靳英華,周道瑋,肖 榮,賀欣欣
(1.東北師范大學(xué)城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,吉林 長(zhǎng)春 130024;
2.中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所,吉林 長(zhǎng)春 130012)
松嫩平原農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)玉米去葉管理對(duì)收獲高品質(zhì)粗飼料的影響
靳英華1,周道瑋2,肖 榮1,賀欣欣1
(1.東北師范大學(xué)城市與環(huán)境科學(xué)學(xué)院,吉林 長(zhǎng)春 130024;
2.中國(guó)科學(xué)院東北地理與農(nóng)業(yè)生態(tài)研究所,吉林 長(zhǎng)春 130012)
在不影響玉米籽實(shí)產(chǎn)量的前提下,探討了提前利用玉米秸稈青綠葉片的可行性.在大田玉米處于開(kāi)花期和抽絲期的3個(gè)可辨識(shí)的階段,對(duì)玉米穗位下葉片進(jìn)行了不同數(shù)量的去葉處理.結(jié)果表明:去葉時(shí)間對(duì)產(chǎn)量影響顯著,去葉數(shù)量對(duì)產(chǎn)量影響不顯著,并且沒(méi)有互作效應(yīng).在抽絲期雌穗花絲可見(jiàn)2~3cm時(shí)從穗位下去葉,去葉數(shù)量對(duì)產(chǎn)量影響不顯著,特別是留8個(gè)葉片的處理與不去葉的處理產(chǎn)量對(duì)比差異不顯著,此時(shí)去葉獲得的青綠葉片其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、消化率、代謝能都大于7月和8月份的羊草和收獲后的干葉片.在開(kāi)花后雌穗不可見(jiàn)時(shí)去葉,將引起嚴(yán)重減產(chǎn).雌穗可見(jiàn)花絲不可見(jiàn)時(shí)去葉,不同處理對(duì)產(chǎn)量影響不同.
松嫩平原農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū);開(kāi)花和抽絲期;玉米去葉;產(chǎn)量;飼養(yǎng)價(jià)值
松嫩平原農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)夏季草地放牧是最基本、最重要的利用方式[1].但是雨季放牧,牲畜對(duì)草地的踐踏是導(dǎo)致草地破壞的主要原因之一.此外,該區(qū)農(nóng)田與草地鑲嵌分布[2],農(nóng)田殘茬和玉米秸稈一直也是該地區(qū)冬季重要的飼料補(bǔ)充來(lái)源.能否在不影響玉米籽實(shí)產(chǎn)量的前提下,提前利用部分玉米的青綠葉片,作為替代部分飼草的青綠飼料,以為松嫩平原農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)家畜在雨季提供營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高、適口性好、消化率大的高品質(zhì)粗飼料,減少牲畜在雨季對(duì)草原的踐踏,減輕對(duì)草原的破壞具有積極意義.多數(shù)情況下為獲取質(zhì)量好的秸稈將玉米的收獲期提前,這樣勢(shì)必影響子粒的產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng),同時(shí)所得到的秸稈質(zhì)量也不是最好的[3].有研究表明,在玉米抽穗前去葉會(huì)影響生長(zhǎng);在吐絲后去葉,去葉數(shù)量對(duì)產(chǎn)量的影響不同[4].本研究在大田玉米處于開(kāi)花期和抽絲期的3個(gè)可辨識(shí)的階段,通過(guò)對(duì)玉米穗位下葉片進(jìn)行不同數(shù)量的去葉處理,探討了去葉時(shí)間和數(shù)量對(duì)產(chǎn)量的影響及收獲的青綠葉片的飼養(yǎng)價(jià)值.
