密度和复合肥对饲用玉米‘瑞德2号’产量和品质的影响

李慧明 平俊爱 张福耀 杜志宏 吕鑫 杨婷婷

摘要：为了研究种植密度和不同施肥水平对玉米产量的影响，采用二因素完全随机区组设计，设置4个种植密度水平（6万株/hm²、7.5万株/hm²、9万株/hm²和10.5万株/hm²）和3个施肥水平（600、750、900 kg/hm²），研究了密度和施肥量对‘瑞德2号饲用玉米产量、粗蛋白（CP）、中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）等指标的影响。结果表明：随着密度的增加，单株鲜重和干重逐渐减小，而群体鲜物质和干物质产量呈先上升后下降的趋势；粗蛋白含量的增加同鲜重、干重相似，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量表现为逐渐增加。种植密度与施用复合肥的互作效应明显，种植密度9万株/hm²，施肥量为900kg/hm²时获得最高干物质、鲜物质产量，其粗蛋白含量也为较高。

关键词：密度；复合肥；‘瑞德2号；产量；品质

中图分类号：S513

文献标志码：A

论文编号：2014-0723

0引言

长期以来，中国玉米的主要研究方向是以高产为主攻目标，导致玉米饲用品质无法保证。再者中国地域间气候、土壤、降水差异较大，以及对玉米品质的研究起步较晚，使得中国玉米饲用品质总体水平与发达国家相比存在明显的差距。饲用玉米具有产量高、适口性好，营养成分易于吸收，保存时间长，调制方法和设备简单，易于机械化栽培等特点，对于解决中国粮食供需矛盾，提高中国畜牧产品与开发具有深远的意义。近年来草食畜牧业尤其是奶牛业发展迅速，饲料供给及规模化养殖场的畜禽粪便污染问题，已经成为各地草食畜牧业可持续发展的重要制约因素。

作物的正常生长发育离不开养分，适宜的养分条件是保证作物产量和品质的关键。然而，土壤中的养分特别是氮、磷、钾等大量营养元素往往不能满足作物高产的要求。据调查，中国几乎所有土壤都缺N，74%的土壤缺磷，23%的土壤缺钾。因此，施肥便成为作物增产的重要途径之一。不同牧草的需肥规律不同，如禾本科牧草没有固氮能力，其生长发育所需的氮素完全依靠其根系从土壤中吸收，虽然对氮、磷、钾及其他元素都同样需要，但对氮肥的需要更为迫切，对施用氮肥的反应更为敏感。而豆科牧草可以利用与其共生的根瘤菌固定空气中的氮素，所以对氮肥的反应不如禾本科牧草敏感，而对磷、钾、钙等养分则更为敏感。周怀平等研究表明氮素是影响饲用高粱植株地上部分生物产量的首要养分因素，其次为磷素，第三是钾素。施用氮肥还可改善牧草的品质，使其质嫩、叶片多、蛋白质含量高、适口性好。池银花等研究表明追施氮肥能显著提高黑麦草茎叶中粗蛋白含量，且随氮肥用量的增加而递增。

目前，青贮玉米是世界诸多国家用于畜牧业最主要的饲料。但是在长江中下游地区，由于土质粘重，地下水位高，耕层薄，青贮玉米的生长和产量均逊于北方；而且春玉米经常会遭到粗缩病的危害，有时甚至绝收。饲用玉米是一种优质的饲用作物，与玉米相比，不仅具有多年生牧草的再生性，还具有产量高和抗病、抗旱、耐湿性强等优点，既可青饲，又可用来青贮或调制成干草，是一种优质饲草。为此，笔者通过不同种植密度与复合肥施用量对‘瑞德2号品种的鲜重、干重产量和粗蛋白、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维的影响进行了分析，以期达到高产优质的栽培目的。

1材料方法

1.1试验材料

供试品种为饲用型玉米‘瑞德2号。试验于2009-2010年在山西省农业科学院高梁研究所修文试验基地实施，供试土壤为黄土母质上发育而成的石灰性褐土，0-20cm土层相关理化指标为：有机质11.3%，速效氮56.2.8mg/kg，速效磷12.8mg/kg，速效钾88.9mg/kg，pH7.6。

1.2试验设计

试验为二因素完全随机区组设计，设有密度和肥料2个因素。4个密度处理：6万株/hm²、7.5万株/hm²、9万株/hm²和10.5万株/hm²；3个复合肥（N25%，P₂O⁵10%，K₂0 10%）施用量处理：600kg/hm²、750kg/hm²和900kg/hm²，均为底肥一次性施入。小区面积为2.6m×15m=39m²，3次重复，每小区种6行，2009年播种时间为5月5日，2010年播种时间为5月8日，均在3叶期间苗，5叶期定苗，中耕除草、治虫、浇水等管理同大田。9月28日收获。

