谢燕妮,林 莉,张业怀,朱梅芳,胡传水,莫文湛
(广西农业职业技术学院,广西 南宁 530007)
墨西哥玉米(Zeamexicana)为禾本科草本植物,具有高抗病虫性、喜高温、生长迅速、鲜嫩多汁、适口性好且糖分含量高[1]等特点,既可刈割鲜饲又可青贮,是极具发展潜力的人工栽培牧草之一[2-3]。种植期施用化肥容易造成环境污染,而生物有机肥(有益菌群+有机肥)不仅肥效高,含有大量固氮、解磷、解钾活性菌、有机质及腐植酸,还含有钙、镁、硫、硅、铁、硼、锰、铜、锌及钼等十多种中微量元素,且本身无毒、无污染,可节约能源[4]。目前,生物有机肥在饲草种植中的应用极少见,而在玉米(Z.mays)等粮食作物生产与研究中应用较广泛,且多集中于对玉米产量与品质以及生态环境问题的研究上。如,生物有机肥可以改良盐碱土壤、增加根际微生物数量、提高玉米产量[5-6],改善夏玉米产量结构,提高夏玉米产量及水分利用效率等[7-8]。本研究着力于探索生物有机肥对墨西哥玉米营养品质和饲用价值的影响,以期获得品质优、产量高的牧草。
1.1试验地概况 试验地设在广西农业职业技术学院农场内(22°50′39″ N,108°14′24″ E,海拔84.6 m),地势平坦,土壤为红壤土,pH值6.4,有机质含量1.90%,有效氮、有效磷和有效钾含量分别为88、42和110 mg·kg-1。
1.2供试材料 供试墨西哥玉米种子由湛江绿野草业提供;生物有机肥由北京阿姆斯公司提供;氮肥是四川美丰化工股份有限公司生产的“美丰”牌尿素,总氮(N)≥46.0%,缩二脲≤1.5%;钾肥由加拿大生产(氯化钾,K2O%=60%)。
1.3试验设计 依据当地水稻田、果园地和其他农作物种植施肥标准,设4个浓度的生物有机肥处理,分别为0(CK)、50、60和70 kg·667 m-2;试验采取随机区组设计,设4个处理,每处理3个重复,把面积为10 m×10 m的试验田随机分成12个4 m×1 m的小区,每小区为1个重复,重复间间隔为0.8 m。
2012年4月3日播种,2012年6月13日刈割,田间试验共计70 d。播前2 d先进行选种,浸种5 h后,置于28 ℃恒温箱内培养48 h发芽。于2012年4月3日撒播,覆细土3~4 cm后,搭拱棚盖农膜。2012年4月8日,待幼苗长出地面时掀去农膜。待苗长出4~5片叶子时进行间、补苗,密度40~50株·m-2。期间做好常规灌水、除草、松土及追肥等田间管理工作。
播种时,生物有机肥作为基肥;拔节期(播种后第45天)进行追肥(尿素+钾肥),尿素、钾肥分别按15和10 kg·667m-2计算,各处理均施入90 g尿素和60 g钾肥(均为4 m2小区内的总施肥量)。
1.4测定项目与方法
1.4.1植物生长特性 2012年6月13日,先进行各处理小区牧草株高和叶长的测定,再齐地刈割进行牧草产量测定。株高为植株绝对高度,叶长为叶子完全展平后的长度[9];收获鲜草在105 ℃杀青30 min后,65 ℃烘至质量恒定测定干草产量。测定完产量的各处理牧草样品粉碎,过0.25 mm筛后用于养分分析。
1.4.2牧草养分及饲用价值 粗蛋白(CP)采用半微量凯氏定氮法测定,粗脂肪(EE) 采用索氏提取法测定,粗灰分(CA) 采用灰化法测定,酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(NDF)采用酸碱法(GB/T6434-94) 测定,干物质消化率(DDM)、随意采食量(DMI)和相对饲用价值(RFV)[10]分别由式(1)、式(2)和式(3)计算得出。
DMI=120/NDF
(1)
DDM=88.9-0.779ADF
(2)
RFV=DMI×DDM/1.29
(3)
1.5数据分析 原始数据用Excel 2003整理,用SPSS 11.0进行生物有机肥处理之间的方差分析和差异显著性分析,并进行最小显著性差异法(LSD)检验。
