范曉慶，趙心月，王鈺文，張靚瑤，袁進成，劉穎慧，甕巧云

（河北北方學院農(nóng)林科技學院，河北 張家口 075000）

冀西北壩上地區(qū)是河北省重要的畜牧發(fā)展區(qū)域[1]，畜牧業(yè)一直是冀西北農(nóng)牧交錯區(qū)的主導產(chǎn)業(yè)與優(yōu)勢產(chǎn)業(yè)[2-3]。隨著糧改飼和農(nóng)業(yè)供給側(cè)結(jié)構(gòu)改革政策實施，我國種植業(yè)由糧-經(jīng)-飼三元種植結(jié)構(gòu)逐步向糧-經(jīng)-飼-草的四元種植結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變，我國草牧業(yè)得以快速發(fā)展[4]。青貯玉米具有營養(yǎng)豐富、干物質(zhì)含量高、木質(zhì)素含量低等優(yōu)點，享有“飼料之王”的美譽[5-6]。青貯玉米作為重要飼草之一，可以緩解牧區(qū)飼料短缺的問題，是農(nóng)牧交錯地區(qū)冬春飼料的有力保障[7-10]。因此，為響應(yīng)國家糧改飼戰(zhàn)略、促進種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，創(chuàng)新青貯玉米高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)栽培技術(shù)是亟需解決的關(guān)鍵問題。

間作是指將生長期相同或相近的不同物種的作物，按一定的帶行比種在同一塊田地里的種植方式[11]。青貯玉米與其他作物進行間作∕套作可提高其產(chǎn)量和品質(zhì)[12-14]。董志曉等[12]將青貯玉米德美亞1號分別與不同密度的潤高拉巴豆進行間作，混合飼草產(chǎn)量、粗蛋白含量、粗脂肪含量、體外消化率和干鮮比等指標高于玉米單播處理。青貯玉米間作苜蓿和混作白三葉草能提高減氮條件下氮素的利用效率，在減氮20%條件下，青貯玉米產(chǎn)量不會顯著降低[13]。陳愛國等[14]將2 個野生大豆品種與青貯玉米進行混播栽培，發(fā)現(xiàn)2 個野生大豆品種與青貯玉米混播可分別較青貯玉米單播顯著提高飼草產(chǎn)量15.34%、16.53%；混播可顯著提高飼草粗蛋白含量，分別較青貯玉米單播提高17.51%、23.52%。飼用油菜是一種優(yōu)質(zhì)青飼料資源，具有高蛋白、高脂肪、低纖維和較高鈣含量的特點[15-16]。目前，關(guān)于玉米與油菜間作的研究很少，且關(guān)注于土壤資源利用方面[17]，尚未見青貯玉米與油菜間作對飼草作物產(chǎn)量和品質(zhì)影響的報道。為此，以早熟青貯玉米德美亞1 號和飼用油菜華雜62 號為材料，在冀西北地區(qū)研究不同種植模式、收獲時期、混貯比例對青貯玉米和飼用油菜產(chǎn)量和品質(zhì)的影響，以期創(chuàng)新、集成具有地區(qū)適應(yīng)性、高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的青貯玉米栽培技術(shù)。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況及試驗材料

試驗于2020—2021 年在中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所沽源試驗基地（41.8°E、115.7°N）進行，該地海拔1 412 m，全年降水量約400 mm，年平均氣溫2.2 ℃，無霜期117 d。試驗地力水平較高，肥力中等偏上，土壤質(zhì)地為栗鈣土。

