播期對松嫩平原西部青貯玉米生物產(chǎn)量和品質(zhì)的影響

張翼飛，于 崧*，菅立群，張津松，孫逸珊，單元杰，宋永峰，陳新月，谷翠菊，3，楊 坤，3

（1.黑龍江八一農(nóng)墾大學(xué)農(nóng)學(xué)院，黑龍江大慶 163319；2.黑龍江省現(xiàn)代農(nóng)業(yè)栽培技術(shù)與作物種質(zhì)改良重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，黑龍江大慶 163319；3.黑龍江省和平牧場，黑龍江大慶 163319）

青貯玉米（Zea mays L.）由于其產(chǎn)量潛力大，含有寶貴的能量和營養(yǎng)來源，是養(yǎng)牛畜牧業(yè)特別是奶牛業(yè)不可或缺的基礎(chǔ)飼料，其在促進(jìn)我國玉米產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)方式、調(diào)結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)農(nóng)牧結(jié)合與協(xié)同發(fā)展過程中具有重要意義（Johnson 等，2002）。松嫩平原西部作為我國重要的商品糧生產(chǎn)基地，不僅肩負(fù)著糧、油、經(jīng)濟(jì)作物的生產(chǎn)任務(wù)，區(qū)域內(nèi)種植業(yè)也是發(fā)展當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)的有力保障。但目前松嫩平原西部地區(qū)青貯玉米的最佳播種時(shí)間尚不統(tǒng)一，特別是不同播期對該地區(qū)青貯玉米飼用品質(zhì)的影響的研究還鮮有報(bào)道，種植者往往憑借經(jīng)驗(yàn)，缺乏科學(xué)的理論依據(jù)。鑒于此，本研究基于不同播期對青貯玉米農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量和品質(zhì)的影響確定較為合適的播種時(shí)期，為區(qū)域青貯玉米優(yōu)質(zhì)高效種植技術(shù)提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)概況 試驗(yàn)于黑龍江省和平牧場進(jìn)行，供試青貯玉米品種為“陽光1號”（由黑龍江省陽光種業(yè)有限公司選育），供試肥料為：尿素（N≥46%，中國石油天然氣股份有限公司）、磷酸二銨（N≥18%，P2O5≥46%，云南云天化國際化工股份有限公司）、硫酸鉀（K2O≥50%，吉林新力源化工股份有限公司）。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，分別設(shè)置5個(gè)播種時(shí)期，即4月25日（T1）、5月2日（T2）、5月 9日（T3）、5月 16日（T4）和 5月23日（T5）播種，各處理3次重復(fù)。每小區(qū)8行，行距0.65 m，行長15 m，小區(qū)面積78 m2，種植密度7.5萬株/hm2。各小區(qū)均施用N 225 kg/hm2、P2O5120 kg/hm2、K2O 90 kg/hm2，其中 60% 氮肥和全部磷、鉀肥以基肥形式一次性施入，剩余40%氮肥于拔節(jié)期追施，其他田間管理同當(dāng)?shù)卮筇锷a(chǎn)。

1.3 相關(guān)指標(biāo)的測定

1.3.1 農(nóng)藝性狀 播種后動態(tài)觀察記載玉米生育進(jìn)程，并在玉米吐絲30 d后每天觀測果穗中段3個(gè)完整籽粒上乳線的位置，當(dāng)每個(gè)小區(qū)玉米籽粒乳線高度達(dá)2/3時(shí)進(jìn)行收獲。在收獲前，各小區(qū)隨機(jī)選擇長勢均勻一致、具代表性的植株3株，使用塔尺測定株高、穗位高，使用游標(biāo)卡尺測定莖粗；統(tǒng)計(jì)單株綠葉數(shù)和枯葉數(shù)，用單株綠葉數(shù)占總?cè)~片數(shù)的比率計(jì)算植株葉片持綠性。

1.3.2 生物產(chǎn)量 收獲時(shí)選取中間3行連續(xù)5 m行長的所有植株，于地上部10 cm位置進(jìn)行刈割。收獲后立即稱重，折算單位面積鮮重產(chǎn)量；各小區(qū)隨機(jī)選取10株，將植株拆分成籽粒、莖稈、葉片、雄穗、苞葉和穗軸，稱鮮重后分別裝入牛皮紙袋置于105℃條件下殺青30 min，85℃烘干至恒重稱重，折算單位面積生物產(chǎn)量、籽粒/全株干物質(zhì)比例。

1.3.3 營養(yǎng)品質(zhì) 將各處理植株器官干樣品粉碎，充分混合后按四分法取樣，密封保存用于營養(yǎng)品質(zhì)的測定，其中粗蛋白質(zhì)（CP）、灰分（Ash）、粗脂肪（EE）、淀粉（Starch）含量的測定參考Bal等（1997）的方法；中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）和木質(zhì)素（Lignin）含量參照Van Soest等（1991）的方法，采用 ANKOM 2000i纖維素分析儀（Ankom Technology Corp.，F(xiàn)airport，NY，USA）進(jìn)行測定。

