李 雯, 馬琳峰, 曹熙敏, 俞鳳芳, 佘智慧, 徐占云, 劉貴河, 呂愛枝

(河北北方學院農林科技學院，河北 張家口075000)

玉米(ZeamaysL.)作為我國重要的糧、經、飼兼用作物，在國民經濟發(fā)展中占有舉足輕重的地位[1]。青貯玉米是畜牧業(yè)發(fā)展過程中的重要飼料來源[2]，有“飼料之王”的美稱[3]。近年來，隨著國家“糧改飼”政策的推行[4]，高產優(yōu)質的青貯玉米，成為冀西北壩上地區(qū)畜牧業(yè)可持續(xù)健康發(fā)展的最佳選擇[5-8]。

改變播期，可調整青貯玉米生長發(fā)育期間所接收的光、熱、水等自然條件[9-12]，能達到改善青貯玉米產量與品質的目的[13]。宋創(chuàng)業(yè)等[14]在渾善達克沙地研究認為5月底至6月初播種可顯著提高青貯玉米產量。貫春雨等[15]在大慶地區(qū)寒地研究認為青貯玉米5月8—15日播種生物產量及干物質產量為最高。間行、同行混播顯著提高青貯玉米干物質產量和飼用品質，.晚播對青貯玉米整株干物質產量產生影響，還會降低品質，從5月上旬到6月中旬，每晚播一天，可消化的干物質產量降低1%[16]?？梢姴煌贩N、播期、生態(tài)條件下，產量、品質表現不一致。王俊等[3]在沿淮地區(qū)研究認為隨著播期的推遲，干物質含量減小。張翼飛等[17]在松嫩平原西部研究認為隨著播期的延后，青貯玉米單位重量鮮重對應的干物質積累量及粗蛋白質含量逐漸增加，中性洗滌纖維、木質素、淀粉含量逐漸降低，灰分、粗脂肪、酸性洗滌纖維含量先增加后下降。

由于冀西北壩上地區(qū)積溫低、降水量少、無霜期短等氣候條件限制，調整種植業(yè)結構[18]、改善壩上地區(qū)青貯飼料供不應求的農業(yè)結構狀態(tài)、提高青貯玉米產量、改善品質，是調整壩上地區(qū)農業(yè)產業(yè)化結構的重要途徑[19]。賈夢揚等[20]、甄兆敏等[21]認為在冀西北壩上地區(qū)適宜的種植密度可以有效地提高青貯玉米產量、改善品質；王忠美等[22]認為適度的氮緩釋復合肥可有效地提高青貯玉米產量。在冀西北壩下地區(qū)，張佳闊等[23]以‘中原單32’、‘大京九26’、‘豫青貯23’為試驗材料，研究表明密度是影響青貯玉米產量的主要因子；許瀚林等[6]以‘中原單32’、‘豫青貯23’為試驗材料，開展播期試驗，認為在4月30日種植，產量與品質可達最高；袁慧敏等[24]以‘大京九26’為試驗材料開展播期試驗，發(fā)現在4月中旬播種較其他播期青貯玉米產量高、品質優(yōu)。關于播期對青貯玉米的影響，前人多是從冀西北壩下及其他地區(qū)對青貯玉米開展播期等有關研究，對冀西北壩上地區(qū)的研究較少。因此，本試驗采用田間分期播種的方法，在冀西北壩上地區(qū)研究各播期下不同生態(tài)條件對青貯玉米產量及品質的影響，以確定冀西北壩上地區(qū)青貯玉米的適宜播期，達到高產優(yōu)質的目的。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗在國家牧草產業(yè)技術體系張家口綜合試驗站基地進行，該地區(qū)位于內蒙古高原的東南緣，海拔高度在1 300～1 500 m左右，屬于溫帶大陸性季風氣候，寒冷時期漫長，年平均氣溫在3.2℃左右，水分較為短缺，年降水量為300～450 mm，年平均7級以上的大風日數達到了30 d左右。土質為沙壤土，0～20 cm土層有機質25.4 g·kg-1，堿解氮121.25 g·kg-1，速效磷6.33 g·kg-1，速效鉀125.38 g·kg-1，pH值為8.03。

