游永亮， 李 源， 趙海明， 武瑞鑫， 李建明， 劉貴波*，楊志敏

(1. 河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所/河北省農(nóng)作物抗旱研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 河北 衡水 053000； 2. 河北省畜牧良種工作總站， 河北 石家莊 050061； 3. 河北省張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院， 河北 張家口 075000)

青貯玉米是一種生物產(chǎn)量豐富、營(yíng)養(yǎng)價(jià)值高的飼草料作物，為草食家畜最主要的飼草料來(lái)源之一[1-2]，在世界范圍內(nèi)廣泛種植。針對(duì)我國(guó)糧食產(chǎn)量逐年增加，而優(yōu)質(zhì)飼草供應(yīng)不足的現(xiàn)實(shí)，2017年國(guó)家推出了糧改飼政策，擴(kuò)大青貯玉米等優(yōu)質(zhì)飼料作物種植面積，加大優(yōu)質(zhì)飼草供應(yīng)能力[3]。海河平原區(qū)是傳統(tǒng)的冬小麥(TriticumaestivumL.)—夏玉米種植區(qū)，屬于我國(guó)極端缺水地區(qū)[4]。為減少地下水超采，壓縮耗水性作物冬小麥的種植面積，國(guó)家實(shí)行了季節(jié)性休耕政策，種植制度由一年兩作變?yōu)橐荒暌患居衩?。同時(shí)該區(qū)域也是糧改飼政策實(shí)施的重點(diǎn)區(qū)域，青貯玉米一年一作成為該區(qū)主要的種植模式之一。青貯玉米不再與冬小麥復(fù)種，適應(yīng)一季條件下的光溫雨資源高效利用，播種時(shí)期面臨重新調(diào)整。研究表明，播期變化對(duì)青貯玉米的生長(zhǎng)發(fā)育和產(chǎn)量形成都會(huì)產(chǎn)生顯著影響，隨著播期變化，應(yīng)適當(dāng)調(diào)整種植密度以協(xié)調(diào)青貯玉米群體和個(gè)體之間的發(fā)展平衡[5]。因此一季青貯玉米條件下，探討播期和密度對(duì)青貯玉米生產(chǎn)性能及飼用品質(zhì)的影響十分必要。

研究青貯玉米播期方面報(bào)道較多，謝業(yè)春和江巍[6]在福建、杜桂娟[7]在遼寧分別采用不同青貯玉米品種研究表明，播期對(duì)青貯玉米產(chǎn)量產(chǎn)生明顯影響；且不同地區(qū)適宜播期明顯不同。在青貯玉米適宜種植密度方面，章建新等[8]在新疆、楊耿斌等[9]在黑龍江、孫繼穎等[10]在內(nèi)蒙古的研究均顯示：種植密度顯著影響了青貯玉米產(chǎn)量和飼用品質(zhì)；各地適宜密度存在差異。Ramezani等[11]在伊朗設(shè)置7萬(wàn)株·hm-2和8萬(wàn)株·hm-22種種植密度，研究結(jié)果顯示種植密度對(duì)青貯玉米產(chǎn)量影響不顯著。Gonzalo[12]等在阿根廷利用2個(gè)青貯玉米品種，設(shè)置4個(gè)種植密度(6萬(wàn)株·hm-2，7萬(wàn)株·hm-2，8萬(wàn)株·hm-2和9萬(wàn)株·hm-2)，研究結(jié)果顯示種植密度顯著影響青貯玉米生物產(chǎn)量，但對(duì)青貯玉米粗蛋白、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維和淀粉含量影響不顯著。綜上所述，青貯玉米種植受地域影響較大，不同生態(tài)區(qū)的青貯玉米適宜播期和種植密度存在較大差異。

