川西北高原不同种植密度对青贮玉米生物产量及部分农艺性状的影响

姚明久，崔阔澍，唐玮琦，石建忠，张瑞珍，马 涛，付如勇，程明军

(1.四川省草业技术研究推广中心，四川 成都 610041；2.西南民族大学青藏高原研究院，四川 成都 610041； 3.四川省农业技术推广总站，四川 成都 610041；4.四川农业大学玉米研究所，四川 成都 611130； 5.甘孜藏族自治州草原工作总站，四川 甘孜 626000；6.茂县畜牧兽医服务中心，四川 茂县 623200)

青贮玉米是一种优良的饲料玉米，可利用能量相当于普通籽实玉米的一半，产量却比普通玉米高4～5倍[1]，具有产草量高、营养价值丰富、适口性好、消化吸收率高等优点，经青贮发酵后可以最大限度保持饲料的营养物质，能够全年保存，四季供应，是牲畜养殖的重要饲料来源之一.为实现“十九大”提出的乡村振兴战略，推行“粮改饲”种植结构调整，变粮、经二元种植结构为粮、经、饲三元种植结构，在畜牧生产中增加青储玉米种植面积具有重要意义[2].

目前，四川地区青贮玉米的种植面积和产量正在快速增长，研究青贮玉米丰产栽培技术拥有广阔的前景[3].道孚县隶属四川省甘孜藏族自治州，地处青藏高原南缘，平均海拔3 245 m，是四川传统牧区之一，当地畜牧业是农牧民赖以生存的支柱产业，牲畜生产所需饲料几乎完全依赖于天然草场.由于天然草场生产力严重不足，牲畜生产所需饲草料缺乏，使得牲畜的产能严重下降，最终造成产奶量、产肉量以及毛产量下降，经济效益不高[4].同时由于自然灾害和过度放牧等因素的影响，导致草原退化，草场沙化日渐加剧，生态环境日益恶化，天然草场急需保护和恢复[5].因此，采用高产优质饲草提升人工饲草产量已成为道孚县畜牧业发展亟待解决的问题.

基于此，本研究通过在道孚县选择5个青贮玉米品种为试验材料，并设置不同的种植密度，对其农艺性状及产量进行综合评价，以期筛选出适合当地种植的优质青贮玉米品种及种植密度，为今后在道孚县大面积推广种植和利用提供理论依据.

1 材料与方法

1.1 试验材料

本试验材料选用青贮玉米品种5个，包括玉草3号、雅玉116号、雅玉158号、曲辰9号和仲玉1218号，各品种的详细信息见表1.

表1 试验材料来源

1.2 试验地概况

试验于2019年在四川省甘孜州道孚县乾宁种畜场进行，试验区地理位置N30°29′，E101°29′，海拔3 500 m；年均气温7.8 ℃，极端最高气温28.3 ℃，极端最低气温﹣25.6 ℃；年平均降水量为700 mm；历年平均无霜期113 d左右；全年日照时数约为2 300 h.试验区土壤类型为山地棕壤土，土壤肥力中等，土壤酸碱度呈中性.

1.3 试验设计与田间管理

试验设计采用完全随机区组设计.每品种设置三个处理密度，其中玉草3号有分蘖能力，种植密度为0.25 m×0.65 m、0.35 m×0.65 m、0.45 m×0.65 m；雅玉116号、雅玉158号、曲辰9号和仲玉1218号无分蘖能力，种植密度为0.15 m×0.85 m、0.15 m×0.75 m、0.25 m×0.65 m，每个种植密度设置3次重复，共计45个小区.每个小区面积为30 m2(5 m×6 m)，小区间隔1 m，走道宽1 m，保护行2 m.所有小区与当地农户施肥管理模式一致，其中尿素(N 48%)、过磷酸钙(P2O510%)和硫酸钾(K2O548%)作为基肥，尿素作为追肥.肥料的总用量为N 320 kg/hm2，P2O590 kg/hm2，K2O 90 kg/hm2，尿素在播种前基施总量的1/3，在拔节期(大喇叭口期)追施总量的2/3，磷肥和钾肥一次性作为基肥施用.

所有材料均于2019年4月15日播种，定期调查玉米的生育进程，适时灌溉、除草、杀虫，按时追肥.吐丝期测定农艺性状，蜡熟期收获测产.为避免管理措施造成的试验误差，所有管理措施(如定苗、浇水)均在当天完成.每个品种另外种植约20株留作生育期测定.

