靳英华,周道玮,肖 荣,贺欣欣
(1.东北师范大学城市与环境科学学院,吉林 长春 130024;
2.中国科学院东北地理与农业生态研究所,吉林 长春 130012)
松嫩平原农牧交错区玉米去叶管理对收获高品质粗饲料的影响
靳英华1,周道玮2,肖 荣1,贺欣欣1
(1.东北师范大学城市与环境科学学院,吉林 长春 130024;
2.中国科学院东北地理与农业生态研究所,吉林 长春 130012)
在不影响玉米籽实产量的前提下,探讨了提前利用玉米秸秆青绿叶片的可行性.在大田玉米处于开花期和抽丝期的3个可辨识的阶段,对玉米穗位下叶片进行了不同数量的去叶处理.结果表明:去叶时间对产量影响显著,去叶数量对产量影响不显著,并且没有互作效应.在抽丝期雌穗花丝可见2~3cm时从穗位下去叶,去叶数量对产量影响不显著,特别是留8个叶片的处理与不去叶的处理产量对比差异不显著,此时去叶获得的青绿叶片其营养价值、消化率、代谢能都大于7月和8月份的羊草和收获后的干叶片.在开花后雌穗不可见时去叶,将引起严重减产.雌穗可见花丝不可见时去叶,不同处理对产量影响不同.
松嫩平原农牧交错区;开花和抽丝期;玉米去叶;产量;饲养价值
松嫩平原农牧交错区夏季草地放牧是最基本、最重要的利用方式[1].但是雨季放牧,牲畜对草地的践踏是导致草地破坏的主要原因之一.此外,该区农田与草地镶嵌分布[2],农田残茬和玉米秸秆一直也是该地区冬季重要的饲料补充来源.能否在不影响玉米籽实产量的前提下,提前利用部分玉米的青绿叶片,作为替代部分饲草的青绿饲料,以为松嫩平原农牧交错区家畜在雨季提供营养价值高、适口性好、消化率大的高品质粗饲料,减少牲畜在雨季对草原的践踏,减轻对草原的破坏具有积极意义.多数情况下为获取质量好的秸秆将玉米的收获期提前,这样势必影响子粒的产量和营养,同时所得到的秸秆质量也不是最好的[3].有研究表明,在玉米抽穗前去叶会影响生长;在吐丝后去叶,去叶数量对产量的影响不同[4].本研究在大田玉米处于开花期和抽丝期的3个可辨识的阶段,通过对玉米穗位下叶片进行不同数量的去叶处理,探讨了去叶时间和数量对产量的影响及收获的青绿叶片的饲养价值.
本研究是在吉林省西部的长岭县种马场进行.研究区地理位置为44°30′~44°45′N、123°31′~124°10′E,该区属于温带半湿润气候,年均温4.9℃,≥10℃积温2 920℃,无霜期140~160d,年日照时数2 800h;年降水量300~500mm,集中在6—8月,占总降水量的70%;年蒸发量1 600.2mm,约是降水量的3.5倍.地带性土壤为黑钙土,农田为风沙土.[5]
1.2.1 实验设计
采用随机区组设计,3次重复.小区长20m,12行区.玉米品种为郑单958,种植垄距65cm,株距40cm.坐水播种,施肥磷酸二铵200kg/hm2.三叶期定苗,每穴留一株.大喇叭口期中耕,施尿素200kg/hm2,封垄.在玉米开花至抽丝期,分别在植株雌穗不可见、雌穗可见花丝不可见、雌穗花丝可见2~3cm时,对玉米植株穗位下叶片进行不同数量的去叶处理,从顶叶开始分别留12个叶、10个叶、8个叶.产量分析以不去叶处理为对照;质量分析对比不同时期收获的羊草的质量.1.2.2 测定指标及方法
把从植株上去掉的叶片,放入105℃烘箱10min杀青后,降温到65℃烘干至恒重,称取生物量.在玉米成熟期进行收获,各小区在中间行随机取10个果穗,阴干后进行室内考种.