1.2 試驗設計

本試驗在2020年以‘德美亞1號’、‘院軍1號’、‘巡天3號’、‘德美亞2號’4個青貯玉米品種為試驗材料。采用裂區(qū)試驗設計，主區(qū)為播期，裂區(qū)為品種。設置3個播期處理，分別為5月2日、5月7日、5月12日，每個處理3次重復。小區(qū)面積為15 m2(3 m×5 m)，行長5 m，每小區(qū)7行，大小行種植，行距分別為40 cm與60 cm，株距為23 cm，密度為8.7萬株/hm-2。采用人工點播的方式，播前整地施入底肥(復合肥氮、磷、鉀各15%)，全生育期采取雨養(yǎng)栽培，不進行人工澆水，不追肥，4～5葉期間苗、定苗、中耕和除草1次，拔節(jié)期除草1次。

1.3 性狀指標測定

開花期從各處理中選取3株植株(長勢一致，有代表性)掛牌，統(tǒng)計單株總葉片數(Total number of leaves,TNL)；利用游標卡尺測量莖粗；利用手持式葉綠素測定儀測定葉綠素含量(Soil and plant analyzer develoment,SPAD)[25]；利用卷尺測量株高、葉面積，計算葉面積指數(Leaf area index,LAI)，玉米單株葉面積：全株所有綠色葉片葉面積之和，玉米葉面積指數：總的玉米葉面積與所覆蓋的土地面積的比值[26]。

1.4 產量測定

收獲時每個小區(qū)各取中間3行，測其地上部青體生物產量，即鮮草產量；取3株樣品，105℃殺青半個小時，80℃烘干至恒重，稱重。根據樣品含水量，折算干物質產量，再折合單位面積干草產量；各處理選取有代表性(長勢、穗位、穗大小均勻一致)植株3株測籽粒產量。

1.5 品質測定

因3個播期處理下的‘巡天3號’、‘院軍1號’全株含水量過高(均超過70%)，不適宜制作青貯玉米，故只選擇了‘德美亞1號’、‘德美亞2號’進行了品質測定。對其烘干粉碎，過18目篩后取樣品300 g，由烏蘭察布市易馬農牧科技有限公司進行品質測定，包括粗蛋白(Crude protein,CP)、酸性洗滌纖維(Acidity detergent fiber,ADF)、中性洗滌纖維(Neutral detergent fiber,NDF)、淀粉(Starch,ST)等品質指標。相對飼用價值(Relative feed value,RFV)=(88.9-0.779×ADF)×(120/NDF)/1.29[27]。根據國標—青貯玉米品質分級標準(表1)進行分級[28]。

表1 青貯玉米品質分級標準及指標

1.6 數據整理與分析

采用Excel 2010對品質、氣象數據進行整理、繪圖，利用SPSS 17.0對株高、莖粗、葉面積指數、產量數據進行方差分析、多重比較等統(tǒng)計分析。

2 結果與分析

2.1 冀西北壩上地區(qū)青貯玉米生育期內氣象條件

冀西北壩上地區(qū)生長期主要集中在4月—10月上旬左右，由圖1可知，2019年與2020年4—10月有效溫度分別為3 034.2℃，2 940.8℃，降水量總和為467.5 mm，463.6 mm，本試驗2020年5月1日—5月15日播期內有效溫度與降水量分別為177.5℃，9.4 mm，2020年雨熱條件配合好，適宜青貯玉米生長。

圖1 2019-2020年青貯玉米日均溫和降雨量的變化

2.2 不同播期對青貯玉米農藝性狀的影響

由表2可知，‘德美亞1號’、‘巡天3號’株高在S2播期下最高，差異顯著(P<0.05)，‘德美亞2號’株高、莖粗S1播期下最高，差異顯著(P<0.05)，‘巡天3號’3個播期下株高顯著高于同播期其他品種(P<0.05)，‘院軍1號’次之；莖粗除‘德美亞1號’外，均以S1播期下最粗。

