密度和復合肥對飼用玉米‘瑞德2號’產量和品質的影響

李慧明 平俊愛 張福耀 杜志宏 呂鑫 楊婷婷

摘要：為了研究種植密度和不同施肥水平對玉米產量的影響，采用二因素完全隨機區組設計，設置4個種植密度水平（6萬株/hm²、7.5萬株/hm²、9萬株/hm²和10.5萬株/hm²）和3個施肥水平（600、750、900 kg/hm²），研究了密度和施肥量對‘瑞德2號飼用玉米產量、粗蛋白（CP）、中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）等指標的影響。結果表明：隨著密度的增加，單株鮮重和干重逐漸減小，而群體鮮物質和干物質產量呈先上升后下降的趨勢；粗蛋白含量的增加同鮮重、干重相似，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量表現為逐漸增加。種植密度與施用復合肥的互作效應明顯，種植密度9萬株/hm²，施肥量為900kg/hm²時獲得最高干物質、鮮物質產量，其粗蛋白含量也為較高。

關鍵詞：密度；復合肥；‘瑞德2號；產量；品質

中圖分類號：S513

文獻標志碼：A

論文編號：2014-0723

0引言

長期以來，中國玉米的主要研究方向是以高產為主攻目標，導致玉米飼用品質無法保證。再者中國地域間氣候、土壤、降水差異較大，以及對玉米品質的研究起步較晚，使得中國玉米飼用品質總體水平與發達國家相比存在明顯的差距。飼用玉米具有產量高、適口性好，營養成分易于吸收，保存時間長，調制方法和設備簡單，易于機械化栽培等特點，對于解決中國糧食供需矛盾，提高中國畜牧產品與開發具有深遠的意義。近年來草食畜牧業尤其是奶牛業發展迅速，飼料供給及規模化養殖場的畜禽糞便污染問題，已經成為各地草食畜牧業可持續發展的重要制約因素。

作物的正常生長發育離不開養分，適宜的養分條件是保證作物產量和品質的關鍵。然而，土壤中的養分特別是氮、磷、鉀等大量營養元素往往不能滿足作物高產的要求。據調查，中國幾乎所有土壤都缺N，74%的土壤缺磷，23%的土壤缺鉀。因此，施肥便成為作物增產的重要途徑之一。不同牧草的需肥規律不同，如禾本科牧草沒有固氮能力，其生長發育所需的氮素完全依靠其根系從土壤中吸收，雖然對氮、磷、鉀及其他元素都同樣需要，但對氮肥的需要更為迫切，對施用氮肥的反應更為敏感。而豆科牧草可以利用與其共生的根瘤菌固定空氣中的氮素，所以對氮肥的反應不如禾本科牧草敏感，而對磷、鉀、鈣等養分則更為敏感。周懷平等研究表明氮素是影響飼用高粱植株地上部分生物產量的首要養分因素，其次為磷素，第三是鉀素。施用氮肥還可改善牧草的品質，使其質嫩、葉片多、蛋白質含量高、適口性好。池銀花等研究表明追施氮肥能顯著提高黑麥草莖葉中粗蛋白含量，且隨氮肥用量的增加而遞增。

目前，青貯玉米是世界諸多國家用于畜牧業最主要的飼料。但是在長江中下游地區，由于土質粘重，地下水位高，耕層薄，青貯玉米的生長和產量均遜于北方；而且春玉米經常會遭到粗縮病的危害，有時甚至絕收。飼用玉米是一種優質的飼用作物，與玉米相比，不僅具有多年生牧草的再生性，還具有產量高和抗病、抗旱、耐濕性強等優點，既可青飼，又可用來青貯或調制成干草，是一種優質飼草。為此，筆者通過不同種植密度與復合肥施用量對‘瑞德2號品種的鮮重、干重產量和粗蛋白、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的影響進行了分析，以期達到高產優質的栽培目的。

1材料方法

1.1試驗材料

供試品種為飼用型玉米‘瑞德2號。試驗于2009-2010年在山西省農業科學院高梁研究所修文試驗基地實施，供試土壤為黃土母質上發育而成的石灰性褐土，0-20cm土層相關理化指標為：有機質11.3%，速效氮56.2.8mg/kg，速效磷12.8mg/kg，速效鉀88.9mg/kg，pH7.6。

1.2試驗設計

試驗為二因素完全隨機區組設計，設有密度和肥料2個因素。4個密度處理：6萬株/hm²、7.5萬株/hm²、9萬株/hm²和10.5萬株/hm²；3個復合肥（N25%，P₂O⁵10%，K₂0 10%）施用量處理：600kg/hm²、750kg/hm²和900kg/hm²，均為底肥一次性施入。小區面積為2.6m×15m=39m²，3次重復，每小區種6行，2009年播種時間為5月5日，2010年播種時間為5月8日，均在3葉期間苗，5葉期定苗，中耕除草、治蟲、澆水等管理同大田。9月28日收獲。

