管其锋
(临沭县农业技术推广中心 山东临沂 276700)
在社会需求的刺激作用下,畜牧业的发展规模日益扩大,随之显现出饲料匮乏的问题,青贮玉米的产量和营养价值较为可观,可作为重要的饲料来源[1]。为切实提高青贮玉米的整体品质,需从种植密度、土壤肥力、光照控制等方面切入,以种植密度为研究变量,探讨其对青贮玉米产量和营养价值的影响机制。
研究工作于张掖试验基地展开,地处河西走廊中段,平均年降水量约200 mm,年日照时数约3 200 h,区域内拥有丰富的光热资源,无霜期153 d,≥10 ℃年积温2 870 ℃。试验区域的土壤以灌淤土为主,有机质含量18.1 g/kg,pH值8.6,略偏碱性,全氮含量1.4 g/kg,碱解氮含量70.9 mg/kg。
共选取6个青贮玉米杂交种开展对比分析,主要为‘A青贮107’‘B2号’‘C405’‘D715’‘E青贮2号’‘F青贮368’。
以品种和密度为试验中的两项关键控制因素,开展试验设计工作。在相同试验区且地力条件一致的前提下,划分为低密度、中密度及高密度3个梯度,分别为 6×104、7.5×104和 9×104株/hm2,形成54 个青贮玉米类型(划分方式为18 个处理,每个处理3 次重复)。自播种后,以玉米籽粒乳线达到1/2 为准,在该条件下收获。玉米种植过程中覆盖地膜,各区均按照0.6 m的行距控制标准种植5行,柱距根据密度要求调整,低、中、高密度所对应的株距呈逐步增加的特点,分别为0.188、0.220、0.280 m。此外,设置保护行,即在试验周边种植‘豫玉22号’,共计4行。
1.4.1 农艺性状
在玉米收获阶段组织农艺性状测定工作,考虑对象包含株高、穗位高和茎粗,以作为青贮玉米农艺性状的分析依据。
1.4.2 叶片持绿性
在玉米收获期开展工作,统计对象包含单株的绿叶数和枯叶数,确定单株叶片数量的总和,求得绿叶数量在其中的占比,由此对叶片的持绿性做出判断。
1.4.3 营养品质测定
18 个处理分别对应有特定的刈割时间,各小区种植工作中,待玉米籽粒乳线达到1/2 时,便满足收获条件,方法为从地上部10 cm处刈割中间3行,随即对其予以称重,记录生物鲜重;在收获植株后,从各小区中随机选取10 株,对其采取粉碎处理措施,混合并保证其具有足够的均匀性,从中随机选取1 kg左右,装袋并于105 ℃的环境中杀青2 h,后续降温至85 ℃,对其采取烘干处理措施,维持恒重状态后开始称量干重,根据所得数据计算,确定单位面积生物产量。前述所提为产量方面的测定方法,而对于营养价值的量化测定工作,则将粗蛋白、粗脂肪、酸性及中性洗涤纤维作为关键分析对象。
所有数据由Excel 2007 软件处理,并利用DPS7.05 软件进行显著性分析,判断各种植密度下的青贮玉米种植情况。
由表1可知,种植密度对青贮玉米产量影响显著(p<0.01),随着种植密度的增加,产量均有提高。
表1 不同密度下青贮玉米品种主要农艺性状的方差分析
不同种植密度下青贮玉米的生物量如表2,相较于低密度种植状态下的产量而言,高密度的产量增幅达到8.1%~43.0%,较中密度而言增幅也可达到5.6%~19.6%(但B2 号除外),中密度较低密度的增产量可达到5.0%~19.9%。不同品种在种植密度增加后所表现出的增产幅度各异,其中以E 青贮2 号和F 青贮368 较为显著,两者高密度较低密度的增产分别为39.4%和43.0%,较中密度则达到19.6%和19.3%。在种植密度一致的条件下,青贮2号的增产量最为显著,相较于其它的5类品种,其在低、中、高三类种植密度时的增产分别可以达到8.4%~16.0%、8.7%~21.8%和13.1%~32.7%。由此可进一步得知,E 青贮2 号在种植阶段的适应性更强,具有高产潜势,能够在密度较大的种植条件中达到高质高产的效果。
根据表1,种植密度对株高和穗位无显著影响;但在种植密度增加的条件下,茎粗有变细的变化特点,且该影响较为显著,相较于低、中密度种植条件,高密度方式下的茎粗减小幅度分别达到21.3%和14.4%;种植密度对收获天数和持绿性两项指标存在显著影响。不同类青贮玉米品种对种植密度的适应性能力存在差异,随着种植密度的增加,‘A 青贮107’‘B2 号’‘C405’收获时间延长,且高密度种植方式时间延长最为显著。株高在不同密度下的具体表现也与品种类息息相关,在种植密度增加的条件下,‘A 青贮107’株高降低,而‘E 青贮2 号’‘F 青贮368’则随着种植密度增加,株高增加,并且表现出高密度的株高显著高于低密度。可见,‘E 青贮2 号’株高最大,相较于试验中所采取的其它5 个品种,其在低、中、高3 档密度梯度条件下的增幅分别达到4.9%~15.0%、7.3%~17.5%和9.0%~17.0%。