在冀西北農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)、冀東濱海區(qū)有關(guān)播期、種植密度對(duì)青貯玉米生物產(chǎn)量、品質(zhì)的研究有一些報(bào)道[13-16]，但與海河平原區(qū)氣候類(lèi)型存在明顯差異。趙海明等[17]在河北衡水初步研究認(rèn)為8.25萬(wàn)株·hm-2處理下青貯玉米產(chǎn)量最高，未開(kāi)展種植密度對(duì)青貯玉米飼用品質(zhì)的影響。海河平原區(qū)青貯玉米在播期和種植密度2因素綜合影響下的生物產(chǎn)量和飼用品質(zhì)變化未見(jiàn)報(bào)道。同時(shí)評(píng)價(jià)青貯玉米適宜播期和種植密度，研究者從生物產(chǎn)量評(píng)價(jià)，或以生物產(chǎn)量結(jié)合飼用品質(zhì)進(jìn)行模糊評(píng)價(jià)，將2種指標(biāo)綜合在一起進(jìn)行量化評(píng)價(jià)的方法未見(jiàn)報(bào)道。Milk2006[18]目前在國(guó)外常被用來(lái)評(píng)價(jià)青貯玉米品種差異，其中公頃產(chǎn)奶量可量化綜合評(píng)價(jià)青貯玉米生物產(chǎn)量和飼用品質(zhì)。本試驗(yàn)采用3個(gè)品種，在河北省衡水市連續(xù)3年，研究了不同播期、種植密度對(duì)青貯玉米生產(chǎn)性能、飼用品質(zhì)的影響，首次采用Milk2006對(duì)青貯玉米生物產(chǎn)量和飼用品質(zhì)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，對(duì)青貯玉米在海河平原區(qū)的適宜播期和種植密度進(jìn)行了探討，可為海河平原區(qū)種植業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及青貯玉米的推廣提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2017—2019年連續(xù)3年在河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)節(jié)水試驗(yàn)站內(nèi)完成。試驗(yàn)站位于河北省衡水市深州市護(hù)駕遲鎮(zhèn)(37°44′N(xiāo)，115°42′E)，海拔高度20 m，多年平均降水497.1 mm，其中70%的降水集中在7—8月份。年平均氣溫12.6℃，無(wú)霜期206 d。試驗(yàn)地0～20 cm土壤肥力情況：全氮1.1 g·kg-1，堿解氮62.8 mg·kg-1，速效磷32.3 mg·kg-1，速效鉀125.4 mg·kg-1，有機(jī)質(zhì)1.55 g·kg-1。試驗(yàn)期間的降雨量和氣溫及多年均值(1981—2010年)見(jiàn)表1。

表1 2017—2019年青貯玉米生長(zhǎng)期間月平均降雨量、氣溫和多年均值Table 1 Month average precipitation,temperature and long-term average of Silage maize growth period in 2017—2019

1.2 試驗(yàn)材料

為減小品種對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成的誤差影響，試驗(yàn)選擇3個(gè)青貯玉米品種。其中‘北農(nóng)青貯368’為北京農(nóng)學(xué)院選育，在海河平原區(qū)經(jīng)過(guò)多年引進(jìn)篩選，表現(xiàn)優(yōu)異；‘鄭單958’為海河平原區(qū)推廣面積較大的糧飼兼用型品種；‘冀青貯1號(hào)’河北農(nóng)科學(xué)院旱作所選育，為本地區(qū)選育出的第一個(gè)青貯玉米雜交組合。

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，播期為主區(qū)，設(shè)置3個(gè)播種時(shí)期，分別為：5月20日(S1)、6月5日(S2)和6月20日(S3)；種植密度為副區(qū)，設(shè)置5個(gè)種植密度，分別為：6.00萬(wàn)株·hm-2(D1)，6.75萬(wàn)株·hm-2(D2)，7.50萬(wàn)株·hm-2(D3)，8.25萬(wàn)株·hm-2(D4)和9.00萬(wàn)株·hm-2(D5)。3個(gè)播期，5個(gè)種植密度，3個(gè)品種，3次重復(fù)，共計(jì)135個(gè)小區(qū)。小區(qū)面積23.1 m2(4.2 m×5.5 m)，重復(fù)之間設(shè)置2 m觀測(cè)道。

每小區(qū)內(nèi)種植7行青貯玉米，行距60 cm。播前造墑，灌水量為675 m3·hm-2，參照當(dāng)?shù)赜衩状筇锷a(chǎn)施肥方案，底施復(fù)合肥(N∶P∶K=15∶15∶15)750 kg·hm-2，大喇叭口期隨降雨追施尿素(N含量46.4%)150 kg·hm-2。乳線1/2時(shí)期進(jìn)行測(cè)產(chǎn)。

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1生產(chǎn)性能測(cè)定 收獲前進(jìn)行倒伏倒折率調(diào)查，倒伏倒折株數(shù)占小區(qū)總株數(shù)的比例。收獲時(shí)隨機(jī)抽取10株青貯玉米，測(cè)量其株高，取平均值