1.3.4 體外消化率 利用ANKOM DaisyII型體 外 模 擬 培 養(yǎng) 箱（Ankom Technology Corp.，F(xiàn)airport，NY，USA）和纖維素分析儀進(jìn)行體外干物質(zhì)消化率（IVDMD）、體外中性洗滌纖維降解率（IVNDFD）的測定。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析 估算各處理?xiàng)l件下青貯玉米的能量值（NEL，NRC2001），并根據(jù)其化學(xué)成分和消化率預(yù)測單位干物質(zhì)重量和單位面積的產(chǎn)奶量。利用Microsoft Excel 2003進(jìn)行數(shù)據(jù)整理和作圖，采用SPSS 19.0軟件對各組數(shù)據(jù)進(jìn)行單因素方差分析（one-way ANOVA），Duncan’s法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播期對青貯玉米農(nóng)藝性狀的影響 由表1可以看出，播期對青貯玉米的生育進(jìn)程有不同程度的影響，隨著播期的延遲，青貯玉米生育期逐漸縮短，T5、T4、T3和T2處理的生育期分別較T1處理減少10、8、5和3 d。不同播期條件下，玉米株高、穗位高和莖粗總體表現(xiàn)為T1＞T2＞T3＞T4＞T5，其中株高和穗位高在不同處理間差異不明顯，僅T5的株高顯著低于T1處理26.53 cm（P＜0.05）；而相比于T1處理，T3、T4和T5的莖粗明顯降低了5.40%～10.02%。青貯玉米葉片持綠性隨播期的延后呈先增加后下降的趨勢，以T3處理的葉片持綠性較好，相比于T1和T5處理增幅分別達(dá)7.32%和15.79%，但與T2和T4處理無顯著性差異。

2.2 不同播期對青貯玉米生產(chǎn)性能的影響 如圖1（a～c）所示，隨著播期的推遲，青貯玉米單位面積鮮生物產(chǎn)量、干生物產(chǎn)量以及籽粒與整株干物重比值均呈先升高后下降的趨勢，其中，單位面積鮮生物產(chǎn)量以T4處理最高，除與T3處理差異不明顯外，顯著高于其他處理8.32%～21.48%（P＜0.05）；而單位面積干生物產(chǎn)量、籽粒與整株干物重比值總體表現(xiàn)為T3＞T4＞T2＞T1＞T5，其中單位面積干生物產(chǎn)量T3和T4分別較 T1、T2和 T5處 理高 15.35～ 32.35 t/hm2和12.73～29.34 t/hm2，籽粒與整株干物重比值以T1和T5處理較低，分別較T3處理降低了0.05和0.07，且差異均達(dá)顯著水平（P＜0.05）。

表1 不同播期條件下青貯玉米的相關(guān)農(nóng)藝性狀

圖1 不同播期條件下青貯玉米的產(chǎn)量性能

2.3 不同播期對青貯玉米營養(yǎng)品質(zhì)的影響 從表2可以看出，隨著播期的延遲，青貯玉米單位重量鮮重對應(yīng)的干物質(zhì)積累量及粗蛋白質(zhì)含量呈逐漸增加的趨勢，其中T5處理組的干物質(zhì)積累量明顯（P＜ 0.05）高于 T1、T2和 T3處理 10.44、7.57、5.70 g/kg，而粗蛋白質(zhì)含量以 T3、T4和 T5處理占優(yōu)勢，均顯著高于T1和T2處理?；曳帧⒋种?、酸性洗滌纖維含量呈先增加后下降趨勢，其中灰分含量以T5含量最低，較其他播期處理降幅達(dá)9.13%～21.82%，T2處理粗脂肪含量最高，相比于T1和T5處理提升幅度達(dá)10.82%和12.38%，而酸性洗滌纖維以T3和T4處理較高，較T1和T5處理增幅分別達(dá)13.33%和12.35%、8.80%和7.86%，且均達(dá)顯著水平。中性洗滌纖維、木質(zhì)素、淀粉含量隨著播期的推遲逐漸降低，其中以木質(zhì)素、淀粉含量在不同處理間差異較為明顯，與其他處理相比，T5處理木質(zhì)素含量降幅達(dá)6.75%～27.62%，T1處理淀粉含量增幅達(dá)4.70%～16.07%。

2.4 不同播期對青貯玉米體外消化率、能量值和產(chǎn)奶量的影響 由表3可知，體外干物質(zhì)消化率、體外中性洗滌纖維降解率均表現(xiàn)為T3＞T4＞T2＞ T5＞T1，體外干物質(zhì)消化率T3和T4處理顯著高于T1處理5.19%和4.61%（P＜0.05）；除T4和T5處理以外，T3處理的體外中性洗滌纖維降解率明顯高于T1和T2處理7.11%和18.34%；而培養(yǎng)144 h后，各播期處理下的青貯玉米干物質(zhì)降解率（D144）無明顯變化。青貯玉米產(chǎn)奶凈能、單位干物質(zhì)產(chǎn)奶量均以T3處理最高，除了T2和T4處理外，顯著高于其他處理（P＜0.05）。每公頃青貯玉米產(chǎn)奶量則以T3和T4處理較高，顯著高于其他處理5614.69～ 12018.42和 3573.64～ 9977.37 kg/hm2（P ＜ 0.05）。

