李慧明 平俊愛 張福耀 杜志宏 呂鑫 楊婷婷

摘要：為了研究種植密度和不同施肥水平對玉米產(chǎn)量的影響，采用二因素完全隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)置4個種植密度水平（6萬株/hm²、7.5萬株/hm²、9萬株/hm²和10.5萬株/hm²）和3個施肥水平（600、750、900 kg/hm²），研究了密度和施肥量對‘瑞德2號飼用玉米產(chǎn)量、粗蛋白（CP）、中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）等指標(biāo)的影響。結(jié)果表明：隨著密度的增加，單株鮮重和干重逐漸減小，而群體鮮物質(zhì)和干物質(zhì)產(chǎn)量呈先上升后下降的趨勢；粗蛋白含量的增加同鮮重、干重相似，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量表現(xiàn)為逐漸增加。種植密度與施用復(fù)合肥的互作效應(yīng)明顯，種植密度9萬株/hm²，施肥量為900kg/hm²時獲得最高干物質(zhì)、鮮物質(zhì)產(chǎn)量，其粗蛋白含量也為較高。

關(guān)鍵詞：密度；復(fù)合肥；‘瑞德2號；產(chǎn)量；品質(zhì)

中圖分類號：S513

文獻標(biāo)志碼：A

論文編號：2014-0723

0引言

長期以來，中國玉米的主要研究方向是以高產(chǎn)為主攻目標(biāo)，導(dǎo)致玉米飼用品質(zhì)無法保證。再者中國地域間氣候、土壤、降水差異較大，以及對玉米品質(zhì)的研究起步較晚，使得中國玉米飼用品質(zhì)總體水平與發(fā)達國家相比存在明顯的差距。飼用玉米具有產(chǎn)量高、適口性好，營養(yǎng)成分易于吸收，保存時間長，調(diào)制方法和設(shè)備簡單，易于機械化栽培等特點，對于解決中國糧食供需矛盾，提高中國畜牧產(chǎn)品與開發(fā)具有深遠的意義。近年來草食畜牧業(yè)尤其是奶牛業(yè)發(fā)展迅速，飼料供給及規(guī)模化養(yǎng)殖場的畜禽糞便污染問題，已經(jīng)成為各地草食畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展的重要制約因素。

作物的正常生長發(fā)育離不開養(yǎng)分，適宜的養(yǎng)分條件是保證作物產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵。然而，土壤中的養(yǎng)分特別是氮、磷、鉀等大量營養(yǎng)元素往往不能滿足作物高產(chǎn)的要求。據(jù)調(diào)查，中國幾乎所有土壤都缺N，74%的土壤缺磷，23%的土壤缺鉀。因此，施肥便成為作物增產(chǎn)的重要途徑之一。不同牧草的需肥規(guī)律不同，如禾本科牧草沒有固氮能力，其生長發(fā)育所需的氮素完全依靠其根系從土壤中吸收，雖然對氮、磷、鉀及其他元素都同樣需要，但對氮肥的需要更為迫切，對施用氮肥的反應(yīng)更為敏感。而豆科牧草可以利用與其共生的根瘤菌固定空氣中的氮素，所以對氮肥的反應(yīng)不如禾本科牧草敏感，而對磷、鉀、鈣等養(yǎng)分則更為敏感。周懷平等研究表明氮素是影響飼用高粱植株地上部分生物產(chǎn)量的首要養(yǎng)分因素，其次為磷素，第三是鉀素。施用氮肥還可改善牧草的品質(zhì)，使其質(zhì)嫩、葉片多、蛋白質(zhì)含量高、適口性好。池銀花等研究表明追施氮肥能顯著提高黑麥草莖葉中粗蛋白含量，且隨氮肥用量的增加而遞增。

目前，青貯玉米是世界諸多國家用于畜牧業(yè)最主要的飼料。但是在長江中下游地區(qū)，由于土質(zhì)粘重，地下水位高，耕層薄，青貯玉米的生長和產(chǎn)量均遜于北方；而且春玉米經(jīng)常會遭到粗縮病的危害，有時甚至絕收。飼用玉米是一種優(yōu)質(zhì)的飼用作物，與玉米相比，不僅具有多年生牧草的再生性，還具有產(chǎn)量高和抗病、抗旱、耐濕性強等優(yōu)點，既可青飼，又可用來青貯或調(diào)制成干草，是一種優(yōu)質(zhì)飼草。為此，筆者通過不同種植密度與復(fù)合肥施用量對‘瑞德2號品種的鮮重、干重產(chǎn)量和粗蛋白、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的影響進行了分析，以期達到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的栽培目的。