供試青貯玉米品種為德美亞1 號，飼用油菜品種為華雜62號，均由中國農(nóng)業(yè)科學院作物科學研究所提供。

1.2 試驗設(shè)計

試驗采用裂區(qū)試驗設(shè)計，以間作比例為主區(qū)，收獲時期為裂區(qū)，混貯比例為再裂區(qū)。間作比例：青貯玉米單作（Ⅰ）；飼用油菜單作（Ⅱ）；青貯玉米與飼用油菜2∶4 間作（Ⅲ），即種植2 行青貯玉米、4行飼用油菜，青貯玉米行距0.6 m、株距0.22 m，飼用油菜行距0.4 m，青貯玉米與飼用油菜間距0.4 m，一個間作帶寬2.6 m；青貯玉米與飼用油菜2∶2 間作（Ⅳ），即種植2 行青貯玉米、2 行飼用油菜，株行距同上，一個間作帶寬1.8 m。單作作物都是等行距種植，株行距與間作相同。栽培密度：青貯玉米8.25萬株∕hm2，飼用油菜15 萬株∕hm2。設(shè)置4 個收獲時期：8 月20 日（A1）、8 月30 日（A2）、9 月10 日（A3）、9月16 日（A4）。小區(qū)面積30 m2，每個處理重復3次。同時，間作種植再設(shè)置3 個不同混貯比例，分別為青貯玉米與飼用油菜1∶1 混貯（B1）、1∶2 混貯（B2）、2∶1混貯（B3）。

1.3 測定項目及方法

1.3.1 農(nóng)藝性狀 在青貯玉米拔節(jié)期（Elongation stage，ES）、開花期（Flowering stage，F(xiàn)S）、灌漿期（Grouting stage，GS）、灌漿中期（Middle of grouting stage，MGS）、灌漿后期（Late stage of grouting，LGS）、乳熟期（Milk stage，MS），采用五點取樣法，每點取3株，測量株高、莖粗、單株鮮質(zhì)量、葉面積，并計算葉面積指數(shù)和光合勢。其中，葉面積=葉長×葉寬×0.75（0.75 為校正系數(shù)，未全展開葉的校正系數(shù)為0.5），葉面積指數(shù)=土地上的葉面積∕土地面積；光合勢為青貯玉米生育期間的葉面積與該生育期內(nèi)日數(shù)的乘積，光合勢=（前次葉面積+后次葉面積）∕2×間隔天數(shù)。

在飼用油菜蕾薹期（Budding stage，BS）、開花期、終花期（Ending Flowering stage，EFS）、綠熟期（Green ripe stage，GRS）、成熟期（Maturation period，MP）進行取樣，每點取3株，測量株高、單株鮮質(zhì)量。1.3.2 SPAD 值 在青貯玉米開花期，利用SPAD-502葉綠素含量測定儀測定植株穗位葉SPAD值，每片葉測9個點，取平均值。

1.3.3 產(chǎn)量 分別在4 個收獲時期取樣，每個小區(qū)去掉兩側(cè)邊行和每行兩端各5 株后，取1 m×1 m 的植株，刈割地上部分，在105 ℃烘箱內(nèi)烘30 min，80 ℃烘干至恒質(zhì)量，折算產(chǎn)量。

1.3.4 各器官鮮質(zhì)量和含水量 分別在4個收獲期隨機取樣，測定青貯玉米單株葉、莖、雌穗鮮質(zhì)量和飼用油菜莖、莢果鮮質(zhì)量；同時，測定青貯玉米和飼用油菜含水量，含水量=［（鮮質(zhì)量-干質(zhì)量）／鮮質(zhì)量］×100%。

1.3.5 品質(zhì) 收獲期，隨機取樣，105 ℃烘箱內(nèi)烘30 min，80 ℃烘干至恒質(zhì)量，按不同比例混合均勻后用微型粉碎機粉碎，用孔徑0.18～0.42 mm 篩網(wǎng)過篩，過篩后將樣品送至內(nèi)蒙古烏蘭察布市易馬農(nóng)牧科技有限公司進行營養(yǎng)品質(zhì)測定。測定指標包括粗蛋白、脂肪、淀粉、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、總可消化養(yǎng)分含量等。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010 進行數(shù)據(jù)整理及繪圖，利用SPSS 25.0 軟件采用LSD法對試驗數(shù)據(jù)進行差異顯著性檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 間作比例對青貯玉米和飼用油菜農(nóng)藝性狀的影響

青貯玉米從播種期到乳熟期需要128 d；飼用油菜作為青貯飼料時，應(yīng)在綠熟期收獲，從播種期到綠熟期需要113 d，從播種期到成熟期需要132 d（圖1A—B）。2種作物不同間作比例間生育進程與單作下生育進程基本一致。飼用油菜比青貯玉米出苗時間早5 d，青貯玉米前期生長較慢，拔節(jié)期—開花期需要23 d，而飼用油菜蕾薹期—開花期只需要6 d。飼用油菜開花期較長，持續(xù)近50 d。

