青贮玉米

青贮玉米是将新鲜玉米放置于青贮窖中，通过发酵制作成为供农畜食用的饲料或供工业生产的原料^[2]，是玉米（Zea mays L.）三大类型（籽粒玉米、青贮玉米、鲜食玉米）之一^[3]。一般与普通（籽粒）玉米相比，青贮玉米具有生物产量高、纤维品质好、持绿性好、植株茎秆质量好、抗倒伏等特点^[4]。在欧美等畜牧业发达国家，有大量栽培分布^[5]；在中国主要分布于黑龙江、辽宁、吉林、宁夏、新疆等东北、华北和西北地区^[6][7]。青贮玉米可以在各种类型的土壤上生长，如土质疏松，深厚、有机质丰富的黑钙土、栗钙土和沙质壤土^[8][9]。

青贮玉米为一年生高大草本^[9]，其品种比普通玉米植株高大，秆直立，通常不分枝，基部各节具气生支柱根^[9][10]；叶片扁平宽大，线状披针形、剑形，互生，中脉粗壮^[11][9]；互生小穗单性，雌雄同株，雄花序顶生，由穗形总状花序构成圆锥花序，雌花序生于叶腋，具纤毛，颖果呈黄色、白色红色。雌花小穗成对纵列后发育成两排籽粒。种子千粒重300~400克^[9]。

青贮玉米主要分为三类，分别是工业专用型、粮饲通用型和粮饲兼用型^[2]。其籽粒产量与普通玉米相当，青绿秸杆产量比普通玉米高67%以上，而且营养物质的含量和饲用价值要比普通玉米高得多，是食草动物的优质饲料^[12]。同时种植青贮玉米可以减少天然草地的压力，解决秸秆焚烧引起的资源浪费、大气污染等问题，对促进畜牧业良性发展，保护生态环境意义重大^[13][14]。

青贮玉米是依照玉米品种用途和收获物的不同区分的籽粒、鲜食和青贮三大类型玉米中的一种^[5]，又称青饲玉米^[10]。其是指在适宜时间段收获包括果穗在内的地上整个植株，经切碎和乳酸发酵等青贮方式加工后放置于青贮窖中，制作成为供农畜食用的饲料或供工业生产的原料^[2][15][16]。

欧美国家在品种分类上有两种类型——专用型和通用型。欧洲以德国为例，专用型和通用型审定时规定很明确，国家审定有专设的专用型青贮玉米组别，其专用型青贮玉米又分为饲料用、能源用两种类型，作为能源用青贮玉米审定时设有“厌氧发酵产气量”的专用标准要求。通用型就是既通过专用青贮玉米审定又通过普通玉米审定的品种，二者各有优点。美国在国家层面没有青贮玉米分类，也没有审定制度，但在大学、农场、奶肉牛养殖场的研究和利用中也是分为专用型和通用型两种，如具有BMR基因的品种就是专用青贮玉米品种，其他经过示范、分析认为既适合收获籽粒又适合青贮的品种属通用型品种^[17]。

在中国，由于对青贮玉米概念的认识存在差异，综合考虑中国内习惯和国外的研究，大多是将青贮玉米分为3种类型：青贮专用型玉米、粮饲兼用型玉米和粮饲通用型玉米^[10]。其中青贮专用型玉米是指产量高、品质好，在乳熟期至蜡熟期间，收获玉米果穗内的整株玉米，如豫青贮23、大京九26、京科青贮516、北农青贮208等；青饲兼用型玉米主要是指在玉米成熟时期，先收获玉米的果穗用于粮食或配合饲料，然后再收获茎叶用作青饲料作青贮，如东陵白、科多4号和四川草玉米等；粮饲通用型玉米是指既可以作为普通型玉米品种（在成熟时期收获玉米果穗用于粮食或配合饲料），也可以作为青贮玉米品种（在乳熟期至蜡熟期间，收获玉米果穗在内的整株玉米），可根据粮用玉米和青贮玉米市场需求变化，适时调整应用方向^[18][19][12]。

