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        施氮量對興安盟冷涼區(qū)青貯玉米產(chǎn)量、品質(zhì)及氮肥利用率的影響

        2025-01-17 00:00:00莽春霞趙力興董烏云嘎其格其候偉峰姜昕禹張旗畢盛楠
        安徽農(nóng)業(yè)科學(xué) 2025年1期
        關(guān)鍵詞:產(chǎn)量

        摘要[目的]探究興安盟冷涼區(qū)青貯玉米產(chǎn)量、品質(zhì)及氮肥利用率對不同施氮量的響應(yīng)。[方法]以青貯玉米“金嶺17”為試驗材料,設(shè)置不同施氮量(0、100、200、300kg/hm2),在青貯玉米乳熟期進行收割,測定其株高、產(chǎn)量和品質(zhì)等指標(biāo),并計算氮肥利用率。[結(jié)果]隨著施氮量增加,青貯玉米株高、產(chǎn)量和粗蛋白含量逐漸增加,而氮肥偏生產(chǎn)力逐漸降低,在施氮量為200kg/hm2時,上述指標(biāo)分別為334.40cm、23522.36kg/hm2、6.51%和117.61;在施氮量為300kg/hm2時,上述指標(biāo)分別為341.80cm、24908.68kg/hm2、7.81%和83.03。[結(jié)論]綜合考慮青貯玉米產(chǎn)量、品質(zhì)及氮肥利用率,建議該地區(qū)施氮量為200kg/hm2。

        關(guān)鍵詞青貯玉米;產(chǎn)量;品質(zhì);氮肥利用率

        中圖分類號S513"文獻標(biāo)識碼A"文章編號0517-6611(2025)01-0149-03

        doi:10.3969/j.issn.0517-6611.2025.01.031

        開放科學(xué)(資源服務(wù))標(biāo)識碼(OSID):

        EffectofNitrogenApplicationonYield,QualityandNitrogenUseEfficiencyofSilageMaizeintheCoolZoneofXing’anLeague

        MANGChun-xia"ZHAOLi-xing"DONGWu-yun-ga2etal

        (1.Xing’anLeagueInstituteofAgricultureandAnimalHusbandryScience,Xing’anLeague,InnerMongolia137400;2.Pre-KerchinForestandGrasslandDisasterPreventionandMitigationCentre,Xing’anLeague,InnerMongolia137400)

        Abstract[Objective]Toinvestigatetheresponseofyield,qualityandnitrogenfertilizerutilizationofsilagemaizetodifferentnitrogenapplicationrateinthecoolzoneofXing’anLeague.[Method]Usingsilagemaize“Jinling17”asthetestmaterial,differentamountsofnitrogenapplication(0,100,200and300kg/hm2)wereset.Thesilagemaizewasharvestedduringtheperiodofmilkymaturity.Theindicatorsofplantheight,yieldandqualityweredetermined,andnitrogenfertilizerutilizationratewerecalculated.[Result]Withincreasingnitrogenapplication,theplantheight,yieldandcrudeproteincontentofsilagemaizeincreasedandnitrogenpartialfactorproductivitygraduallydecreased.Theaboveindexeswere334.40cm,23522.36kg/hm"6.51%and117.61whennitrogenratewas200kg/hm"andtheaboveindexeswere341.80cm,24908.68kg/hm"7.81%and83.03whennitrogenratewas300kg/hm"respectively.[Conclusion]Consideringtheyield,qualityandnitrogenuseefficiencyofsilagemaize,therecommendednitrogenapplicationratewas200kg/hm2.

        KeywordsSilagemaize;Yield;Quality;Nitrogenuseefficiency

        基金項目興安盟科技計劃項目;興安盟農(nóng)牧科學(xué)研究所青年創(chuàng)新基金項目(2023SQNJJ04)。

        作者簡介莽春霞(1989—),女,內(nèi)蒙古興安盟人,助理研究員,碩士,從事牧草栽培研究。

        *通信作者,助理工程師,從事林草栽培與病蟲害防治研究。

        興安盟位于內(nèi)蒙古自治區(qū)東北部,是典型的農(nóng)牧交錯區(qū),也是中國重要的農(nóng)畜產(chǎn)品生產(chǎn)基地。青貯玉米作為食草家畜喜食的優(yōu)質(zhì)飼草作物之一,其干草產(chǎn)量可達12.0~13.5 t/hm2[1。近年來,在糧改飼政策的扶持下,興安盟青貯玉米保有種植面積為1.0萬hm 有效緩解了冷涼區(qū)冬春季節(jié)青綠飼料短缺的問題。隨著當(dāng)?shù)厍噘A玉米種植面積不斷增加,合理的栽培措施成為提高青貯玉米產(chǎn)量和改善營養(yǎng)品質(zhì)的關(guān)鍵。