青貯玉米籽粒乳線下降至籽粒1/2處時(shí)收獲，每小區(qū)收獲中間5行，去掉行頭50 cm，從地上部20 cm處全株收割。收獲后立即稱(chēng)重，得到小區(qū)鮮重產(chǎn)量，折合成公頃產(chǎn)量。從每個(gè)小區(qū)中隨機(jī)選取10株，全株粉碎，隨機(jī)取1 kg樣品，在105℃的烘箱內(nèi)殺青2 h左右，再調(diào)至60℃烘至恒重，計(jì)算青貯玉米干鮮比，根據(jù)小區(qū)鮮重和干鮮比計(jì)算小區(qū)生物產(chǎn)量，留取干樣進(jìn)行飼用品質(zhì)測(cè)定

1.4.2飼用品質(zhì)測(cè)定 利用近紅外光譜法測(cè)定青貯玉米粗蛋白(Crude protein，CP)、淀粉(Starch)、可溶性碳水化合物(Water soluble carbohydrate，WSC)、酸性洗滌纖維(Acid detergent fibre，ADF)、中性洗滌纖維(Neutral detergent fibre，NDF)含量。利用Milk2006[18]計(jì)算噸干物質(zhì)產(chǎn)奶量，利用公頃生物產(chǎn)量和噸干物質(zhì)產(chǎn)奶量計(jì)算公頃產(chǎn)奶量，計(jì)算公式如下：

公頃產(chǎn)奶量(t·hm-2)= 公頃生物產(chǎn)量×噸干物質(zhì)產(chǎn)奶量

1.5 數(shù)據(jù)處理

本試驗(yàn)主要探討播期和種植密度對(duì)青貯玉米生物產(chǎn)量和飼用品質(zhì)的影響，為消除年際間影響，在分析不同播期和種植密度下青貯玉米生產(chǎn)性能和飼用品質(zhì)時(shí)，均采用3年數(shù)據(jù)平均值。采用SPSS19.0軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析，運(yùn)用Excel軟件進(jìn)行表格制作。

2 結(jié)果與分析

2.1 播期和種植密度對(duì)青貯玉米生物產(chǎn)量的影響

不同播期之間青貯玉米生物產(chǎn)量差異極顯著(P<0.01)(表2)，‘北農(nóng)青貯368’和‘冀青貯1號(hào)’生物產(chǎn)量均以S2處理下最高，分別為20.43 t·hm-2和18.01 t·hm-2，顯著高于S1處理，和S3處理下青貯玉米生物產(chǎn)量差異不顯著?！崋?58’生物產(chǎn)量以S3處理下最高，達(dá)到19.05 t·hm-2，顯著高于S1處理，和S2處理差異不顯著。3個(gè)青貯玉米品種平均生物產(chǎn)量同樣以S2處理下最高，平均為19.29 t·hm-2，分別較S1和S3處理增加10.23%和4.84%(圖1)?！鞭r(nóng)青貯368’生物產(chǎn)量隨種植密度的增加整體呈逐漸上升趨勢(shì)，但差異不顯著?！角噘A1號(hào)’和‘鄭單958’生物產(chǎn)量隨種植密度的增加整體同樣呈逐漸上升趨勢(shì)，且在不同種植密度之間存在顯著差異(P<0.05)，不同種植密度條件下3個(gè)品種平均生物產(chǎn)量與冀青貯1號(hào)和鄭單958表現(xiàn)一致。

2.2 播期和種植密度對(duì)青貯玉米株高和抗倒性的影響

播期對(duì)‘北農(nóng)青貯368’和‘冀青貯1號(hào)’的株高影響差異極顯著(P<0.01)，種植密度及2因素互作對(duì)‘北農(nóng)青貯368’和‘冀青貯1號(hào)’的株高影響不顯著(表3)。播期及2因素互作對(duì)‘鄭單958’株高影響同‘北農(nóng)青貯368’，但種植密度顯著影響‘鄭單958’的株高，和北農(nóng)青貯368表現(xiàn)不一致。從3個(gè)品種平均值來(lái)看，播期顯著影響青貯玉米株高(P<0.01)，青貯玉米株高隨著播期推遲呈現(xiàn)先升高后降低趨勢(shì)，S2處理下株高最高，平均株高為277.91 cm，顯著高于S1和S3處理。種植密度和2因素互作對(duì)青貯玉米株高影響不顯著。