圖1 不同間作比例下青貯玉米（A）和飼用油菜（B）生育進程Fig.1 Growth process of silage maize（A）and forage rape（B）under different intercropping ratios

間作對青貯玉米各生育時期株高、莖粗、單株鮮質(zhì)量等影響顯著（表1）。對于青貯玉米株高，Ⅰ處理在灌漿中期達到最大值，為257.17 cm，Ⅲ、Ⅳ處理均在開花期達到最大值，分別為223.83、244.44 cm。除拔節(jié)期株高Ⅲ、Ⅳ處理顯著高于Ⅰ處理外，總體上，其他時期株高均表現(xiàn)為Ⅲ、Ⅳ處理顯著低于Ⅰ處理，Ⅲ、Ⅳ處理間差異不顯著。對于青貯玉米莖粗，除開花期、灌漿期3個處理間差異不顯著外，總體上，其他時期均表現(xiàn)為Ⅲ、Ⅳ處理顯著低于Ⅰ處理，Ⅲ、Ⅳ處理間差異不顯著。對于青貯玉米單株鮮質(zhì)量，除拔節(jié)期3個處理間差異不顯著外，總體上，其他時期均表現(xiàn)為Ⅲ、Ⅳ處理顯著低于Ⅰ處理，Ⅲ處理高于Ⅳ處理。

表1 不同間作比例下青貯玉米農(nóng)藝性狀Tab.1 The agronomic characters of silage maize under different intercropping ratios

間作對飼用油菜各生育時期株高、單株鮮質(zhì)量的影響不顯著（表2）。除Ⅳ處理外，其他不同處理株高、單株鮮質(zhì)量均在開花期達到最高值。其中，Ⅲ處理株高最高，為160.22 cm；Ⅲ處理單株鮮質(zhì)量最大，值為591.36 g。

表2 不同間作比例下飼用油菜農(nóng)藝性狀Tab.2 The agronomic characters of forage rape under different intercropping ratios

2.2 間作比例對青貯玉米葉面積指數(shù)、光合勢及SPAD值的影響

隨著生育進程的推進，不同處理青貯玉米葉面積指數(shù)均呈先迅速升高后緩慢下降并趨于平穩(wěn)的趨勢，在開花期達到峰值（圖2A）。其中，Ⅳ處理開花期葉面積指數(shù)為4.37，比Ⅰ處理高10.00%；Ⅲ處理開花期葉面積指數(shù)為4.07，比Ⅰ處理高2.01%。隨著生育進程的推進，不同間作處理間青貯玉米光合勢差異不明顯（圖2B）。隨著生育進程的推進，光合勢呈先上升后下降再上升再下降的趨勢，均在開花期—灌漿期達到最大值。在開花期—灌漿期，Ⅳ處理光合勢最大，為11.7 m2·d，比Ⅲ處理高2.27%，比Ⅰ處理高3.72%；Ⅲ處理光合勢比Ⅰ處理高1.42%。除開花期—灌漿期外，其他各時期Ⅰ處理光合勢均高于Ⅲ、Ⅳ處理。

圖2 不同間作比例下青貯玉米葉面積指數(shù)（A）和光合勢（B）Fig.2 The leaf area index（A）and photosynthetic potential（B）of silage maize under different intercropping ratios

青貯玉米開花期穗位葉SPAD 值在不同處理間存在顯著差異（圖3）。Ⅰ處理開花期穗位葉SPAD值最高，為60.13，較Ⅲ、Ⅳ處理分別顯著提高43.82%、69.09%；Ⅲ處理開花期穗位葉SPAD 值為41.81，較Ⅳ處理顯著提高17.58%。

圖3 不同間作比例下青貯玉米開花期穗位葉SPAD值Fig.3 The SPAD value of ear leaf at flowering stage of silage maize under different intercropping ratios