本研究是在吉林省西部的長(zhǎng)嶺縣種馬場(chǎng)進(jìn)行.研究區(qū)地理位置為44°30′~44°45′N、123°31′~124°10′E,該區(qū)屬于溫帶半濕潤(rùn)氣候,年均溫4.9℃,≥10℃積溫2 920℃,無(wú)霜期140~160d,年日照時(shí)數(shù)2 800h;年降水量300~500mm,集中在6—8月,占總降水量的70%;年蒸發(fā)量1 600.2mm,約是降水量的3.5倍.地帶性土壤為黑鈣土,農(nóng)田為風(fēng)沙土.[5]
1.2.1 實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)
采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù).小區(qū)長(zhǎng)20m,12行區(qū).玉米品種為鄭單958,種植壟距65cm,株距40cm.坐水播種,施肥磷酸二銨200kg/hm2.三葉期定苗,每穴留一株.大喇叭口期中耕,施尿素200kg/hm2,封壟.在玉米開(kāi)花至抽絲期,分別在植株雌穗不可見(jiàn)、雌穗可見(jiàn)花絲不可見(jiàn)、雌穗花絲可見(jiàn)2~3cm時(shí),對(duì)玉米植株穗位下葉片進(jìn)行不同數(shù)量的去葉處理,從頂葉開(kāi)始分別留12個(gè)葉、10個(gè)葉、8個(gè)葉.產(chǎn)量分析以不去葉處理為對(duì)照;質(zhì)量分析對(duì)比不同時(shí)期收獲的羊草的質(zhì)量.1.2.2 測(cè)定指標(biāo)及方法
把從植株上去掉的葉片,放入105℃烘箱10min殺青后,降溫到65℃烘干至恒重,稱取生物量.在玉米成熟期進(jìn)行收獲,各小區(qū)在中間行隨機(jī)取10個(gè)果穗,陰干后進(jìn)行室內(nèi)考種.
去掉的鮮葉片、收獲后相同部位去掉的干葉片和7月末、8月末取樣的羊草采用全自動(dòng)測(cè)氮儀(2300Kjeltec analyzer unit,foss tecator)測(cè)定其全氮含量;使用美國(guó)parr-1281半自動(dòng)氧彈熱量計(jì)(bomb calorimeter)測(cè)定其能值(Eg);應(yīng)用 Tilley-Terry體外法測(cè)定其體外干物質(zhì)消化率[6];應(yīng)用1965年ARC提供的方法計(jì)算代謝能.式中:Em為代謝能,Eg為總能,I為體外干物質(zhì)消化率.
實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,在玉米開(kāi)花抽絲期去葉,去葉數(shù)量對(duì)產(chǎn)量無(wú)顯著影響,但去葉時(shí)間對(duì)產(chǎn)量影響顯著,并且去葉數(shù)量和去葉時(shí)間對(duì)產(chǎn)量的影響沒(méi)有互作效應(yīng)(見(jiàn)表1、表2).在雌穗花絲可見(jiàn)2~3cm時(shí)去葉,去葉數(shù)量對(duì)產(chǎn)量無(wú)影響;在雌穗可見(jiàn)花絲不可見(jiàn)時(shí)去葉,去葉數(shù)量對(duì)產(chǎn)量的影響不同,留12個(gè)葉的處理產(chǎn)量與對(duì)照差異不顯著;在開(kāi)花期,雌穗不可見(jiàn)時(shí)去葉,顯著減產(chǎn).
進(jìn)入開(kāi)花期,營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)到了最大,無(wú)論是葉面積、株高、生物量都達(dá)到了最大值,所以此后去葉不會(huì)影響玉米生長(zhǎng)發(fā)育,但是去葉的部位和數(shù)量會(huì)影響子粒的產(chǎn)量[4].穗位葉下的葉片屬于根葉組,去葉可以減少冗余;且抽絲后去掉植株下部的葉片,保留下來(lái)的葉片會(huì)把所有的同化產(chǎn)物進(jìn)行再分配[4],更多地分配給果穗,因此對(duì)產(chǎn)量影響不顯著.同時(shí)打掉穗位下的部分葉片可以改善大田的通風(fēng)情況,提高植株的光合速率,對(duì)去葉帶來(lái)的光合作用減少是一個(gè)補(bǔ)償.?