随种植密度的变化,各类品种的穗位高也随之产生变化,对于‘A 青贮107’穗位,相较于低密度而言,高、中密度分别增加9.5%、7.9%,‘B2 号’‘D715’在高密度下的穗位均较大幅度地超过中密度。在3类种植密度中,各类品种中均以‘D715’穗位最低,且以中密度条件中最为突出,相较于其它品种而言,降低22.4%~34.2%;以‘C405’穗位最高,依然以中密度种植条件为例,其相较于其它品种而言,增加9.3%~51.9%,在三类种植密度中增幅最大。从茎粗的角度考虑,所选取的6种青贮玉米在该方面的性状均有随密度增加而变细的变化特点,同时以高密度种植条件下最为显著,较中、低密度而言降低量达到13.1%~23.0%和6.0%~22.8%,从品种的角度对比分析,以‘F青贮368’降幅最为显著。
在3类种植密度中,各品种均具有较高的持绿性,但随着种植密度的增加,各品种的叶片持绿性均有一定程度下降的变化趋势,以‘B2 号’‘C405’‘D715’‘F 青贮368’最为显著,相较于低密度种植条件而言,高密度与之的降幅分别为2.7%、3.5%、3.1%、3.9%。在同一密度的种植条件下,以‘F 青贮368’持绿性最高,‘B2 号’最低。此外,对于3 类种植密度而言,均表现出‘D715’‘F 青贮368’叶片持绿性较大的特点,以低密度种植方式为例,较试验中的其它5种青贮玉米而言,增幅分别达到2.5%~4.4%、2.8%~5.4%。
密度及密度和品种的互作效应均会对玉米的营养价值带来显著的影响(粗蛋白除外)。在前述所提的包含粗蛋白、粗脂肪在内的4 项评价指标中,各品种在此方面的差异均较为显著[2]。在相同种植密度的条件下,其对品种粗蛋白的影响程度各异,但总体均呈现出密度增加而粗蛋白含量减少的变化特点(尚未达到显著水平);粗脂肪,具有随密度增加而降低的变化特性,相较于低密度而言,高、中密度条件下的降低量分别达到7.1%和5.5%[3];此外,中性及酸性两种性质的洗涤纤维则具有相同的变化趋势,即随着种植密度增加而增加,相较于低密度,高密度对其的增幅分别可达到5.9%、11.5%。
种植密度相同的情况下,各品种的粗蛋白含量各异,其中以‘B2 号’降低最为显著,在低、中、高3类密度中,相较于其它品种而言,其降幅分 别 达 到 10.1%~12.1%、 10.7%~11.7% 和11.3%~12.8%。以‘B2 号’‘E 青贮2 号’为例,相较于低密度种植方式而言,在高密度条件下其粗脂肪含量均有减少的变化趋势,即13.5%、12.6%;而相较于低密度而言,两类品种在中密度中的表现均减少,即8.1%、12.6%,但该影响并未达到显著的水平。不同种植密度中,均以‘A青贮107’的粗脂肪含量较高,通过与其它5 类品种的对比分析可知,在低、中、高三类密度中分别增 加 7.7%~39.4%、 7.9%~46.3% 和 7.9%~28.8%。对于中性及酸性洗涤纤维,其含量均具有随种植密度增加而增加的变化特点,以‘A 青贮107’‘B2号’为例,相较于低密度种植方式而言,高密度方式下的中性洗涤纤维含量分别增加8.5%、7.2%,而对于‘E 青贮2 号’‘F 青贮368’等其它的品种,在高密度中也均有不同程度的增加。
在中性洗涤纤维含量的增加中,以‘A 青贮107’‘B2 号’最为显著,高密度较中密度分别增加6.2%和7.9%。此外,各品种的酸性洗涤纤维含量也具有相类似的变化特点,高密度较低密度增加分别为5.9%~16.2%,其中又以‘E 青贮2号’‘F青贮368’增加最为显著,高密度较中密度增加11.1%~13.3%。在种植密度一致的前提下分析中性及酸性洗涤纤维,‘C405’‘D715’含量较大。
具体体现在生物产量和品质两个层面,在栽培方式所涵盖的内容中,以种植密度较为关键。在高种植密度的条件下,有利于青贮玉米的生产,但对籽粒的生产具有制约性作用。在种植密度增加的条件下,各类品种的鲜物质和干物质含量均有较明显的增加,同时也可获得较可观的籽粒产量。
由于种植区域内存在极端天气,因此需有效控制收获天数,不宜过长,不可一味地增加密度,而需兼顾与性状的协调性问题。随着种植密度的增加,酸性及中性的洗涤纤维、粗脂肪含量都有增加的变化特点,但与之呈相反变化规律的是,粗蛋白和可溶性碳水化合物有降低的变化趋势。