青贮玉米收获期按照乳线出现位置进行收获，分别为Ⅰ期：乳线刚出现时；Ⅱ期：乳线至籽粒1/3处；Ⅲ期：乳线至籽粒1/2处。

1.4.2 干重测定

每个品种各取5株青贮玉米进行全株收割，切碎后分别装入纸袋称鲜重；105℃杀青30min，80℃烘至恒重后称取干重。

1.4.3 品质测定

每个品种选取长势均匀一致的植株5株，切碎混匀称鲜重，105℃杀青30min后，80℃烘干至恒重，测定干重；后粉碎过40mm筛，用于测定品质分析。粗蛋白(CP)测定采用半微量凯氏定氮法；中性洗涤纤维含量(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量测定采用范式洗涤纤维法。

1.5 数据统计分析

采用Excel 2020进行数据整理统计，用SPSS 19.0软件进行数据分析。

2 结果与分析

2.1 收获期对不同品种玉米生物产量的影响

由表1可知，供试12个青贮玉米品种的鲜重在不同收获期表现差异显著，在Ⅰ期表现为“京科968”显著高于其它品种，与“SN211”“银玉238”差异不显著。在Ⅱ期表现为“银玉238”显著高于其它品种，与“银玉439”差异不显著。在Ⅲ期表现为“SN211”显著高于其它品种，与“宁单31号”“银玉238”“银玉439”差异不显著。从同一品种不同收获期来看，随着生育进程的推进，供试青贮玉米品种鲜重整体呈现逐渐降低的趋势。

从同一收获期不同品种看，所有供试青贮玉米品种间的干重表现差异显著，Ⅰ期表现为“LB101”>“正业8号”>“银玉439”>“京科968”>“丰大709”>“兴贮88”>“兴禾16”>“宁单31号”>“绿博6号”>“银玉238”>“锦润919”>“SN211”，其中，以“LB101”显著高于“锦润919”和“SN211”，与其它品种差异不显著。Ⅱ期表现为“银玉238”>“银玉439”>“绿博6号”>“京科968”>“LB101”>“丰大709”>“兴禾16”>“宁单31号”>“正业8号”>“SN211”>“兴贮88”>“锦润919”，其中，“银玉238”显著高于“兴贮88”“SN211”“锦润919”，与其它品种间差异不显著。Ⅲ期表现为“银玉238”>“银玉439”>“京科968”>“绿博6号”>“LB101”>“锦润919”>“正业8号”>“宁单31号”>“丰大709”>“SN211”>“兴禾16”>“兴贮88”，其中，以“银玉238”显著高于其它品种，与“银玉439”差异不显著。

由表1可知，不同玉米品种的鲜干比在Ⅰ期为22%～31%，Ⅱ期为26%～33%，在Ⅲ期为31%～45%，所以，根据青贮玉米干鲜重，“正业8号”和“LB101”在Ⅰ期鲜干比达到30%以上，其余品种均低于30%，故可选择在Ⅰ期收获；“兴禾16”“丰大709”“绿博6号”在Ⅱ期鲜干比达到30%以上，故可选择在Ⅱ期收获；“兴贮88”“SN211”“京科968”“宁单31号”“银玉238”“银玉439”“锦润919”在Ⅲ期鲜干比达到30%以上，故可选择在Ⅲ期收获。

表1 收获期对青贮玉米生物产量的影响

2.2 收获期对不同品种玉米品质的影响

由表2可知，随着玉米收获进程的推进，所有供试青贮玉米的粗蛋白含量整体呈现逐渐降低的趋势，且不同品种间下降幅度略有差异，在不同收获期整体表现为“银玉238”的粗蛋白含量显著高于其它品种，其次为“宁单31号”和“兴贮88”。

表2 收获期对青贮玉米品质的影响

不同青贮玉米品种间的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维随着收获期的推迟总体呈现先下降后上升的趋势，说明随着青贮玉米成熟期的推进，玉米秸秆逐渐老化，消化率逐渐下降，进而影响动物的采食量。“SN211”“京科968”“宁单31号”“银玉238”随着生育进程的推进，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维呈现逐渐下降的趋势，可能因为这4个品种的生育期较长，玉米秸秆老化程度较低。在供试12个青贮玉米中，以“兴贮88”“兴禾16”“正业8号”“银玉238”“LB101”的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维在3个采收期表现都较低，整体表现较好，有利于动物消化及进食。

2.3 不同玉米品种适宜收获期确定

我国发布的GB/T 25882-2010青贮玉米品质分级标准，主要以中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和粗蛋白含量指标为分级标准。根据青贮玉米干鲜重、青贮玉米品质及青贮玉米分级标准综合判定，见表1～3，确定不同青贮玉米适宜收获期，见表4。

