不同種植密度對青貯玉米生長和產(chǎn)量的影響

吳秋平 蔣飛 韓成衛(wèi) 曾蘇明 宋春林 劉保申 徐立華 孔曉民

摘要：本研究設(shè)置5個(gè)種植密度處理，分別為每公頃密度5.25萬、6.00萬、6.75萬、7.50萬、8.25萬株，探究不同種植密度對青貯玉米飼玉2號生長特性和產(chǎn)量的影響。結(jié)果表明：隨密度增加飼玉2號青貯玉米收獲鮮生物量和干物質(zhì)重的表現(xiàn)整體上呈增加趨勢，但當(dāng)密度增大到一定程度后繼續(xù)增加則生物產(chǎn)量有所減少;干物質(zhì)含量受密度影響不顯著;隨密度增加株高和穗位高顯著增加，但莖粗下降;玉米干物質(zhì)重及干物質(zhì)含量，籽粒乳線達(dá)二分之一時(shí)收獲均明顯高于籽粒乳線達(dá)四分之一時(shí)，但鮮生物產(chǎn)量明顯降低。綜合來看，作為青貯玉米，飼玉2號公頃密度為6.75萬株可獲得較高產(chǎn)量。

關(guān)鍵詞：青貯玉米;種植密度;生長發(fā)育;產(chǎn)量 ? ? 中圖分類號：S513.01 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)號：A ?文章編號：1001-4942（2019）06-0079-04

Abstract ?Five densities as 5.25×104， 6.00×104， 6.75×104， 7.50×104 and 8.25×104 plants per hectare were set to study the effects of different planting densities on growth characteristics and yield of silage corn Siyu 2. The results showed that the fresh matter yield and dry matter production showed increasing trend with the increase of planting density in a certain range， and over that， the fresh matter yield reduced. The dry matter content was not significantly affected by planting density. The plant height and ear height increased significantly， while the stem diameter decreased with the increase of planting density. The dry matter weight and content of maize grain were higher when the grain milk line reached 1/2 than that when the grain milk line reached 1/4， but the fresh matter yield decreased. In conclusion， the most suitable planting density for higher yield of silage corn Siyu 2 was 6.75×104 plants per hectare.

Keywords Silage corn; Planting density; Growth and development; Yield

玉米是種植區(qū)域最廣泛的大田作物，是重要的糧經(jīng)飼作物，其中飼料玉米占國內(nèi)玉米總需求的60%以上。青貯玉米不同于收獲籽粒的普通玉米，它收獲玉米鮮綠全株，經(jīng)切碎和乳酸發(fā)酵后為產(chǎn)奶、產(chǎn)肉等牲畜提供優(yōu)質(zhì)飼料[1，2]。

青貯玉米生物產(chǎn)量是評價(jià)品種優(yōu)劣的重要指標(biāo)，為提高生物量需要最佳種植密度等栽培措施的調(diào)控。Rutger等[3]研究表明，較高密度有助于提高玉米飼料生產(chǎn)水平。張吉旺等[4]研究表明，隨種植密度增加，玉米群體鮮物質(zhì)和干物質(zhì)產(chǎn)量明顯增加，總能量和飼用物質(zhì)產(chǎn)量均得到顯著提高。不同類型青貯玉米的最適種植密度不同，其群體干物質(zhì)產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量對不同密度變化的響應(yīng)不同[5]。隨種植密度增加，青貯玉米植株莖稈變細(xì)弱，勢必增加倒伏和病蟲害發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)，影響種植效益[6，7]。青貯玉米最適栽培密度因生態(tài)條件、品種和栽培措施不同而有差異。近年來黃淮海區(qū)域極端災(zāi)害天氣頻發(fā)，7、8月份玉米生長期內(nèi)雨熱同季又常發(fā)生風(fēng)災(zāi)，且青貯玉米生長迅速、植株高大、根系入土較淺，極易發(fā)生倒伏。因此，需探明該區(qū)域青貯玉米的適宜種植密度。本試驗(yàn)以新審定的青貯玉米品種飼玉2號為材料，研究不同種植密度對其生長特性和產(chǎn)量的影響，以期為青貯玉米的高產(chǎn)種植提供技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況 ? ? 試驗(yàn)于2018年在濟(jì)寧市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院試驗(yàn)農(nóng)場（35°27′15″N，116°35′11″E）進(jìn)行。該地年均降水量597～820 mm，年均氣溫13.3～14.1℃，無霜期199 d。試驗(yàn)地土壤為褐土，基本理化性狀為有機(jī)質(zhì)含量13.1 g/kg、堿解氮 58.6 mg/kg、速效磷48.3 mg/kg、速效鉀128.5 mg/kg，pH值為 6.98。前茬作物為小麥。