2.1不同浓度生物有机肥对墨西哥玉米生长性状的影响 各处理墨西哥玉米的叶长、株高和鲜、干草产量均随施肥量增加而呈增加趋势(表1)。其中,3个处理的玉米叶长均显著高于对照处理(P<0.05),70 kg·667 m-2施肥处理的显著高于50 kg·667 m-2施肥处理,但二者与60 kg·667 m-2施肥处理的差异不显著(P>0.05);不施肥的墨西哥玉米的株高和干草产量与50 kg·667 m-2施肥处理之间差异不显著,但二者均显著低于70 kg·667 m-2处理。这表明,施肥增加墨西哥玉米饲草生产力,使其草产量增加。
2.2不同浓度生物有机肥对墨西哥玉米养分及饲用价值的影响 墨西哥玉米的CP、EE、DDM、DMI和RFV均随施肥量的增加呈增加趋势(P<0.05),而其CA、ADF和NDF则随施肥量的增加呈降低趋势(表2)。不同施肥处理之间养分含量相比较,60和70 kg·667 m-2处理下的CP和ADF,以及3个施肥处理下的NDF均差异不显著(P>0.05);且3个施肥处理的CA和ADF以及60和70 kg·667 m-2处理下的NDF均比不施肥处理的高。不同施肥处理之间牧草饲料价值比较,DDM、DMI、RFV均为60和70 kg·667 m-2处理之间差异不显著,但二者均显著高于不施肥和50 kg·667 m-2处理,且50 kg·667 m-2处理下的DDM、DMI和RFV也显著高于不施肥处理。这表明,施用生物有机肥能使墨西哥玉米饲料价值显著提高。
表1 不同处理下墨西哥玉米植物生长特性Table 1 Growth characteristics of Mexico corn under different fertilization levels
表2 不同处理间墨西哥玉米养分及饲用价值Table 2 The nutrients and feeding values of Mexico maize under different fertilization levels
本研究表明,随生物有机肥施肥浓度的增加,墨西哥玉米的叶长、株高、鲜草和干草产量均有不同程度提高。张永春等[11]认为,在等氮量施用情况下,有机和无机复混肥混施比单施化肥,使白菜(Brassicacampestris)增产6.3%~10.6%;马俊永等[12]通过研究得知,有机和无机复混肥混施比单施化肥,使小麦(Triticumaestivum)和玉米增产72.9%~164%。本研究得到类似结果。
CP是决定饲料营养价值的重要基础,EE是饲料中脂溶性物质的总称,具有芳香味,能提高饲料适口性[13];NDF和ADF含量直接影响牧草品质及消化率,NDF与DMI呈负相关,如果NDF含量高,则饲草适口性差,采食量低;ADF与DDM呈负相关,如果ADF含量高,则饲草消化率低[14-15];RFV是目前广泛使用的粗饲料质量评定指数,某种粗饲料可消化干物质的采食量越高,其值越高,牧草品质越好。本研究表明,墨西哥玉米的CP、EE、DDM、DMI和RFV均随生物有机肥浓度的增加而增加,而其ADF、NDF和CA含量则随生物有机肥浓度的增加而降低。陈曦[16]研究认为,施氮可提高饲用玉米的生物产量和植株CP含量;有机、无机肥配施能显著提高饲用玉米CP含量,但也显著增加其ADF和NDF含量;陆晓燕[17]研究认为,多施有机肥在促进饲用高粱(Sorghumbicolor)干物质增加的同时,随有机肥基肥施用量的增加,高粱的NDF和ADF含量也增加,而植株干物质消化率随之下降。本研究也发现,施肥使墨西哥玉米CP含量增加,可能主要是生物有机肥具有协助释放土壤中潜在养分的功效,使土壤中氮的转化率提高[18]导致。但在施有机肥对ADF和NDF含量的影响方面所得试验结果与陈曦[16]和陆晓燕[17]得到的结果相反,其原因可能是生物有机肥是多种有益微生物菌群与有机肥结合形成的新型、营养、高效、安全的微生物-有机复合肥料[19-20],能够提高肥料利用率,调节植株代谢,增强根系活力和养分吸收能力,提高产品品质;而有机肥只是经过堆积发酵腐熟而成,不含有益菌群。
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