表2 不同播期下各青貯玉米品種的農藝性狀表現

2.3 不同播期對青貯玉米品種葉面積指數(LAI)的影響

由表3可知，‘院軍1號’、‘德美亞2號’在S1播期下葉面積指數最高，差異顯著(P<0.05)；‘德美亞1號’在S1，S3播期葉面積指數均低于同播期其他品種；‘巡天3號’的葉面積指數均顯著高于其他品種(P<0.05)，在S3播期下葉面積指數最高；‘院軍1號’在3個播期下的葉面積指數含量值僅次于‘巡天3號’。

表3 不同播期下青貯玉米品種葉面積指數的表現

2.4 不同播期對青貯玉米干草產量的影響

由表4可知，同一播期下，不同品種間產量差異顯著，S1，S3播期下‘院軍1號’干草產量均顯著高于同播期其他品種(P<0.05)，在S1播期下干草產量最高；‘德美亞1號’、‘德美亞2號’均以S2播期下干草產量最高,差異顯著(P<0.05)；‘巡天3號’在S2播期下干草產量最低,差異顯著(P<0.05)。

表4 不同播期下各青貯玉米品種的產量分析

2.5 播期對青貯玉米品質的影響

由表5可知，將各青貯玉米品種的品質指標與國標—青貯玉米品質分級標準(表1)進行對比，S2，S3播期下的‘德美亞1號’可達到2級品質品種，S1播期下的‘德美亞1號’可達到3級品質品種。S1，S2播期下的‘德美亞2號’均可達到1級品質品種，S3播期下的‘德美亞2號’可達到3級品質品種。

表5 不同播期處理下各青貯玉米品種品質等級

2.6 葉片性狀與產量、品質的相關性分析

由表6可知，‘德美亞1號’中LAI，SPAD，TNL與CP呈極顯著負相關(P<0.01)，‘德美亞2號’的SPAD與CP差異顯著(P<0.05)。生產中，株型適中的‘德美亞1號’的LAI，SPAD含量均低于植株通透的‘德美亞2號’，‘德美亞2號’對光的接收面略強，有利于SPAD，LAI的提高，因此認為株型差異是導致葉片性狀對2品種CP含量影響差異的根本原因。‘德美亞2號’SPAD與籽粒產量呈正相關(P<0.05)，與ADF，NDF呈極顯著負相關(P<0.01)，‘德美亞1號’的SPAD，TNL與干草產量呈顯著正相關(P<0.05)，2個品種間存在一定差異，這可能是品種與播期共同作用所致。

表6 葉片性狀對青貯玉米產量、品質性狀的相關性分析

3 討論

3.1 播期、品種特性和產量的影響

青貯玉米的農藝性狀、生物產量是受多基因控制的數量性狀[29]，生產試驗中，‘德美亞1號’屬株型適中、抗倒伏的品種，‘院軍1號’屬株型半緊湊、抗倒伏的品種。本研究認為，隨播期的推遲，‘德美亞1號’株高、莖粗、葉面積指數、產量呈先上升再下降的趨勢，以S2播期下最高；‘院軍1號’以S1播期下株高、莖粗、葉面積指數、產量最高?？梢娗噘A玉米隨株高的增高，產量可明顯提高，與李波[30]、戚長秋等[31]研究結果一致，指出株高是影響產量的第一個重要因素，植株越高則生物產量越高，青貯玉米株高與產量密切相關。‘德美亞2號’屬植株通透、抗逆性好、早熟品種，‘巡天3號’屬株型緊湊、抗倒伏能力強、早熟品種。隨播期推遲，品種不同，農藝性狀與產量表現也不同，‘德美亞2號’株高、莖粗、葉面積指數以S1播期下最高，S2播期下產量較高；‘巡天3號’以S3播期下葉面積指數、產量最高，S2播期下株高最高。本試驗認為，株型較緊湊、矮桿、早熟的品種株高與產量沒有相關性。王寧等[32]以高稈、株型緊湊的青貯玉米品種‘科玉188’為試驗材料，認為產量與株高、葉面積指數呈極顯著正相關，與本研究研究結果不一致，可能是試驗材料品種特性不同所致。