去掉的鲜叶片、收获后相同部位去掉的干叶片和7月末、8月末取样的羊草采用全自动测氮仪(2300Kjeltec analyzer unit,foss tecator)测定其全氮含量;使用美国parr-1281半自动氧弹热量计(bomb calorimeter)测定其能值(Eg);应用 Tilley-Terry体外法测定其体外干物质消化率[6];应用1965年ARC提供的方法计算代谢能.式中:Em为代谢能,Eg为总能,I为体外干物质消化率.
实验结果表明,在玉米开花抽丝期去叶,去叶数量对产量无显著影响,但去叶时间对产量影响显著,并且去叶数量和去叶时间对产量的影响没有互作效应(见表1、表2).在雌穗花丝可见2~3cm时去叶,去叶数量对产量无影响;在雌穗可见花丝不可见时去叶,去叶数量对产量的影响不同,留12个叶的处理产量与对照差异不显著;在开花期,雌穗不可见时去叶,显著减产.
进入开花期,营养生长到了最大,无论是叶面积、株高、生物量都达到了最大值,所以此后去叶不会影响玉米生长发育,但是去叶的部位和数量会影响子粒的产量[4].穗位叶下的叶片属于根叶组,去叶可以减少冗余;且抽丝后去掉植株下部的叶片,保留下来的叶片会把所有的同化产物进行再分配[4],更多地分配给果穗,因此对产量影响不显著.同时打掉穗位下的部分叶片可以改善大田的通风情况,提高植株的光合速率,对去叶带来的光合作用减少是一个补偿.?
表1 去叶时间、去叶数量及两者互作对产量影响的方差分析
表2 不同处理对单穗产量的影响(平均值±标准误)
由图1可见,留8个叶和留10个叶的处理提供的鲜叶粗蛋白含量最多;留12个叶的处理提供的鲜叶粗蛋白多于7月份的羊草,远远高于收获后的干叶片和8月份的羊草所含的粗蛋白.留8,10和12个叶3个处理提供的鲜秸秆的干物质量分别为510.8,236.2,98.8kg/hm2,提供的粗蛋白量分别为67.94,30.47,11.26kg/hm2.
图1 不同处理的玉米鲜叶片、收获后干叶片和羊草的粗蛋白含量
图2 不同处理的玉米鲜叶片、收获后干叶片和羊草的能值
7月和8月的羊草提供的能值显著高于玉米叶片的,去掉的鲜叶片能值显著高于收获后的干叶片,去掉的叶片数越多,提供的能值越高(见图2).
去掉的鲜叶片体外消化率显著高于收获后相同部位的干叶片,也显著高于7月和8月份的羊草,是羊草的1.5倍左右(P<0.05)(见图3).
不同处理去掉的鲜叶片提供的代谢能显著高于收获后相同部位的干叶片,也显著高于7,8月份的羊草,是羊草的1.5倍左右(P<0.05)(见图4).
图3 不同处理的玉米鲜叶片、收获后干叶片和羊草的体外消化率
图4 不同处理的玉米鲜叶片、收获后干叶片和羊草的代谢能
单位面积农田不同的去叶处理所提供的干物质量不同,图5显示了不同去叶处理提供的干物质量,等量干物质对照收获后的干叶和7,8月份的羊草所提供的总代谢能.去叶的三个处理,所提供的代谢能都高于等量的干叶和羊草,留8个叶的处理提供的代谢能最多.
图5 不同去叶处理提供的总代谢能以及等量的干物质对照和羊草所提供的总代谢能
随着植物生长期的延长,穗位叶下的叶片如不尽早利用会快速进入枯黄期,营养价值、消化率、代谢能等都大幅下降[4,7-8],失去最佳的利用机会.而玉米鲜叶片的质量高于羊草,是较佳的牧草替代品.
大田玉米的各种去叶处理可提供干物质100~500kg/hm2,羊草地大概可提供干物质1t/hm2,2~10hm2的玉米田就可提供1hm2羊草地提供的干物质量,而且不影响子粒的产量和秸秆的后续利用.一只羊消耗的干物质量为0.7t/a,每天就需要2kg干物质.在松嫩平原农牧交错区,7月末8月初正是雨季,放牧对草地会产生严重的破坏性影响.通过收获鲜玉米叶片可以为牲畜在雨季提供饲草进行舍饲,有效地解决雨季草地禁牧问题.