3 討論

前人研究報(bào)道認(rèn)為，總干物質(zhì)產(chǎn)量和籽粒收獲數(shù)量是評價(jià)青貯玉米生產(chǎn)性能的主要評價(jià)指標(biāo)（Cox等，1994）。青貯玉米干物質(zhì)生產(chǎn)特性受葉片光合產(chǎn)物在植株各器官積累與分配的影響，且氣象條件、栽培方式及其互作與干物質(zhì)積累與分配存在顯著相關(guān)關(guān)系（宋創(chuàng)業(yè)等，2008）。盡管適時(shí)早播可延長玉米生育期，充分利用田間農(nóng)業(yè)資源環(huán)境，提升干物質(zhì)向籽粒中高效轉(zhuǎn)運(yùn)與積累，但本研究中，隨著播期延遲，青貯玉米從出苗至收獲期的天數(shù)逐漸縮短，株高、莖粗不斷降低，這可能是由于松嫩平原西部地區(qū)4月20至5月5日土壤溫度增加緩慢，達(dá)到各生育時(shí)期所需積溫的天數(shù)較多，而5月5日后，田間溫度增加迅速，青貯玉米生育進(jìn)程加快，生育期縮短。宋創(chuàng)業(yè)等（2008）報(bào)道，播期不同收獲時(shí)青貯玉米不同器官的生物量分配不同，本研究中，雖然提早播種（T1和T2處理）的青貯玉米株高、莖粗占優(yōu)勢，但葉片持綠性以T3和T4處理較佳，而較晚播種（T5處理）的青貯玉米盡管可以避開早春低溫、干旱等不利氣象條件且生長迅速，但植株弱小，葉面積指數(shù)較低，且灌漿后期容易遇到不利的低溫環(huán)境條件，持綠性有所降低。從青貯玉米生產(chǎn)性能方面亦可看出，T3和T4處理的鮮、干生物產(chǎn)量以及籽粒與整株干物重比值較高，早播和晚播均不利于青貯玉米生產(chǎn)性能的穩(wěn)步提升，這可能是由于較早播種處理，前期田間水熱條件不利于高產(chǎn)群體的建成，而較晚播種處理后期群體干物質(zhì)積累性能下降所致（于吉琳等，2013）。

表2 不同播期條件下青貯玉米的營養(yǎng)品質(zhì)

表3 不同播期條件下青貯玉米的體外消化率以及能量值、產(chǎn)奶量估算

近年來，由于單位面積或單位重量青貯飼料的產(chǎn)奶量與飼料營養(yǎng)品質(zhì)和后續(xù)家畜生長性能有密切關(guān)系，受到越來越多的關(guān)注（Neylon 等，2003）。本研究中，隨著播期的延后，青貯玉米單位重量鮮重對應(yīng)的干物質(zhì)積累量及粗蛋白質(zhì)含量逐漸增加，中性洗滌纖維、木質(zhì)素、淀粉含量逐漸降低，灰分、粗脂肪、酸性洗滌纖維含量呈先增加后下降趨勢。作為目前國內(nèi)常用的判定青貯玉米品質(zhì)的指標(biāo)，本研究中粗蛋白質(zhì)含量以T3、T4和T5處理占優(yōu)勢，均顯著高于T1和T2處理。T2處理的粗脂肪含量最高，顯著高于T1和T5處理，但與T3和T4處理差異不明顯。盡管各處理中性洗滌纖維總體差異較小，但酸性洗滌纖維仍以T3處理較高，其次為T4和T2處理。此外，結(jié)合不同播期條件下青貯玉米的體外消化率及能量值、產(chǎn)奶量估算指標(biāo)數(shù)據(jù)來看，雖然T2～T4處理組的體外干物質(zhì)消化率、體外中性洗滌纖維降解率、能量值、單位干物質(zhì)產(chǎn)奶量均較高，但T2處理組的單位面積產(chǎn)奶量明顯低于T3和T4處理組，群體有效株數(shù)較少、單位面積干生物產(chǎn)量較低，可能是T2處理組單位面積產(chǎn)奶量不占優(yōu)勢的主要原因之一。

4 結(jié)論

本試驗(yàn)條件下，隨著播期的延遲，青貯玉米的生育期縮短，株高、莖稈粗度下降；葉片持綠性，單位面積鮮、干生物產(chǎn)量，籽粒與整株干物重比值均呈先增后降的趨勢。綜合各項(xiàng)產(chǎn)量和品質(zhì)指標(biāo)，松嫩平原西部在青貯玉米生產(chǎn)上于5月2日至5月16日播種可以獲得較高飼用品質(zhì)的青貯玉米，但在具體播種時(shí)間的選擇上，應(yīng)結(jié)合采后加工需求，基于當(dāng)?shù)貙?shí)際氣象條件，盡量避免播后干旱及低溫等環(huán)境的不利影響，在確保高產(chǎn)群體質(zhì)量的基礎(chǔ)上科學(xué)確定最佳播期，有效提升區(qū)域青貯玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。