青贮玉米产量与品质间相互影响的研究进展

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  摘 要:青贮玉米作为奶牛、羊饲料的来源之一,其产量及品质对奶牛、羊的肉奶质量具有重要影响。青贮饲料品质的影响因素众多,该文探讨了青贮玉米品种选择、栽培管理、青贮及外源添加剂等技术,旨在提高青贮玉米品质,为推动宁夏农牧业可持续发展提技术支撑。
  关键词:青贮玉米;饲料;品质;产量
  中图分类号 S513   文献标识码 A 文章编号 1007-7731(2021)20-0069-03
  Research Progress on the Interaction Between Yield and Quality of Silage Corn
  HU Jiangtao et al.
  (College of Agriculture, Ningxia University, Yinchuan 750021, China)
  Abstract: As an important source of feed for ruminants, silage corn has an important impact on the productivity of cattle and sheep and the quality of meat and milk products. The quality of silage influenced by many factors. This article aims to improve the quality of silage corn and provide theoretical support for the sustainable development of Ningxia′s agriculture and animal husbandry by discussing the selection of silage corn varieties, cultivation management techniques, silage technology and external additives.
  Key words: Silage corn; Feed; Quality; Yield
  在我国北方地区,气候原因造就了大多数农作物一季一熟,到了秋冬季节就出现了牲畜饲草不足的窘境,青绿的饲草更是少之又少,牲畜只能以干草料为主。而干草料普遍存在适口性差、营养缺乏等问题,极大地影响了牲畜进食,导致肉、奶类等产品品质下降,营养匮乏。而青贮饲料的诞生,极大程度上了解决了以上的问题[1]。青贮饲料是一种可以长久保鮮的饲料,即将鲜活的玉米茎秆、叶片和一定成熟度的果穗一同切碎,在厌氧条件下经过乳酸菌的发酵,抑制其他杂菌的生长而得到的一种具有酸香气味、柔软多汁、营养丰富、适口性较好的粗词料。当前,青贮饲料已成为大多反刍类动物的理想饲料,在畜牧养殖业扮演着重要的角色。
  近年来,在粮改饲工作的推进下,青贮玉米得到了快速发展,种植面积逐年扩大。但也存在着一些问题,如品种筛选及栽培管理模式大多沿用粮用玉米生产模式,尤其在水肥管理上仍然存在管理粗放、水资源浪费严重、氮肥投入过量等问题。根据大量走访调查发现,大多是农户在施肥过程中不注重土壤培肥,一味地追求产量的增加而大量施用化肥,久而久之导致土壤板结、结构恶化。同时,过量的氮肥造成青贮玉米口感较差,影响饲料安全,威胁人类生存[2]。
  针对上述存在的问题,我们希望通过品种试验来筛选适宜该地区种植的青贮玉米品种,同时结合青贮玉米的需水需肥规律,通过水肥一体化技术做到资源的合理分配。另外,在青贮发酵过程中,通过添加外源剂来增加饲料可口性,增加乳酸菌含量,以期为提高青贮玉米品质和获取反刍动物优质畜产品提供技术支撑。
  1 品种选择
  目前,我国的玉米品种主要分为粮饲通用型青贮、专用型青贮玉米、粮饲兼用型玉米3种类型[3]。而青贮玉米的品质及营养价值却因品种而异[4]。刘汝亮等[5]选取当地主栽品种先玉1225、金艾588、天赐19、科河969、先玉1111、张玉1355、正成018、正大12,通过测定籽粒与秸秆中的粗蛋白含量发现,籽粒含量远远大于秸秆当中,而秸秆粗蛋白含量最高为正大12,其次为科河969和天赐19,金艾588粗蛋白含量最低,相比正大12降低了35.5个百分点;籽粒中蛋白含量从大到小依次为天赐19>金艾588>科河969。
  2 栽培管理技术
  为了获得优质高产的青贮饲料,一系列的配套栽培技术措施扮演着不可替代的角色。关于青贮玉米的优质高产栽培技术的研究内容较多,主要包括种植密度、种植方式、肥水管理等[6]。
  2.1 种植密度 种植密度与青贮玉米的品质息息相关。贾梦杨[7]等通过研究发现,随着密度的增加,巡青858产量呈先增加后降低的趋势,粗蛋白、粗脂肪和淀粉的变化与之类似,但对叶绿素含量无影响。张佳阔[8]等通过研究密度对青贮玉米23项品质指标的影响,结果表明,密度对粗蛋白、淀粉、48h中性洗涤纤维消化率、木质素的影响达到极显著水平,钾、钙、镁对密度反应不敏感。而高继颖等[9]研究表明,青贮玉米全株中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的主要贡献器官为茎秆和叶片,贡献率达到了50.09%~80.10%,真金青贮31号的营养价值高于粮饲兼用型翼承单3号,并且种植密度的增高反而会使青贮饲料的品质变劣。