        氮是實現(xiàn)青貯玉米高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的重要營養(yǎng)元素,農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中往往通過大量施用氮肥來追求高產(chǎn),這會導(dǎo)致氮肥利用率降低和土壤污染等問題[2-3,因此科學(xué)合理地施用氮肥成為實現(xiàn)青貯玉米優(yōu)質(zhì)栽培的重要措施。李婧等4在隴中黃土高原半干旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)的研究表明,在全膜雙壟溝播模式下,氮肥用量為 300 kg/hm2時,不僅能夠改善糧飼兼用玉米的品質(zhì),還能保持較高的玉米產(chǎn)量。受娜等[5在研究隴東旱塬區(qū)青貯玉米的氮肥施用效果時,綜合考慮對干物質(zhì)積累與水分利用效率的影響,建議該地區(qū)的合理施氮量為210 kg/hm2。王寧等6在河北平原區(qū)的研究表明,在溝灌條件下,施氮量為168 kg/hm2時,青貯玉米能夠獲得較高的水分利用效率和產(chǎn)量。然而在興安盟冷涼區(qū)雨養(yǎng)條件下,施氮量對青貯玉米產(chǎn)量、品質(zhì)及氮肥利用率影響的研究鮮有報道,因此,該研究通過設(shè)置不同施氮量,探究青貯玉米產(chǎn)量、品質(zhì)及氮肥利用率的變化規(guī)律,以期為該地區(qū)青貯玉米栽培過程的氮肥管理提供借鑒和參考。

        1材料與方法

        1.1試驗地概況

        試驗地點位于內(nèi)蒙古興安盟烏蘭浩特市興安盟農(nóng)牧科學(xué)研究所試驗基地(122°03′E,46°06′N),該基地屬溫帶大陸性季風(fēng)氣候,海拔286m,年均氣溫4.1℃,年降水量416.7mm,無霜期140d左右。試驗地土壤為暗栗鈣土,基本理化性質(zhì):有機質(zhì)21.09g/kg,全氮0.27g/kg,全磷0.17g/kg,全鉀64.12g/kg,堿解氮43.54mg/kg,速效鉀77.38mg/kg。

        1.2供試材料

        供試青貯玉米品種為“金嶺17”,由內(nèi)蒙古金嶺青貯玉米種業(yè)有限公司提供。

        1.3試驗設(shè)計

        試驗采用隨機區(qū)組設(shè)計,于2023年5月15日播種青貯玉米,株距0.3m,行距0.6m,小區(qū)面積為20.0m2(4.0m×5.0m),基肥為過磷酸鈣(P2O516%)和氯化鉀(K2O50%),施用量均為80kg/hm2。設(shè)置4個施氮量處理:0、100、200、300kg/hm分別用N0、N100、N200、N300表示,每個處理重復(fù)3次。試驗所用氮肥為尿素(N46%),按照40%、60%的比例分別在青貯玉米播種期和拔節(jié)期施入。于青貯玉米乳熟期測定株高、產(chǎn)量、烘干樣品氮素含量、中性洗滌纖維(NDF)含量和酸性洗滌纖維(ADF)含量,并計算粗蛋白含量、相對飼用價值(RFV)和氮肥利用率等指標(biāo)。

        1.4"測定指標(biāo)及方法

        在青貯玉米乳熟期進行收割,每個小區(qū)隨機選取10株玉米,用卷尺測量植株高度,留茬15 cm刈割。刈割后帶回實驗室,用烘箱在105 ℃殺青30 min,然后調(diào)至75 ℃烘干至恒重,測定單株干物質(zhì)質(zhì)量,并折算公頃干物質(zhì)產(chǎn)量。將烘干樣品粉碎過篩,采用凱氏定氮法測定粗蛋白含量,采用范式洗滌法測定NDF和ADF含量[7。RFV計算公式為:RFV=120/NDF×(88.9-0.779×ADF)/1.29[7。

