于德花，陳小芳，畢云霞，邵秋玲

(東營市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東 東營 257091)

隨著我國農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和畜牧業(yè)的快速發(fā)展，對飼料作物的需求逐年增加。作為飼料的青貯玉米(Zeamays)比糧食能提供更多的營養(yǎng)物質(zhì)，因此其作為飼料的優(yōu)勢更為明顯[1-2]。青貯玉米果穗和莖葉均可用作飼料[3]，是制作青貯飼料的主要原料[4]。和普通玉米相比，青貯玉米含有更為豐富的蛋白質(zhì)和礦物質(zhì)，粗纖維少，容易消化，有促進牛羊發(fā)育和產(chǎn)奶的效果[5]，是發(fā)展畜牧業(yè)，特別是養(yǎng)牛業(yè)的主要飼料來源[6]。近幾年，隨著畜牧業(yè)的發(fā)展，東營市全株青貯玉米的種植面積逐年擴大，2015年青貯玉米面積已達1.5萬hm2，但由于缺乏適宜的品種及配套的栽培技術(shù)，青貯產(chǎn)量較低。種植密度是決定青貯玉米產(chǎn)量的主要因素之一[6-8]，低密度雖可增加單株產(chǎn)量，但群體效益亦偏低；密度過高，則會增加倒伏的風(fēng)險，并因倒伏影響產(chǎn)量而降低群體經(jīng)濟效益。因此，確定玉米最適種植密度是玉米栽培技術(shù)研究的關(guān)鍵問題之一[9]。青貯玉米的最適密度會因生態(tài)條件、品種、栽培管理措施以及耕種方式等不同而有差異[10-11]。已有研究表明不同株型的玉米品種受密度影響的程度不同，耐密性不同，每種株型的玉米最佳適宜密度亦不同[12]。目前關(guān)于種植密度對不同株型玉米產(chǎn)量影響的研究多側(cè)重于籽粒產(chǎn)量[12-15]，而對于種植密度對不同株型青貯玉米青貯產(chǎn)量影響的研究鮮見報道。本研究以不同株型的玉米品種為材料，研究在當(dāng)?shù)貧夂驐l件下不同種植密度對不同株型青貯玉米產(chǎn)量及相關(guān)性狀的影響，以期為黃河三角洲青貯玉米生產(chǎn)提供參考依據(jù)。

1　材料與方法

1.1　試驗地概況

試驗地點位于山東省東營市廣北農(nóng)場二分廠(118°39′ E，37°26′ N)，屬溫帶季風(fēng)型大陸性氣候，四季分明，氣候溫和，年平均氣溫12.2 ℃，光照充足，日照時數(shù)2 727.4 h，無霜期206 d，年均降水量557 mm，主要集中在7、8月，雨熱同季，非常適于玉米生長。試驗地土壤為壤質(zhì)潮土(重壤土)，地勢平坦，排灌方便，土壤肥力較好。試驗地土壤基本條件為，有機質(zhì)含量12.6 g·kg-1，速效氮含量96.5 mg·kg-1，速效磷10.5 mg·kg-1，速效鉀277.9 mg·kg-1，pH 8.4。

1.2　試驗材料與試驗設(shè)計

試驗采用二因素裂區(qū)試驗設(shè)計，主區(qū)為玉米品種，供試品種：平展型品種雅玉青貯8號，半緊湊型品種京科青貯516和緊湊型品種黎民518。黎民518為糧飼兼用型，雅玉青貯8號和京科青貯516為青貯專用型。副區(qū)為種植密度，設(shè)4 個處理，分別為6萬、6.75萬、7.5萬和8.25萬株·hm-2，3 次重復(fù)。試驗區(qū)四周設(shè)置保護行，小區(qū)長6.5 m，寬3.5 m，行距60 cm，6月26日人工點播，每小區(qū)種植6 行。

1.3　田間管理

2015年試驗地夏播青貯玉米，青貯玉米收獲后深耕，整平土地，冬閑。2016年6月26日足墑播種，點播，播種時每公頃施磷酸二銨300 kg做種肥。27日，用百草枯水劑兌水噴霧防除雜草。7月6日補種并藥劑防治棉鈴蟲及地老虎。齊苗后及時間苗定苗，并適當(dāng)蹲苗，確保苗齊、苗全、苗壯，大喇叭口期噴藥防治玉米螟，每公頃追施尿素75 kg，磷酸二銨150 kg。

1.4　測定項目與方法

1.4.1主要農(nóng)藝性狀、籽粒產(chǎn)量及抗性調(diào)查每小區(qū)空稈率、倒伏(折)率、瘤黑粉病病株率；蠟熟初期每小區(qū)除去兩端(1 m)及邊行(消除邊行優(yōu)勢的影響)，于中間行連續(xù)取樣20 株，測定株高、穗位高、刈割時綠葉片數(shù)；并將其果穗取下，曬干后于室內(nèi)考種，量取穗長、禿尖長、穗粗；計數(shù)穗行數(shù)、行粒數(shù)；稱量千粒重(g)，測定籽粒含水量，折算標準含水量(14%)下的千粒重，計算籽粒理論產(chǎn)量(t·hm-2)，計算公式如下：

籽粒產(chǎn)量=穗數(shù)×每穗粒數(shù)×千粒重×10-9×85%;

穗數(shù)= 密度-密度×空稈率+雙穗株數(shù);

穗粒數(shù)=穗行數(shù)×行粒數(shù).