播期及種植密度2因素互作對(duì)北農(nóng)‘青貯368’的倒伏倒折率影響不顯著，但種植密度對(duì)‘北農(nóng)青貯368’的倒伏倒折率影響極顯著(P<0.01)(表3)。播期和種植密度對(duì)‘冀青貯1號(hào)’和‘鄭單958’以及3個(gè)品種平均倒伏倒折率的影響與‘北農(nóng)青貯368’表現(xiàn)一致。隨著種植密度的增加，加大了青貯玉米倒伏倒折風(fēng)險(xiǎn)。

表2 不同播期和種植密度下3個(gè)青貯玉米生物產(chǎn)量Table 2 Biomass production of silage corn under different sowing date and planting density 單位：t·hm-2

圖1 不同播期和種植密度下青貯玉米平均生物產(chǎn)量Fig.1 Average biomass production of silage corn under different sowing date and planting density注：S表示播期：S1為5月20日播種、S2為6月5日播種、S3為6月20日播種。D表示種植密度：D1為6.00萬(wàn)株·hm-2，D2為6.75萬(wàn)株·hm-2，D3為7.50萬(wàn)株·hm-2，D4為8.25萬(wàn)株·hm-2、D5為9.00萬(wàn)株·hm-2。圖中標(biāo)注的大寫(xiě)字母表示α=0.01水平上差異顯著，小寫(xiě)字母*表示α=0.05水平上差異顯著。下圖同Note:S means sowing date,S1:May 20,S2:June 5,and S3:June 20.D means plant density,D1:6.00×104 plants·hm-2,D2:6.75×104 plants·hm-2,D3:7.50×104 plants·hm-2,D4:8.25×104 plants·hm-2,D5:9.00×104 plants·hm-2. Different capital letters indicated significant difference at the 0.01 level,Different lowercase letters indicated significant at the 0.05 level. The same as below

2.3 播期和種植密度對(duì)青貯玉米飼用品質(zhì)的影響

對(duì)2018—2019年2年的樣品進(jìn)行了飼用品質(zhì)的測(cè)定，取2年平均值。播期對(duì)‘北農(nóng)青貯368’和‘冀青貯1號(hào)’的CP和噸干物質(zhì)產(chǎn)奶量影響差異顯著(P<0.05)，對(duì)淀粉影響差異不顯著(圖2和圖3)，但播期對(duì)‘鄭單958’飼用品質(zhì)影響不顯著(圖4)。從3個(gè)青貯玉米品種飼用品質(zhì)平均值來(lái)看，播期對(duì)青貯玉米CP、WSC和噸干物質(zhì)產(chǎn)奶量影響差異顯著(P<0.01)，對(duì)ADF影響差異顯著(P<0.05)，對(duì)淀粉和NDF影響差異不顯著(圖5)。青貯玉米CP含量在S2處理下最高，為8.40%，顯著高于S1處理下的青貯玉米CP含量(P<0.05)。S2處理下青貯玉米WSC最高，極顯著高于S1和S3處理(P<0.01)。不同播期處理下青貯玉米ADF以S1處理下最高，為22.73%，顯著高于S3處理(P<0.05)，和S2處理下青貯玉米ADF差異不顯著。青貯玉米噸干物質(zhì)產(chǎn)奶量排序?yàn)镾3>S2>S1處理，且S3處理下青貯玉米噸干物質(zhì)產(chǎn)奶量顯著高于S1和S2處理(P<0.05)(圖5)。

種植密度對(duì)不同青貯玉米品種的飼用品種影響不同，主要對(duì)青貯玉米的淀粉和WSC產(chǎn)生影響，對(duì)3個(gè)青貯玉米品種的CP影響差異不顯著，對(duì)ADF、NDF和噸干物質(zhì)產(chǎn)奶量影響表現(xiàn)不一致(圖2～5)。從3個(gè)青貯玉米品種飼用品質(zhì)平均值來(lái)看，種植密度對(duì)青貯玉米淀粉影響差異極顯著(P<0.01)，對(duì)ADF影響差異顯著(P<0.05)，對(duì)CP、WSC、NDF和噸干物質(zhì)產(chǎn)奶量影響差異不顯著(圖5)。不同種植密度下青貯玉米CP以6.00萬(wàn)株·hm-2時(shí)最高，但和其他種植密度下青貯玉米CP差異不顯著。青貯玉米噸干物質(zhì)產(chǎn)奶量在不同種植密度下排序?yàn)镈3>D2>D5>D4>D1，7.50萬(wàn)株·hm-2時(shí)青貯玉米噸干物質(zhì)產(chǎn)奶量最高，達(dá)到1 457.65 kg·t-1(圖5)。