1.4 测定指标及测定方法

1.4.1 生育期测定

观察各供试青贮玉米品种的生育期并记录整理.

1.4.2 农艺性状测定

于2019年10月9日在各小区中间3行取代表性植株10株测定其株高、叶长、叶宽、茎粗和穗位高，并测定玉草3号分蘖数.其中，株高采取塔尺测定自然高度，叶长和叶宽测定玉米倒三叶，游标卡尺测定植株地上第3节中部茎茎粗，穗位高采取塔尺测定最高穗所在节的自然高度.

1.4.3 产量测定

于2019年11月14日对各小区青贮玉米进行测产，从地上部分6 cm处全株刈割，收获后立即称重，经计算得到各小区鲜重产量(t/hm2).

1.5 数据处理与分析

所有数据用Excel 2019进行初步整理，SPSS 22.0进行数据计算，one-way ANOVA进行单因素方差分析，Duncan法检验处理间的差异显著性，数据以“均值±标准差”表示.

2 结果与分析

2.1 不同玉米品种生育期比较分析

由表2可知，青贮玉米品种播期相同，但生育期中除出苗期以外的分蘖期、拔节期、抽雄期、吐丝期、蜡熟期、成熟期时间存在差异.试验材料出苗期均在5月1日；大部分试验品种拔节期在7月末，最晚的玉草3号分蘖期在8月9日，并于8月17日拔节；各试验品种抽雄期与吐丝期一致，均集中在8月中下旬，其中雅玉158号抽雄期与吐丝期最早，为8月18日，玉草3号抽雄期与吐丝期最晚，为8月31日；大部分试验品种蜡熟期集中在10月上中旬，其中雅玉116号蜡熟期最早，为10月2日，仲玉1218号蜡熟期最晚，为10月10日；大部分试验品种成熟期集中在10月中旬，其中雅玉116号成熟期最早，为10月16日，仲玉1218号成熟期最晚，为10月21日.所有品种只有玉草3号具有分蘖，并因品种特殊性，在高原种植不能正常结实，因此生育期无法统计.

表2 不同玉米品种生育期

2.2 不同品种和种植密度对青贮玉米农艺性状的影响

2.2.1 不同品种和种植密度对青贮玉米株高的影响

由图1可以知，不同种植密度下青贮玉米株高在(201.00±25.29) cm～(252.22±14.02) cm之间，前三名均为仲玉1218号，分别是0.15 m×0.75 m种植密度、0.25 m×0.65 m种植密度和0.15 m×0.85 m种植密度，最矮的是0.15 m×0.85 m种植密度的雅玉158号.

图1 不同种植密度下青贮玉米的株高

2.2.2 不同品种和种植密度对青贮玉米叶长的影响

由图2可以知，不同种植密度下青贮玉米叶长在(75.67±24.92) cm～(95.44±6.78) cm之间，前三名均为仲玉1218号，分别是0.15 m×0.75 m种植密度、0.15 m×0.85 m种植密度和0.25 m×0.65 m种植密度，最短的是0.45 m×0.65 m种植密度的玉草3号.

图2 不同种植密度下青贮玉米的叶长

2.2.3不同品种和种植密度对青贮玉米叶宽的影响

由图3可以知，不同种植密度下青贮玉米叶宽在(9.78±2.35) cm～(14.17±1.22) cm之间，前三名分别是0.25 m×0.65 m种植密度的曲辰9号、0.15 m×0.85 m种植密度的曲辰9号和0.15 m×0.75 m种植密度的雅玉158号，最窄的是0.25 m×0.65 m种植密度的玉草3号.

图3 不同种植密度下青贮玉米的叶宽

2.2.4 不同品种和种植密度对青贮玉米茎粗的影响

由图4可以知，不同种植密度下青贮玉米茎粗在(8.04±1.75) cm～(12.72±0.91) cm之间，前三名分别是0.25 m×0.65 m种植密度的曲辰9号、0.25 m×0.65 m种植密度的仲玉1218号和0.15 m×0.85 m种植密度的仲玉1218号，最细的是0.25 m×0.65 m种植密度的玉草3号.

