A comparative study of silage quality characteristics of whole-plant， whole-ear and whole-straw silage of different maize varieties （lines）

doi:10.11686/cyxb2021479

Abstract

Abstract:

This study investigated the whole-plant， whole-ear and whole-straw silage efficiency and utilization characteristics of different maize lines. Three new strains of dual-purpose grain and fodder maize （MTP-044， MTP-080 and MTP-082； bred by Sichuan Agricultural University Maize Research Institute） and one silage maize strain （Yayu No. 8； Sichuan Yayu Technology Co. Ltd.） were studied. Biological yield and related agronomic characters were measured at the three-fourths milk line grain development stage， and samples ensiled. Under this criterion the time from planting to harvest of the four varieties or lines was 120 to 123 days. The nutritional value and fermentation quality of whole-plant， whole-ear and whole-straw silages were measured after 60 days of fermentation. The growth stage at harvest， the number of green leaves and the ratio of green leaves were the highest in MTP-080. The fresh and dry yields of whole-plant silage and whole-ear silage of MTP-082 were the highest. Whole plant silage of Yayu No.8 had the highest neutral and acid detergent fiber contents， and MTP-082 had the highest crude protein， starch and water soluble carbohydrate contents. The net energy for lactation of MTP-082 was significantly higher than that of Yayu No.8 and MTP-080. In addition， the pH of the whole-plant and whole-ear silages of each variety or line ranged from 3.53-4.07， the ammonia nitrogen/total nitrogen was less than 10%， and the flieg score was above 110 in each variety or line. The overall evaluation of the silage fermentation quality was excellent. The total energy， total digestible nutrients， digestible energy， metabolizable energy， net maintenance energy， net energy for gain and net energy for lactation of whole-ear silage were significantly higher than those of whole-plant silage and whole-straw silage. The relative feeding value of whole-ear silage was 2.05 and 3.37 times that of whole-plant silage and whole-stalk silage， respectively. In general， the dual-purpose grain and forage maize varieties such as MTP-082 exhibited high yield， desirable stay-green characteristics， excellent nutritional value and fermentation quality when used for whole-plant silage， and also provided high-quality raw material for whole-ear silage. The development of whole-ear silage made from dual-purpose grain and fodder silage maize adjusting ensiling measures to local conditions will help the maize planting and breeding industry to save costs and increase efficiency.

Key words: silage maize, whole-ear maize silage, nutritional value, fermentation quality

Ying-zheng LI, Yu-lin CHENG, Lu-lu XU, Wan-song LI, Xu YAN, Xiao-feng LI, Ru-yu HE, Yang ZHOU, Jun-jun ZHENG, Xing-yu WANG, De-long ZHANG, Ming-jun CHENG, Yun-hong XIA, Jian-mei HE, Qi-lin TANG. A comparative study of silage quality characteristics of whole-plant， whole-ear and whole-straw silage of different maize varieties （lines）[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2022, 31(8): 144-156.

Figures/Tables 6

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项目Item	雅玉青贮8号Yayu No.8	MTP-044	MTP-080	MTP-082
生育期Growing days （d）	120	121	123	120
株高Plant height （cm）	276.40±2.21b	303.80±3.37a	302.50±2.91a	282.30±2.15b
穗位高Ear height （cm）	120.80±3.55a	121.10±2.86a	123.90±2.69a	115.10±2.06a
叶长Leaf length （cm）	97.60±1.01a	88.30±2.44b	94.90±1.23a	93.30±1.11a
叶宽Leaf width （mm）	11.77±0.25a	9.93±0.21c	10.25±0.16c	10.98±0.22b
叶片数Number of leaves	18.60±0.22c	19.50±0.22b	20.60±0.27a	20.40±0.22a
绿叶数Green leaf number	10.80±0.33c	11.20±0.39c	15.70±0.15a	14.10±0.10b
绿叶比Green leaf proportion （%）	58.10±1.76c	57.32±1.46c	76.31±1.14a	69.20±0.95b
茎粗Stem diameter （mm）	25.92±0.84a	25.50±0.84a	25.37±1.32a	28.73±0.82a
穗行数Number of kernel rows （line）	15.60±0.58b	17.80±0.47a	17.40±0.31a	17.40±0.31a
行粒数Kernel numbers per row （pcs）	39.10±1.66a	39.60±1.15a	38.40±1.18a	41.80±1.36a
穗粗Ear diameter （mm）	53.08±0.79b	56.80±0.68a	56.88±0.52a	55.74±0.80a
全株鲜产量Fresh yield of whole plant （t·hm^-2）	51.21±0.43c	53.78±0.89b	59.85±0.81a	62.00±0.78a
全株干产量Dry yield of whole plant （t·hm^-2）	18.71±0.16b	19.12±0.32b	17.78±0.24c	20.32±0.26a
果穗鲜产量Fresh yield of ear （t·hm^-2）	16.14±0.22c	18.40±0.18b	18.50±0.36b	20.72±0.31a
果穗干产量Dry yield of ear （t·hm^-2）	8.95±0.06c	9.88±0.27b	9.60±0.07b	10.58±0.10a
果穗收获指数Ear harvest index （%）	47.85±0.61b	51.75±2.15ab	54.74±0.45a	52.08±1.15ab
籽粒产量Grain yield （t·hm^-2）	7.65±0.06b	7.85±0.23b	7.73±0.22b	8.48±0.11a
籽粒收获指数Grain harvest index （%）	40.87±0.49b	41.04±0.19b	43.48±0.43a	41.74±0.28b