表3 不同播期和種植密度下青貯玉米株高和倒伏倒折率Table 3 Plant height and lodging rate of silage corn under different sowing date and planting density in Hengshui city

圖2 不同播期和種植密度下‘北農(nóng)青貯368’飼用品質(zhì)Fig.2 Forage quality of ‘BeinongQZ368’ under different sowing date and planting density

圖3 不同播期和種植密度下冀‘青貯1號(hào)’飼用品質(zhì)Fig.3 Forage quality of ‘JiQZ1’ under different sowing date and planting density

圖4 不同播期和種植密度下‘鄭單958’飼用品質(zhì)Fig.4 Forage quality of Zhengdan958 under different sowing date and planting density

圖5 不同播期和種植密度下3個(gè)青貯玉米品種飼用品質(zhì)均值Fig.5 Average forage quality of silage corn under different sowing date and planting density

2.4 播期和種植密度對(duì)青貯玉米公頃產(chǎn)奶量的綜合評(píng)價(jià)

青貯玉米作為奶牛的優(yōu)質(zhì)飼草已得到業(yè)內(nèi)公認(rèn)。將生物產(chǎn)量與飼用品質(zhì)結(jié)合，采用公頃產(chǎn)奶量對(duì)不同播期和種植密度下的青貯玉米進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)。播期對(duì)‘北農(nóng)青貯368’、‘冀青貯1號(hào)’和‘鄭單958’的公頃產(chǎn)奶量影響極顯著(P<0.01)，但‘北農(nóng)青貯368’的公頃產(chǎn)奶量在S2處理下最高，而冀青貯1號(hào)和‘鄭單958’的公頃產(chǎn)奶量在S3處理下達(dá)到最大值(圖6)。不同播期處理下3個(gè)青貯玉米品種平均公頃產(chǎn)奶量以S2處理下最高，達(dá)到27.57 t·hm-2，極顯著高于S1處理下的青貯玉米公頃產(chǎn)奶量(P<0.01)，高于S3處理，但差異不顯著。

種植密度對(duì)‘北農(nóng)青貯368’的公頃產(chǎn)奶量影響差異不顯著，隨著播種密度增加，‘北農(nóng)青貯368’的公頃產(chǎn)奶量呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)。種植密度對(duì)‘冀青貯1號(hào)’的公頃產(chǎn)奶量影響極顯著(P<0.01)，對(duì)‘鄭單958’的公頃產(chǎn)奶量影響顯著(P<0.05)。不同種植密度對(duì)3個(gè)青貯玉米品種平均公頃產(chǎn)奶量影響極顯著(P<0.01)，隨著種植密度增加平均公頃產(chǎn)奶量呈逐漸增加趨勢(shì)(圖7)，7.50～9.00萬(wàn)株·hm-2密度范圍內(nèi)青貯玉米公頃產(chǎn)奶量差異不顯著。

圖6 3個(gè)青貯玉米品種在不同播期下的公頃產(chǎn)奶量Fig.6 Milk yield per hectare of silage corn under different sowing date

圖7 3個(gè)青貯玉米品種在不同種植密度下的公頃產(chǎn)奶量Fig.7 Milk yield per hectare of silage corn under different planting density

