不同種植密度對(duì)青貯玉米生物產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀的影響

孫貴臣，任 元，馬曉磊，張效梅

（山西省農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)作物品種資源研究所，山西太原030031）

青貯玉米的特點(diǎn)是莖葉產(chǎn)量高，可溶性碳水化合物豐富，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)期長(zhǎng)，光合效率高，蛋白質(zhì)含量高，木質(zhì)素和纖維素含量低，消化率高[1]。近年來(lái)，隨著山西省畜牧業(yè)迅速發(fā)展，青貯玉米作為農(nóng)區(qū)發(fā)展畜牧業(yè)的重要飼料來(lái)源，其種植面積呈逐年遞增趨勢(shì)[2-3]。但生產(chǎn)上缺乏合理的種植密度，往往造成種植密度低青貯玉米生物產(chǎn)量不高，或密度高則倒伏、營(yíng)養(yǎng)含量下降，不能充分發(fā)揮良種優(yōu)勢(shì)。密度是決定玉米產(chǎn)量的主要因素之一，關(guān)于不同密度下玉米生長(zhǎng)發(fā)育、光合特性、產(chǎn)量指標(biāo)等方面的研究較多[4-8]。

本試驗(yàn)以山西省審定的青貯專用玉米品種晉飼育1號(hào)為研究對(duì)象，設(shè)置不同種植密度水平，通過(guò)分析確定其最適高產(chǎn)栽培密度，旨在為生產(chǎn)上充分發(fā)揮該品種產(chǎn)量潛力提供理論依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試材料為青貯專用型玉米品種晉飼育1號(hào)，屬多分蘗型品種[9]。

1.2 試驗(yàn)地點(diǎn)及田間管理

試驗(yàn)設(shè)在太原小店區(qū)西草寨村，土壤類型為中壤土，肥力中等，排灌方便，地力均勻。試驗(yàn)田耕層有機(jī)質(zhì)2.155 mg/kg，堿解氮54.32 mg/kg，速效磷16.44 mg/kg，速效鉀348.25 mg/kg。播種時(shí)施過(guò)磷酸鈣114.9 kg/hm2、磷酸二銨50.1 kg/hm2作種肥，拔節(jié)期追施磷酸二銨225 kg/hm2。前茬作物為普通玉米，其他管理與當(dāng)?shù)赜衩咨a(chǎn)相同。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)，每小區(qū)10行，行距0.60 m，行長(zhǎng)10 m，小區(qū)面積60m2，于2011年4月29日播種。試驗(yàn)共設(shè)6個(gè)密度處理，分別為3.75萬(wàn)，4.50萬(wàn)，4.95萬(wàn)，5.25萬(wàn)，5.75萬(wàn)，6.00萬(wàn)株 /hm2。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與分析方法

田間記載適宜采收期、株高、穗位高、莖粗、綠葉數(shù)、倒伏率等性狀。生物產(chǎn)量分小區(qū)單收計(jì)產(chǎn)，每小區(qū)取10株測(cè)定單株鮮質(zhì)量、單株干質(zhì)量、單株干穗質(zhì)量等。

1.5 分析方法

采用方差分析和LSR法對(duì)生物產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素進(jìn)行顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同密度處理對(duì)晉飼育1號(hào)玉米生物產(chǎn)量的影響

對(duì)小區(qū)實(shí)收生物產(chǎn)量結(jié)果（表1）進(jìn)行方差分析可知，不同密度處理間產(chǎn)量達(dá)極顯著水平。對(duì)實(shí)收生物產(chǎn)量進(jìn)行多重比較可以看出，不同密度處理間在5%水平上達(dá)到顯著水平，在1%水平上除4.50萬(wàn)株/hm2與4.95萬(wàn)，5.25萬(wàn)株/hm2處理間差異不顯著外，其他處理間均達(dá)到極顯著水平。