表1 去葉時(shí)間、去葉數(shù)量及兩者互作對(duì)產(chǎn)量影響的方差分析
表2 不同處理對(duì)單穗產(chǎn)量的影響(平均值±標(biāo)準(zhǔn)誤)
由圖1可見(jiàn),留8個(gè)葉和留10個(gè)葉的處理提供的鮮葉粗蛋白含量最多;留12個(gè)葉的處理提供的鮮葉粗蛋白多于7月份的羊草,遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于收獲后的干葉片和8月份的羊草所含的粗蛋白.留8,10和12個(gè)葉3個(gè)處理提供的鮮秸稈的干物質(zhì)量分別為510.8,236.2,98.8kg/hm2,提供的粗蛋白量分別為67.94,30.47,11.26kg/hm2.
圖1 不同處理的玉米鮮葉片、收獲后干葉片和羊草的粗蛋白含量
圖2 不同處理的玉米鮮葉片、收獲后干葉片和羊草的能值
7月和8月的羊草提供的能值顯著高于玉米葉片的,去掉的鮮葉片能值顯著高于收獲后的干葉片,去掉的葉片數(shù)越多,提供的能值越高(見(jiàn)圖2).
去掉的鮮葉片體外消化率顯著高于收獲后相同部位的干葉片,也顯著高于7月和8月份的羊草,是羊草的1.5倍左右(P<0.05)(見(jiàn)圖3).
不同處理去掉的鮮葉片提供的代謝能顯著高于收獲后相同部位的干葉片,也顯著高于7,8月份的羊草,是羊草的1.5倍左右(P<0.05)(見(jiàn)圖4).
圖3 不同處理的玉米鮮葉片、收獲后干葉片和羊草的體外消化率
圖4 不同處理的玉米鮮葉片、收獲后干葉片和羊草的代謝能
單位面積農(nóng)田不同的去葉處理所提供的干物質(zhì)量不同,圖5顯示了不同去葉處理提供的干物質(zhì)量,等量干物質(zhì)對(duì)照收獲后的干葉和7,8月份的羊草所提供的總代謝能.去葉的三個(gè)處理,所提供的代謝能都高于等量的干葉和羊草,留8個(gè)葉的處理提供的代謝能最多.
圖5 不同去葉處理提供的總代謝能以及等量的干物質(zhì)對(duì)照和羊草所提供的總代謝能
隨著植物生長(zhǎng)期的延長(zhǎng),穗位葉下的葉片如不盡早利用會(huì)快速進(jìn)入枯黃期,營(yíng)養(yǎng)價(jià)值、消化率、代謝能等都大幅下降[4,7-8],失去最佳的利用機(jī)會(huì).而玉米鮮葉片的質(zhì)量高于羊草,是較佳的牧草替代品.
大田玉米的各種去葉處理可提供干物質(zhì)100~500kg/hm2,羊草地大概可提供干物質(zhì)1t/hm2,2~10hm2的玉米田就可提供1hm2羊草地提供的干物質(zhì)量,而且不影響子粒的產(chǎn)量和秸稈的后續(xù)利用.一只羊消耗的干物質(zhì)量為0.7t/a,每天就需要2kg干物質(zhì).在松嫩平原農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū),7月末8月初正是雨季,放牧對(duì)草地會(huì)產(chǎn)生嚴(yán)重的破壞性影響.通過(guò)收獲鮮玉米葉片可以為牲畜在雨季提供飼草進(jìn)行舍飼,有效地解決雨季草地禁牧問(wèn)題.