3 討論

3.1 播期對(duì)青貯玉米生產(chǎn)性能及飼用品質(zhì)的影響

多數(shù)研究表明，播期變化致使青貯玉米可利用的光熱雨等資源發(fā)生變化，進(jìn)而影響到青貯玉米干物質(zhì)積累。王琪等[19]研究認(rèn)為，玉米的生長(zhǎng)速率與溫度密切相關(guān)，平均氣溫每升高1 ℃，營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)速率提升5%，年≥10℃活動(dòng)積溫每增加100 ℃·d-1，玉米最大生物量和產(chǎn)量增加8%。高永剛等[20]研究認(rèn)為，隨著播期推遲葉片凈光合速率先增加后降低，適期播種可提高玉米光合效率、促進(jìn)干物質(zhì)積累，顯著增加玉米產(chǎn)量。徐運(yùn)林等[21]研究結(jié)果認(rèn)為，晚播會(huì)不同程度縮短玉米的生育期，認(rèn)為在安徽鳳陽(yáng)青貯玉米應(yīng)適當(dāng)早播，最適播期在6月5—15日。袁慧敏[14]認(rèn)為溫度和水分是影響青貯玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的關(guān)鍵因素，播期和種植密度的改變導(dǎo)致青貯玉米生育期內(nèi)溫度和水分變化，從而影響到青貯玉米產(chǎn)量和品質(zhì)。Opsi等[22]研究顯示，青貯玉米生物產(chǎn)量隨播期的推遲而降低。本研究結(jié)果顯示，隨著播期推遲，青貯玉米生物產(chǎn)量先升高后降低，6月5日播種時(shí)，播期較復(fù)種條件的夏播播期提前5—10 d(當(dāng)?shù)貍鹘y(tǒng)播期6月10—15日)，此時(shí)3個(gè)青貯玉米品種平均生物產(chǎn)量最高，平均達(dá)到19.29 t·hm-2，飼用品質(zhì)較優(yōu)，表現(xiàn)為CP最高、噸干物質(zhì)產(chǎn)奶量相對(duì)較高，公頃產(chǎn)奶量最高。當(dāng)播期提前到5月20日時(shí)，播期較傳統(tǒng)播期提前20—25 d，青貯玉米生物產(chǎn)量較低，飼用品質(zhì)也較差，公頃產(chǎn)奶量顯著低于6月5日和6月20日播種的青貯玉米。總體來(lái)看，海河平原區(qū)青貯玉米播期較復(fù)種條件的夏播播期可適當(dāng)提前至6月5日左右，有利于提高青貯玉米生物產(chǎn)量和飼用品質(zhì)。2017—2019年試驗(yàn)期間氣象數(shù)據(jù)年際間存在差異，但3年均值與多年均值差異很小(表1)，說(shuō)明試驗(yàn)期間3年的氣候年型具有代表性。海河平原區(qū)5月份多年平均降雨量較6月份減少36.0 mm，多年平均溫度較6月份降低4.9℃，5月份相對(duì)低的溫度和干旱，不利于玉米苗期的正常生長(zhǎng)發(fā)育，從而影響后期產(chǎn)量提升。海河平原區(qū)6月5日播種青貯玉米較5月20日播種與當(dāng)?shù)毓鉄嵊曩Y源更加匹配，與王琪等[19]和袁慧敏[14]分析基本一致。而6月20日播種時(shí)，后期光熱資源緊張也限制了青貯玉米正常發(fā)育，導(dǎo)致青貯玉米生育期較6月5日播種時(shí)明顯縮短，這可能是6月20日播種較6月5日播種時(shí)青貯玉米生物產(chǎn)量降低的原因。

3.2 種植密度對(duì)青貯玉米生產(chǎn)性能及飼用品質(zhì)的影響

種植密度通過(guò)影響玉米單株個(gè)體發(fā)育從而影響到群體產(chǎn)量[23]。王婷等[24]研究認(rèn)為，低密度時(shí)，青貯玉米個(gè)體生長(zhǎng)良好，但個(gè)體數(shù)量少，對(duì)群體而言生物產(chǎn)量不高，密度過(guò)大，個(gè)體發(fā)育影響嚴(yán)重，通過(guò)增加群體數(shù)量不至于彌補(bǔ)因個(gè)體發(fā)育不足帶來(lái)的減產(chǎn)，導(dǎo)致群體生物產(chǎn)量也不高。只有合理的密植，才能使青貯玉米生物產(chǎn)量達(dá)到峰值。研究結(jié)果顯示，隨著種植密度增加，青貯玉米葉寬、莖粗和收獲時(shí)綠葉數(shù)均整體呈現(xiàn)逐漸下降趨勢(shì)，青貯玉米倒伏倒折風(fēng)險(xiǎn)增加，和上述研究結(jié)果基本一致。