表4 青贮玉米适宜收获期判断

由不同玉米干鲜重和品质可知，当干重达到30%以上，品质符合国家青贮玉米分级标准时，鲜重越大越有利于农户。据综合判定，“正业8号”和“LB101”根据干重，都可在Ⅰ期收获，但是“正业8号”在Ⅰ期的品质属于国家二级，在Ⅱ期收获时品质属于国家一级，故“正业8号”选择在Ⅱ期收获。“兴禾16”“丰大709”“绿博6号”根据干重可在Ⅱ期收获，且品质属于国家一级。“兴贮88”“SN211”“京科968”“宁单31号”“银玉238”“银玉439”“锦润919”根据干重可在Ⅲ期收获，其中“兴贮88”“SN211”“宁单31号”“银玉238”的品质属于国家一级，而“银玉439”的品质属于国家三级，当“银玉439”在Ⅱ期收获时，虽然品质为国家一级，但干物质含量较少，植株含水量大，不利于农户销售。“京科968”根据干重可在Ⅲ期收获，但品质分级标准不符合国家规定，品质较低。“锦润919”根据干重可在Ⅲ期收获，但根据品质分级标准来衡量，需在Ⅰ期收获。

表3 青贮玉米分级标准

3 讨论

3.1 不同收获期对玉米生物产量的影响

在生产实际中，除了品种本身的特性，青贮玉米收获时期对产量和品质有很大影响。不同收获期对青贮玉米全株干物质含量影响的研究结果比较一致，均随收获期的延迟，干物质含量显著递增[15-18]。因此，生产上以干物质含量作为判定收获的方法是可行的。本试验中，玉米的收获期主要在乳熟期-蜡熟期，进一步根据玉米籽粒乳线的位置进行划分，共分为乳线刚出现(Ⅰ期)，乳线至籽粒1/3(Ⅱ期)处，乳线至籽粒1/2(Ⅲ期)处3个时期，在这3个不同收获时期各青贮玉米全株干物质含量表现差异显著，说明青贮玉米植株中营养成分含量与累积量受收获期影响较大，收获过早，虽然青贮玉米植株营养成分含量较高，但是干草产量低、鲜草含水率大，不利于青贮；收获过晚，植株中营养物质不能再生产，且养分由源向库转移受到限制，进而导致产量和品质降低。当干物质含量达到30%～35%为青贮玉米最适宜的收获期，青贮玉米水分在65%～70%时最适合乳酸菌繁殖[19,20]。本试验结果表明,根据干鲜重含量，“正业8号”和“LB101”可在Ⅰ期左右收获；“兴禾16”“丰大709”“绿博6号”可在Ⅱ期左右收获；“兴贮88”“SN211”“京科968”“宁单31号”“银玉238”“银玉439”“锦润919”可在Ⅲ期收获。

3.2 不同收获期对玉米品质的影响

玉米在生长成熟的过程中，植株的营养成分一直处于变化中，且营养成分含量与累积量受收获期影响较大。本试验中，随着收获期的延长，不同品种玉米植株中粗蛋白含量呈下降的趋势。这可能是因为植株在收获前期的光和效率高，合成蛋白质能力较强，粗蛋白含量较高，而随着收获期的延长，植株生长发育和光合速率减弱，氮沉积能力下降[21]，部分含氮化合物向果穗流动，碳水化合物在籽粒中大量积累，而籽粒的纤维含量和蛋白质含量相对较低。因此，相对于整个植株而言，蛋白质含量所占比列逐渐减少。根据粗蛋白含量的变化趋势，青贮玉米收获时间可适当提前。

在本试验中，随着青贮玉米收获期的延长，酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维整体呈现先下降后上升的趋势。这可能是因为在收获前期，植物可溶性碳水化合物沉积的速度大于木质化程度，籽粒在全株中所占比例不断增加，纤维含量逐渐降低[22]，随着收获期的推迟，植株木质化到一定程度时，可溶性碳水化合物增加幅度小于木质化程度或不再增加，纤维含量逐渐升高。根据本试验中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量的变化趋势，青贮玉米收获时间应把握在Ⅱ期左右。

3.3 不同品种玉米收获期的确定

在收获青贮玉米时，当干物质含量和品质既可满足农户需求又能达到国家品质要求，此时收获期为最佳时期。

4 结论

在本研究中，综合考虑干鲜重和品质等指标得出,“LB101”“锦润919”选择在Ⅰ期左右收获；“兴禾16”“正业8号”“丰大709”“银玉439”“绿博6号”在Ⅱ期左右收获；“兴贮88”“SN211”“京科968”“宁单31号”“银玉238”“银玉439”在Ⅲ期左右收获。此时各青贮玉米品种的生物产量高，饲用品质好，适口性好，易于动物消化吸收。