文/史樞卿
(杜邦中國集團(tuán)有限公司先鋒種子事業(yè)部)
青貯玉米品種的選擇(下)
文/史樞卿
(杜邦中國集團(tuán)有限公司先鋒種子事業(yè)部)
▲接本刊2017年第4期
5.1 產(chǎn)量與質(zhì)量往往是反比關(guān)系
以苜蓿干草為例,一般收獲時間越晚,每畝干草收獲量越大,因此農(nóng)民往往會因?yàn)樽非蟾弋a(chǎn)量,而導(dǎo)致苜蓿干草質(zhì)量下降。
再以苜蓿青貯為例,收獲時間越早,鮮草產(chǎn)量越高,但苜蓿青貯適宜做半干青貯,即通過田間割倒萎蔫使干物質(zhì)達(dá)到40%~45%的水平,再粉碎切割制成青貯。
總的來講,青貯收獲得早,每畝鮮重高,但質(zhì)量會差:一方面是由于水分太大,壓實(shí)時營養(yǎng)隨水分大量流走;另一方面會導(dǎo)致青貯品質(zhì)變差。而收獲得過晚,則導(dǎo)致青貯不易壓實(shí),進(jìn)而導(dǎo)致每畝產(chǎn)量低。
在國內(nèi)的生產(chǎn)實(shí)踐中,歷年來牧場管理人員擔(dān)心青貯玉米收獲量不夠,90%的農(nóng)場收獲青貯玉米過早,干物質(zhì)在25%~26%時就開始收獲。而國外的大量科學(xué)數(shù)據(jù)顯示,在干物質(zhì)32%時收獲,即使只收獲玉米果穗及以上的青貯,每畝產(chǎn)奶量也遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于25%干物質(zhì)收獲的高產(chǎn)整株青貯玉米,因此,在青貯玉米收獲上,務(wù)必要重視質(zhì)量大于重視產(chǎn)量。
5.2 每畝青貯產(chǎn)量的正確計(jì)算方法
5.2.1 國外每畝青貯產(chǎn)量
國外100%干物質(zhì)青貯玉米產(chǎn)量一般是每公頃18~22 噸(即每畝1.2~1.4 噸),35%干物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)青貯產(chǎn)量一般在每公頃40~70 噸(即每畝2.7~4.7 噸),但極少能達(dá)到每畝4.7 噸,即使達(dá)到4.7 噸/畝也是在高產(chǎn)土壤遇到充足雨水環(huán)境下才能實(shí)現(xiàn)的。全美國歷年青貯產(chǎn)量平均為每畝2.4~2.8 噸,而且全是春播玉米,沒有夏播玉米。
5.2.2 國內(nèi)每畝青貯產(chǎn)量
國內(nèi)常常講每畝青貯產(chǎn)量可以達(dá)到5~6 噸,甚至可以達(dá)到8 噸。而根據(jù)筆者公司多年實(shí)測以及農(nóng)戶多年給牧場供應(yīng)青貯的數(shù)據(jù),一般春播玉米每畝全株產(chǎn)量年份好時可以達(dá)到4.1~4.2 噸,年份不好時只能收獲3.5~3.6 噸;夏播玉米一般每畝產(chǎn)量在2.5~3.2 噸。在這種現(xiàn)實(shí)下,如果1 個農(nóng)戶每畝收獲青貯玉米5~6 噸,往往意味著青貯玉米水分極大,無法制作出優(yōu)質(zhì)青貯。且這種青貯玉米的玉米粒往往也沒有成熟,因?yàn)橹挥杏衩琢V饾u成熟,才能降低田間玉米的含水量,而沒有籽粒的灌漿發(fā)育,沒有糖分從葉片、秸稈向籽粒轉(zhuǎn)移形成淀粉,秸稈中的水分是無法下降的。
5.2.3 好的青貯玉米品種的判斷方法
田間實(shí)測數(shù)據(jù)表明,空稈玉米,即便植株變黃,其水分仍然在70%以上。因此判斷青貯玉米品種好壞的簡單方法是,如果青貯產(chǎn)量極高,該青貯玉米品種極有可能在田間有大量的空稈,即基本上不是一個好的青貯玉米品種。在內(nèi)蒙古種植的東陵白和英紅青貯玉米,每畝播種收獲密度在1.0~1.5 萬株,但這些青貯玉米品種的籽粒都不發(fā)育,即使這樣的密度,每畝產(chǎn)量也只有3.5~3.6 噸。因此,國內(nèi)每畝青貯產(chǎn)量5~6 噸,甚至可以達(dá)到8噸的數(shù)據(jù),多數(shù)是根據(jù)種植3~5 米小區(qū)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)推算出來的每畝產(chǎn)量,而不是實(shí)際收獲的每畝青貯產(chǎn)量,對此務(wù)必要有清醒的認(rèn)識。