玉米（Zea mays L.）起源于美洲大陆，原产地是墨西哥或中美洲。随着世界航海业的发展，玉米逐渐传到了世界各地，并成为最重要的粮食作物之一^[20][21][22]。其中青贮玉米并不指玉米品种，而是鉴于农业生产习惯对一类用途玉米的统称。随着技术进步，青贮玉米已然成为世界上发达国家重要的饲料来源，且进行了大面积的推广种植，例如美国利用青贮玉米作为食草家畜的主料就已有100多年的历史。在美国，政府有专门的机构统计每个养殖场每年收贮多少亩青贮玉米。德国亦是如此，他们不仅把青贮玉米作为食草家畜的主饲料，还把青贮玉米作为一种高效能源作物种植利用，用全株青贮玉米通过发酵制作沼气进行发电。也正因为此，欧美国家全株青贮玉米的种植和利用十分普及，并得到了国家的高度重视，用青贮玉米饲喂草食家畜实现了全覆盖^[17]。据统计，2016年，美国和欧洲青贮玉米种植面积分别为266.67万hm2和614.47万hm2，共占玉米总种植面积的49%^[6]。

相比于最早进行青贮玉米研究的西方发达国家，中国研究青贮玉米的起步时间比较晚^[23]，直到1977年中国农业科学院作物研究所引进墨白1号综合种，才开始青贮玉米研究^[24]。1985年北京市审定的京多1号是中国首次审定的青贮玉米品种。“七五”期间中国将青贮玉米育种列入国家科技攻关计划，先后育成了辽原1号、科多4号、太多1号、辽青85、科青1号等青贮玉米品种^[25]。2002年国家青贮玉米区域试验正式启动，截止到2017年，中国已有28个青贮玉米通过审定，除锦玉青贮28、桂青贮1号为三交种外，其余都是单交种，并在生产上示范推广^[26][27]，但截止到2017年，中国青贮玉米种植面积只有146.67万hm2，其中包括26.67多万hm2的粮改饲面积以及40多万hm2青贮玉米，种植规模远小于欧美国家^[28]。

生产优势：青贮玉米在生产和利用上具有较大的生产潜力和较高的饲用价值^[29]。集中表现如下：单位面积生物学产量较高，利于养殖业结构调整。较高的营养价值，适口性好、消化率高。种植成本低，效益好，同时其安全性和耐贮存的特点是其他类饲料无法相比的^[13][4]。

生态环保优势：青贮玉米种植可全株饲用，既可以避免秸秆焚烧污染环境，还可以生产优质饲草饲料，促进畜牧业良好发展；同时青贮玉米的形态结构特殊，且是C4作物，光合效率高，吸收固定二氧化碳能力强，对于净化大气作用显著^[29][14]。

青贮玉米与普通玉米有5点主要区别：（1）生理特征不同，青贮玉米品种比普通玉米植株高大，一般在2.5～3.5m，最高可达4m，以获取更高的生物产量和干物质；与普通玉米相对比，青贮玉米的持绿性更加出色，纤维成分的品质更好；（2）收获期不同，青贮玉米的最佳收获期为子粒乳熟后期至蜡熟前期，普通玉米在子粒乳线完全消失、黑色层出现后收获；（3）用途不同，普通玉米除了是重要的饲料外，也是极为重要的粮食和工业原料，以收获子粒为主；青贮玉米主要用于饲料，以生产鲜秸秆为主；（4）产量与品质要求不同，青贮玉米主要用于制作优质青贮饲料，不仅要求果穗结实性好、具有较高的淀粉含量，还要求植株有较高的生物产量及较好的纤维品质，利于草食牲畜的消化吸收，普通玉米仅要求子粒的品质及产量；（5）育种方向不同，青贮玉米茎秆高、持绿性好、汁液丰富，有利于增加草食牲畜的食草量，普通玉米则是要求茎杆低、耐密、成熟早、脱水快^[18][10]。

青贮玉米为一年生高大草本^[9]。

青贮玉米品种比普通玉米植株高大，秆直立，通常不分枝，一般在2.5～3.5米，最高可达4米，基部各节具气生支柱根^[9][10]。

全株有叶15 ~22片，叶片扁平宽大，长80~150厘米，宽6~15厘米，线状披针形，剑形，互生，基部圆形呈耳状，无毛或具疵cī柔毛，中脉粗壮，明显边缘微粗糙呈波状皱纹，正面有茸毛，叶片数与节数对等^[11][9]。

