不同模式配置对青贮用米豆复合体产量及玉米抗倒伏性能的影响研究

丁月强，张玉芹，杨恒山，张瑞富，李晓娜，吴宪法

（1.内蒙古民族大学农学院，内蒙古 通辽 028043；2.内蒙古通辽市农业技术推广中心，内蒙古 通辽 028000）

畜牧业作为内蒙古自治区重要经济支柱产业之一，对高品质、高产量饲草料有着迫切的需求［1］。随着国家“粮改饲”政策的大力推广［2］，内蒙古大力发展青贮型玉米种植，优化种植制度，不断提高青贮型玉米产量与品质［3］。但青贮玉米由于蛋白质含量较低，需要额外添加一些大豆豆粕等增加饲料中的蛋白质含量。富含蛋白质和维生素的整株大豆是一种很有发展前景的动物青绿饲料来源［4］，与禾本科作物混合青贮利于提高青贮饲料的营养价值和饲用价值［5］，青贮型米豆复合种植在内蒙古地区具有较大的应用价值。目前，籽粒型米豆复合种植研究较多且已大面积推广应用，但关于青贮型米豆复合种植研究鲜见报道。

米豆复合种植下，玉米靠减小株距保持单位面积株数，对水、光及肥等资源的争夺剧烈，进而增加倒伏风险［6-7］。前人研究表明，全球每年因倒伏导致玉米产量下降5%～20%［8］。倒伏对饲用型玉米后续发酵品质也有巨大影响［9］，饲用型玉米发生倒伏后沾染土壤，土壤中各种有害微生物、病菌等不利于饲用型玉米发酵与储存［10］。饲用型玉米倒伏后植株内部营养成分降低，倒伏严重影响玉米优质高产。笔者研究青贮型米豆复合种植不同行比配置对玉米茎秆穿刺强度、横折强度等的影响，探讨复合体中玉米抗倒伏能力，为青贮型米豆复合种植提供理论参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料与设计

试验以青贮型玉米品种金岭10（来源于内蒙古金岭青贮玉米种业有限公司）和大豆品种中黄38（来源于中国农业科学院作物科学研究所）为供试材料，于2022年在内蒙古自治区兴安盟科尔沁右翼前旗农牧业科学技术发展中心试验基地进行（46°05′N，122°14′E）。采用单因素随机区组试验，设置4种带状复合间作模式，分别为饲用型玉米-大豆2∶2模式（2+2）、饲用型玉米-大豆2∶3模式（2+3）、饲用型玉米-大豆4∶4模式（4+4）、饲用型玉米单作模式（CK）。见图1。

图1 米豆复合种植及单作种植模式Fig.1 The mode of forage maize-soybean complex and monoculture of maize

1.2 测定项目与方法

乳熟期各处理选择连续9株玉米测定株高、茎粗、穗位高、穿刺强度、横折强度。选择连续3株贴地割取，茎叶分离后将茎105 ℃杀青30 min，80 ℃烘干至恒质量，测定茎秆干质量。计算穗高系数和茎单位长度干质量。穗高系数=穗位高/株高；茎单位长度干质量=茎干质量/株高。

在饲用型玉米籽粒乳线达到1/2、大豆处于鼓粒期时，根据各带型配比从地面齐根处混合割取大豆和玉米，每个小区（玉米加大豆）取样面积为3.2 m2。收获后从所有收获植株中每小区随机选取3株玉米和10株大豆，分别称其鲜质量，105 ℃杀青30 min，80 ℃烘干至恒质量。分别称量玉米、大豆干质量，计算干鲜比；计算出理论产量。

茎秆穿刺强度：使用YYD-1型茎秆强度测定仪安装穿刺探头，将基部茎秆第3、4、5节分别置于YYD-1工作台上，穿刺探头对准茎节中部拉动拉杆，记录仪器峰值。茎秆穿刺强度测量面积为1 mm2。

茎秆横折强度：使用YYD-1型茎秆强度测定仪安装U型探头，将基部茎秆第3、4、5节分别置于YYD-1工作台上，U型探头对准茎节中部拉动拉杆，记录仪器峰值。茎秆弯折性能测量面积为0.5 cm2。

