播期與種植密度對青貯玉米生物產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

李 曼，陳 哲，鄭 磊

（1.新疆維吾爾自治區(qū)種業(yè)發(fā)展中心，新疆 烏魯木齊 830006；2.新疆新銳恒豐農(nóng)業(yè)科技有限公司）

為加快我國“糧改飼”政策推行，青貯玉米栽培需進行高產(chǎn)高效配套技術(shù)集成，以滿足現(xiàn)代標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)模化反芻家畜養(yǎng)殖的需求。尤其對于南疆地區(qū)，其作為我國西部重要的樞紐，經(jīng)濟、政治地位尤為重要，但該地區(qū)存在耕地質(zhì)量差、水資源短缺、農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)水平低、飼草料供應(yīng)短缺等問題，導(dǎo)致牛羊養(yǎng)殖規(guī)模不大、效益不高。家畜養(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展很大程度上取決于飼草料的供應(yīng)及飼草品質(zhì)等因素，但南疆地區(qū)種植業(yè)中青貯玉米種植模式不完善，青貯玉米品種選擇和栽培管理等均較為薄弱，種植盲目性較大。生產(chǎn)中經(jīng)常存在忽略青貯玉米高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)的情況，出現(xiàn)播種過晚、密度過大、收獲過早或過晚等問題，嚴(yán)重影響了青貯玉米種植業(yè)和養(yǎng)殖業(yè)的協(xié)同發(fā)展。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于喀什英吉沙縣龍浦鄉(xiāng)一村（N 38°57′，E 76°3′，海拔1 363 m），土質(zhì)為黑土，pH值為7.8，有機質(zhì)含量20.9 g/kg，堿解氮64.4 mg/kg，有效磷18.9 mg/kg，速效鉀65 mg/kg。試驗地地勢平坦，耕性良好，排灌方便，前茬作物為玉米。

1.2 試驗材料

選用青貯品種“強碩90”和“先玉1225”為試驗材料。

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用二因素裂區(qū)試驗設(shè)計，播期為主區(qū)，種植密度為副區(qū)。根據(jù)喀什區(qū)域的氣侯特征和實際生產(chǎn)情況，播期設(shè)置4月10日（A1）、4月20日（A2）、4月30日（A3）三個水平，種植密度設(shè)置7.5萬株/hm2（B1）、8.25萬株/hm2（B2）、9萬株/hm2（B3）、9.75萬株/hm2（B4）、10.5 萬株/hm2（B5）5個水平，共15個處理，詳見表1。設(shè)置3次重復(fù)，共45個小區(qū)，小區(qū)面積為22 m2。田間管理參照大田管理。

1.4 測定方法與指標(biāo)

1.4.1 農(nóng)藝性狀及生物產(chǎn)量測定

收獲前進行倒伏倒折率調(diào)查，計算倒伏倒折株數(shù)占小區(qū)總株數(shù)的比例。收獲時隨機選取連續(xù)10株測量其株高和穗位，取其平均值。待籽粒乳線至1/2時進行收獲，測產(chǎn)面積12 m2，離地面20 cm處全株收獲并立即稱重。再從每個小區(qū)隨機選取連續(xù)10株，全株粉碎，取1 kg樣品105 ℃殺青2 h左右，再調(diào)至60 ℃烘至恒重，計算干鮮比并測算小區(qū)生物產(chǎn)量。留取干樣進行飼用品質(zhì)測定。

1.4.2 品質(zhì)相關(guān)性狀測定

粗蛋白質(zhì)（CP）的含量采用半微量凱氏定氮法測定；酸性洗滌纖維（ADF）和中性洗滌纖維（NDF）含量利用纖維分析儀，采用濾袋法測定；粗脂肪含量利用索氏殘留渣法測定。

1.4.3 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010進行數(shù)據(jù)處理及圖表制作，DPS 9.5軟件進行差異顯著性檢驗（LSD 法）。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對青貯玉米株高、穗位的影響

株高是影響青貯玉米生物產(chǎn)量以及抗倒伏能力的重要因素，株高、穗位比例也是評價玉米株型是否優(yōu)劣的重要指標(biāo)。

通過表2、圖1可知，播期、種植密度對青貯玉米株高、穗位影響顯著。播期對株高穗位的影響表現(xiàn)為，隨著播期的推遲株高、穗位先增高后降低，兩個品種均表現(xiàn)為在A2（4月20日）播期株高、穗位最高，強碩90株高344.4 cm，穗位176.7 cm，先玉1225株高340 cm，穗位166.6 cm。兩個品種的株高在A1與A3播期差異極顯著（P ＜0.01），兩個品種的穗位在3個播期差異顯著或極顯著。