2.3 間作比例和收獲時期對青貯玉米和飼用油菜各器官鮮質(zhì)量的影響

由表3可知，不同處理間，青貯玉米單株葉鮮質(zhì)量、單株莖鮮質(zhì)量、單株雌穗鮮質(zhì)量差異顯著。其中，Ⅰ處理單株葉鮮質(zhì)量、單株莖鮮質(zhì)量、單株雌穗鮮質(zhì)量均為最大，分別為29.37、58.31、87.14 g；其次為Ⅲ處理。青貯玉米單株葉鮮質(zhì)量、單株莖鮮質(zhì)量、單株雌穗鮮質(zhì)量總體上均隨著收獲時期的推遲而升高。在A1 時期收獲，青貯玉米單株葉鮮質(zhì)量、單株莖鮮質(zhì)量、單株雌穗鮮質(zhì)量均為最低，顯著低于其他時期。在A4 時期收獲，青貯玉米單株葉鮮質(zhì)量、單株莖鮮質(zhì)量、單株雌穗鮮質(zhì)量均為最大，分別為25.05、58.16、86.67 g，其中單株莖鮮質(zhì)量、單株雌穗鮮質(zhì)量均顯著高于其他收獲時期；A3 時期次之。

表3 不同間作比例、收獲時期下青貯玉米和飼用油菜各器官鮮質(zhì)量Tab.3 Fresh weight of various organs of silage corn and forage rape under different intercropping ratios and harvest time

由表3可知，不同處理間，飼用油菜單株莖鮮質(zhì)量表現(xiàn)為Ⅱ處理（35.98 g）顯著低于其他處理，較Ⅲ、Ⅳ處理分別降低14.6%、11.8%；單株莢果鮮質(zhì)量表現(xiàn)為Ⅲ處理（59.87 g）顯著高于其他處理，Ⅱ、Ⅳ處理間差異不顯著。飼用油菜單株莖鮮質(zhì)量、單株莢果鮮質(zhì)量總體上均隨著收獲時期的推遲先升高后降低。在A1 時期收獲，飼用油菜單株莖鮮質(zhì)量顯著低于其他收獲時期，較A2、A3、A4 時期分別降低5.9%、23.6%、5.8%；在A3 時期收獲，飼用油菜單株莖鮮質(zhì)量最大。對于單株莢果鮮質(zhì)量，A1時期收獲顯著低于A3、A4時期，與A2時期差異不顯著；A3時期收獲最高，為72.05 g，顯著高于其他收獲時期。

2.4 間作比例和收獲時期對青貯玉米和飼用油菜產(chǎn)量的影響

由圖4可知，隨著收獲時期的推遲，飼用油菜單作處理產(chǎn)量呈現(xiàn)先上升后下降的趨勢，在A3 時期收獲最高，為11.24 t∕hm2。飼用油菜單作處理產(chǎn)量均顯著低于間作處理總產(chǎn)量，Ⅲ處理總產(chǎn)量最高，Ⅳ處理次之。不同收獲時期，青貯玉米單作處理產(chǎn)量呈增加趨勢，顯著高于間作處理總產(chǎn)量。在A4時期收獲玉米產(chǎn)量最高，為28.27 t∕hm2，4 個收獲時期平均產(chǎn)量為20.75 t∕hm2；其他間作處理總產(chǎn)量均隨收獲時期推遲呈增加趨勢，以A4 時期收獲最高，A3時期次之，兩者差異較小。

圖4 間作比例和收獲時期對青貯玉米和飼用油菜產(chǎn)量的影響Fig.4 Effects of intercropping ratios and harvest time on yield of silage maize and forage rape

2.5 收獲時期和混貯比例對青貯玉米和飼用油菜混貯飼料含水量的影響

飼草作物青貯時對含水量要求十分嚴格，含水量高不易貯藏，含水量較低適口性差，青貯原料的含水量一般要求在65%～75%[18]。由圖5 可知，隨著收獲時期的延遲，所有處理飼草含水量均呈下降趨勢。總體上，間作處理混貯飼料含水量介于Ⅰ處理和Ⅱ處理之間。在不同時期收獲后，混貯飼料含水量均以Ⅲ-B3 處理最低。其中，A1 時期收獲含水量為80.89%，A2 時期收獲含水量為75.41%，A3 時期收獲含水量為70.86%，A4 時期收獲含水量為62.66%。綜上所述，建議在A3 時期收獲，以Ⅲ-B3處理較優(yōu)。