本研究發(fā)現(xiàn)，綜合考慮青貯玉米生物產(chǎn)量和飼用品質(zhì)，在海河平原區(qū)青貯玉米最佳種植密度為7.50～8.25萬(wàn)株·hm-2，與王霞等[25]和趙海明等[17]研究結(jié)果不完全一致。但是，青貯玉米生物產(chǎn)量隨著種植密度增加整體呈逐漸上升趨勢(shì)，與王霞等[25]研究結(jié)果一致，與孫繼穎等[10]和趙海明等[17]研究結(jié)果存在差異。本試驗(yàn)設(shè)置的青貯玉米種植密度范圍為6.00～9.00萬(wàn)株·hm-2，王霞等[25]在試驗(yàn)中設(shè)置的種植密度范圍為4.08～7.14萬(wàn)株·hm-2，而孫繼穎[10]和趙海明等[17]設(shè)置的種植密度范圍分別為：4.50～9.75萬(wàn)株·hm-2和6.75～11.25萬(wàn)株·hm-2，設(shè)置種植密度范圍大小不一致是青貯玉米生物產(chǎn)量隨種植密度變化趨勢(shì)不同的主要原因。趙海明等[17]試驗(yàn)設(shè)置種植密度范圍大，青貯玉米生物產(chǎn)量隨種植密度增加呈現(xiàn)先升高后降低趨勢(shì)，而本試驗(yàn)和王霞等[25]試驗(yàn)可能設(shè)置的種植密度范圍小，青貯玉米生物產(chǎn)量隨種植密度增加呈現(xiàn)逐漸上升趨勢(shì)。王云霄等[26]以28.5萬(wàn)株·hm-2的種植密度為對(duì)照，設(shè)置了5種種植密度(3.82～9.97萬(wàn)株·hm-2)，發(fā)現(xiàn)青貯玉米在3.82～9.97萬(wàn)株·hm-2密度范圍內(nèi)生物產(chǎn)量逐漸增加，但種植密度為28.5萬(wàn)株·hm-2時(shí)生物產(chǎn)量降低，進(jìn)一步證明合理的種植密度是提高青貯玉米生物產(chǎn)量的重要因素。

Gonzalo等[12]認(rèn)為種植密度對(duì)青貯玉米CP、NDF、ADF和淀粉含量影響不顯著。朱永群等[27]研究認(rèn)為，青貯玉米CP產(chǎn)量隨著種植密度增加相應(yīng)增加，進(jìn)而飼用品質(zhì)提高。王曉娟等[28]研究結(jié)果顯示，青貯玉米ADF和NDF隨種植密度的增加而升高，CP隨著種植密度的增大而降低，總的來(lái)說(shuō)，青貯玉米飼用品質(zhì)隨種植密度增加有所下降。孫繼穎等[10]研究結(jié)果顯示，當(dāng)種植密度低時(shí)，隨著種植密度增加青貯玉米全株CP含量增加，ADF和NDF降低，飼用品質(zhì)提高；當(dāng)種植密度達(dá)到一定閾值后，種植密度過(guò)高會(huì)致使青貯玉米飼用品質(zhì)降低。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，隨著種植密度度增加，青貯玉米CP含量逐漸降低，NDF和ADF逐漸升高，但差異不顯著，與Gonzalo等[12]和王曉娟等[28]研究結(jié)果一致。

青貯玉米飼用品質(zhì)是一個(gè)綜合性狀，是由CP、WSC、NDF、ADF及淀粉等多個(gè)營(yíng)養(yǎng)成分共同作用的結(jié)果，綜合評(píng)價(jià)青貯玉米飼用品質(zhì)更加科學(xué)。孫繼穎等[10]利用玉米全株泌乳凈能、干物質(zhì)隨意采食量及粗飼料分級(jí)指數(shù)等青貯玉米飼用品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)驗(yàn)證了種植密度對(duì)青貯玉米飼用品質(zhì)的影響。柳斌輝等[29]利用相對(duì)飼用價(jià)值、飼草分級(jí)指數(shù)、隸屬函數(shù)法綜合評(píng)價(jià)不同青貯玉米品種飼用品質(zhì)。目前綜合評(píng)價(jià)青貯玉米品質(zhì)的標(biāo)準(zhǔn)并不統(tǒng)一規(guī)范。Milk2006是美國(guó)研發(fā)的一種青貯玉米產(chǎn)奶凈能快速計(jì)算模型，并利用大量樣品進(jìn)行了校正。通過(guò)Milk2006軟件計(jì)算的青貯玉米噸干物質(zhì)產(chǎn)奶量是綜合了青貯玉米CP、NDF、NDF消化率、淀粉等飼用品質(zhì)指標(biāo)對(duì)青貯玉米進(jìn)行的綜合評(píng)價(jià)，噸干物質(zhì)產(chǎn)奶量越大說(shuō)明青貯玉米飼用品質(zhì)越好。該評(píng)價(jià)方法因綜合了青貯玉米較多的飼用品質(zhì)指標(biāo)，并考慮了NDF消化率，比較科學(xué)合理。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，青貯玉米噸干物質(zhì)產(chǎn)奶量隨著種植密度的增加，呈現(xiàn)先升高后降低的趨勢(shì)，在7.50萬(wàn)株·hm-2，噸干物質(zhì)產(chǎn)奶量最高，達(dá)到1 457.65 kg·t-1，飼用品質(zhì)最優(yōu)。但該評(píng)價(jià)方法只是針對(duì)奶牛利用的一個(gè)青貯玉米飼用品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)，存在一定的局限性，不能滿(mǎn)足于肉牛、肉羊等其他動(dòng)物需求。