  2.2 种植方式 截至目前,在我国粮改饲背景下,青贮玉米正稳定持续发展,面积逐年扩大,种植方式也开始多元化,而传统的单播模式落后,导致养分不足,营养成分单一,蛋白含量不足。混播指的是播种2种或2种以上的牧草,在混播技术的应用,及时地解决了这一问题,相比单播来讲,其优势比较突出,采取混播混贮的方式能够改良青贮饲料的品质,增加产量。混播时要选择适宜的群落组合,混播比例适中,这样才能够达到增产及改良饲料品质的目的,生产上主要的混播方式是以豆科与禾本科混播为主。唐维民[10]等通过连续3年玉米混播发现,混植混播技术对玉米群体植株的农艺性状具有明显的改善效应,不仅提高了玉米的抗病性,而且对产量及商品价值都有明显的提升效果。王永宏等[11]将高油玉米与普通玉米混种,结果表明,雌穗的收获期及青贮的最佳收获期相比单播玉米明显提前,生物产量增加30%以上。同时,也发现混播方式能明显提高油玉米茎秆中的含油率,这对于青贮利用来说,效果显著,能有效地改善青贮饲料的品质,对于养殖行业发展具有很大贡献。高洪雷等[12]将不同生育期的青贮玉米品种以混播方式进行种植,结果表明,早熟品种对于籽粒产量提升具有明显的增加效果,而晚熟品种对于秸秆生物量具有积极的增加效果。   2.3 肥水管理 水肥是保证青贮玉米生长必要的条件。当前,大多数农户在种植青贮玉米过程中一直沿用普通玉米的施肥技术,更有甚者,为了增加生物量而大量施用氮肥,无节制灌溉农田,所带来的的后果就是土壤氮磷流失对地下水造成不可估计的污染,同时氧化亚氮导致温室气体增加而影响全球气候[13-15]。因此,迫切需要一套完整的青贮玉米施肥灌溉技术。国外学者研究表明,若在玉米整个生长期内土壤能够提供足量氮素,则植株体内不会储存过量硝酸盐,不会影响玉米品质[16]。Li G等[17]通过在郑丹958田间试验研究认为,轻度水分胁迫下,高氮处理下玉米产量和产量构成方面均有显著优势;胡文河等[18]通过设置不同用量的氮肥梯度来研究其对青贮玉米产量以及品质影响,结果表明,不同施氮量在各个品种之间的生物量与干物质积累量差异性显著;申孝军等[19]研究发现,轻度水分胁迫(减25%水)会导致天赐19减产11.26个百分点,但WUE反而提高18.32个百分点;胡玉敏等[20]选择青贮玉米“3414”品种进行试验,结果表明,每1kg肥料增产效果最大时其青贮玉米产量限度是小于60000kg/hm2。通过建立施肥的模型,制定出不同土壤养分差异程度下氮、磷(P2O5)、钾(K2O)肥的经济合理施肥量,其变幅范围分别为69.00~219.00kg/hm2、31.50~144.00kg/hm2和24.00~97.50kg/hm2。高文俊等[21]施用氮肥(N-150.00kg/hm2)、磷肥(P2O5-120.00kg/hm2)、钾肥(K2O-150.00kg/hm2)对青贮玉米进行研究,结果表明,先施厩肥后施用氮肥,除了提高粗蛋白含量外,对其他养分的影响甚微。
  3 青贮技术
  青贮玉米品质与青贮技术息息相关,在青贮过程中必要的处理和各种技术措施对最终品质的影响极为关键[22]。在整个青贮过程中,首先对原始材料青贮玉米秸秆进行破碎处理,其次,选择合适的青贮设施、紧实度、水分以及严密的封顶措施,这些措施是青贮的前提保障[23]。当然,更为重要的是外源添加剂,添加外加剂目的在于加快青贮发酵速度,减少发酵过程中微生物的活动,从而减少青贮玉米的盐分损失[24]。再者,外加剂对青贮玉米的口感起到了极大的改善作用。另外,外加剂还能明显降低中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的含量[25]。
  王旭哲等[26]研究了玉米在青贮过程中紧实度对其发酵品质和微生物的影响,通过采用不同紧实度来控制,结果表明,紧实度为600kg/m3处理的发酵品质最好。王亚芳等[27]研究发现,纤维素酶可提升青贮饲料的营养物质消化率,且乳酸含量表现出不同程度的提高。张适等[28]研究结果表明,不同添加剂处理下玉米粗蛋白质含量为7.77%、中性洗涤纤维为50.88%、酸性洗涤纤维为24.52%,木聚糖酶处理下粗蛋白质为6.17%、中性洗涤纤维为51.52%、酸性洗涤纤维为31.29%;中性洗涤纤维为47.39%、酸性洗涤纤维为23.96%。综合考虑,木聚糖酶、纤维素酶和β-葡聚糖酶3种酶制剂是比较适合的添加剂。陆永祥等[29]研究发现,苯甲酸钠与青贮玉米的pH呈正相关关系,乳酸杆菌数量增加,饲料中氨态氮含量下降。这与Pinto S[30]等的研究结果相似。
  4 结语
  总体而言,青贮玉米品质的优劣首先取决于品种选择,品种应根据当地气候、物候期优先选择;管理技术必不可少,该环节对于青贮玉米产量以及对土壤培肥较为关键;青贮技术措施要求把握“水、糖、快、实、密”5个方面。制作青贮的原料水分含量必须保持在70%左右,糖分含量不低于2%,适宜的温度为20℃左右。在装窖时要将饲料压实,制造严格的厌氧环境,密封性好。青贮设备应牢固结实,容器不漏水、透气,做到2d内密封好。此外,外源添加剂能够提高青贮玉米的品质,进而改良奶牛、羊肉的品质。
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