互生小穗单性，雌雄同株，雄花序顶生，由穗形总状花序构成圆锥花序，雌花序生于叶腋，外层被数层鞘状苞片包裹，具纤毛^[9]。

颖果呈黄色、白色红色。雌花小穗成对纵列后发育成两排籽粒。谷穗外被多层变态叶包裹，称作包皮。种子千粒重300~400克^[9]。

青贮玉米在欧美等畜牧业发达国家，特别是在奶牛、肉牛、奶羊和肉羊生产发达的地区，都大量栽培分布。其中法国和德国种植的青贮玉米面积最大；英国、丹麦、卢森堡和荷兰等国种植的玉米几乎全部是青贮玉米。而作为第一大玉米生产国的美国，其青贮玉米主要集中种植在威斯康星州、纽约州和明尼苏达州等^[5]。

在中国，青贮玉米空间分布不均衡，其中黑龙江、内蒙古、河北、新疆等东北、华北和西北地区是青贮玉米主要集中种植分布区^[6]。

青贮玉米是喜温作物，全生育期要求较高的温度，生物学有效温度为10°C，发芽最适温度为28~35°C，40°C以上停止发芽，开花期要求25~26°C，不同青贮玉米品种对温度的要求也不相同。青贮玉米是短日照植物，在短日照（8~10小时）条件下可以开花结实，且具有较强的光合作用能力。青贮玉米的植株高，叶面积大，因此需水量也较多，生长期间最适降水量为410~ 640毫米，干旱影响青贮玉米的产量和品质，一般夏季降雨低于150毫米的地区不适于种植青贮玉米，而降水过多，影响光照，增加病害，倒伏和杂草为害也影响青贮玉米的产量和品质的提高。虽然青贮玉米需水较多，但相对需水量不太高，其有强大的根系，能充分利用壤中的水分，在温度高、空气干燥时，叶片向上卷曲，减少蒸腾面积，使水分吸收与蒸腾适当平衡，蒸腾系数为240~370，其对土壤要求不严格，土质疏松、深厚、有机质丰富的黑钙土、粟钙土和沙质壤土，pH值为6~8都可以种植青贮玉米，但在其生长期间，对土壤中氮、磷、钾、硫、钙和镁等元素的要求较高^[30][9]。

玉米作物有90%-95%的概率是进行异花授粉的，但也会进行自花授粉，强降雨和超过35°C的气温会对玉蜀黍的授粉和种子质量产生不利影响。其雄蕊花丝细长，花药悬垂，易受到风吹动而飘散花粉，故其传粉媒介是风^[31][32]。此外，蜜蜂、双斑花蜂、切叶蜂、树脂蜂等昆虫都是玉米作物的访花昆虫^[33]。而青贮玉米一般选择人工授粉，以提高结实率，增加产量。人工授粉的时间一般选择在雌穗吐出花丝后进行，先采取雄穗上的花粉转入到授粉器中，选择合适的时间授粉，一般需要授粉3次左右，分别在吐丝的早、盛、末期进行，以提高授粉成功率。当授粉成功后，雌穗的花丝会萎缩枯死^[34]。

由于青贮玉米植株高大、生物产量高、需肥需水多、根系发达，应选择地势平坦、土壤有机质含量高、土层深厚、土壤疏松的地块，不能选择低洼地，青贮玉米不耐涝，要求排灌水良好。在种植前需要对地块进行精细的整地，同时还需要施入有机肥，在耕后要将地面耙平，土壤耙细^[35]。

青贮玉米的品种较多，不同品种的性状不同，因此需要根据当地的气候条件、土壤条件、种植目的等选择适合的品种。一般需要选择不早衰、抗病虫害能力强、抗倒伏、产量高、适应能力强的品种。在确定好品种后，要注意购买有质量保障的种子，要求颗粒饱满，成熟度好^[36]。

在播种前需要对种子进行处理，播种还要选择合适的时间，春播一般在土壤5～10cm的温度稳定在10℃时进行；夏播则季节性较强，要抢时播种，以争取更多光热资源，同时还能利用前茬作物的水分、养分资源，播种时要确定好种植密度，根据选择的品种和地力确定，做到合理密植^[36][14]。

在玉米发芽出苗后要做好查苗补苗的工作，保证无缺苗断垄的现象发生。还要做好中耕除草高培土的工作，以清除杂草，避免发生倒伏。青贮玉米对水肥的需求量较大，因此在整个生育期要做好浇水和施肥的工作，除了在播种前施足基肥外，还需要做好追肥的工作，同时要注意，青贮玉米不耐涝，受涝易死亡。如果遇到干旱天气要及时的灌水，雨水多时则要及时的排涝^[34][37][14]。