1材料方法

1.1試驗材料

供試品種為飼用型玉米‘瑞德2號。試驗于2009-2010年在山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高梁研究所修文試驗基地實施，供試土壤為黃土母質(zhì)上發(fā)育而成的石灰性褐土，0-20cm土層相關(guān)理化指標(biāo)為：有機質(zhì)11.3%，速效氮56.2.8mg/kg，速效磷12.8mg/kg，速效鉀88.9mg/kg，pH7.6。

1.2試驗設(shè)計

試驗為二因素完全隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)有密度和肥料2個因素。4個密度處理：6萬株/hm²、7.5萬株/hm²、9萬株/hm²和10.5萬株/hm²；3個復(fù)合肥（N25%，P₂O⁵10%，K₂0 10%）施用量處理：600kg/hm²、750kg/hm²和900kg/hm²，均為底肥一次性施入。小區(qū)面積為2.6m×15m=39m²，3次重復(fù)，每小區(qū)種6行，2009年播種時間為5月5日，2010年播種時間為5月8日，均在3葉期間苗，5葉期定苗，中耕除草、治蟲、澆水等管理同大田。9月28日收獲。

1.3測定項目與方法

于1/2乳線期在各小區(qū)隨機選取10株，測定單株的鮮重和干重。用凱氏定氮法測粗蛋白（CP）、范氏分析法測中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）。

1.4數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 19.0軟件進行兩因素方差分析，采用Duncan法進行多重比較，顯著水平選定在0.05。

2結(jié)果與分析

2.1復(fù)合肥和種植密度對‘瑞德2號玉米鮮重和干重產(chǎn)量的影響

2.1.1對玉米鮮重的影響 由表1可知，單株鮮重隨著玉米種植密度的增加而降低。鮮重產(chǎn)量隨密度的增加呈先上升后下降的趨勢，在密度為7.5萬株/hm²時比6萬株/hm²增加15.65%，差異顯著（P<0.05），在密度為9萬株/hm²時，鮮重產(chǎn)量達到最大值，為101570.10kg/hm²，而密度為10.5萬株/hm²的產(chǎn)量反比9萬株/hm²有所下降。復(fù)合肥處理對玉米產(chǎn)量有顯著的影響，極大地提高了玉米單株的鮮重產(chǎn)量。復(fù)合肥為900kg/hm²時鮮重產(chǎn)量最大。密度與復(fù)合肥之間的互作效果也很明顯，在密度為9萬株/hm²，復(fù)合肥為900kg/hm²時，鮮重產(chǎn)量達到最大值為101570.10kg/hm²。

2.1.2對玉米干重的影響 由表2分析看出，單株干物質(zhì)的積累直接影響著最終的產(chǎn)量水平。從不同密度來看，單株干物質(zhì)積累隨著密度的增加而呈降低的趨勢。其中以7.5萬株/hm²-9萬株/hm²之間下降幅度最大為70.31g/株，顯著低于其他水平（P<0.05），其次是9萬株/hm²-10.5萬株/hm²。密度在9萬株/hm²以內(nèi)時，干物質(zhì)積累隨著密度的增加而增加，當(dāng)密度達到10.5萬株/hm²時干物質(zhì)積累比6萬株/hm²減少443.12kg/hm²，達到了顯著水平。

復(fù)合肥的施用對干物質(zhì)的積累具有顯著影響。由表2可以看出，隨著施肥的增加，干物質(zhì)的積累也在不斷的增加，750kg/hm²和900kg/hm²比600kg/hm²單株干物質(zhì)積累分別增加25.73g/株和62.29g/株。種植密度和施復(fù)合肥的交互效應(yīng)對干物質(zhì)產(chǎn)量的變化有較大影響。在900kg/hm²施肥下，密度為6萬株/hm²時單株干物質(zhì)最大，顯著地高于其他處理，在900kg/hm²施肥下，密度為7.5萬株/hm²時干物質(zhì)增長最快；10.5萬株/hm²下降幅度較大；在密度9萬株/hm²時，雖然單株積累不大，但由于群體密度高使得干物質(zhì)達到最大值。