项目Item	雅玉青贮8号Yayu No.8	MTP-044	MTP-080	MTP-082
生育期Growing days （d）	120	121	123	120
株高Plant height （cm）	276.40±2.21b	303.80±3.37a	302.50±2.91a	282.30±2.15b
穗位高Ear height （cm）	120.80±3.55a	121.10±2.86a	123.90±2.69a	115.10±2.06a
叶长Leaf length （cm）	97.60±1.01a	88.30±2.44b	94.90±1.23a	93.30±1.11a
叶宽Leaf width （mm）	11.77±0.25a	9.93±0.21c	10.25±0.16c	10.98±0.22b
叶片数Number of leaves	18.60±0.22c	19.50±0.22b	20.60±0.27a	20.40±0.22a
绿叶数Green leaf number	10.80±0.33c	11.20±0.39c	15.70±0.15a	14.10±0.10b
绿叶比Green leaf proportion （%）	58.10±1.76c	57.32±1.46c	76.31±1.14a	69.20±0.95b
茎粗Stem diameter （mm）	25.92±0.84a	25.50±0.84a	25.37±1.32a	28.73±0.82a
穗行数Number of kernel rows （line）	15.60±0.58b	17.80±0.47a	17.40±0.31a	17.40±0.31a
行粒数Kernel numbers per row （pcs）	39.10±1.66a	39.60±1.15a	38.40±1.18a	41.80±1.36a
穗粗Ear diameter （mm）	53.08±0.79b	56.80±0.68a	56.88±0.52a	55.74±0.80a
全株鲜产量Fresh yield of whole plant （t·hm^-2）	51.21±0.43c	53.78±0.89b	59.85±0.81a	62.00±0.78a
全株干产量Dry yield of whole plant （t·hm^-2）	18.71±0.16b	19.12±0.32b	17.78±0.24c	20.32±0.26a
果穗鲜产量Fresh yield of ear （t·hm^-2）	16.14±0.22c	18.40±0.18b	18.50±0.36b	20.72±0.31a
果穗干产量Dry yield of ear （t·hm^-2）	8.95±0.06c	9.88±0.27b	9.60±0.07b	10.58±0.10a
果穗收获指数Ear harvest index （%）	47.85±0.61b	51.75±2.15ab	54.74±0.45a	52.08±1.15ab
籽粒产量Grain yield （t·hm^-2）	7.65±0.06b	7.85±0.23b	7.73±0.22b	8.48±0.11a
籽粒收获指数Grain harvest index （%）	40.87±0.49b	41.04±0.19b	43.48±0.43a	41.74±0.28b