3.3 適宜播期和種植密度確定的綜合評(píng)價(jià)方法探討

前人在研究青貯玉米適宜播期和種植密度時(shí)，一般用生物產(chǎn)量或者與飼用品質(zhì)結(jié)合進(jìn)行評(píng)價(jià)。用產(chǎn)量和飼用品質(zhì)綜合評(píng)價(jià)時(shí)，也只是二者綜合的模糊評(píng)判，無(wú)法量化，也不能進(jìn)行方差分析。如何把青貯玉米生物產(chǎn)量和飼用品質(zhì)有效結(jié)合，運(yùn)用量化的綜合評(píng)價(jià)方式是評(píng)價(jià)青貯玉米的最佳方法。Milk2006計(jì)算的公頃產(chǎn)奶量是結(jié)合了生物量和飼用品質(zhì)兩因素，對(duì)青貯玉米進(jìn)行綜合量化評(píng)價(jià)，且可進(jìn)行方差分析。目前Milk2006在美國(guó)和歐洲常用于篩選青貯玉米品種和最佳收獲期[30]。Opsi等[22]利用Milk2006評(píng)價(jià)了不同品種、播期和收獲期下青貯玉米的產(chǎn)奶量；李文才等[31]利用Milk2006綜合評(píng)價(jià)了不同刈割高度對(duì)青貯玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的影響；高飛等[32]利用早期版本Milk2000對(duì)不同成熟期青貯玉米混播下的產(chǎn)量和品質(zhì)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)；朱慧森等[33]利用Milk2006評(píng)價(jià)了不同收獲期青貯玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。目前尚未見(jiàn)到利用Milk2006對(duì)不同播期和種植密度綜合影響下青貯玉米生物產(chǎn)量和飼用品質(zhì)進(jìn)行評(píng)價(jià)的報(bào)道。本試驗(yàn)利用Milk2006的公頃產(chǎn)奶量指標(biāo)對(duì)不同播期和種植密度下青貯玉米生物產(chǎn)量和飼用品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示，海河平原區(qū)青貯玉米在6月5日播種時(shí)公頃產(chǎn)奶量高于5月20日和6月20日播種的青貯玉米。隨著種植密度的增加公頃產(chǎn)奶量逐漸增加，7.50～9.00萬(wàn)株·hm-2之間差異不顯著。結(jié)合生產(chǎn)實(shí)際，為了降低種子投入又降低倒伏風(fēng)險(xiǎn)，在適宜密度7.50～9.00萬(wàn)株·hm-2之間，優(yōu)先考慮低密度，建議最佳種植密度為7.50萬(wàn)株·hm-2。但是，Milk2006只是從奶牛角度對(duì)青貯玉米生物產(chǎn)量和飼用品質(zhì)的綜合評(píng)價(jià)，而對(duì)肉牛和肉羊等產(chǎn)肉動(dòng)物來(lái)講并不合適，找到對(duì)所有草食家畜均合適的青貯玉米綜合評(píng)價(jià)方式還需要進(jìn)一步探索。

4 結(jié)論

播期和種植密度對(duì)海河平原區(qū)青貯玉米生產(chǎn)均具有一定的影響。青貯玉米生物產(chǎn)量和公頃產(chǎn)奶量隨著播期延后呈現(xiàn)先升高后降低趨勢(shì)，6月5日播種情況下表現(xiàn)最好，優(yōu)于5月20日和6月20日，而噸干物質(zhì)產(chǎn)奶量隨著播期延后呈現(xiàn)逐漸升高趨勢(shì)；不同種植密度下青貯玉米生物產(chǎn)量和公頃產(chǎn)奶量均隨著播期延后呈現(xiàn)逐漸升高趨勢(shì)，噸干物質(zhì)產(chǎn)奶量呈現(xiàn)先升高后降低趨勢(shì)；7.50萬(wàn)株·hm-2時(shí)噸干物質(zhì)產(chǎn)奶量最高，飼草品質(zhì)最優(yōu)。為實(shí)現(xiàn)海河平原區(qū)青貯玉米生物產(chǎn)量和飼用品質(zhì)最優(yōu)化，建議播種期為6月5日左右，種植密度為7.50萬(wàn)株·hm-2。