播期与种植密度对青贮玉米生物产量及品质的影响

2024-01-10李曼，陈哲，郑磊

新疆农垦科技 2023年6期

李曼，陈哲，郑磊

（1.新疆维吾尔自治区种业发展中心，新疆乌鲁木齐 830006；2.新疆新锐恒丰农业科技有限公司）

为加快我国“粮改饲”政策推行，青贮玉米栽培需进行高产高效配套技术集成，以满足现代标准化、规模化反刍家畜养殖的需求。尤其对于南疆地区，其作为我国西部重要的枢纽，经济、政治地位尤为重要，但该地区存在耕地质量差、水资源短缺、农牧业生产水平低、饲草料供应短缺等问题，导致牛羊养殖规模不大、效益不高。家畜养殖业的发展很大程度上取决于饲草料的供应及饲草品质等因素，但南疆地区种植业中青贮玉米种植模式不完善，青贮玉米品种选择和栽培管理等均较为薄弱，种植盲目性较大。生产中经常存在忽略青贮玉米高产优质栽培技术的情况，出现播种过晚、密度过大、收获过早或过晚等问题，严重影响了青贮玉米种植业和养殖业的协同发展。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于喀什英吉沙县龙浦乡一村（N 38°57′，E 76°3′，海拔1 363 m），土质为黑土，pH值为7.8，有机质含量20.9 g/kg，碱解氮64.4 mg/kg，有效磷18.9 mg/kg，速效钾65 mg/kg。试验地地势平坦，耕性良好，排灌方便，前茬作物为玉米。

1.2 试验材料

选用青贮品种“强硕90”和“先玉1225”为试验材料。

1.3 试验设计

试验采用二因素裂区试验设计，播期为主区，种植密度为副区。根据喀什区域的气侯特征和实际生产情况，播期设置4月10日（A1）、4月20日（A2）、4月30日（A3）三个水平，种植密度设置7.5万株/hm2（B1）、8.25万株/hm2（B2）、9万株/hm2（B3）、9.75万株/hm2（B4）、10.5 万株/hm2（B5）5个水平，共15个处理，详见表1。设置3次重复，共45个小区，小区面积为22 m2。田间管理参照大田管理。

1.4 测定方法与指标

1.4.1 农艺性状及生物产量测定

收获前进行倒伏倒折率调查，计算倒伏倒折株数占小区总株数的比例。收获时随机选取连续10株测量其株高和穗位，取其平均值。待籽粒乳线至1/2时进行收获，测产面积12 m2，离地面20 cm处全株收获并立即称重。再从每个小区随机选取连续10株，全株粉碎，取1 kg样品105 ℃杀青2 h左右，再调至60 ℃烘至恒重，计算干鲜比并测算小区生物产量。留取干样进行饲用品质测定。

1.4.2 品质相关性状测定

粗蛋白质（CP）的含量采用半微量凯氏定氮法测定；酸性洗涤纤维（ADF）和中性洗涤纤维（NDF）含量利用纤维分析仪，采用滤袋法测定；粗脂肪含量利用索氏残留渣法测定。

1.4.3 数据分析

采用Excel 2010进行数据处理及图表制作，DPS 9.5软件进行差异显著性检验（LSD 法）。

2 结果与分析

2.1 不同处理对青贮玉米株高、穗位的影响

株高是影响青贮玉米生物产量以及抗倒伏能力的重要因素，株高、穗位比例也是评价玉米株型是否优劣的重要指标。

通过表2、图1可知，播期、种植密度对青贮玉米株高、穗位影响显著。播期对株高穗位的影响表现为，随着播期的推迟株高、穗位先增高后降低，两个品种均表现为在A2（4月20日）播期株高、穗位最高，强硕90株高344.4 cm，穗位176.7 cm，先玉1225株高340 cm，穗位166.6 cm。两个品种的株高在A1与A3播期差异极显著（P ＜0.01），两个品种的穗位在3个播期差异显著或极显著。

图1 不同种植密度株高和穗位的动态变化

表2 播期和种植密度对青贮玉米株高和穗位的影响

种植密度对株高、穗位的影响表现为随着密度的增加，株高表现出先增高后降低的趋势，株高则在该密度处理范围内表现为持续增加。两个品种均在B3水平（9万株/hm2）株高达到最高，强硕90为362.6 cm，先玉1225为358.9 cm，与其他水平差异显著或者极显著。播期和种植密度互作效应下，强硕90与先玉1225均在A2B3处理下株高最高，分别为364.0 cm和360.0 cm，与大部分处理差异显著。两个品种穗位均在A2B5处理达到最高，分别为191.3 cm和181.0 cm，与大部分处理差异显著或极显著。

2.2 不同处理对青贮玉米生物产量的影响

不同种植密度水平下，两个青贮玉米品种的生物产量差异达显著或者极显著，均在B3水平（9万株/hm2）产量最高，分别为29.0 t/hm2和28.0 t/hm2，与其他水平差异极显著（P ＜0.01）。播期对青贮生物产量的影响也达到显著或者极显著水平，两个品种在A2（4月20日）水平产量最高，强硕90差异达极显著水平（P ＜0.01），先玉1225达显著水平（P ＜0.05）（表3）。研究发现青贮玉米的生物产量随着播期的推迟和种植密度的增加表现出先增高后降低的趋势（图2、图3），说明适宜的播期与合理的种植密度是获得青贮高产的重要因素。