適當調整播期，改變青貯玉米生育期內光照和溫度等氣候因素，是實現玉米高產的關鍵[33-34]，在冀西北壩下地區(qū)，袁慧敏等[35]發(fā)現在4月中旬播種較其他播期產量高、品質優(yōu)。許瀚林等[36]認為在4月30日—6月30日隨播期的推遲，生物產量均有所降低。本研究中，隨播期的推遲，‘德美亞1號’、‘德美亞2號’產量均表現先上升再下降的趨勢，與于潤知等[37]研究結果一致?！很?號’、‘巡天3號’產量隨播期的推遲呈先下降再上升的趨勢，許瀚林等[6]于2018，2019年5月10日在本試驗站研究產量表現為：‘院軍1號’>‘巡天3號’>‘德美亞1號’，與本研究中播期為5月12日的3品種產量表現結果一致。以農藝性狀與產量來看，‘院軍1號’為較適宜在壩上地區(qū)種植的品種，與許瀚林[6]研究結果一致。潘蒙英健等[5]在黃淮海地區(qū)以‘WK702’、‘奧玉青貯5102’、‘青貯祥糯606’、‘金陽光315’為試驗材料設置春播及夏播，袁慧敏等[35]在冀西北壩下地區(qū)設置播期4月15日、4月30日、5月20日、6月10日、6月30日，以‘中元單32’、‘豫青貯23’、‘大京九26’為試驗材料，結果表明隨著播期的推遲干物質產量均有所降低，與本研究結果不一致。本研究認為，不同地區(qū)、播期、品種均是使青貯玉米農藝性狀、產量產生差異的重要因素。‘院軍1號’雖在5月2日表現高產，但由于壩上地區(qū)無霜期時間較短等特殊的生態(tài)環(huán)境導致植株含水量過高，無法對其青貯利用，因此未進行品質分析，有待對其開展進一步研究。

3.2 播期對青貯玉米品質的影響

青貯玉米營養(yǎng)價值較高，優(yōu)質青貯玉米品種具有較高的蛋白質含量、適宜的干物質產量、能量高等特征[38]。高產優(yōu)質的青貯玉米品種對我國牧業(yè)發(fā)展具有重要意義[39]。本研究認為‘德美亞1號’隨播期的推遲，粗蛋白含量表現為先下降再上升的趨勢，S1，S3播期下的粗蛋白含量最高為8.9%，與許佳琦等[40]以“株型緊湊，葉片分布合理,莖稈堅韌”的‘德美亞3號’為試驗材料，研究認為適當早播能夠有效增加粗蛋白質含量的研究結果一致?！旅纴?號’的粗蛋白含量隨播期的推遲而降低，S1，S2播種可使‘德美亞2號’達到國家1級品質品種，S2播期下相對飼用價值達到最高，與邢江會等[41]認為的粗蛋白含量隨著播期的推遲而降低的研究結果一致，綜上，由于壩上地區(qū)特殊的生態(tài)條件，為滿足青貯玉米生育期所需，提高產量，改善品質的基礎上，播期不宜過晚[42]，與潘蒙英健[8]在黃淮海地區(qū)認為的播種期提前可提高其品質結果相一致。

‘德美亞1號’、‘德美亞2號’2品種在不同播期下品質表現不一致，‘德美亞1號’在3個播期下可達到3級、2級、2級品質品種，‘德美亞2號’在3個播期下可達到1級、1級、3級品質品種。本研究認為，不同品種、生態(tài)環(huán)境、播期下青貯玉米營養(yǎng)品質等級均表現不一致，株型適中，中度緊湊的品種，晚播有利于品質的改善；植株通透、稈矮、早熟、抗逆性好的品種早播或晚播均不利于品質的提高，這與尤育品等[43]認為的品種、收獲期、生育期等均可使品質產生差異的研究結果類似。

4 結論

為找出適合壩上地區(qū)種植的青貯玉米品種，綜合不同播期下青貯玉米品種的農藝性狀、產量、品質分析得出，因品種、地域環(huán)境及播種期的不同，產量與品質也會存在差異。‘德美亞1號’屬株型適中、抗倒伏、適合密植、生育期短品種，在S2(5月7日)播期下種植，表現出株高和產量最高、RFV較高，草品質達國標2級，可優(yōu)先在壩上推廣。其次是‘德美亞2號’，該品種屬植株通透、稈矮、早熟、抗逆性好的品種，在S2(5月7日)播期下種植產量較高，RFV最高，草品質達國標1級。