1.2 試驗(yàn)材料與設(shè)計(jì) ? ? 青貯玉米品種飼玉2號（國審玉20180179）由山東農(nóng)業(yè)大學(xué)提供。試驗(yàn)設(shè)5個(gè)種植密度水平，分別為每公頃密度5.25萬（D1）、6.00萬（D2）、6.75萬（D3）、7.50萬（D4）、8.25萬株（D5）。隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次。小區(qū)面積60 m2，10行區(qū)，等行距種植。6月8日人工點(diǎn)播。播種前基施300 kg/hm2復(fù)合肥（N∶ P2O5∶ K2O=15∶ 15∶ 15，總養(yǎng)分≥45%），大喇叭口期追施尿素450 kg/hm2。其它管理按照高產(chǎn)田進(jìn)行。

1.3 測定項(xiàng)目與方法

1.3.1 株高和莖粗 拔節(jié)期在各小區(qū)統(tǒng)一標(biāo)記出生長一致的植株進(jìn)行定位觀測。吐絲期測量株高，每小區(qū)連續(xù)測量20株;穗位高為地面到穗柄下節(jié)間的距離;莖粗為莖基部第三節(jié)間扁圓面的直徑，采用數(shù)字游標(biāo)卡尺測量。

1.3.2 植株生物產(chǎn)量 適期收獲青貯玉米既能夠提高產(chǎn)量和品質(zhì)，又能夠減輕病蟲害發(fā)生，利于增產(chǎn)增效。于籽粒灌漿乳線達(dá)到四分之一或二分之一時(shí)分別進(jìn)行收獲，即分別在授粉后第28 d和授粉后第40 d收獲。方法：用鐮刀從離地面15 cm莖基部處刈割，每小區(qū)收獲15 m2青貯玉米稱其總鮮重，之后從中隨機(jī)選取10株，用電子粉碎機(jī)將整株均勻粉碎并充分混合，再從中取1 kg左右鮮樣，105℃烘30 min、60℃烘干至恒重稱干重，繼而算出干物質(zhì)含量，折算出每公頃生物產(chǎn)量。

1.3.3 籽粒產(chǎn)量及其構(gòu)成性狀 成熟期每個(gè)小區(qū)人工收獲中間2行果穗，自然風(fēng)干，脫粒計(jì)產(chǎn)（按14%標(biāo)準(zhǔn)含水量折算產(chǎn)量）。各小區(qū)選擇有代表性的10個(gè)果穗統(tǒng)計(jì)產(chǎn)量構(gòu)成性狀。

1.4 數(shù)據(jù)處理與分析 ? ? 采用Microsoft Excel 2007和DPS 7.05軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同種植密度對青貯玉米株高和莖粗的影響 ? ? 由表1可知，不同種植密度處理青貯玉米的株高隨密度增加而升高，D4處理最高，顯著高于D1、D2，與D3和D5差異不顯著。穗位高的趨勢表現(xiàn)與株高相同，隨密度增加而增加，D4、D5處理均顯著高于其它處理。莖粗的表現(xiàn)則相反，隨種植密度增加呈降低趨勢，D4和D5處理的莖粗顯著低于其它處理。

2.2 不同種植密度對青貯玉米生物產(chǎn)量的影響 ? ? 不同種植密度對青貯玉米收獲鮮生物量和干物質(zhì)重影響顯著（表2）。授粉后28 d收獲，即玉米籽粒乳線達(dá)四分之一時(shí)收獲，鮮生物量和干物質(zhì)重隨種植密度增加均呈增加趨勢，其中鮮生物量D5處理最高，與D3、D4差異不顯著，但顯著高于D1和D2;干物質(zhì)重也是D5處理最高，顯著高于其它4個(gè)處理，D3與D4處理差異不顯著，但兩者均顯著高于D1和D2。授粉后40 d收獲，即籽粒乳線達(dá)二分之一時(shí)收獲，鮮生物量較籽粒乳線四分之一時(shí)收獲均明顯降低，干物質(zhì)重和干物質(zhì)含量則表現(xiàn)增加趨勢，且隨密度增加增幅減慢。此時(shí)收獲，不同種植密度處理收獲鮮生物量和干物質(zhì)重仍隨密度增加而呈增加趨勢，但最高鮮生物量出現(xiàn)在D3處理，與D1、D2差異達(dá)顯著水平，與D4、D5差異不顯著;干物質(zhì)重隨密度增加而呈增加趨勢，D5最高。植株干物質(zhì)含量受不同種植密度的調(diào)控效應(yīng)較小，處理間差異均不顯著，籽粒乳線四分之一時(shí)收獲含量在25.2%～27.3%之間，籽粒乳線二分之一時(shí)收獲則在30.7%～32.1%之間。