2.2不同復(fù)合肥施用量、密度對‘瑞德2號粗蛋白、酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維的影響

從營養(yǎng)價值來看，粗蛋白是家畜必不可少營養(yǎng)物質(zhì)，由純蛋白質(zhì)和非蛋白質(zhì)含氮化合物組成，表示滿足動物蛋白質(zhì)需求能力，含量越高，營養(yǎng)品質(zhì)越好。酸性洗滌纖維含量的高低直接影響家畜采食率，含量高，則適口性差。中性洗滌纖維含量則影響家畜消化率，其含量與養(yǎng)分消化率呈負相關(guān)。

2.2.1對粗蛋白含量的影響 表3可以看出，玉米粗蛋白含量隨著密度的增加而減少，各密度處理間達到極顯著水平。在密度為6萬株/hm²時粗蛋白含量最大為8.98%；密度為9萬株/hm²和10.5萬株/hm²時下降幅度較大。粗蛋白產(chǎn)量在密度為7.5萬株/hm²以下時，隨密度增加粗蛋白呈增加的趨勢，而超出7.5萬株/hm²時粗蛋白產(chǎn)量呈直線下降。不同播種密度下，粗蛋白含量隨著復(fù)合肥施用的增加而增加，各肥料處理之間達到極顯著水平，在6萬株/hm²密度下，粗蛋白含量在施肥900kg/hm²時最大，比600kg/hm²使用量增加37.78%。

種植密度和施用復(fù)合肥的互作效應(yīng)對粗蛋白的影響也較大。在施肥為900kg/hm²時，雖然密度為6萬株/hm²的粗蛋白含量較大，但是密度為7.5萬株/hm²時，由于群體密度較大，而使粗蛋白產(chǎn)量達到最大值為2674.27kg/hm²。在密度為10.5萬株/hm²時，盡管植株群體密度較大，各肥料梯度處理之間粗蛋白產(chǎn)量仍低于各密度處理，以600kg/hm²粗蛋白產(chǎn)量最低。

2.2.2對酸性洗滌纖維的影響 從表4可以看出，隨著密度的增加酸性洗滌纖維的含量也不斷增加，且增加的幅度逐漸增大，分別為10.05%、15.13%、19.26%。酸性洗滌纖維的產(chǎn)量也隨密度的增加而呈上升的趨勢，且不同密度之間的差異達到極顯著水平。酸性洗滌纖維含量隨著復(fù)合肥料施用的增加而呈現(xiàn)遞減的趨勢。在施肥900kg/hm²和750kg/hm²下，酸性洗滌纖維產(chǎn)量比施肥600kg/hm²分別減少6.77%和3.39%。

種植密度與施用復(fù)合肥的交互作用較明顯。密度為6萬株/hm²時，施肥900kg/hm²時酸性洗滌纖維含量和產(chǎn)量低于其他處理；密度為7.5萬株/hm²，施肥600kg/hm²與密度為9萬株/hm²，施肥900kg/hm²的酸性洗滌纖維含量和產(chǎn)量差異不大，與最大值有較大差異。

2.2.3對中性洗滌纖維的影響 從表5可以看出，中性洗滌纖維含量也隨著密度的增加而增加，各密度處理間的差異達到極顯著水平，其中密度為10.5萬株/hm²比6萬株/hm²時增加21.30%，遠遠的大于其他處理。中性洗滌纖維含量在密度為7.5萬株/hm²和9萬株/hm²時，差異不顯著，在10.5萬株/hm²時，鮮重產(chǎn)量最大為11351.85kg/hm²，在6萬株/hm²時，鮮重產(chǎn)量最小為9165.43kg/hm²；比最大值降低2186.42kg/hm²。中性洗滌纖維含量和產(chǎn)量隨施肥的增加而降低，各肥料處理之間的差異都達到極顯著水平。在施肥為600kg/hm²的中性洗滌纖維含量和產(chǎn)量分別比900kg/hm²時降低28.71%和12.96%。