青贮玉米在生长期间主要的虫害包括地老虎、红蜘蛛、玉米螟等，主要病害大斑病、纹枯病、锈病、黑粉病等，在防治病虫害时要采取农业防治、生物防治和化学防治相结合的方法，做到预防为主、防治结合。需要加强各时期的病虫害监测工作，一旦发生应及时采取有效的措施，同时有针对性的使用药剂治疗^[38][39]。

青贮玉米收获最佳时期在8月中旬^[38]，一般在吐丝20天左右蜡熟期收获，干物质含量在30%～35%，淀粉含量30%以上，此时营养物质和植物学产量最高。乳线下移至1/2～3/4阶段为最佳收获期，因此收获前要仔细观测乳线位置^[35]。

青贮玉米有着“饲料之王”的美誉，与一般普通玉米相比，具有生物产量高、纤维品质好、持绿性好、抗性强、摄入量高、消化率高、营养物质含量高、适宜用厌氧发酵的方法进行封闭青贮的特点，在美国等发达国家奶牛的日粮配方中一般占到粗饲料的80%左右。进入21世纪以来，青贮玉米种植面积呈现快速上升的趋势^[34][6]。它的全株均可被利用^[34]，其秸秆营养丰富，糖分、胡萝卜素、维生素B1和维生素B2含量高^[35]，既可在高密度下生产青饲料，又可在正常密度下生产粮食，同时收获青饲料，是世界上用于生产奶、肉等畜产品最重要的饲料来源^[4]。而随着中国畜牧业养殖水平的不断提高，人们对全株青贮玉米利用率和转化效率“双高作物”认识逐步增强，已初步形成青贮玉米种子企业、青贮生产企业、青贮消费企业等循环产业链^[6]。

传统的饲养方式导致草原沙化严重，生态环境遭到破坏，草原畜牧发展停滞，无法满足人们日益增长的肉蛋奶的需求，因此，通过种植青贮玉米为畜牧养殖提供充足的饲草饲料以减少天然草地的压力，使草原植被得以休息，可以达到改善生态环境的目的。青贮玉米的种植还可以解决秸秆焚烧引起的资源浪费、大气污染等问题，在促进畜牧业良性发展，保护生态环境中意义重大^[14][13]。此外，青贮玉米的形态结构特殊，且是C4作物，光合效率高，吸收固定二氧化碳能力强，对于净化大气作用显著^[29]。

在中国根据青贮玉米品种审定提供亲本自交系来源，对其28个通过审定的青贮玉米的50个亲本自交系划分杂交优势群，主要可划归为温热I群、瑞德黄、旅大红骨、塘四平头、热带种质和高油6个杂种优势群^[40]。依据上述亲本自交系所属杂种优势群，可将28个青贮玉米品种大致归为旅大红骨×温热I群、温热I群×高油、瑞德黄×塘四平头、塘四平头×热带种质等杂优模式。温热I群×瑞德黄有8个品种，占28个青贮玉米品种的28.6%；旅大红骨×温热I群有4个品种，占14.3%，如河南省大京九种业有限公司育成的豫青贮23，山西省强盛种业育成的晋单青贮42，这类杂优模式的特点是单株生物产量高、果穗大、活秆成熟、抗倒伏、抗逆性强。瑞德黄×热带种质玉青贮04889等3个品种，占10.7%，由四川雅玉科技开发有限公司选育而成，杂优模式特点是植株高大、生物鲜重高。温热I群×高油群有中农大青贮GY4515、中农大青贮67，这类杂优模式特点是植株持绿性好、油分含量高^[41][42][43]。

其中中国评价青贮玉米品质指标主要有三个：粗蛋白含量、酸性洗涤纤维（ADF）和中性洗涤纤维（NDF）。粗蛋白提供动物所需的蛋白质，其含量越高，品质越好^[44]，而28个国审青贮玉米品种达品质一级标准的有13个，二级标准的15个品种^[45][18]。