1.4.2鮮草產(chǎn)量各小區(qū)于蠟熟初期選取中間4行，靠近走道的兩端各去掉1 m(消除邊行優(yōu)勢的影響)，距地面5 cm刈割，電子天平稱量鮮重。

1.5　數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

采用dps v 6.55專業(yè)版數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)對生物產(chǎn)量、籽粒產(chǎn)量及主要農(nóng)藝性狀進行統(tǒng)計分析，SSR多重比較。

2　結(jié)果與分析

2.1　種植密度對不同株型青貯玉米生育期及鮮草產(chǎn)量的影響

隨著種植密度的增加，不同株型的青貯玉米的青貯生育期變化趨勢基本相同，生育期有所延長，但變化不大；刈割青貯時的綠葉數(shù)隨著種植密度的增加減少，但差異不顯著；單株鮮重受種植密度的影響較大，隨種植密度的增加，單株鮮重降低(表1)。不同株型品種表現(xiàn)也不盡一致，京科青貯516單株鮮重受密度影響最大，不同種植密度下的單株鮮重差異顯著(P<0.05)。緊湊型品種黎民518單株鮮重受密度影響較小，6.00萬和6.75萬株·hm-2密度下的單株鮮重差異不顯著，密度增加到7.5萬株·hm-2及以上，單株鮮重顯著降低。種植密度對鮮草產(chǎn)量的影響，不同品種的表現(xiàn)也不盡一致，黎民518在種植密度6萬～7.5萬株·hm-2范圍內(nèi)，鮮草產(chǎn)量隨種植密度的增加而增加，當(dāng)種植密度達到8.25萬株·hm-2時，鮮草產(chǎn)量開始降低，但與6.00萬株·hm-2外的其余種植密度差異不顯著(P>0.05)；京科青貯516和雅玉青貯8號則表現(xiàn)為隨密度增加鮮草產(chǎn)量顯著增加。

表1　不同密度青貯玉米生育期及鮮草產(chǎn)量Table 1　Silage growth stage and fresh weight at different planting densities

同列不同的小寫字母表示不同處理間存在顯著差異(P<0.05)。下同。

Different lowercase letters within the same column indicate significant difference among different treatments at the 0.05 level; similarly for the following tables.

2.2　種植密度對不同株型青貯玉米植株性狀及抗性的影響

隨著種植密度的增加，玉米株高、穗位增高，莖粗變細；不同株型玉米株高均有增高的趨勢，但差異不顯著(P>0.05)；穗位和莖粗不同株型品種間變化較大，半緊湊型品種京科青貯516，穗位高受種植密度的影響最大；京科青貯516和雅玉青貯8號空稈率、倒伏(折)率隨種植密度的增加而增加，而株型緊湊型品種黎民518的空稈率、倒伏(折)率基本不受種植密度的影響；瘤黑粉病病株率隨種植密度的增加而增加，3種株型中，黎民518病株率最低，雅玉青貯8號最高且受密度的影響最大(表2)。

2.3　種植密度對不同株型青貯玉米穗部性狀及籽粒產(chǎn)量的影響

隨著種植密度的增加，玉米果穗的穗長、穗粗、穗行數(shù)、行粒數(shù)逐漸減少，穗禿尖長度逐漸增加(表3)。玉米籽粒千粒重，黎民518和雅玉青貯8號在6.75萬株·hm-2密度時達最大值，而京科青貯516是在6萬株·hm-2密度下達最大值。京科青貯516的籽粒產(chǎn)量在6萬株·hm-2密度下最高，隨著密度的增加，空稈率升高，果穗變小，且果穗一邊有籽粒，一邊籽粒很少或者整個果穗零零星星幾十個籽粒。并且京科青貯516邊行優(yōu)勢強，邊行果穗大，中間果穗小，6萬株·hm-2密度下，去掉邊行后，大果穗(果穗長度大于15 cm)僅占44%左右，8.25萬株·hm-2密度下沒有大果穗，全部為小果穗和“滿天星”，籽粒產(chǎn)量也大幅度降低，比最高產(chǎn)降低61.9%。雅玉青貯8號籽粒產(chǎn)量在6.75萬株·hm-2種植密度下最高，隨著種植密度的增大，小果穗和“滿天星”果穗數(shù)量增加，7.5萬株·hm-2密度下，“滿天星”果穗率9.7%，8.25萬株·hm-2密度下，小果穗和“滿天星”果穗率則接近20%。緊湊型品種黎民518較耐密植，果穗大小較均勻，籽粒產(chǎn)量在7.73～8.46 kg·hm-2，不同種植密度下籽粒產(chǎn)量變化較小。

表2　不同密度青貯玉米的植株性狀及抗性Table 2　Plant characters and resistance at different planting densities