2.3 不同種植密度對青貯玉米成熟期籽粒產(chǎn)量和穗部性狀的影響 ? ? 由表3可知，隨種植密度增加，青貯玉米籽粒產(chǎn)量呈先增加后降低趨勢，D4處理籽粒產(chǎn)量最高，與D1、D2、D3差異均顯著，與D5差異不顯著。穗長、穗粗、穗行數(shù)和禿尖長，不同種植密度處理間差異均不顯著。行粒數(shù)僅在D5高密度下表現(xiàn)明顯降低，其余處理間差異較小。百粒重隨密度增加呈先增加后降低趨勢，D4處理最高，且與D1、D5差異達(dá)顯著水平。出籽率隨種植密度增加呈先降低后升高趨勢，D1、D4和D5處理間差異不顯著，三者均顯著高于D3。

3 討論與結(jié)論

產(chǎn)量是評價(jià)青貯玉米品種優(yōu)劣的重要指標(biāo)，國內(nèi)一般用單位面積鮮重、干重和干物質(zhì)含量衡量青貯玉米的生物產(chǎn)量[8]。青貯玉米是在植株葉片仍保持青綠且無病害發(fā)生的乳熟期至蠟熟期收獲玉米莖稈和果穗在內(nèi)的整株玉米，因此，確定適宜的收獲期是獲得高生物產(chǎn)量和飼用營養(yǎng)價(jià)值的重要因素。王紅等[9]研究表明，蠟熟后期到完熟前期收獲能夠兼顧高產(chǎn)和營養(yǎng)品質(zhì)。劉瑞芳等[10]研究認(rèn)為，不同青貯玉米品種在不同收獲時(shí)期的鮮、干產(chǎn)量表現(xiàn)不一致。本試驗(yàn)結(jié)果表明，于籽粒乳線達(dá)二分之一時(shí)收獲，其干物質(zhì)重及干物質(zhì)含量均明顯高于在籽粒乳線達(dá)四分之一時(shí)收獲，但鮮生物產(chǎn)量與之相反，有所降低。綜合來看，本試驗(yàn)條件下飼玉2號在籽粒乳線達(dá)二分之一時(shí)收獲效果更好。 ? ? 不同種植密度對青貯玉米植株生長特性和產(chǎn)量的影響與青貯玉米生長所需的環(huán)境條件、土壤肥力、栽培措施等因素密切相關(guān)，合理的種植密度對青貯玉米生產(chǎn)及綜合效益會(huì)產(chǎn)生積極影響[11，12]。本試驗(yàn)結(jié)果表明，籽粒乳線達(dá)二分之一時(shí)收獲，不同種植密度處理收獲鮮生物量和干物質(zhì)重均隨密度增加而呈增加趨勢，但最高鮮生物量出現(xiàn)在D3處理，且與D4、D5差異不顯著;干物質(zhì)重隨密度增加而呈增加趨勢，D5最高;植株干物質(zhì)含量受不同種植密度的調(diào)控效應(yīng)較小，處理間差異均不顯著。因此，本試驗(yàn)條件下飼玉2號每公頃密度6.75萬株時(shí)能夠收獲較高的鮮生物產(chǎn)量和干物質(zhì)重。