3結(jié)論與討論

青貯玉米是用來作為動物飼料的，產(chǎn)量高低、品質(zhì)好差是來衡量青貯玉米品種能否在生產(chǎn)中應(yīng)用。青貯玉米生產(chǎn)的目的是以較少的投入獲得最高的產(chǎn)量和優(yōu)良的品質(zhì)，因此，青貯玉米育種和配套栽培技術(shù)是眾多農(nóng)業(yè)科研單位的重點研究對象，也開展了青貯玉米育種和配套栽培技術(shù)的研究工作，在育成高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的‘瑞德1號和‘瑞德2號的基礎(chǔ)上，重點對‘瑞德2號進行了密度和施肥量的研究，為青貯玉米生產(chǎn)促進中國畜牧業(yè)的健康穩(wěn)定發(fā)展提供優(yōu)良品種和配套的栽培技術(shù)的提供依據(jù)，是非常必要的。青貯玉米‘瑞德2號密度的不同，產(chǎn)量和品質(zhì)有較大的差距，施肥量的不同同樣產(chǎn)量和品質(zhì)有較大的差距，2個因素的交互作用對瑞德2號的產(chǎn)量和品質(zhì)有個平衡點，不僅產(chǎn)量高品質(zhì)又好，根據(jù)本研究的結(jié)果得出的結(jié)論是種植密度9萬株/hm²，施肥量為900kg/hm²時獲得最高干物質(zhì)、鮮物質(zhì)產(chǎn)量，其粗蛋白含量也為較高。

3.1種植密度對產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

種植密度對玉米單株產(chǎn)量、群體產(chǎn)量、粗蛋白及酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維的數(shù)量關(guān)系：隨著種植密度的增加，玉米單株鮮重和干重逐漸減小，而群體鮮物質(zhì)和干物質(zhì)產(chǎn)量呈先上升后下降的趨勢，在密度為9萬株/hm²時，鮮重產(chǎn)量達到最大值，密度在9萬株/hm²以內(nèi)時，干物質(zhì)積累隨著密度的增加而增加；玉米粗蛋白含量隨著密度的增加而減少，密度處理間達到極顯著水平；中性洗滌纖維含量隨種植密度升高而略有增加；酸性洗滌纖維的含量也隨密度的增加而呈上升的趨勢，不同密度之間的差異達到極顯著水平。

3.2施肥量對產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

施肥量對產(chǎn)量、粗蛋白及酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維的數(shù)量關(guān)系：隨著施肥的增加，鮮重和干物質(zhì)的積累也在不斷的增加；粗蛋白含量隨著復(fù)合肥施用量的增加而增加；酸性洗滌纖維含量隨著復(fù)合肥料施用量的增加而呈現(xiàn)遞減的趨勢；中性洗滌纖維含量和產(chǎn)量隨施肥的增加而降低，肥料處理之間的差異都達到極顯著水平。

3.3種植密度和施肥量的互作效應(yīng)對產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

種植密度和施用復(fù)合肥的互作效應(yīng)對粗蛋白的影響也較大，密度為7.5萬株/hm²時，由于群體密度較大，而使粗蛋白產(chǎn)量達到最大值為2674.27kg/hm²；對酸性洗滌纖維含量較明顯。密度為6萬株/hm²時，施肥900kg/hm²時酸性洗滌纖維含量和產(chǎn)量低于其他處理；密度為7.5萬株/hm²，施肥600kg/hm²與密度為9萬株/hm²，施肥900kg/hm²的酸性洗滌纖維含量和產(chǎn)量差異不大，與最大值有較大差異。

3.4耐旱性品種的選擇

通過研究表明，隨著種植密度的增加，玉米單株鮮重和干重逐漸減小，而群體鮮物質(zhì)和干物質(zhì)產(chǎn)量呈先上升后下降的趨勢；粗蛋白含量的增加同鮮重、干重相似，中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量隨種植密度升高而略有增加；播種密度與酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維生產(chǎn)量呈負相關(guān)。種植密度9萬株/hm²，施肥量為900kg/hm²時獲得最高干物質(zhì)、鮮物質(zhì)產(chǎn)量，其粗蛋白含量也為較高。作物合理密植是合理利用生長空間與種群競爭規(guī)律，達到高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的目的，密度過稀，雖單株生長健壯，但群體數(shù)量不足產(chǎn)量不高；密度過密，群體郁閉光照不足產(chǎn)量下降。因此在今后指導(dǎo)生產(chǎn)時，青貯玉米的種植密度一般為9萬株/hm²左右，施肥量為900kg/hm²左右，這樣才能發(fā)揮青貯玉米的優(yōu)勢，才能保證農(nóng)民朋友的最大效益。