1.3 数据处理与分析

数据采用Microsoft Excel 2019 进行整理，采用DPS V7.05 统计软件进行统计分析，采用GraphPad Prism 9进行绘图。

2 结果与分析

2.1 不同模式配置下青贮用玉米茎秆农艺性状

株高过高会增加倒伏的风险，相对较低的穗位会增加植株抗倒伏能力。本研究中，茎粗、穗位高和茎单位长度干质量3个复合种植模式与CK差异均不显著，且复合种植模式间差异亦不显著；株高4+4模式显著低于2+3、2+2模式和CK，2+3、2+2模式与CK差异不显著；穗高系数2+2、2+3模式显著低于CK，4+4模式与2+2模式、2+3模式差异不显著。见表1。

表1 不同处理下玉米茎秆的农艺性状Tab.1 Agronomic characteristics of maize stalks under different treatments

2.2 不同模式配置下青贮型玉米第3、4、5节茎秆穿刺强度

不同带状复合体模式下青贮型玉米第3、4、5节茎秆强度见图2。

图2 米豆复合种植下青贮型玉米第3、4、5节茎秆强度Fig.2 Puncture strength of maize stems with 3rd，4th，and 5th under forage maize-soybean compound planting mode

由图2 可知，茎秆穿刺强度越强，玉米的抗倒伏能力越强［11］。第3 节茎秆穿刺强度表现为4+4＞2+3＞CK＞2+2，4+4显著高于其他模式，其中，4+4模式分别较2+2、2+3和CK高60.10%、35.68%、37.62%；2+2、2+3模式与CK差异不显著。第4节茎秆穿刺强度表现为4+4＞2+3＞CK＞2+2，4+4模式显著高于其他模式，4+4模式分别较2+2、2+3和CK高49.43%、28.01%、37.86%；2+2、2+3模式与CK差异不显著。第5节茎秆穿刺强度表现为4+4＞2+3＞CK＞2+2，4+4 模式显著高于2+3、2+2 模式和CK，4+4 模式分别较2+2、2+3模式和CK高37.03%、21.40%、28.91%；2+2、2+3模式与CK差异不显著。

2.3 不同模式配置下青贮型玉米第3、4、5节茎秆横折强度

第3节横折强度4+4、2+3、2+2模式与CK相比，差异均不显著；2+3模式显著高于2+2模式与4+4模式，分别高13.81%和13.63%。第4节横折强度2+3模式和4+4模式显著低于CK，分别低5.60%和6.93%，2+2 模式与其他模式间差异均不显著。第5 节横折强度4+4、2+3、2+2 模式均与CK 差异不显著；2+3模式横折强度显著高于2+2模式，与4+4模式差异不显著。见图3。

图3 米豆复合种植下青贮型玉米第3、4、5节横折强度Fig.3 Transverse bending strength of maize stems with 3rd，4th，and 5th under forage maize-soybean compound planting mode

2.4 不同模式配置下米豆复合体鲜草产量与干草产量

米豆复合体鲜质量表现为4+4＞2+2＞2+3＞CK；2+2、2+3 和4+4 显著高于CK，2+2 和4+4 显著高于2+3，2+2与4+4模式差异不显著，其中，2+2和4+4分别较CK高13.54%和13.53%。米豆复合体干质量表现为2+2＞4+4＞2+3＞CK；2+2、2+3和4+4显著高于CK，2+2和4+4显著高于2+3，2+2与4+4差异不显著，其中，2+2和4+4分别较CK高22.73%和22.44%。见图4。

图4 米豆复合种植下米豆复合体鲜质量与干质量Fig.4 Fresh weight and dry weight yield of forage maize-soybean complex under forage maize-soybean compound planting mode

3 讨论与结论

有研究表明，株高、茎粗、穗位系数与植株茎秆强度及抗倒伏性有关，株高和穗位系数与抗倒伏能力显著负相关，茎粗与抗倒伏能力显著正相关［12］。本研究结果表明，4+4 模式配置下株高显著降低，说明4+4模式有利于增加植株群体抗倒伏能力。第3、4、5节节间茎秆横折强度与穿刺强度，也是衡量植株抗倒伏能力的重要指标之一。第3、4、5节间茎秆横折强度与穿刺强度越高，植株抗倒伏水平则越高［13］。本研究结果显示，4+4模式配置第3、4、5节茎秆穿刺强度显著高于其他处理，植株茎秆的机械强度越大，茎秆的强度越大，植株的抗倒伏能力越强；2+2模式下植株茎秆穿刺强度均显著低于4+4处理，第3、4节横折强度显著低于2+3处理。产量方面，2+2和4+4模式干草产量和鲜草产量差异均不显著；从抗倒伏性来看，2+2处理各抗倒伏性状表现较差，而4+4处理带型布置紧密，各项抗倒伏性状表现最好，具有良好的抗倒伏能力，降低了倒伏发生的风险。