项目 Item	雅玉青贮8号Yayu No.8		MTP-044
项目 Item	全株青贮WPS	果穗青贮WES	全株青贮WPS	果穗青贮WES
DM （%FM）	32.21±0.42a	48.57±0.90A	33.22±0.44a	41.93±1.36B
CP （%DM）	8.17±0.15b	7.93±0.39A	8.13±0.03b	6.33±0.44B
EE （%DM）	4.17±0.38a	5.53±0.17A	3.87±0.15a	4.10±0.32B
CA （%DM）	4.73±0.41a	1.33±0.39A	4.39±0.11a	2.24±0.11A
NDF （%DM）	44.20±0.75a	22.73±0.23BC	41.50±0.25b	26.87±0.41A
ADF （%DM）	27.82±1.14a	13.07±0.43B	24.37±0.49b	16.97±0.41A
ADL （%DM）	2.40±0.25a	0.77±0.07B	2.33±0.67a	1.57±0.32A
Non-NDF （%DM）	38.74±1.19b	62.47±0.55AB	42.11±0.20a	60.46±0.75C
CC （%DM）	5.76±0.60a	1.84±0.16B	5.60±0.16a	3.76±0.45A
CB3 （%DM）	38.44±1.35a	20.89±0.39B	35.90±0.37a	23.11±0.62A
Starch （%DM）	28.84±0.42b	57.71±1.27A	26.74±0.63b	49.37±2.62B
WSC （%DM）	2.10±0.06b	0.30±0.00A	1.80±0.18b	0.77±0.26A
Ca （%DM）	0.20±0.02ab	0.02±0.01A	0.18±0.02b	0.03±0.02A
P （%DM）	0.19±0.02b	0.26±0.02A	0.18±0.01b	0.24±0.03A
RFV	141.54±2.05b	322.21±4.60AB	156.73±1.74a	262.18±4.48C
项目 Item	MTP-080		MTP-082
项目 Item	全株青贮WPS	果穗青贮WES	全株青贮WPS	果穗青贮WES
DM （%FM）	28.37±0.16c	42.97±1.50B	30.77±0.07b	44.33±0.76B
CP （%DM）	8.83±0.22a	6.67±0.17B	8.97±0.15a	7.40±0.35A
EE （%DM）	3.97±0.15a	4.37±0.20B	3.83±0.19a	4.23±0.19B
CA （%DM）	5.21±0.56a	1.42±0.17A	4.44±0.24a	1.44±0.54A
NDF （%DM）	43.01±0.49a	23.60±0.62B	42.00±0.40b	21.47±0.32C
ADF （%DM）	27.53±0.49a	13.93±0.57B	23.33±0.17b	13.10±0.21B
ADL （%DM）	2.27±0.18a	0.90±0.20B	1.73±0.27a	1.00±0.06B
Non-NDF （%DM）	38.93±0.49b	63.95±0.40AB	40.76±0.94ab	65.46±0.65A
CC （%DM）	5.44±0.42a	2.16±0.28B	4.16±0.65a	2.40±0.14B
CB3 （%DM）	37.63±0.88a	21.44±0.61B	37.84±0.31a	19.07±0.36C
Starch （%DM）	28.66±0.94b	55.51±2.49AB	33.98±1.07a	54.46±1.59AB
WSC （%DM）	2.72±0.18a	0.60±0.25A	2.73±0.23a	0.80±0.25A
Ca （%DM）	0.25±0.02a	0.01±0.00A	0.22±0.01ab	0.02±0.01A
P （%DM）	0.21±0.01ab	0.28±0.04A	0.24±0.01a	0.27±0.04A
RFV	145.71±0.85b	308.00±8.16B	156.67±1.44a	341.18±5.55A

项目 Item	雅玉青贮8号Yayu No.8		MTP-044
项目 Item	全株青贮WPS	果穗青贮WES	全株青贮WPS	果穗青贮WES
DM （%FM）	32.21±0.42a	48.57±0.90A	33.22±0.44a	41.93±1.36B
CP （%DM）	8.17±0.15b	7.93±0.39A	8.13±0.03b	6.33±0.44B
EE （%DM）	4.17±0.38a	5.53±0.17A	3.87±0.15a	4.10±0.32B
CA （%DM）	4.73±0.41a	1.33±0.39A	4.39±0.11a	2.24±0.11A
NDF （%DM）	44.20±0.75a	22.73±0.23BC	41.50±0.25b	26.87±0.41A
ADF （%DM）	27.82±1.14a	13.07±0.43B	24.37±0.49b	16.97±0.41A
ADL （%DM）	2.40±0.25a	0.77±0.07B	2.33±0.67a	1.57±0.32A
Non-NDF （%DM）	38.74±1.19b	62.47±0.55AB	42.11±0.20a	60.46±0.75C
CC （%DM）	5.76±0.60a	1.84±0.16B	5.60±0.16a	3.76±0.45A
CB3 （%DM）	38.44±1.35a	20.89±0.39B	35.90±0.37a	23.11±0.62A
Starch （%DM）	28.84±0.42b	57.71±1.27A	26.74±0.63b	49.37±2.62B
WSC （%DM）	2.10±0.06b	0.30±0.00A	1.80±0.18b	0.77±0.26A
Ca （%DM）	0.20±0.02ab	0.02±0.01A	0.18±0.02b	0.03±0.02A
P （%DM）	0.19±0.02b	0.26±0.02A	0.18±0.01b	0.24±0.03A
RFV	141.54±2.05b	322.21±4.60AB	156.73±1.74a	262.18±4.48C
项目 Item	MTP-080		MTP-082
项目 Item	全株青贮WPS	果穗青贮WES	全株青贮WPS	果穗青贮WES
DM （%FM）	28.37±0.16c	42.97±1.50B	30.77±0.07b	44.33±0.76B
CP （%DM）	8.83±0.22a	6.67±0.17B	8.97±0.15a	7.40±0.35A
EE （%DM）	3.97±0.15a	4.37±0.20B	3.83±0.19a	4.23±0.19B
CA （%DM）	5.21±0.56a	1.42±0.17A	4.44±0.24a	1.44±0.54A
NDF （%DM）	43.01±0.49a	23.60±0.62B	42.00±0.40b	21.47±0.32C
ADF （%DM）	27.53±0.49a	13.93±0.57B	23.33±0.17b	13.10±0.21B
ADL （%DM）	2.27±0.18a	0.90±0.20B	1.73±0.27a	1.00±0.06B
Non-NDF （%DM）	38.93±0.49b	63.95±0.40AB	40.76±0.94ab	65.46±0.65A
CC （%DM）	5.44±0.42a	2.16±0.28B	4.16±0.65a	2.40±0.14B
CB3 （%DM）	37.63±0.88a	21.44±0.61B	37.84±0.31a	19.07±0.36C
Starch （%DM）	28.66±0.94b	55.51±2.49AB	33.98±1.07a	54.46±1.59AB
WSC （%DM）	2.72±0.18a	0.60±0.25A	2.73±0.23a	0.80±0.25A
Ca （%DM）	0.25±0.02a	0.01±0.00A	0.22±0.01ab	0.02±0.01A
P （%DM）	0.21±0.01ab	0.28±0.04A	0.24±0.01a	0.27±0.04A
RFV	145.71±0.85b	308.00±8.16B	156.67±1.44a	341.18±5.55A