6.1 中國的青貯玉米品種審定標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)狀
農(nóng)戶一味追求產(chǎn)量,必然導(dǎo)致青貯玉米中過高的秸稈比例,因?yàn)樘镩g玉米秸稈中的水分永遠(yuǎn)比玉米籽粒中的水分高,過多關(guān)注產(chǎn)量會造成培育的品種是秸稈比例高的品種。
中國國家青貯玉米品種試驗(yàn)和各省的青貯玉米品種試驗(yàn)都只以青貯干物質(zhì)產(chǎn)量來衡量的,雖然也列有部分質(zhì)量指標(biāo),但在品種審定時,幾乎沒有因?yàn)橘|(zhì)量好而能通過的品種評價方法,因此質(zhì)量指標(biāo)形同虛設(shè),導(dǎo)致最后通過的品種多數(shù)是30%以上的空稈率,植株高大,籽粒產(chǎn)量(即淀粉含量)指標(biāo)定的很低(比如15%)的品種。因此,沒有育種企業(yè)會拿好的籽粒品種去參加審定、參與區(qū)試,造成目前市場上已審定通過的青貯玉米品種,從科學(xué)意義上講,只能稱作草玉米青貯,與全世界其它國家通行的青貯玉米品種完全不同。
青貯玉米在全球的推廣史,是不斷提高籽粒產(chǎn)量的過程,而中國的青貯玉米品種審定標(biāo)準(zhǔn)開歷史倒車,培育的都是高秸稈比例、低玉米籽粒比例的品種。
6.2 青貯玉米的品種選擇,質(zhì)量永遠(yuǎn)大于產(chǎn)量
青貯玉米中的籽粒,如果經(jīng)過充分破碎,在奶牛全消化道中的消化率可以達(dá)到90%以上;每千克100%干青貯玉米籽粒的泌乳凈能是8.268 MJ(2 MCal)。秸稈在奶牛瘤胃中的30 h消化率一般在46%~63%,平均值在55%,即使經(jīng)過240 h,一般青貯玉米中也有30%纖維不能被消化。除去玉米籽粒外,青貯玉米的其它部分每千克干物質(zhì)的泌乳凈能是4.268 MJ(1.02 MCal)。簡單計(jì)算如下:
玉米粒部分:1 kg×90%消化率×8.268 MJ(2 MCal/kg)=7.531 MJ(1.8 MCal);
秸稈部分:1 kg×55%消化率×4.268 MJ(1.02 MCal)=2.343 MJ(0.56 MCal);
兩者相比=7.531 MJ(1.8 MCal)/2.343 MJ(0.56 MCal)=3.2,即收獲1 kg干玉米籽粒相當(dāng)于3.2 kg干玉米秸稈。
如果再考慮含水量,青貯收獲時玉米粒的含水量在40%,每畝干籽粒如能收獲650 kg,則收獲青貯時,可得到的鮮重籽粒產(chǎn)量公式:
籽粒鮮重產(chǎn)量=650 kg/畝×85%干物質(zhì)/kg×85%青貯玉米籽粒成熟度/60%(青貯玉米籽粒部分中的干物質(zhì)含量)=782 kg=0.782 噸(第一個85%指籽粒干物質(zhì)含量,第二個85%指收青貯時籽粒成熟度只有最終籽粒的85%);
玉米秸稈的含水量在70%,每畝除籽粒外其它部分的產(chǎn)量(秸稈、葉片、棒軸、包葉等)=青貯畝產(chǎn)3.8 噸-籽粒產(chǎn)量0.782 噸=3噸;即鮮重時,秸稈是籽粒的3.84倍(3 噸/0.782 噸)。
如果按干重計(jì)算,籽粒=0.782噸×60%干物質(zhì)=0.469 噸干物質(zhì);秸稈=3 噸×30%干物質(zhì)含量=0.9 噸干物質(zhì);秸稈是籽粒的0.9噸/0.469 噸=1.9 倍。
每畝籽粒部分總的泌乳凈能能=0.469 噸×1 000 kg/噸×7.531 MJ(1.8 MCal)=4 514.56 MJ(840 MCal);每畝秸稈總的泌乳凈能=0.9 噸×1 000 kg/噸×2.343 MJ(0.56 MCal)=2 092 MJ(500 MCal);籽粒占全株總能量比=4514.56 MJ(840 MCal)/[4 514.56 MJ(840 MCal)+2092 MJ(500 MCal)]=63%;秸稈占全株總能量=2092 MJ(500 MCal)/[4 514.56 MJ(840 MCal)+2092 MJ(500 MCal)]=36%。因此,籽粒占總鮮重的比例為20%,而其占每畝全株總能量的63%;秸稈占總鮮重的80%,而其只占全株總能量的36%。