综上所述,去叶时间比去叶数量对玉米产量的影响要大.去叶不可早于开花期雌穗可见花丝不可见时,在雌穗不可见时去叶,会导致严重减产.抽丝期雌穗花丝可见时去叶,不影响产量.去叶得到的鲜叶片粗蛋白含量、消化率及所提供的代谢能显著高于收获后的干叶片和羊草.特别是留8个叶的处理既不影响产量,又可获得较多的青绿叶片,提供最多的代谢能,可获得高产质优的青绿饲料.在松嫩平原农牧交错区,充分利用玉米鲜叶片将为发展草地农业,缓解草原压力,维持草地健康提供一条可行的途径.
[1] 吴泠,何念鹏,周道玮.松嫩平原农牧交错区牲畜放牧场空间转移[J].生态学报,2004,24(1):167-171.
[2] 张英俊.农田草地系统耦合生产分析[J].草业学报,2003,12(6):10-17.
[3] 陈玉香,周道玮,张玉芬.玉米营养成分时空动态[J].应用生态学报,2004,15(9):1589-1593.
[4] 崔俊明,张进忠,孙本栋,等.玉米早期及吐丝期去叶对生长发育的影响[J].玉米科学,2004,12(2):52-55.
[5] 靳英华,周道玮,彭菲等.春、秋整地对吉林省西部农田风蚀、土壤含水量、土壤温度的影响研究[J].东北师大学报:自然科学版,2010,42(4):126-131.
[6] TILLEY J M A,TERRY R A.A two-stage technique for the in vitro digestion of forage crop[J].J Brit.Grassland Soc,1963,18:104-111.
[7] 张吉旺,王空军,胡昌浩.收获期对玉米饲用营养价值的影响[J].玉米科学,2000(S1):33-35.
[8] KELLUMS R O,CHURCH D C.Livestock feeds &feeding[M].N J:Prentice Hall,2002.
Effects of corn deleaving on harvesting high quality roughage in farming-pastoral zone of the Songnen Plain
JIN Ying-hua1,ZHOU Dao-wei2,XIAO Rong1,HE Xin-xin1
(1.College of Urban and Environmental Sciences,Northeast Normal University,Changchun 130024,China;
2.Northeast Institute of Geography and Agroecology,Chinese Academy of Sciences,Changchun 130012,China)
The aim of this paper is to explore the alternative method substitute forage grass by corn green leaves that is used in advance and will not effect on corn yield,nutritional value of corn green leaves is high and palatability is good for livestock in the farming-pastoral zone of the Songnen Plain,in order to reduce livestock trample for grassland in rainy season,mitigate destroying for grassland.Experiment was conducted that corn plants were deleaved different number below ear leaf at three stages of flowering and silking for harvesting green leaves.Results of the study show,deleaving time is significant to effect on corn yield,but deleaving number is not significant to effect on corn yield,and there is no interaction on the yield.In comparison with conventional treatment,deleaving number is not significant to yield at silking 2~3cm outside the husks,for eight leaves corn plants treatment,many green leaves can be obtained which the content of crude protein,the digestibility and metabolizable energy were higher than that of dry corn leaves after harvest and Leymus chinensis.The yield was serious decrease to deleave at invisible ear at flowering stage.The yields were different between three treatments when deleaving after ear appearance but no silk was visible outside the husks.
farming-pastoral zone of the Songnen Plain;flowering and silking;deleaved for corn;yield;corn leaves feeding value
S 816.35
230·2025
A
1000-1832(2012)01-0145-04
2011-09-11
吉林省科技发展计划项目(20070559).
靳英华(1968—),女,博士,副教授,主要从事区域气候变化、农业生态学研究;通讯作者:周道玮(1963—),男,博士,教授,博士研究生导师,主要从事恢复生态学研究.
方 林)