1.3測定項目與方法

于1/2乳線期在各小區隨機選取10株，測定單株的鮮重和干重。用凱氏定氮法測粗蛋白（CP）、范氏分析法測中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）。

1.4數據分析

采用SPSS 19.0軟件進行兩因素方差分析，采用Duncan法進行多重比較，顯著水平選定在0.05。

2結果與分析

2.1復合肥和種植密度對‘瑞德2號玉米鮮重和干重產量的影響

2.1.1對玉米鮮重的影響 由表1可知，單株鮮重隨著玉米種植密度的增加而降低。鮮重產量隨密度的增加呈先上升后下降的趨勢，在密度為7.5萬株/hm²時比6萬株/hm²增加15.65%，差異顯著（P<0.05），在密度為9萬株/hm²時，鮮重產量達到最大值，為101570.10kg/hm²，而密度為10.5萬株/hm²的產量反比9萬株/hm²有所下降。復合肥處理對玉米產量有顯著的影響，極大地提高了玉米單株的鮮重產量。復合肥為900kg/hm²時鮮重產量最大。密度與復合肥之間的互作效果也很明顯，在密度為9萬株/hm²，復合肥為900kg/hm²時，鮮重產量達到最大值為101570.10kg/hm²。

2.1.2對玉米干重的影響 由表2分析看出，單株干物質的積累直接影響著最終的產量水平。從不同密度來看，單株干物質積累隨著密度的增加而呈降低的趨勢。其中以7.5萬株/hm²-9萬株/hm²之間下降幅度最大為70.31g/株，顯著低于其他水平（P<0.05），其次是9萬株/hm²-10.5萬株/hm²。密度在9萬株/hm²以內時，干物質積累隨著密度的增加而增加，當密度達到10.5萬株/hm²時干物質積累比6萬株/hm²減少443.12kg/hm²，達到了顯著水平。

復合肥的施用對干物質的積累具有顯著影響。由表2可以看出，隨著施肥的增加，干物質的積累也在不斷的增加，750kg/hm²和900kg/hm²比600kg/hm²單株干物質積累分別增加25.73g/株和62.29g/株。種植密度和施復合肥的交互效應對干物質產量的變化有較大影響。在900kg/hm²施肥下，密度為6萬株/hm²時單株干物質最大，顯著地高于其他處理，在900kg/hm²施肥下，密度為7.5萬株/hm²時干物質增長最快；10.5萬株/hm²下降幅度較大；在密度9萬株/hm²時，雖然單株積累不大，但由于群體密度高使得干物質達到最大值。

2.2不同復合肥施用量、密度對‘瑞德2號粗蛋白、酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維的影響

從營養價值來看，粗蛋白是家畜必不可少營養物質，由純蛋白質和非蛋白質含氮化合物組成，表示滿足動物蛋白質需求能力，含量越高，營養品質越好。酸性洗滌纖維含量的高低直接影響家畜采食率，含量高，則適口性差。中性洗滌纖維含量則影響家畜消化率，其含量與養分消化率呈負相關。

2.2.1對粗蛋白含量的影響 表3可以看出，玉米粗蛋白含量隨著密度的增加而減少，各密度處理間達到極顯著水平。在密度為6萬株/hm²時粗蛋白含量最大為8.98%；密度為9萬株/hm²和10.5萬株/hm²時下降幅度較大。粗蛋白產量在密度為7.5萬株/hm²以下時，隨密度增加粗蛋白呈增加的趨勢，而超出7.5萬株/hm²時粗蛋白產量呈直線下降。不同播種密度下，粗蛋白含量隨著復合肥施用的增加而增加，各肥料處理之間達到極顯著水平，在6萬株/hm²密度下，粗蛋白含量在施肥900kg/hm²時最大，比600kg/hm²使用量增加37.78%。

種植密度和施用復合肥的互作效應對粗蛋白的影響也較大。在施肥為900kg/hm²時，雖然密度為6萬株/hm²的粗蛋白含量較大，但是密度為7.5萬株/hm²時，由于群體密度較大，而使粗蛋白產量達到最大值為2674.27kg/hm²。在密度為10.5萬株/hm²時，盡管植株群體密度較大，各肥料梯度處理之間粗蛋白產量仍低于各密度處理，以600kg/hm²粗蛋白產量最低。

2.2.2對酸性洗滌纖維的影響 從表4可以看出，隨著密度的增加酸性洗滌纖維的含量也不斷增加，且增加的幅度逐漸增大，分別為10.05%、15.13%、19.26%。酸性洗滌纖維的產量也隨密度的增加而呈上升的趨勢，且不同密度之間的差異達到極顯著水平。酸性洗滌纖維含量隨著復合肥料施用的增加而呈現遞減的趨勢。在施肥900kg/hm²和750kg/hm²下，酸性洗滌纖維產量比施肥600kg/hm²分別減少6.77%和3.39%。

