不同种植密度及不同畜禽粪肥作基肥对饲用甜高粱农艺性状及糖分的影响

2021-04-22丁海荣杨智青金崇富陈长宽

畜牧与饲料科学 2021年2期

时凯，丁海荣，杨智青，金崇富，陈长宽

（1. 江苏沿海地区农业科学研究所，江苏盐城 224002；2. 盐城市畜牧养殖装备工程技术研究中心，江苏盐城224002）

甜高粱为短日照C4 植物，起源于非洲，具有抗旱、耐涝、耐盐碱、耐瘠薄的特点，且生长迅速，糖分积累快［1-2］。同时，作为家畜喜食的一种新型饲料作物，甜高粱的饲喂效果良好［3］。甜高粱作为可再生能源作物，具有生物学产量高、茎秆含糖量高、乙醇转化率高等特点，在制糖、酿酒、制酒精燃料、造纸等方面具有应用价值［4-7］。随着我国畜禽养殖业发展速度的加快，生产过程规模化、集约化程度不断提高，畜禽粪便污染问题成为制约畜禽养殖业可持续发展的重要因素［8］。该研究以辽甜甜高粱为试验材料，以鸡粪、猪粪、羊粪以及常规肥为基肥，探究不同种植密度以及不同畜禽粪肥作基肥对甜高粱农艺性状及糖分的影响，以期为甜高粱高效栽培以及畜禽粪污资源化利用提供技术依据。

1 材料与方法

1.1 试验地自然概况

该试验在江苏省盐城市新洋农业试验站的沿海现代农业科技创新与示范基地（34°28′N，120°54′E）进行。该区域属北亚热带季风气候，年平均气温14 ℃，年降水总量100 cm，年平均日照时数2 200 h，无霜期210 d，海拔不足5 m；土壤为盐潮土，经过多年的土壤改良与水旱作物轮作，现土壤耕作层盐分为0.1%～0.2%，pH 值为8.17 左右，土壤肥力中等略偏下。

1.2 试验设计

试验材料为辽甜甜高粱1 号。采用双因素随机区组设计，双因素分别为不同种植密度及基肥种类。试验小区面积为0.27 hm2，设计5 个处理组：空白组、常规组、鸡粪组、猪粪组及羊粪组；每个处理组设3 个行距：45、50、55 cm，种植密度分别为4.94 万、4.00 万、3.31 万株/hm2。 2018 年6 月1 日进行人工穴播（1 粒/穴），10 月10 日收获。常规组施肥150 kg/hm2尿素；鸡粪组（笼养鸡发酵床发酵后的粪肥）、猪粪组（水泡粪猪场干湿分离后的粪渣，经装袋堆积腐熟的粪肥）及羊粪组（羊粪条垛堆肥腐熟的粪肥）各施15 t/hm2作基肥，空白组不施肥。其他田间管理方法一致。

1.3 测定指标与方法

收获期每小区取样5 株甜高粱，用标尺测量株高（刈割底端至叶片最长发处）；测量叶片的最大叶长、最大叶宽，根据公式：叶面积=叶长×叶宽，计算叶面积。对叶片数（刈割后叶片总数）和枯叶数（枯黄达50%以上叶片数）进行计数。用软尺测量茎粗（茎秆长度1/3 处的周长）；测定茎重（去除叶片、叶鞘后的茎秆重量）；测量茎秆长（去除叶片、叶鞘后的茎秆长度）；对节数（刈割后茎节总数）进行计数；测定单株鲜重（刈割后单株茎秆、叶片的总重）。使用叶绿素测定仪测定叶片叶绿素含量；使用糖分测定仪测定茎的糖分含量。

1.4 数据分析方法

采用Excel 和SPSS 20.0 软件数据处理系统，利用LSD 法对试验数据进行统计学分析。 P＜0.05表示差异显著，P＜0.01 表示差异极显著，P＞0.05 表示差异不显著。

2 结果与分析

2.1 不同种植密度对甜高粱农艺性状及糖分含量的影响

由表1 可知，试验小区用鸡粪作基肥，不同种植密度下甜高粱的农艺性状及糖分含量差异不显著（P＞0.05）。

由表2 可知，试验小区用羊粪作基肥，株距45 cm 的株高、叶长、茎重、茎秆长及糖分含量极显著（P＜0.01）高于株距55 cm；株距45 cm 的叶面积显著（P＜0.05）高于株距55 cm；株距45 cm 的单株鲜重显著（P＜0.05）高于株距55 cm；株距50 cm 的叶长极显著（P＜0.01）高于株距55 cm，茎秆长显著（P＜0.05）高于株距55 cm。

由表3 可知，试验小区用猪粪作基肥，株距45、50、55 cm 的株高、叶宽、叶片数、枯叶数、茎粗、茎重、茎秆长、节数、单株鲜重及糖分含量差异不显著（P＞0.05）；株距45 cm 的叶长和叶绿素含量显著（P＜0.05）高于株距55 cm，株距50 cm 的叶长和叶绿素含量极显著（P＜0.01）高于株距55 cm；株距50 cm 的叶面积显著（P＜0.05）高于株距55 cm。