1.3测定项目与方法

于1/2乳线期在各小区随机选取10株，测定单株的鲜重和干重。用凯氏定氮法测粗蛋白（CP）、范氏分析法测中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）。

1.4数据分析

采用SPSS 19.0软件进行两因素方差分析，采用Duncan法进行多重比较，显著水平选定在0.05。

2结果与分析

2.1复合肥和种植密度对‘瑞德2号玉米鲜重和干重产量的影响

2.1.1对玉米鲜重的影响 由表1可知，单株鲜重随着玉米种植密度的增加而降低。鲜重产量随密度的增加呈先上升后下降的趋势，在密度为7.5万株/hm²时比6万株/hm²增加15.65%，差异显著（P<0.05），在密度为9万株/hm²时，鲜重产量达到最大值，为101570.10kg/hm²，而密度为10.5万株/hm²的产量反比9万株/hm²有所下降。复合肥处理对玉米产量有显著的影响，极大地提高了玉米单株的鲜重产量。复合肥为900kg/hm²时鲜重产量最大。密度与复合肥之间的互作效果也很明显，在密度为9万株/hm²，复合肥为900kg/hm²时，鲜重产量达到最大值为101570.10kg/hm²。

2.1.2对玉米干重的影响 由表2分析看出，单株干物质的积累直接影响着最终的产量水平。从不同密度来看，单株干物质积累随着密度的增加而呈降低的趋势。其中以7.5万株/hm²-9万株/hm²之间下降幅度最大为70.31g/株，显著低于其他水平（P<0.05），其次是9万株/hm²-10.5万株/hm²。密度在9万株/hm²以内时，干物质积累随着密度的增加而增加，当密度达到10.5万株/hm²时干物质积累比6万株/hm²减少443.12kg/hm²，达到了显著水平。

复合肥的施用对干物质的积累具有显著影响。由表2可以看出，随着施肥的增加，干物质的积累也在不断的增加，750kg/hm²和900kg/hm²比600kg/hm²单株干物质积累分别增加25.73g/株和62.29g/株。种植密度和施复合肥的交互效应对干物质产量的变化有较大影响。在900kg/hm²施肥下，密度为6万株/hm²时单株干物质最大，显著地高于其他处理，在900kg/hm²施肥下，密度为7.5万株/hm²时干物质增长最快；10.5万株/hm²下降幅度较大；在密度9万株/hm²时，虽然单株积累不大，但由于群体密度高使得干物质达到最大值。

2.2不同复合肥施用量、密度对‘瑞德2号粗蛋白、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维的影响

从营养价值来看，粗蛋白是家畜必不可少营养物质，由纯蛋白质和非蛋白质含氮化合物组成，表示满足动物蛋白质需求能力，含量越高，营养品质越好。酸性洗涤纤维含量的高低直接影响家畜采食率，含量高，则适口性差。中性洗涤纤维含量则影响家畜消化率，其含量与养分消化率呈负相关。

2.2.1对粗蛋白含量的影响 表3可以看出，玉米粗蛋白含量随着密度的增加而减少，各密度处理间达到极显著水平。在密度为6万株/hm²时粗蛋白含量最大为8.98%；密度为9万株/hm²和10.5万株/hm²时下降幅度较大。粗蛋白产量在密度为7.5万株/hm²以下时，随密度增加粗蛋白呈增加的趋势，而超出7.5万株/hm²时粗蛋白产量呈直线下降。不同播种密度下，粗蛋白含量随着复合肥施用的增加而增加，各肥料处理之间达到极显著水平，在6万株/hm²密度下，粗蛋白含量在施肥900kg/hm²时最大，比600kg/hm²使用量增加37.78%。

种植密度和施用复合肥的互作效应对粗蛋白的影响也较大。在施肥为900kg/hm²时，虽然密度为6万株/hm²的粗蛋白含量较大，但是密度为7.5万株/hm²时，由于群体密度较大，而使粗蛋白产量达到最大值为2674.27kg/hm²。在密度为10.5万株/hm²时，尽管植株群体密度较大，各肥料梯度处理之间粗蛋白产量仍低于各密度处理，以600kg/hm²粗蛋白产量最低。

2.2.2对酸性洗涤纤维的影响 从表4可以看出，随着密度的增加酸性洗涤纤维的含量也不断增加，且增加的幅度逐渐增大，分别为10.05%、15.13%、19.26%。酸性洗涤纤维的产量也随密度的增加而呈上升的趋势，且不同密度之间的差异达到极显著水平。酸性洗涤纤维含量随着复合肥料施用的增加而呈现递减的趋势。在施肥900kg/hm²和750kg/hm²下，酸性洗涤纤维产量比施肥600kg/hm²分别减少6.77%和3.39%。