图4 不同种植密度下青贮玉米的茎粗

2.2.5不同品种和种植密度对青贮玉米穗位高的影响

由图5可知，不同种植密度下青贮玉米穗位高在(169.89±23.43) cm～(225.00±10.68) cm之间，最高的为仲玉1218号，分别是0.15 m×0.75 m种植密度、0.25 m×0.65 m种植密度和0.15 m×0.85 m种植密度，最矮的是0.15 m×0.85 m种植密度的雅玉158号；

图5 不同种植密度下青贮玉米的穗位高

2.2.6 不同品种和种植密度对青贮玉米分蘖数的影响

所有的试验材料只有玉草3号具有分蘖能力，由图6可知，不同种植密度下玉草3号分蘖数在(4.11±2.15) cm～(6.44±4.59) cm之间，最多的是0.45 m×0.65 m种植密度，最少的是0.25 m×0.65 m种植密度，不同种植密度下玉草3号分蘖数无显著性差异.

2.3 不同品种和种植密度对青贮玉米全株产量的影响

由图7可知，不同种植密度下青贮玉米全株鲜重产量在(59.28±9.22) t/hm2～(77.81±1.00) t/hm2之间，前三名分别是0.35 m×0.65 m种植密度的玉草3号、0.45 m×0.65 m种植密度的玉草3号和0.15 m×0.85 m种植密度的曲辰9号，最低的是0.15 m×0.85 m种植密度的雅玉116号，但不同品种和种植密度对青贮玉米全株产量无显著影响(P>0.05)，不同种植密度下青贮玉米鲜重产量无显著性差异.

图7 不同种植密度下青贮玉米的产量

3讨论

3.1 川西北种植青贮玉米对于当地草牧业有重要意义

川西北高原地区土地平整，集中连片，适宜机械化种植收获，利用青贮玉米产量高，品质优的特性[6]，在川西北种植可为川西北畜牧业提供大量优质饲料，可满足缺草季节草食牲畜对饲草料的需求，缓解草原载畜压力.种植青贮玉米能够减少川西北草食牲畜补饲支出，挽回冬春季节饲草缺乏时因牲畜掉膘、死亡造成的经济损失.同时种植青贮玉米也能够促进标准化规模化养殖发展，推进畜牧业转型升级，集中统一的饲养管理使畜产品质量进一步提高，有助于提高农牧民收入.

3.2 川西北种植不同青贮玉米品种对于产量和性状的影响

由上述试验结果可知，各参试品种的农艺性状具有一定的差异.农艺性状和产量对于指导选育高产优质的青贮玉米品种具有重要意义[7-8].雷志刚等[9]和吴忠海等[10]研究均发现，青贮玉米的单位产量增加与青贮玉米的株高、叶长、穗位高、茎粗相关.潘蒙英健等[11]、郭莉等[12]和刘卓等[13]也有类似发现.本试验结果表明，仲玉1218号的农艺性状在各参试品种中综合表现较优，其中株高、叶长、茎粗和穗位高结果表现均较佳，叶宽也在试验青贮玉米品种中上水平，但全株产量较低，与上述研究存在一定差异.推测可能是由于试验区位于高海拔高寒地区，青贮玉米生长发育情况受独特气候条件影响，具体原因有待进一步探究.

3.3 播种密度对于青贮玉米产量和性状的影响

不同玉米品种都有最适种植密度，不仅受地理位置、生态环境和用途等因素的影响，也与栽培技术及品种耐密性相关，密度过高或过低都会影响玉米的最终产量[14-15].本研究中不同青贮玉米品种生物产量达到最大时的密度不相同，试验发现玉草3号、雅玉158号和仲玉1218号均随种植密度增加生物产量先增后降，雅玉116号随种植密度增加生物产量增加，曲辰9号随种植密度增加生物产量先降后增，表明本试验所设密度可能并未包含雅玉116号和曲辰9号的最适种植密度，有待扩大播种密度范围进一步探索.在试验设置的密度范围内，各参试玉米品种中0.35 m×0.65 m种植密度的玉草3号生物产量在试验青贮玉米品种中最高.

4 结论

本试验通过引进玉草3号、雅玉116号、雅玉158号、曲辰9号和仲玉1218号这5个青贮玉米品种在道孚县进行适种，通过测量供试品的农艺性状及产量，在道孚县种植玉草3号产量较高，可进一步的在高寒牧区推广种植.