以上計(jì)算說明,一個好的青貯玉米品種必須首先是一個好的糧食品種。單純追求產(chǎn)量,比如追求鮮重是籽粒產(chǎn)量3.8 倍的秸稈,就必然會忽視籽粒占比。即使按100%干物質(zhì)產(chǎn)量來評價,秸稈干重仍然是籽粒的1.9 倍,因此仍然會導(dǎo)致育種者去追求秸稈產(chǎn)量。這就是為什么必須采用綜合評價指標(biāo),必須把質(zhì)量納入統(tǒng)一指數(shù)中,否則必然導(dǎo)致劣幣淘汰良幣,差品種跑贏好品種的局面。質(zhì)量與產(chǎn)量不是同等重要,而是質(zhì)量永遠(yuǎn)比產(chǎn)量更重要,這就是為什么國外要求青貯玉米淀粉含量必須在30%以上,最好達(dá)到35%的本質(zhì)原因。
6.3 國內(nèi)干籽粒物質(zhì)占比達(dá)不到國外常見的45%的原因
在研究教育財(cái)政經(jīng)費(fèi)支出對(與)經(jīng)濟(jì)增長狀況關(guān)系中,常用以下3種指標(biāo):一是教育財(cái)政經(jīng)費(fèi)支出占國內(nèi)生產(chǎn)總值(GDP)的比例;二是教育財(cái)政經(jīng)費(fèi)支出占國民生產(chǎn)總值(GNP)的比例;三是教育財(cái)政支出占財(cái)政支出的比重。其中,教育財(cái)政經(jīng)費(fèi)支出占GDP或GNP的比例是反映和評價一個國家(或地區(qū))高等教育投入水平的通用指標(biāo),是高等教育財(cái)政支出相對規(guī)模的重要標(biāo)志。本研究選用的指標(biāo)是教育財(cái)政經(jīng)費(fèi)支出占地區(qū)GDP的比例。
追求干物質(zhì)產(chǎn)量,甚至追求鮮重時,所得到的品種,即使測得的淀粉含量達(dá)到33%(假設(shè)測定方法正確,實(shí)際上很多國內(nèi)淀粉檢測方法測出的值要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于用國際標(biāo)準(zhǔn)酶測定分析值),籽粒占比一般也只能達(dá)到37%,而達(dá)不到國外的45%,可能是因?yàn)閲鴥?nèi)收獲時籽粒含水量較高(比如在55%),籽粒的干物質(zhì)中淀粉比例低,如在56%~65%,這與國際上玉米籽粒中以干物質(zhì)計(jì)淀粉含量達(dá)70%是不同的,這就是品種上的差距。
一般全生育期的品種,最后收獲的籽粒產(chǎn)量高,收獲青貯時,青貯的產(chǎn)量也高。但是熟期過長的品種,收獲時籽粒發(fā)育淀粉線不能達(dá)到1/2~2/3,收獲所得的青貯干物質(zhì)中籽粒占比小,淀粉含量低,青貯營養(yǎng)濃度低,每噸干物質(zhì)青貯的產(chǎn)奶量只有1 000~1 300 kg;而好的青貯,每噸干物質(zhì)青貯產(chǎn)奶量可以達(dá)到1 500~1 600 kg,甚至可以達(dá)到1700 kg(表3和表4)。
熟期長的品種鮮重和干物質(zhì)產(chǎn)量都比較高,因?yàn)槭斋@時秸稈的含水量高,而籽粒幾乎未發(fā)育到凹陷期,即淀粉還未開始積累,只是剛剛開始形成,從營養(yǎng)上,糖分多,但糖分在貯存壓窖過程中,大半會流失,保存下來的糖分在發(fā)酵過程中也會被分解,而轉(zhuǎn)化成淀粉后,才可以較完整的保存下來。一般建議青貯玉米收獲時糖分不要超過10%,對于青貯玉米的發(fā)酵,4%~5%的糖分已經(jīng)足夠?qū)⑶噘A玉米發(fā)酵好,pH值可快速降到4.2以下。過高的糖分,意味著青貯玉米籽粒發(fā)育不成熟,最終造成青貯玉米的營養(yǎng)濃度低。
因此在熟期選擇上,在我國新疆、寧夏、內(nèi)蒙古通遼地區(qū)等地可以選擇適當(dāng)晚熟的品種,充分利用光熱資源,而在黑龍江、內(nèi)蒙古呼和浩特等地就不要選擇晚熟品種做青貯,可選擇中晚熟品種以積累更多淀粉為主。