种植密度与施用复合肥的交互作用较明显。密度为6万株/hm²时，施肥900kg/hm²时酸性洗涤纤维含量和产量低于其他处理；密度为7.5万株/hm²，施肥600kg/hm²与密度为9万株/hm²，施肥900kg/hm²的酸性洗涤纤维含量和产量差异不大，与最大值有较大差异。

2.2.3对中性洗涤纤维的影响 从表5可以看出，中性洗涤纤维含量也随着密度的增加而增加，各密度处理间的差异达到极显著水平，其中密度为10.5万株/hm²比6万株/hm²时增加21.30%，远远的大于其他处理。中性洗涤纤维含量在密度为7.5万株/hm²和9万株/hm²时，差异不显著，在10.5万株/hm²时，鲜重产量最大为11351.85kg/hm²，在6万株/hm²时，鲜重产量最小为9165.43kg/hm²；比最大值降低2186.42kg/hm²。中性洗涤纤维含量和产量随施肥的增加而降低，各肥料处理之间的差异都达到极显著水平。在施肥为600kg/hm²的中性洗涤纤维含量和产量分别比900kg/hm²时降低28.71%和12.96%。

3结论与讨论

青贮玉米是用来作为动物饲料的，产量高低、品质好差是来衡量青贮玉米品种能否在生产中应用。青贮玉米生产的目的是以较少的投入获得最高的产量和优良的品质，因此，青贮玉米育种和配套栽培技术是众多农业科研单位的重点研究对象，也开展了青贮玉米育种和配套栽培技术的研究工作，在育成高产、优质的‘瑞德1号和‘瑞德2号的基础上，重点对‘瑞德2号进行了密度和施肥量的研究，为青贮玉米生产促进中国畜牧业的健康稳定发展提供优良品种和配套的栽培技术的提供依据，是非常必要的。青贮玉米‘瑞德2号密度的不同，产量和品质有较大的差距，施肥量的不同同样产量和品质有较大的差距，2个因素的交互作用对瑞德2号的产量和品质有个平衡点，不仅产量高品质又好，根据本研究的结果得出的结论是种植密度9万株/hm²，施肥量为900kg/hm²时获得最高干物质、鲜物质产量，其粗蛋白含量也为较高。

3.1种植密度对产量和品质的影响

种植密度对玉米单株产量、群体产量、粗蛋白及酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维的数量关系：随着种植密度的增加，玉米单株鲜重和干重逐渐减小，而群体鲜物质和干物质产量呈先上升后下降的趋势，在密度为9万株/hm²时，鲜重产量达到最大值，密度在9万株/hm²以内时，干物质积累随着密度的增加而增加；玉米粗蛋白含量随着密度的增加而减少，密度处理间达到极显著水平；中性洗涤纤维含量随种植密度升高而略有增加；酸性洗涤纤维的含量也随密度的增加而呈上升的趋势，不同密度之间的差异达到极显著水平。

3.2施肥量对产量和品质的影响

施肥量对产量、粗蛋白及酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维的数量关系：随着施肥的增加，鲜重和干物质的积累也在不断的增加；粗蛋白含量随着复合肥施用量的增加而增加；酸性洗涤纤维含量随着复合肥料施用量的增加而呈现递减的趋势；中性洗涤纤维含量和产量随施肥的增加而降低，肥料处理之间的差异都达到极显著水平。

3.3种植密度和施肥量的互作效应对产量和品质的影响

种植密度和施用复合肥的互作效应对粗蛋白的影响也较大，密度为7.5万株/hm²时，由于群体密度较大，而使粗蛋白产量达到最大值为2674.27kg/hm²；对酸性洗涤纤维含量较明显。密度为6万株/hm²时，施肥900kg/hm²时酸性洗涤纤维含量和产量低于其他处理；密度为7.5万株/hm²，施肥600kg/hm²与密度为9万株/hm²，施肥900kg/hm²的酸性洗涤纤维含量和产量差异不大，与最大值有较大差异。

3.4耐旱性品种的选择

通过研究表明，随着种植密度的增加，玉米单株鲜重和干重逐渐减小，而群体鲜物质和干物质产量呈先上升后下降的趋势；粗蛋白含量的增加同鲜重、干重相似，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量随种植密度升高而略有增加；播种密度与酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维生产量呈负相关。种植密度9万株/hm²，施肥量为900kg/hm²时获得最高干物质、鲜物质产量，其粗蛋白含量也为较高。作物合理密植是合理利用生长空间与种群竞争规律，达到高产优质的目的，密度过稀，虽单株生长健壮，但群体数量不足产量不高；密度过密，群体郁闭光照不足产量下降。因此在今后指导生产时，青贮玉米的种植密度一般为9万株/hm²左右，施肥量为900kg/hm²左右，这样才能发挥青贮玉米的优势，才能保证农民朋友的最大效益。