圖5 收獲時期和混貯比例對青貯玉米和飼用油菜混貯飼料含水量的影響Fig.5 Effects of harvest time and ratios of mixed silage on water content of mixed feed with silage maize and forage rape

2.6 收獲時期和混貯比例對青貯玉米和飼用油菜混貯飼料品質(zhì)的影響

圖6 表明，收獲時期和混貯比例對青貯玉米和飼用油菜混貯飼料品質(zhì)存在顯著影響。粗蛋白是反芻動物攝入飼料中必需的營養(yǎng)物質(zhì)。隨著收獲時期的推遲，所有處理粗蛋白含量總體上表現(xiàn)為先上升后下降的趨勢。飼用油菜單貯處理的粗蛋白含量最高，顯著高于其他處理，青貯玉米和飼用油菜混貯處理次之，兩者均顯著高于青貯玉米單貯處理。不同收獲時期間，A3時期收獲粗蛋白含量總體上顯著高于其他時期。其中，混貯處理中以Ⅲ-B2處理粗蛋白含量最高，為12.5%。

圖6 收獲時期和混貯比例對青貯玉米和飼用油菜混貯飼料品質(zhì)的影響Fig.6 Effects of harvest time and ratios of mixed silage on quality of mixed feed with silage maize and forage rape

隨著收獲時期的推遲，所有處理脂肪含量總體上呈先上升后下降的趨勢。飼用油菜單貯處理的脂肪含量最高，顯著高于其他處理，青貯玉米和飼用油菜混貯處理次之，兩者均顯著高于青貯玉米單貯處理。不同收獲時期間，A3時期收獲脂肪含量顯著高于其他時期。其中，混貯處理中以Ⅲ-B2 處理脂肪含量最高，為12.6%，比青貯玉米單貯處理高2.32倍。

隨著收獲時期的推遲，所有處理淀粉含量均呈先上升后下降的趨勢，A3 時期收獲淀粉含量最高，顯著高于其他處理。青貯玉米單貯、青貯玉米和飼用油菜混貯處理淀粉含量均顯著高于飼用油菜單貯處理。所有處理中，Ⅲ-B2處理淀粉含量最高，比飼用油菜單貯處理高6.44倍。

隨著收獲時期的推遲，所有處理中性洗滌纖維含量總體上均呈先下降后升高的趨勢。青貯玉米單貯處理中性洗滌纖維含量總體上最高，飼用油菜單貯處理最低。青貯玉米和飼用油菜混貯處理中，以A4 時期收獲中性洗滌纖維含量最高，顯著高于其他時期，其中Ⅳ-B1 和Ⅳ-B3 處理中性洗滌纖維含量較高，顯著高于其他處理，分別為57.6%和58.3%。

飼用油菜單貯處理、青貯玉米和飼用油菜以不同比例混貯處理酸性洗滌纖維含量均低于青貯玉米單貯處理。隨收獲時期的推遲，所有處理酸性洗滌纖維含量總體上均呈先下降后升高的趨勢，A3時期收獲酸性洗滌纖維含量最低，其中，Ⅲ-B2處理酸性洗滌纖維含量最低，為21.0%。

青貯玉米單貯處理總可消化養(yǎng)分含量顯著低于飼用油菜單貯、青貯玉米和飼用油菜混貯處理。隨著收獲時期的推遲，所有處理總可消化養(yǎng)分含量均呈先上升后下降的趨勢，混貯處理以A3 時期收獲總可消化養(yǎng)分含量最高，其中，Ⅲ-B2處理總可消化養(yǎng)分含量最高，為75.0%，比Ⅰ處理提高了44.2%（圖6）。