表1 以鸡粪作基肥时不同种植密度对甜高粱农艺性状及糖分含量的影响

表2 以羊粪作基肥时不同种植密度对甜高粱农艺性状及糖分含量的影响

2.2 不同畜禽粪肥作基肥对甜高粱农艺性状及糖分含量的影响

由表4 可知，甜高粱株距45 cm 时，羊粪组的株高、叶片数和茎秆长极显著（P＜0.01）高于鸡粪组，羊粪组的株高显著（P＜0.05）高于猪粪组；羊粪组的叶长显著（P＜0.05）高于鸡粪组；羊粪组的叶面积显著（P＜0.05）高于鸡粪组和猪粪组；羊粪组的枯叶数极显著（P＜0.01）高于常规组与空白组，显著（P＜0.05）高于鸡粪组与猪粪组，鸡粪组与猪粪组的枯叶数极显著（P＜0.01）高于空白组；羊粪组的茎粗极显著（P＜0.01）高于常规组；羊粪组的茎重极显著（P＜0.01）高于鸡粪组和常规组，显著（P＜0.05）高于猪粪组和空白组；羊粪组的茎秆长显著（P＜0.05）高于猪粪组和常规组；羊粪组的节数极显著（P＜0.01）高于鸡粪组、常规组和空白组，显著（P＜0.05）高于猪粪组；羊粪组的单株鲜重极显著（P＜0.01）高于其余4 个处理组。不同处理组的叶绿素含量和糖分含量差异均不显著（P＞0.05）。

由表5 可知，甜高粱株距50 cm 时，不同畜禽粪肥作基肥对甜高粱的叶长、叶面积、茎粗、茎重、节数、单株鲜重、叶绿素含量及糖分含量的影响不显著（P＞0.05）；羊粪组的株高和茎秆长显著（P＜0.05）高于常规组，鸡粪组、猪粪组、常规组及空白组的株高、枯叶数及茎秆长差异不显著（P＞0.05）；常规组和空白组的叶宽显著（P＜0.05）高于猪粪组，与鸡粪组和羊粪组差异不显著（P＞0.05），鸡粪组、羊粪组、常规组、空白组的叶宽差异不显著（P＞0.05）；羊粪组的叶片数显著（P＜0.05）高于鸡粪组；羊粪组的枯叶数极显著（P＜0.01）高于其余4 个处理组。

表3 以猪粪作基肥时不同种植密度对甜高粱农艺性状及糖分含量的影响

表4 株距45 cm 时不同畜禽粪肥作基肥对甜高粱农艺性状及糖分含量的影响

表5 株距50 cm 时不同畜禽粪肥作基肥对甜高粱农艺性状及糖分含量的影响

表6 株距55 cm 时不同畜禽粪肥作基肥对甜高粱农艺性状及糖分含量的影响

由表6 可知，甜高粱株距55 cm 时，不同畜禽粪肥作基肥对株高、叶长、叶片数、茎粗、茎重、茎秆长、节数、单株鲜重、糖分含量的影响不显著（P＞0.05）；常规组的叶宽显著（P＜0.05）高于鸡粪组，常规组的叶面积显著（P＜0.05）高于猪粪组；羊粪组的枯叶数显著（P＜0.05）高于常规组与空白组，与鸡粪组和猪粪组差异不显著（P＞0.05）；常规组及空白组的叶绿素含量极显著（P＜0.01）高于羊粪组及猪粪组，羊粪组与猪粪组、常规组与空白组的叶绿素含量差异不显著（P＞0.05），鸡粪组与其他4个处理组的叶绿素含量差异均不显著（P＞0.05）。

3 讨论

3.1 不同种植密度对甜高粱农艺性状及糖分含量的影响

该研究结果表明，不同种植密度下，鸡粪作为基肥对甜高粱的农艺性状及糖分含量影响不大，主要是由于鸡粪中的盐渍性影响肥力，造成甜高粱的测定指标在不同种植密度中差异不显著（P＞0.05）。羊粪作基肥时，增加种植密度可显著（P＜0.05）提高作物群的株高、叶长、茎重、茎秆长、单株鲜重及糖分含量，主要是由于低密度时，甜高粱群体小，叶面积指数小，光合效率低，影响株高、叶长、茎重、茎秆长、单株鲜重和糖分的积累；高密度时，甜高粱群体大，植株的无效分蘖受到抑制，叶面积指数增加，光合效率提高，可获得较高的生物量和含糖量。猪粪作基肥时，不同种植密度下甜高粱的叶绿素含量、叶面积、叶长存在不同程度的差异，对其余农艺性状及糖分含量的影响不明显，可能是由于猪粪中含氮量高于鸡粪和羊粪，在不同种植密度下，影响植株叶面积大小和叶绿素的沉淀。甜高粱的种植目标是在提高含糖量的基础上，扩大茎秆和籽粒库容量，增加茎秆的干物质分配比例［9］。由于甜高粱茎秆高大，分蘖会抑制主茎的高度，而无效分蘖品质较差，含糖量低、易干枯，确保较高数量的群体密度，抑制分蘖是增加主茎营养体数量的合理手段［10］。在不同种植密度下，从甜高粱的农艺性状和含糖量综合来看，合理增加种植密度对甜高粱的生产是有利的。该研究表明种植密度为株距45 cm 时，对甜高粱的农艺性状及糖分含量影响显著。

3.2 不同畜禽粪肥作基肥对甜高粱农艺性状及糖分含量的影响

该研究结果表明，不同畜禽粪肥作基肥对甜高粱的农艺性状及糖分含量的影响存在差异，羊粪影响较为突出，鸡粪和猪粪影响较小。分析原因：一是与不同基肥本身养分的提供量有密切关联，还与基肥的理化性质有关；二是羊粪是优质的基肥，可显著增加土壤中的有机质和各种营养元素含量；三是由于羊粪弥补了土壤中的CO2不足，提高CO2的利用率，促进矿物质元素的吸收与转化，有利于光合作用，促进甜高粱农艺性状的改善和糖分的积累。