綜上所述,去葉時(shí)間比去葉數(shù)量對(duì)玉米產(chǎn)量的影響要大.去葉不可早于開(kāi)花期雌穗可見(jiàn)花絲不可見(jiàn)時(shí),在雌穗不可見(jiàn)時(shí)去葉,會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重減產(chǎn).抽絲期雌穗花絲可見(jiàn)時(shí)去葉,不影響產(chǎn)量.去葉得到的鮮葉片粗蛋白含量、消化率及所提供的代謝能顯著高于收獲后的干葉片和羊草.特別是留8個(gè)葉的處理既不影響產(chǎn)量,又可獲得較多的青綠葉片,提供最多的代謝能,可獲得高產(chǎn)質(zhì)優(yōu)的青綠飼料.在松嫩平原農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū),充分利用玉米鮮葉片將為發(fā)展草地農(nóng)業(yè),緩解草原壓力,維持草地健康提供一條可行的途徑.
[1] 吳泠,何念鵬,周道瑋.松嫩平原農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)牲畜放牧場(chǎng)空間轉(zhuǎn)移[J].生態(tài)學(xué)報(bào),2004,24(1):167-171.
[2] 張英俊.農(nóng)田草地系統(tǒng)耦合生產(chǎn)分析[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2003,12(6):10-17.
[3] 陳玉香,周道瑋,張玉芬.玉米營(yíng)養(yǎng)成分時(shí)空動(dòng)態(tài)[J].應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào),2004,15(9):1589-1593.
[4] 崔俊明,張進(jìn)忠,孫本棟,等.玉米早期及吐絲期去葉對(duì)生長(zhǎng)發(fā)育的影響[J].玉米科學(xué),2004,12(2):52-55.
[5] 靳英華,周道瑋,彭菲等.春、秋整地對(duì)吉林省西部農(nóng)田風(fēng)蝕、土壤含水量、土壤溫度的影響研究[J].東北師大學(xué)報(bào):自然科學(xué)版,2010,42(4):126-131.
[6] TILLEY J M A,TERRY R A.A two-stage technique for the in vitro digestion of forage crop[J].J Brit.Grassland Soc,1963,18:104-111.
[7] 張吉旺,王空軍,胡昌浩.收獲期對(duì)玉米飼用營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響[J].玉米科學(xué),2000(S1):33-35.
[8] KELLUMS R O,CHURCH D C.Livestock feeds &feeding[M].N J:Prentice Hall,2002.
Effects of corn deleaving on harvesting high quality roughage in farming-pastoral zone of the Songnen Plain
JIN Ying-hua1,ZHOU Dao-wei2,XIAO Rong1,HE Xin-xin1
(1.College of Urban and Environmental Sciences,Northeast Normal University,Changchun 130024,China;
2.Northeast Institute of Geography and Agroecology,Chinese Academy of Sciences,Changchun 130012,China)
The aim of this paper is to explore the alternative method substitute forage grass by corn green leaves that is used in advance and will not effect on corn yield,nutritional value of corn green leaves is high and palatability is good for livestock in the farming-pastoral zone of the Songnen Plain,in order to reduce livestock trample for grassland in rainy season,mitigate destroying for grassland.Experiment was conducted that corn plants were deleaved different number below ear leaf at three stages of flowering and silking for harvesting green leaves.Results of the study show,deleaving time is significant to effect on corn yield,but deleaving number is not significant to effect on corn yield,and there is no interaction on the yield.In comparison with conventional treatment,deleaving number is not significant to yield at silking 2~3cm outside the husks,for eight leaves corn plants treatment,many green leaves can be obtained which the content of crude protein,the digestibility and metabolizable energy were higher than that of dry corn leaves after harvest and Leymus chinensis.The yield was serious decrease to deleave at invisible ear at flowering stage.The yields were different between three treatments when deleaving after ear appearance but no silk was visible outside the husks.
farming-pastoral zone of the Songnen Plain;flowering and silking;deleaved for corn;yield;corn leaves feeding value
S 816.35
230·2025
A
1000-1832(2012)01-0145-04
2011-09-11
吉林省科技發(fā)展計(jì)劃項(xiàng)目(20070559).
靳英華(1968—),女,博士,副教授,主要從事區(qū)域氣候變化、農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)研究;通訊作者:周道瑋(1963—),男,博士,教授,博士研究生導(dǎo)師,主要從事恢復(fù)生態(tài)學(xué)研究.
方 林)