由表4 可知，隨著收獲時期的推遲，總體上，泌乳凈能、維持凈能、增質(zhì)量凈能均呈先上升后下降的趨勢，均以A3 時期收獲最大。泌乳凈能、維持凈能和增質(zhì)量凈能總體上均表現(xiàn)為Ⅲ-B2＞Ⅱ＞Ⅲ-B3＞Ⅲ-B1＞Ⅳ-B2＞Ⅳ-B3＞Ⅳ-B1＞Ⅰ。在A3 時期收獲，Ⅲ-B2處理泌乳凈能、維持凈能和增質(zhì)量凈能最大，分別為1.71%、1.84%和1.21%。表明在A3 時期收獲以Ⅲ-B2處理混貯能夠增強動物的消化吸收能力。

表4 收獲時期和混貯比例對混貯飼料動物消化吸收及轉(zhuǎn)化能力的影響Tab.4 Effects of harvest time and ratios of mixed silage on digestion，absorption and transformation ability of animals for mixed feed%

由表5 可以看出，混貯比例與酸性洗滌纖維含量呈顯著正相關(guān)，與中性洗滌纖維含量呈極顯著正相關(guān)；中性洗滌纖維含量與粗蛋白含量呈極顯著負相關(guān)，與酸性洗滌纖維含量呈極顯著正相關(guān)；淀粉含量與酸性洗滌纖維含量呈極顯著負相關(guān)；脂肪含量與淀粉含量呈顯著正相關(guān)，與粗蛋白含量呈極顯著正相關(guān)；總可消化養(yǎng)分與粗蛋白、淀粉、脂肪含量均呈極顯著正相關(guān)，與酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維含量均呈顯著負相關(guān)。

表5 收獲時期、混貯比例與青貯玉米和飼用油菜混貯飼料營養(yǎng)品質(zhì)的相關(guān)性分析Tab.5 Analysis of the correlation between the harvest time and the ratio of mixed storage and the nutritional quality of silage maize and forage rape

3 結(jié)論與討論

冀西北地區(qū)是典型半農(nóng)半牧區(qū)，高寒干旱，土壤貧瘠[19]，與作物生產(chǎn)相適應(yīng)的水溫、土壤等資源短缺[20]。冀西北地區(qū)開展青貯玉米與飼用油菜間作種植不僅可有效改善該地區(qū)種植問題，還可提升飼草產(chǎn)量及品質(zhì)。研究發(fā)現(xiàn)，作物間作模式對飼草產(chǎn)量、品質(zhì)的影響不一[21-23]。有學者認為，間作模式可以達到增產(chǎn)的目的[21-22]，如周蘇玫等[21]研究發(fā)現(xiàn)，玉米與花生間作增產(chǎn)效果明顯；甕巧云等[22]研究發(fā)現(xiàn)，青貯玉米和大豆間作可顯著提高青貯玉米產(chǎn)量。也有研究發(fā)現(xiàn)，間作與單作相比有一定的減產(chǎn)效果，如田峰[23]報道，玉米和紫花苜蓿間作產(chǎn)量均不如單作。本研究結(jié)果表明，在A4 時期收獲，青貯玉米單作處理達到最高產(chǎn)量，為28.27 t∕hm2；青貯玉米與飼用油采2∶4間作處理次之。因此，在冀西北地區(qū)，開展青貯玉米與飼用油菜間作種植一定程度上抑制青貯玉米生長發(fā)育。

含水量是影響青貯玉米飼草品質(zhì)的關(guān)鍵因素。王永宏等[18]報道，青貯玉米適宜含水量在65%～75%。王婷等[24]、文亦芇等[25]研究發(fā)現(xiàn)，青貯玉米收獲時期較短，一般在乳熟后期到蠟熟前期。劉瑞芳等[26]認為，青貯玉米在乳熟后期收獲可獲取最大的單株干物質(zhì)量。也有學者認為，蠟熟期為青貯玉米最適收獲期，此時干物質(zhì)量較高。本研究結(jié)果表明，青貯玉米單作處理在9 月16 日（乳熟期）收獲產(chǎn)量最高。青貯玉米和飼用油菜間作處理在9 月10日收獲，產(chǎn)量較高、含水量最佳（為70.86%）。結(jié)合含水量、產(chǎn)量及品質(zhì)等指標，在冀西北地區(qū)建議青貯玉米與飼用油菜2∶4 間作種植，并于9 月10 日收獲可獲高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的飼草。