在產(chǎn)量與熟期的矛盾中,首先要在滿足籽粒成熟度的基礎(chǔ)上,選擇熟期長的品種,以實(shí)現(xiàn)滿足質(zhì)量基礎(chǔ)上的產(chǎn)量提高。為了追求高產(chǎn),選擇長熟期品種,如果籽粒在收獲時,籽粒淀粉線達(dá)不到1/2,這樣的產(chǎn)量只形成了更多纖維,而缺乏高能量的淀粉。從前面的計(jì)算可以看出,按鮮重對應(yīng)的能量計(jì)算,1 kg(淀粉線在2/3)玉米籽粒等于6.0~6.6 kg的鮮玉米秸稈的能量。
從能量角度,含玉米粒成熟度好的1 kg全株青貯,相當(dāng)于2~4 kg籽粒成熟度差甚至很少有籽粒發(fā)育的全株青貯玉米。因此應(yīng)該追求每畝3~4 噸籽粒成熟度好的全株玉米,而不是從小區(qū)試驗(yàn)推測出的每畝6~8 噸的產(chǎn)量。正常青貯玉米每畝干物質(zhì)產(chǎn)量在1.2 噸(按35%干物質(zhì)計(jì)算,標(biāo)準(zhǔn)青貯產(chǎn)量是3.5 噸)到1.4 噸(按35%干物質(zhì)計(jì)算,標(biāo)準(zhǔn)青貯產(chǎn)量是4.0 噸),有高產(chǎn)區(qū)域(如寧夏、新疆、內(nèi)蒙古通遼)高產(chǎn)年份的高產(chǎn)地塊,每畝干物質(zhì)有可能會達(dá)到1.6 噸(標(biāo)準(zhǔn)青貯產(chǎn)量4.5 噸)。也就是說正常春播玉米每畝3.5~4.0 噸產(chǎn)量是正常的青貯玉米品種,每畝超過4.5 噸產(chǎn)量的青貯玉米品種,往往意味著不是優(yōu)質(zhì)的青貯玉米,其中玉米籽粒含量會低,選用的品種多是不產(chǎn)玉米粒只長秸稈的草玉米品種、熱帶血緣品種或是幾十年前被淘汰的極低產(chǎn)玉米品種,其淀粉含量一般低于15%,有的只有5%~10%。
表3 低淀粉含量青貯玉米品種產(chǎn)奶量低
表4 先玉青貯玉米品種檢測數(shù)據(jù)
農(nóng)藝特性列表可以幫助種植者選擇和比較品種,國外對玉米品種,一般是將籽粒收獲和青貯收獲特性都列出來,很少有一個品種只適合飼料玉米生產(chǎn),另一個品種只適合青貯玉米品種,無論是德國還是澳大利亞,2/3的品種都適合兩種類型。在品種篩選上,我國嚴(yán)格培育篩選只適合青貯的品種,是不科學(xué)的。因?yàn)榍噘A玉米品種首先必須是一個好的糧食品種。在基于糧食高產(chǎn)的基礎(chǔ)上,再篩選某些特定青貯性狀,才是科學(xué)的做法。按澳大利亞先鋒青貯玉米品種農(nóng)藝性狀打分,以先玉1321為例,列出該品種的農(nóng)業(yè)特性(表5)。
表5 先玉1321(相對生育期122 天)農(nóng)藝特性
9.1 青貯玉米首先是玉米的一種用途,因此任何玉米品種都可以用來做青貯;好的青貯玉米品種首先必須是一個好的糧食玉米品種,淀粉含量低、籽實(shí)比例低的草玉米青貯玉米是錯誤的育種方向,從2017年開始將永久退出中國青貯玉米生產(chǎn)實(shí)踐主流。
9.2 不是所有的糧食玉米品種都是優(yōu)秀的青貯玉米品種,好的青貯玉米品種必須是在滿足35%淀粉含量基礎(chǔ)上,選擇植株較高、熟期略長、干物質(zhì)產(chǎn)量較高的玉米品種。如果產(chǎn)量與質(zhì)量有矛盾,就寧可選擇低產(chǎn)高淀粉含量的品種,也不能選擇高產(chǎn)低淀粉含量的青貯玉米品種。
9.3 青貯玉米品種的審定,應(yīng)該堅(jiān)持以栽培學(xué)家種植、統(tǒng)計(jì)學(xué)家分析、以奶牛營養(yǎng)學(xué)為指導(dǎo)下的綜合青貯玉米指標(biāo)評價體系來評價,堅(jiān)持質(zhì)量重于產(chǎn)量的科學(xué)發(fā)展觀。錯誤的青貯玉米育種造成中國牛奶生產(chǎn)成本居高不下,以先玉1321為代表的優(yōu)質(zhì)青貯玉米品種將為中國青貯玉米品種樹立新標(biāo)桿,將引導(dǎo)中國青貯玉米育種的持續(xù)進(jìn)步。C
(續(xù)完)
史樞卿(1969-),男,碩士,國際商務(wù)師,從事青貯玉米品種和青貯微生物添加劑推廣工作。
2017-03-24)