图2 不同播期下青贮玉米生物产量的动态变化

图3 不同密度下青贮生物产量的变化

表3 播期和种植密度对青贮玉米生物产量的影响

在播期、种植密度双因素互作效应下，两个品种均在A2B3（4月20日播种，种植密度9.0万株/hm2），强硕90的生物产量为30.1 t/hm2，先玉1225的生物产量为29.6 t/hm2（表4）。说明这两个品种在南疆最佳的播期为4月20日，最佳种植密度为9.0万株/hm2。

表4 播期和种植密度互作效应对青贮玉米生物产量的影响

2.3 不同处理对青贮玉米品质相关营养成分含量的影响

从表5可以看出，青贮玉米粗蛋白含量受播期（A因素）和种植密度（B因素）的影响显著或极显著，而互作效应对其影响不显著，种植密度对粗脂肪含量的影响达到极显著水平，而互作效应不明显。酸性洗涤纤维主要受品种本身影响，播期、种植密度对其影响不显著，种植密度对中性洗涤纤维影响显著。

表5 播期和种植密度对青贮玉米品质营养成分含量的影响

如表6所示，强硕90粗蛋白含量随着播期的推迟呈现先升高后降低的趋势，A1、A3水平间差异达极显著水平，随着种植密度的增加呈现持续降低趋势，且各水平间差异达显著或者极显著水平；粗脂肪含量总体表现出随着播期的推迟有降低趋势，但差异不明显，随着种植密度的增加，粗脂肪含量呈现先升高再降低趋势，在B3水平达到最大值为2.53%，与A1、A5差异显著或者极显著。播期与种植密度互作效应对粗脂肪含量影响显著，A2B3处理下达到最大值为2.58%；播期、种植密度及互作效应对酸性洗涤纤维含量影响不明显，种植密度对中性洗涤纤维影响显著，随着播期推迟、种植密度增加表现出先升高后降低的趋势。两个品种均在A3B3处理下达到酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维的最大值。

表6 双因素互作对青贮玉米品质相关性状的影响

受品种本身特性的影响，播期、种植密度及二者互作效应对两个品种营养成分的影响程度略有不同，但整体表现出相似的变化趋势。

3 讨论

3.1 播期和种植密度对青贮玉米生物产量的影响

播期不同，青贮玉米在各生长时期可利用的光热资源发生变化，从而影响光合作用及干物质积累。王琪等[1]研究认为，玉米的生长速率与温度密切相关，平均气温每升高1 ℃，营养生长速率提升5%，≥10 ℃年活动积温每增加100 ℃/d，玉米最大生物量和产量增加8%。高永刚等[9]研究认为，随着播期推迟叶片净光合速率先增加后降低，适期播种可提高玉米光合效率、促进干物质积累，显著增加玉米产量。袁慧敏[2]认为温度和水分是影响青贮玉米产量和品质的关键因素，播期和种植密度的改变导致青贮玉米生育期内温度和水分变化，从而影响到青贮玉米产量和品质。种植密度通过影响玉米单株个体发育从而影响群体产量[3]。王婷等[4]研究认为，低密度时青贮玉米个体生长良好，但个体数量少，对群体而言生物产量不高，而密度过大，个体发育影响严重，通过增加群体数量不足以弥补因个体发育不足带来的减产，导致群体生物产量也不高。只有合理的密植，才能使青贮玉米生物产量达到峰值。本研究结果显示，不同种植密度处理下，两个青贮品种的生物产量差异达显著或者极显著，均在B3水平（9万株/hm2）产量最高，分别为29.0 t/hm2和28.0 t/hm2，与其他处理差异极显著水平（P ＜0.01）。播期对青贮生物产量的影响也达到显著或者极显著水平，两个品种在A2（4月20日）水平下产量最高，强硕90差异达极显著水平（P ＜0.01），先玉1225达显著水平（P ＜0.05）。青贮玉米的生物产量随着种植密度的增加和播期的推迟表现出先增高后降低的趋势，与大部分学者研究结果一致。

3.2 播期和种植密度对青贮玉米品质的影响

Gonzalo等[5]认为种植密度对青贮玉米粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和淀粉含量影响不显著。朱永群等[6]研究认为，青贮玉米粗蛋白产量随着种植密度增加相应增加，进而饲用品质提高。王晓娟等［7］研究结果显示，青贮玉米酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量随种植密度的增加而升高，粗蛋白含量随着种植密度的增大而降低，总的来说，青贮玉米饲用品质随种植密度增加有所下降。孙继颖等［8］研究结果显示，当种植密度低时，随着种植密度增加青贮玉米全株粗蛋白含量增加，酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量降低，饲用品质提高；当种植密度达到一定阈值后，种植密度过高会致使青贮玉米饲用品质降低。

本研究结果显示，强硕90粗蛋白含量随着播期的推迟呈现先升高后降低的趋势，随着种植密度的增加呈现持续降低趋势且差异达显著或者极显著水平；粗脂肪含量总体表现出随着播期的推迟有降低趋势，但差异不明显，随着种植密度的增加，粗脂肪含量呈现先升高再降低趋势，B3水平下达到最大值，播期与种植密度互作效应对粗脂肪含量影响显著A2B3处理下达到最大值；播期、种植密度及互作效应对酸性洗涤纤维含量影响不明显；种植密度对中性洗涤纤维影响显著，随着播期推迟，种植密度增加表现出先升高后降低的趋势。受品种本身特性的影响，播期、种植密度及二者互作效应对两个品种营养成分的影响程度略有不同，但整体表现出相同的变化趋势，与大部分学者研究结果一致。