圖1 不同種植密度株高和穗位的動態(tài)變化

表2 播期和種植密度對青貯玉米株高和穗位的影響

種植密度對株高、穗位的影響表現(xiàn)為隨著密度的增加，株高表現(xiàn)出先增高后降低的趨勢，株高則在該密度處理范圍內(nèi)表現(xiàn)為持續(xù)增加。兩個品種均在B3水平（9萬株/hm2）株高達到最高，強碩90為362.6 cm，先玉1225為358.9 cm，與其他水平差異顯著或者極顯著。播期和種植密度互作效應(yīng)下，強碩90與先玉1225均在A2B3處理下株高最高，分別為364.0 cm和360.0 cm，與大部分處理差異顯著。兩個品種穗位均在A2B5處理達到最高，分別為191.3 cm和181.0 cm，與大部分處理差異顯著或極顯著。

2.2 不同處理對青貯玉米生物產(chǎn)量的影響

不同種植密度水平下，兩個青貯玉米品種的生物產(chǎn)量差異達顯著或者極顯著，均在B3水平（9萬株/hm2）產(chǎn)量最高，分別為29.0 t/hm2和28.0 t/hm2，與其他水平差異極顯著（P ＜0.01）。播期對青貯生物產(chǎn)量的影響也達到顯著或者極顯著水平，兩個品種在A2（4月20日）水平產(chǎn)量最高，強碩90差異達極顯著水平（P ＜0.01），先玉1225達顯著水平（P ＜0.05）（表3）。研究發(fā)現(xiàn)青貯玉米的生物產(chǎn)量隨著播期的推遲和種植密度的增加表現(xiàn)出先增高后降低的趨勢（圖2、圖3），說明適宜的播期與合理的種植密度是獲得青貯高產(chǎn)的重要因素。

圖2 不同播期下青貯玉米生物產(chǎn)量的動態(tài)變化

圖3 不同密度下青貯生物產(chǎn)量的變化

表3 播期和種植密度對青貯玉米生物產(chǎn)量的影響

在播期、種植密度雙因素互作效應(yīng)下，兩個品種均在A2B3（4月20日播種，種植密度9.0萬株/hm2），強碩90的生物產(chǎn)量為30.1 t/hm2，先玉1225的生物產(chǎn)量為29.6 t/hm2（表4）。說明這兩個品種在南疆最佳的播期為4月20日，最佳種植密度為9.0萬株/hm2。

表4 播期和種植密度互作效應(yīng)對青貯玉米生物產(chǎn)量的影響

2.3 不同處理對青貯玉米品質(zhì)相關(guān)營養(yǎng)成分含量的影響

從表5可以看出，青貯玉米粗蛋白含量受播期（A因素）和種植密度（B因素）的影響顯著或極顯著，而互作效應(yīng)對其影響不顯著，種植密度對粗脂肪含量的影響達到極顯著水平，而互作效應(yīng)不明顯。酸性洗滌纖維主要受品種本身影響，播期、種植密度對其影響不顯著，種植密度對中性洗滌纖維影響顯著。

表5 播期和種植密度對青貯玉米品質(zhì)營養(yǎng)成分含量的影響

如表6所示，強碩90粗蛋白含量隨著播期的推遲呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，A1、A3水平間差異達極顯著水平，隨著種植密度的增加呈現(xiàn)持續(xù)降低趨勢，且各水平間差異達顯著或者極顯著水平；粗脂肪含量總體表現(xiàn)出隨著播期的推遲有降低趨勢，但差異不明顯，隨著種植密度的增加，粗脂肪含量呈現(xiàn)先升高再降低趨勢，在B3水平達到最大值為2.53%，與A1、A5差異顯著或者極顯著。播期與種植密度互作效應(yīng)對粗脂肪含量影響顯著，A2B3處理下達到最大值為2.58%；播期、種植密度及互作效應(yīng)對酸性洗滌纖維含量影響不明顯，種植密度對中性洗滌纖維影響顯著，隨著播期推遲、種植密度增加表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢。兩個品種均在A3B3處理下達到酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維的最大值。