由實(shí)收生物產(chǎn)量隨密度的變化曲線（圖1）可知，晉飼育1號(hào)生物產(chǎn)量隨種植密度的增加呈先上升后下降的趨勢(shì)，當(dāng)密度達(dá)到4.95萬(wàn)株/hm2時(shí)，生物產(chǎn)量達(dá)最大值；低于此密度，植株個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育狀況雖較好，但群體數(shù)量少，生物產(chǎn)量不高；而高于此密度，群體內(nèi)光照、水分和養(yǎng)分的競(jìng)爭(zhēng)矛盾激烈，植株個(gè)體缺乏營(yíng)養(yǎng)使玉米莖稈及葉片瘦小，生物產(chǎn)量降低。說(shuō)明4.95萬(wàn)株/hm2是該品種的最佳種植密度。

表1 不同密度處理對(duì)青貯玉米實(shí)收生物產(chǎn)量的影響及顯著性分析

2.2 不同密度處理對(duì)晉飼育1號(hào)玉米植株主要農(nóng)藝性狀的影響

2.2.1 密度對(duì)株高的影響 從表2可以看出，株高隨著種植密度增加呈上升趨勢(shì)，當(dāng)密度達(dá)到6.00萬(wàn)株/hm2時(shí)，株高開(kāi)始下降，但不同密度處理間株高差異不顯著，說(shuō)明密度對(duì)晉飼育1號(hào)青貯玉米株高的影響不大，株高主要由品種自身遺傳特性所決定。

表2 不同密度處理對(duì)青貯玉米主要農(nóng)藝性狀的影響

2.2.2 密度對(duì)莖粗的影響 從表2可以看出，莖粗隨著種植密度的增加呈下降趨勢(shì)。方差分析結(jié)果表明，3.75萬(wàn)株/hm2與4.50萬(wàn)株/hm2處理、5.25萬(wàn)株/hm2與5.75萬(wàn)株/hm2處理間差異均不顯著，與4.95萬(wàn)，6.00萬(wàn)株/hm2處理間及相互間的差異均達(dá)極顯著水平。說(shuō)明種植密度達(dá)到4.95萬(wàn)株/hm2時(shí)，對(duì)莖粗的影響較大。

2.2.3 密度對(duì)綠葉數(shù)的影響 從表2可以看出，綠葉數(shù)變化隨種植密度的增加呈下降趨勢(shì)。單株綠葉數(shù)占單株總?cè)~片數(shù)的比例最高為56.8%，最低為36.6%。方差分析結(jié)果表明，3.75萬(wàn)株/hm2與4.50萬(wàn)株/hm2處理間差異不顯著。4.95萬(wàn)株/hm2與3.75萬(wàn)，5.75萬(wàn)，6.00萬(wàn)株/hm2處理間在 5%水平上差異達(dá)顯著水平，且與6.00萬(wàn)株/hm2在1%水平上差異達(dá)極顯著水平。說(shuō)明種植密度低于4.95萬(wàn)株/hm2時(shí)，單株綠葉數(shù)較高，有利于個(gè)體生長(zhǎng)發(fā)育，超過(guò)4.95萬(wàn)株/hm2時(shí)綠葉數(shù)下降趨勢(shì)明顯，植株底部葉片早于主莖枯死，影響生物產(chǎn)量的提高。

2.2.4 密度對(duì)單株鮮質(zhì)量的影響 從表2可以看出，密度處理對(duì)單株鮮質(zhì)量的影響較大，除4.50萬(wàn)株/hm2與4.95萬(wàn)株/hm2處理單株鮮質(zhì)量間差異不顯著外，其他處理間單株鮮質(zhì)量差異均達(dá)到極顯著水平。說(shuō)明種植密度增加對(duì)單株鮮質(zhì)量的影響雖然呈下降趨勢(shì)，但在4.50萬(wàn)～4.95萬(wàn)株/hm2處理范圍內(nèi)仍能保持較高的單株生產(chǎn)力，即在這個(gè)密度范圍內(nèi)增加種植密度，生物產(chǎn)量會(huì)明顯增加。