表3　不同密度青貯玉米的穗部性狀及籽粒產(chǎn)量Table 3　Ear characters and grain yield with different planting density

3　討論與結(jié)論

3.1　種植密度對青貯玉米生長發(fā)育的影響

種植密度對青貯玉米形態(tài)指標的影響主要通過對植株生長發(fā)育的影響來表現(xiàn)[16-17]。王婷等[10]研究認為，玉米群體由密度增加引起的競爭光照、水分和養(yǎng)分的矛盾較突出，因此密度增加引起的后期環(huán)境變化對農(nóng)藝性狀的影響較大。已有研究表明，隨著種植密度的變化，玉米的株高、穗位高、莖粗及穗長、穗粗、禿尖長、穗行數(shù)、行粒數(shù)發(fā)生相應(yīng)規(guī)律的變化[13]。本研究中青貯玉米的株高、穗位高隨種植密度的增加而增加，而穗長、穗粗、行粒數(shù)等穗部性狀呈下降趨勢，這與李寧等[9]和楊耿斌[18]的研究結(jié)果相一致。這主要是因為隨著種植密度的增加，單株營養(yǎng)面積減少，養(yǎng)分供應(yīng)相對不足，群體內(nèi)通風(fēng)透光也相對較差，穗粒性狀降低[19]，而植株群體上層透光率遠遠大于中層和地面透光率，群體內(nèi)競爭力增加，促使株高、穗位的增加，進而促進生物學(xué)產(chǎn)量提高[20-21]。

3.2　種植密度對青貯玉米產(chǎn)量及空稈率的影響

關(guān)于種植密度對單株鮮重影響，相關(guān)研究表明，隨著種植密度的增加單株鮮重呈明顯的下降趨勢[22-23]，本研究中除6.75萬和6萬株·hm-2密度下黎民518的單株鮮重差異不顯著外，其他處理間單株鮮重均顯著降低。常程等[12]的研究表明，種植密度越大玉米空稈率也越高。曹修才和侯廷榮[24]的研究也顯示高密度產(chǎn)生較高的空稈率，降低密度會顯著降低空稈率，并認為這主要是由于高密度下營養(yǎng)生長比較旺盛，從而影響了玉米的生殖生長，限制了生殖器官的形成和發(fā)育，從而造成了空稈率增高的結(jié)果。本研究中雅玉青貯8號和京科青貯516高密度下均有較高的空稈率。緊湊型品種黎民518空稈率之所以沒有受密度的影響，主要原因為其為緊湊型品種，耐密性強，該試驗設(shè)置的密度范圍還不足以對其產(chǎn)生影響。

3.3　不同株型青貯玉米的適宜種植密度

玉米的適宜種植密度不僅受地理位置、生態(tài)環(huán)境和用途等因素的影響，而且受栽培技術(shù)及品種耐密性的影響[25-26]。張吉旺等[27]的研究表明，隨著種植密度的增加群體鮮物質(zhì)和干物質(zhì)產(chǎn)量顯著增加，且能獲得較高的籽粒產(chǎn)量。本研究中不同株型玉米品種的鮮草產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量達到最大時的密度不相同，且各株型玉米品種獲得最大籽粒產(chǎn)量時的種植密度均低于獲得最大鮮草產(chǎn)量時的種植密度。因此,在單純選擇不同性狀為收獲對象時，其適宜的密度是不同的[28]。本研究中，供試玉米品種在黃河三角洲試驗區(qū)的表現(xiàn)：黎民518，隨種植密度增加鮮草產(chǎn)量表現(xiàn)為先增后降，7.50萬株·hm-2時的鮮草產(chǎn)量達到最高，且此時的籽粒產(chǎn)量也較高，當(dāng)種植密度達到8.25萬株·hm-2時，鮮草產(chǎn)量開始降低；京科青貯516和雅玉青貯8號則表現(xiàn)為隨著密度增加鮮草產(chǎn)量顯著增加，說明本研究所設(shè)密度可能處于青貯專用型玉米鮮草產(chǎn)量增加的范圍內(nèi)。在試驗設(shè)置的密度范圍內(nèi)，京科青貯516和雅玉青貯8號，鮮草產(chǎn)量雖然表現(xiàn)增產(chǎn)，但密度超過一定范圍籽粒產(chǎn)量卻大幅降低，且空稈率和倒伏(折)率也大幅度增加。綜合考慮各種因素，本研究認為，在黃河三角洲地區(qū)，不同株型玉米品種飼用夏播最佳適宜密度分別為：緊湊型玉米品種黎民518飼用最佳適宜密度7.50萬株·hm-2、松散型玉米品種雅玉青貯8號飼用適宜密度7.50萬～8.25萬株·hm-2、半緊湊型玉米品種京科青貯516適宜密度6.75萬～7.5萬株·hm-2。供試的3個玉米品種中，緊湊型品種黎民518最耐密植，半緊湊型品種京科青貯516，邊行優(yōu)勢強，最不耐密植。另外，在條件允許時，應(yīng)該對不同株型品種在不同密度下的營養(yǎng)成分進行測定分析，以確定種植密度對青貯玉米飼用營養(yǎng)價值的影響。