隨著種植密度繼續(xù)增加，可能引起玉米單株對光照、養(yǎng)分和水分等的競爭，且病蟲害和倒伏風(fēng)險(xiǎn)加大[13]。Rutger等[14]研究表明，隨密度增加植株穗位高增加，莖粗則變細(xì)。李波等[15]研究表明，株高和穗位高直接影響生物產(chǎn)量，植株越高生物產(chǎn)量越高。本試驗(yàn)結(jié)果與前人研究結(jié)果一致，即飼玉2號的株高、穗位高隨密度增加呈增高趨勢，每公頃密度7.50萬株時(shí)株高和穗位高顯著增大。 ? ? 成熟時(shí)青貯玉米籽粒產(chǎn)量隨密度增加呈增加趨勢，每公頃種植密度7.50萬株時(shí)籽粒產(chǎn)量最高，后有所降低。對穗部產(chǎn)量構(gòu)成性狀的進(jìn)一步分析發(fā)現(xiàn)，密度增加主要提高了穗粒重和出籽率。由此可見，收獲最大籽粒產(chǎn)量的密度與收獲最高生物產(chǎn)量的密度（每公頃密度6.75萬株）不同。對于飼玉2號而言，作為青貯玉米種植則宜適當(dāng)降低種植密度，而作為普通玉米種植則可以采取較高密度。朱霞等[16]研究發(fā)現(xiàn)，糧飼兼用型玉米作為青貯飼料的適宜收獲時(shí)間與作為糧食的收獲時(shí)間一致，而新青2號青貯玉米獲得最佳青貯飼料的收獲時(shí)間較獲得最佳糧食產(chǎn)量的時(shí)間提前7 d。這與本研究結(jié)果基本一致。為全面確定青貯玉米獲得高產(chǎn)和高飼用品質(zhì)的種植密度，還需就不同密度對青貯玉米營養(yǎng)成分的影響加強(qiáng)研究。

參 考 文 獻(xiàn)：

[1] 潘金豹，張秋芝，郝玉蘭，等. 我國青貯玉米育種的策略與目標(biāo)[J]. 玉米科學(xué)，2002，10（4）： 3-4.

[2] 劉愛民，賈盼娜，王立新，等. 我國飼（草）料供求及未來需求預(yù)測和對策研究[J]. 中國工程科學(xué)，2018，20（5）：39-44.

[3] Rutger J N，Crowder L V. Effect of high plant density on silage and grain yields of six corn hybrids[J]. Crop Science，1967，7：182-184.

[4] 張吉旺，胡昌浩，王空軍，等. 種植密度對全株玉米飼用營養(yǎng)價(jià)值的影響[J]. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)， 2005，38（6）：1126-1131.

[5] 路海東，薛吉全，郝引川，等. 密度對不同類型青貯玉米飼用產(chǎn)量及營養(yǎng)價(jià)值的影響[J]. 草地學(xué)報(bào)， 2014，22（4）：865-870.

[6] 佟屏亞，程延年. 玉米密度與產(chǎn)量因素關(guān)系的研究[J]. 北京農(nóng)業(yè)科學(xué)，1995，13（1）：23-25.

[7] 豐光，李妍妍，景希強(qiáng)，等. 玉米不同種植密度對主要農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量的影響[J]. 玉米科學(xué)， 2011，19（1）：109-111.

[8] 李永剛，王婷. 青貯玉米密度與產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成因素的研究[J]. 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2005，14（1）： 149-152.

[9] 王紅，關(guān)皓，陳明，等. 收獲期對玉米籽粒產(chǎn)量和秸稈青貯品質(zhì)的影響[J]. 草業(yè)科學(xué)，2018，35（6）：1574-1581.

[10] 劉瑞芳，劉景輝，龐云，等. 不同收獲時(shí)期對青貯玉米產(chǎn)量的影響[J]. 農(nóng)業(yè)科技通訊，2008（7）：69-71.

[11] 底姝霞，蘇東升，朱媛. 不同種植密度對青貯玉米產(chǎn)量和營養(yǎng)價(jià)值的影響[J]. 中國飼料，2018（12）：26-30.

[12] 屈繩娟，沈益新. 氮肥與密度對青貯玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的影響[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)，2009，25（3）： 596-600.

[13] 王婷，王友德，陳樹賓，等. 青貯玉米密度對主要農(nóng)藝性狀的影響及其演變規(guī)律的研究[J]. 玉米科學(xué)，2005，13（1）：99-102.

[14] Rutger J N，Crowder L V. Effect of population and row width on corn silage yields[J]. Agronomy Journal，1967，59（5）：475-476.

[15] 李波，陳喜昌，高云，等. 青貯玉米生物產(chǎn)量與植株主要農(nóng)藝性狀相關(guān)的研究[J]. 玉米科學(xué)， 2005，13（2）：76-78.

[16] 朱霞，楊文鈺，任萬君. 糧飼兼用型玉米全株飼用營養(yǎng)價(jià)值及其調(diào)控[J]. 草業(yè)學(xué)報(bào)，2005，14（5）：92-98. 山 東 農(nóng) 業(yè) 科 學(xué) 2019，51（6）：83～85