青贮是一种通过发酵来保护饲料或提升饲料营养价值的古老方法，其发酵过程是一个复杂的微生物活动和生物化学变化。青贮饲料中存在的微生物种类很多，主要有乳酸菌、腐败菌、霉菌和酵母菌等，它们在青贮过程中呈现不同的活动状态和作用。一般青贮发酵过程大致分为好氧性活动、乳酸发酵和稳定保存期3个阶段。青贮的方法主要有常规青贮和混合青贮，常规青贮包括收割原料、切碎与装填、压实、密封与管理4个步骤；混合青贮主要包含3类：干物质含量低的原料与干物质含量高的原料混合青贮、含可发酵糖少的原料与富含糖的原料混合青贮和提高了营养价值的配合青贮饲料。尽管青贮实践己有很长的时间，但由于青贮发酵过程受很多因素影响，十分复杂，因此人们仍未完全掌握青贮发酵的进程，也没有一种青贮添加剂被认为是绝对有效的。但青贮饲料为反刍动物生产带来了经济效益，促使人们不断地探索青贮发酵规律及其调控措施^[49][50]。

据统计，2014—2016年以及2019年欧洲的青贮玉米种植面积分别为607.65万hm2、618.56万hm2、614.47万hm2、614.47万hm2；其中法国和德国种植的青贮玉米面积最大，超过欧盟国家种植面积的一半；而美国从2016年到2019年的青贮玉米面积稳定在266.67万hm2左右，且青贮玉米种植区分布更为集中，主要位于美国中北部，像威斯康辛州、纽约等地区均种植有大量青贮玉米。通过观察各国青贮玉米种植面积的变化情况，发现其年际间变化较小。可能是由于当地青贮玉米产业达到饱和状态，现有的青贮玉米足够满足生产需要，因而其种植面积总体来说较为稳定^[28][5]。

与欧美等乳畜业发达国家相比，中国处于青贮玉米的初期发展时期，对青贮玉米的认识水平较低，利用率低，青贮玉米产业起点低、起步时间晚，品种少，全国绝大多数地区均以普通玉米种植为主，在收获玉米果穗后对剩余秸秆部分进行青贮处理，仅少数乳制品企业、大型家畜养殖厂等需要大量青贮的周边地区种植青贮玉米，因而青贮产业规模不够^[6][28]。

此外，中国不同地区的青贮产业规模各异，空间分布不均衡，仅少部分品种能普遍适应中国各地气候，种植区域较广，如中原单32号和中北410。而如内蒙古、新疆、河北、黑龙江等地区因奶牛养殖业起步早且发展基础好，对青贮饲料的需求量大，从而带动当地青贮玉米产业的发展，促使青贮玉米产业逐渐聚集在西北、华北和东北地区^[6][7]。

美国养殖场把全株青贮玉米作为食草家畜的主料已有100多年的历史，其绝大部分专业化养殖场均是种养一体化，这种模式能自动“把种植的高效和养殖的高效有机结合”起来，实现种、养产业经济效益的最大化与社会效益的最大化的高度一致。同时在美国以威斯康辛州为例，建有健全的青贮玉米品种示范体系，德国也是如此，利用各州各级种子管理部门负责已审定品种的示范展示，对所有示范品种进行分析检测，每年都把所有试验检测数据公开发布到网上，指导性的向农民、农场主推荐最适宜本地区种植的品种。此外，欧美各国多数都建有青贮玉米饲料、品种的研究评价机构，例如美国农业部设有青贮饲料研究中心，设在威斯康辛大学，专门从事青贮饲料的品质分析研究、食草家畜饲料最佳配方饲喂试验研究，也正因为此，欧美国家全株青贮玉米的种植和利用十分普及，并得到了国家的高度重视，用青贮玉米饲喂草食家畜实现了全覆盖^[17]。

中国在进入21世纪以后，青贮玉米种植面积呈现快速上升的趋势，青贮玉米审定品种数量也呈现爆发式增长，2016年国家及省级审定青贮玉米品种7个，2019年则达到峰值50个。从全国调研的种植成本及利润分析来看，种植青贮玉米的收益比较可观，中国现已初步形成青贮玉米种子企业、青贮生产企业、青贮消费企业等循环产业链，如2018年在广西地区，为推进扶贫产业的发展，广西玉米创新团队与都安瑶族自治县农业农村局联合创建了位于都安高岭镇的面积600亩粮饲通用型玉米新品种新技术示范基地，通过开展粮饲通用型（青贮）玉米试验、示范、推广，推进品种结构调整，实现青贮玉米高产优质的生产，支持当地扶贫产业发展。随着中国畜牧业养殖水平的不断提高，人们对全株青贮玉米利用率和转化效率“双高作物”认识逐步增强，青贮玉米在成为奶牛主要日粮的基础上，将进一步成为肉牛、羊等反刍动物的优质饲料，青贮玉米产业将迎来新一波发展^[6][51]。