種植密度與施用復合肥的交互作用較明顯。密度為6萬株/hm²時，施肥900kg/hm²時酸性洗滌纖維含量和產量低于其他處理；密度為7.5萬株/hm²，施肥600kg/hm²與密度為9萬株/hm²，施肥900kg/hm²的酸性洗滌纖維含量和產量差異不大，與最大值有較大差異。

2.2.3對中性洗滌纖維的影響 從表5可以看出，中性洗滌纖維含量也隨著密度的增加而增加，各密度處理間的差異達到極顯著水平，其中密度為10.5萬株/hm²比6萬株/hm²時增加21.30%，遠遠的大于其他處理。中性洗滌纖維含量在密度為7.5萬株/hm²和9萬株/hm²時，差異不顯著，在10.5萬株/hm²時，鮮重產量最大為11351.85kg/hm²，在6萬株/hm²時，鮮重產量最小為9165.43kg/hm²；比最大值降低2186.42kg/hm²。中性洗滌纖維含量和產量隨施肥的增加而降低，各肥料處理之間的差異都達到極顯著水平。在施肥為600kg/hm²的中性洗滌纖維含量和產量分別比900kg/hm²時降低28.71%和12.96%。

3結論與討論

青貯玉米是用來作為動物飼料的，產量高低、品質好差是來衡量青貯玉米品種能否在生產中應用。青貯玉米生產的目的是以較少的投入獲得最高的產量和優良的品質，因此，青貯玉米育種和配套栽培技術是眾多農業科研單位的重點研究對象，也開展了青貯玉米育種和配套栽培技術的研究工作，在育成高產、優質的‘瑞德1號和‘瑞德2號的基礎上，重點對‘瑞德2號進行了密度和施肥量的研究，為青貯玉米生產促進中國畜牧業的健康穩定發展提供優良品種和配套的栽培技術的提供依據，是非常必要的。青貯玉米‘瑞德2號密度的不同，產量和品質有較大的差距，施肥量的不同同樣產量和品質有較大的差距，2個因素的交互作用對瑞德2號的產量和品質有個平衡點，不僅產量高品質又好，根據本研究的結果得出的結論是種植密度9萬株/hm²，施肥量為900kg/hm²時獲得最高干物質、鮮物質產量，其粗蛋白含量也為較高。

3.1種植密度對產量和品質的影響

種植密度對玉米單株產量、群體產量、粗蛋白及酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維的數量關系：隨著種植密度的增加，玉米單株鮮重和干重逐漸減小，而群體鮮物質和干物質產量呈先上升后下降的趨勢，在密度為9萬株/hm²時，鮮重產量達到最大值，密度在9萬株/hm²以內時，干物質積累隨著密度的增加而增加；玉米粗蛋白含量隨著密度的增加而減少，密度處理間達到極顯著水平；中性洗滌纖維含量隨種植密度升高而略有增加；酸性洗滌纖維的含量也隨密度的增加而呈上升的趨勢，不同密度之間的差異達到極顯著水平。

3.2施肥量對產量和品質的影響

施肥量對產量、粗蛋白及酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維的數量關系：隨著施肥的增加，鮮重和干物質的積累也在不斷的增加；粗蛋白含量隨著復合肥施用量的增加而增加；酸性洗滌纖維含量隨著復合肥料施用量的增加而呈現遞減的趨勢；中性洗滌纖維含量和產量隨施肥的增加而降低，肥料處理之間的差異都達到極顯著水平。

3.3種植密度和施肥量的互作效應對產量和品質的影響

種植密度和施用復合肥的互作效應對粗蛋白的影響也較大，密度為7.5萬株/hm²時，由于群體密度較大，而使粗蛋白產量達到最大值為2674.27kg/hm²；對酸性洗滌纖維含量較明顯。密度為6萬株/hm²時，施肥900kg/hm²時酸性洗滌纖維含量和產量低于其他處理；密度為7.5萬株/hm²，施肥600kg/hm²與密度為9萬株/hm²，施肥900kg/hm²的酸性洗滌纖維含量和產量差異不大，與最大值有較大差異。

3.4耐旱性品種的選擇

通過研究表明，隨著種植密度的增加，玉米單株鮮重和干重逐漸減小，而群體鮮物質和干物質產量呈先上升后下降的趨勢；粗蛋白含量的增加同鮮重、干重相似，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量隨種植密度升高而略有增加；播種密度與酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維生產量呈負相關。種植密度9萬株/hm²，施肥量為900kg/hm²時獲得最高干物質、鮮物質產量，其粗蛋白含量也為較高。作物合理密植是合理利用生長空間與種群競爭規律，達到高產優質的目的，密度過稀，雖單株生長健壯，但群體數量不足產量不高；密度過密，群體郁閉光照不足產量下降。因此在今后指導生產時，青貯玉米的種植密度一般為9萬株/hm²左右，施肥量為900kg/hm²左右，這樣才能發揮青貯玉米的優勢，才能保證農民朋友的最大效益。