表6 雙因素互作對青貯玉米品質(zhì)相關(guān)性狀的影響

受品種本身特性的影響，播期、種植密度及二者互作效應(yīng)對兩個品種營養(yǎng)成分的影響程度略有不同，但整體表現(xiàn)出相似的變化趨勢。

3 討論

3.1 播期和種植密度對青貯玉米生物產(chǎn)量的影響

播期不同，青貯玉米在各生長時期可利用的光熱資源發(fā)生變化，從而影響光合作用及干物質(zhì)積累。王琪等[1]研究認(rèn)為，玉米的生長速率與溫度密切相關(guān)，平均氣溫每升高1 ℃，營養(yǎng)生長速率提升5%，≥10 ℃年活動積溫每增加100 ℃/d，玉米最大生物量和產(chǎn)量增加8%。高永剛等[9]研究認(rèn)為，隨著播期推遲葉片凈光合速率先增加后降低，適期播種可提高玉米光合效率、促進干物質(zhì)積累，顯著增加玉米產(chǎn)量。袁慧敏[2]認(rèn)為溫度和水分是影響青貯玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵因素，播期和種植密度的改變導(dǎo)致青貯玉米生育期內(nèi)溫度和水分變化，從而影響到青貯玉米產(chǎn)量和品質(zhì)。種植密度通過影響玉米單株個體發(fā)育從而影響群體產(chǎn)量[3]。王婷等[4]研究認(rèn)為，低密度時青貯玉米個體生長良好，但個體數(shù)量少，對群體而言生物產(chǎn)量不高，而密度過大，個體發(fā)育影響嚴(yán)重，通過增加群體數(shù)量不足以彌補因個體發(fā)育不足帶來的減產(chǎn)，導(dǎo)致群體生物產(chǎn)量也不高。只有合理的密植，才能使青貯玉米生物產(chǎn)量達到峰值。本研究結(jié)果顯示，不同種植密度處理下，兩個青貯品種的生物產(chǎn)量差異達顯著或者極顯著，均在B3水平（9萬株/hm2）產(chǎn)量最高，分別為29.0 t/hm2和28.0 t/hm2，與其他處理差異極顯著水平（P ＜0.01）。播期對青貯生物產(chǎn)量的影響也達到顯著或者極顯著水平，兩個品種在A2（4月20日）水平下產(chǎn)量最高，強碩90差異達極顯著水平（P ＜0.01），先玉1225達顯著水平（P ＜0.05）。青貯玉米的生物產(chǎn)量隨著種植密度的增加和播期的推遲表現(xiàn)出先增高后降低的趨勢，與大部分學(xué)者研究結(jié)果一致。

3.2 播期和種植密度對青貯玉米品質(zhì)的影響

Gonzalo等[5]認(rèn)為種植密度對青貯玉米粗蛋白、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和淀粉含量影響不顯著。朱永群等[6]研究認(rèn)為，青貯玉米粗蛋白產(chǎn)量隨著種植密度增加相應(yīng)增加，進而飼用品質(zhì)提高。王曉娟等［7］研究結(jié)果顯示，青貯玉米酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量隨種植密度的增加而升高，粗蛋白含量隨著種植密度的增大而降低，總的來說，青貯玉米飼用品質(zhì)隨種植密度增加有所下降。孫繼穎等［8］研究結(jié)果顯示，當(dāng)種植密度低時，隨著種植密度增加青貯玉米全株粗蛋白含量增加，酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量降低，飼用品質(zhì)提高；當(dāng)種植密度達到一定閾值后，種植密度過高會致使青貯玉米飼用品質(zhì)降低。

本研究結(jié)果顯示，強碩90粗蛋白含量隨著播期的推遲呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢，隨著種植密度的增加呈現(xiàn)持續(xù)降低趨勢且差異達顯著或者極顯著水平；粗脂肪含量總體表現(xiàn)出隨著播期的推遲有降低趨勢，但差異不明顯，隨著種植密度的增加，粗脂肪含量呈現(xiàn)先升高再降低趨勢，B3水平下達到最大值，播期與種植密度互作效應(yīng)對粗脂肪含量影響顯著A2B3處理下達到最大值；播期、種植密度及互作效應(yīng)對酸性洗滌纖維含量影響不明顯；種植密度對中性洗滌纖維影響顯著，隨著播期推遲，種植密度增加表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢。受品種本身特性的影響，播期、種植密度及二者互作效應(yīng)對兩個品種營養(yǎng)成分的影響程度略有不同，但整體表現(xiàn)出相同的變化趨勢，與大部分學(xué)者研究結(jié)果一致。

4 結(jié)論

播期對新疆南疆地區(qū)青貯玉米生產(chǎn)具有一定的影響。青貯玉米生物產(chǎn)量和品質(zhì)隨著播期延后呈現(xiàn)先升高后降低趨勢，南疆地區(qū)建議4月20日前后播種。不同種植密度下青貯玉米生物產(chǎn)量表現(xiàn)出先升高后降低的趨勢，不同的種植密度下其品質(zhì)也表現(xiàn)出一定的差異，本研究認(rèn)為南疆地區(qū)適宜的種植密度為9.75萬株/hm2。