项目 Item	雅玉青贮8号Yayu No.8		MTP-044
项目 Item	全株青贮WPS	果穗青贮WES	全株青贮WPS	果穗青贮WES
总能General energy （MJ·kg^-1）	18.17±0.12a	19.05±0.09A	18.16±0.05a	18.47±0.08B
单位面积总能General energy unit area （×10⁵ MJ·hm^-2）	3.40±0.03b	1.71±0.02C	3.47±0.06b	1.82±0.05B
总可消化养分Total digestible nutrient （%）	71.11±0.59b	84.26±0.29A	72.85±0.39a	80.22±0.13C
单位面积总可消化养分Total digestible nutrient unit area （×10⁵·hm^-2）	13.31±0.11c	7.54±0.05C	13.93±0.23b	7.92±0.22BC
消化能 Digestible energy （MJ·kg^-1）	13.12±0.11b	15.54±0.05A	13.44±0.07a	14.80±0.02C
代谢能Metabolic energy （MJ·kg^-1）	10.76±0.09b	12.75±0.04A	11.02±0.06a	12.13±0.02C
维持净能Net energy for maintenance （MJ·kg^-1）	10.72±0.18b	15.66±0.13A	11.27±0.12a	13.94±0.05C
增重净能Net energy for gain （MJ·kg^-1）	8.68±0.17b	13.44±0.13A	9.19±0.12a	11.76±0.05C
泌乳净能Net energy for lactation （MJ·kg^-1）	6.05±0.11b	7.59±0.03A	6.36±0.05a	7.30±0.03B
项目 Item	MTP-080		MTP-082
项目 Item	全株青贮WPS	果穗青贮WES	全株青贮WPS	果穗青贮WES
总能General energy （MJ·kg^-1）	18.08±0.11a	18.70±0.08B	18.20±0.02a	18.71±0.11B
单位面积总能General energy unit area （×10⁵ MJ·hm^-2）	3.21±0.04c	1.82±0.01B	3.70±0.05a	1.98±0.02A
总可消化养分Total digestible nutrient （%）	71.04±0.64b	82.80±0.44B	72.56±0.35ab	83.47±0.48AB
单位面积总可消化养分Total digestible nutrient unit area （×10⁵·hm^-2）	12.63±0.17d	8.06±0.06B	14.74±0.19a	8.83±0.08A
消化能 Digestible energy （MJ·kg^-1）	13.10±0.12b	15.27±0.08B	13.38±0.06ab	15.40±0.09AB
代谢能Metabolic energy （MJ·kg^-1）	10.75±0.09b	12.52±0.07B	10.98±0.05ab	12.63±0.07AB
维持净能Net energy for maintenance （MJ·kg^-1）	10.70±0.19b	15.02±0.19B	11.18±0.11ab	15.31±0.21AB
增重净能Net energy for gain （MJ·kg^-1）	8.66±0.18b	12.81±0.19B	9.11±0.11ab	13.10±0.21AB
泌乳净能Net energy for lactation （MJ·kg^-1）	6.07±0.04b	7.53±0.04A	6.45±0.01a	7.59±0.02A