2.2.5 密度對(duì)單株干質(zhì)量的影響 從表2可以看出，單株干質(zhì)量隨種植密度增加呈下降趨勢(shì)。方差分析表明，3.75萬(wàn)株/hm2與4.50萬(wàn)株/hm2處理、4.50萬(wàn)株/hm2與4.95萬(wàn)株/hm2處理間差異均不顯著外，其相互之間及與其他不同密度處理單株干質(zhì)量之間差異均達(dá)到極顯著水平，與單株鮮質(zhì)量的變化趨勢(shì)基本吻合，但不同的是3.75萬(wàn)株/hm2與4.50萬(wàn)株/hm2處理間差異不明顯，這可能是由隨種植密度的增加綠葉數(shù)下降所導(dǎo)致。

2.2.6 密度對(duì)單株干穗質(zhì)量的影響 由表2可知，單株干穗質(zhì)量隨密度增加呈下降趨勢(shì)。方差分析表明，3.75萬(wàn)，4.50萬(wàn)，4.95萬(wàn)株 /hm2處理間差異不顯著，與其他處理及其他處理間差異均達(dá)到極顯著水平。說(shuō)明種植密度的增加將會(huì)影響玉米籽粒灌漿，在3.75萬(wàn)～4.95萬(wàn)株/hm2范圍內(nèi)對(duì)籽粒灌漿的影響不大。當(dāng)密度超過(guò)4.95萬(wàn)株/hm2時(shí)，隨著密度的增加，單株葉面積減少，全生育期的光合勢(shì)較小，單株干穗質(zhì)量下降。

3 結(jié)論與討論

（1）晉飼育1號(hào)青貯玉米屬于多分蘗型品種，生產(chǎn)上種植密度區(qū)別于其他青貯玉米品種。本試驗(yàn)研究了6個(gè)不同密度處理間晉飼育1號(hào)玉米生物產(chǎn)量差異，結(jié)果表明，4.95萬(wàn)株/hm2處理生物產(chǎn)量最高。

（2）不同密度處理試驗(yàn)結(jié)果表明，密度對(duì)晉飼育1號(hào)青貯玉米的株高影響不大，株高主要由品種的自身遺傳特性決定，對(duì)莖粗、單株鮮質(zhì)量、單株干質(zhì)量、單株干穗質(zhì)量、綠葉數(shù)影響較大，隨密度增加均呈下降趨勢(shì)。3.75萬(wàn)～4.50萬(wàn)株/hm2，植株個(gè)體生長(zhǎng)良好，但個(gè)體數(shù)量太少，群體鮮質(zhì)量、干質(zhì)量不高；4.50萬(wàn)～4.95萬(wàn)株/hm2，單株鮮質(zhì)量、單株干質(zhì)量、單株干穗重、綠葉數(shù)均處于較高水平，種植密度增加，生物產(chǎn)量提高；超過(guò)4.95萬(wàn)株/hm2時(shí)，群體內(nèi)個(gè)體間矛盾加大，單株鮮質(zhì)量、單株干質(zhì)量、單株干穗質(zhì)量明顯下降，導(dǎo)致生物產(chǎn)量下降。

（3）青貯玉米的產(chǎn)量包括秸稈產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量。按照顧洪如等[10]提出的飼用玉米營(yíng)養(yǎng)產(chǎn)量評(píng)價(jià)指標(biāo)：可消化總養(yǎng)分產(chǎn)量＝0.528×莖葉干質(zhì)量＋0.850×干果穗質(zhì)量。當(dāng)密度為4.95萬(wàn)株/hm2時(shí)，晉飼育1號(hào)可消化總養(yǎng)分產(chǎn)量達(dá)到最高值（19 743.36 kg/hm2），說(shuō)明密度為4.95萬(wàn)株/hm2時(shí)，晉飼育1號(hào)不僅玉米生物產(chǎn)量最高，而且可消化總養(yǎng)分產(chǎn)量值也達(dá)到最高值。

（4）本試驗(yàn)研究了山西晉中地區(qū)條件下晉飼育1號(hào)的最佳種植密度，還應(yīng)進(jìn)一步研究不同生態(tài)條件的產(chǎn)量表現(xiàn)及營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定，為更好地發(fā)揮該品種在山西省生產(chǎn)上的優(yōu)勢(shì)提供理論依據(jù)。

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