        1.5 氮肥利用率計算方法[8-9

        氮肥貢獻率=(施氮區(qū)產(chǎn)量-對照區(qū)產(chǎn)量)/施氮區(qū)產(chǎn)量×100%

        氮肥農(nóng)學(xué)利用率=(施氮區(qū)產(chǎn)量-對照區(qū)產(chǎn)量)/施氮量×100%

        氮肥吸收利用率=(施氮區(qū)地上部吸氮量-對照區(qū)地上部吸氮量)/施氮量×100%

        氮肥偏生產(chǎn)力=施氮區(qū)產(chǎn)量/施氮量×100%

        1.6數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

        試驗數(shù)據(jù)采用MicrosoftExcel2013軟件進行初步整理,利用DPS7.0軟件進行單因素方差分析和鄧肯氏多重比較。

        2結(jié)果分析

        2.1施氮量對青貯玉米株高和干物質(zhì)產(chǎn)量的影響

        由表1可知,隨著施氮量的增加,株高逐漸增加,N300處理株高為341.80cm,顯著高于N0和N100處理。干物質(zhì)產(chǎn)量也隨施氮量增加而增加,N300處理干物質(zhì)產(chǎn)量為24908.68kg/hm較N0和N100處理分別顯著增加29.55%和13.61%。

        2.2施氮量對青貯玉米品質(zhì)的影響

        由表2可知,隨著施氮量的增加,青貯玉米粗蛋白含量顯著升高,N300處理粗蛋白含量為7.81%,顯著高于N0、N100和N200處理。隨著施氮量的增加,NDF和ADF含量均呈先升高后降低的趨勢,二者含量均在施氮量為200kg/hm2時最高。隨著施氮量的增加,RFV呈先降低后升高的變化規(guī)律,在施氮量為300kg/hm2時最高。

        2.3施氮量對青貯玉米氮肥利用率的影響

        由表3可知,隨著施氮量的增加,氮肥偏生產(chǎn)力顯著降低。氮肥農(nóng)學(xué)利用率隨著施氮量的增加逐漸降低,N100~N300處理間無顯著差異。氮肥貢獻率隨著施氮量的增加逐漸上升,N300處理顯著高于N100處理。N100處理的氮肥吸收利用率顯著高于N200和N300處理。

        3討論

        3.1施氮量對青貯玉米干物質(zhì)產(chǎn)量的影響

        氮是植物生長發(fā)育過程中重要的營養(yǎng)元素,也是調(diào)控禾谷類作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的關(guān)鍵因子[10。研究表明,增施氮肥能夠顯著提高青貯玉米地上部干物質(zhì)產(chǎn)量11-14。陳遠學(xué)等15在四川省洪雅縣的研究表明,青貯玉米產(chǎn)量隨著施氮量的增加而增加,在施氮量為180 kg/hm2 時達到最大,超過這一閾值后,產(chǎn)量不再增加。王久龍等[16在新疆石河子地區(qū)的研究表明,青貯玉米產(chǎn)量在施氮量為237 kg/hm2時達到最大。該研究結(jié)果表明,施氮量在0 ~ 300 kg/hm2時,青貯玉米干物質(zhì)產(chǎn)量隨著施氮量的增加而增加,當(dāng)施氮量為200 kg/hm2時青貯玉米干物質(zhì)產(chǎn)量為23 522.36 kg/hm 當(dāng)施氮量超過200 kg/hm2時青貯玉米干物質(zhì)產(chǎn)量無顯著增加。由此可見,施氮可以顯著提高青貯玉米干物質(zhì)產(chǎn)量,但施氮量超過200 kg/hm2這一閾值后,增產(chǎn)效果不顯著。相關(guān)研究表明,施氮量過多反而會造成土壤中硝態(tài)氮逐年積累和氮素損失[17-18

        3.2施氮量對青貯玉米品質(zhì)的影響

        施氮不僅能夠促進青貯玉米的生長,而且有利于產(chǎn)量和品質(zhì)的提升[19-21。氮肥對青貯玉米各營養(yǎng)含量的影響較大,合理增施氮肥可以有效提高青貯玉米粗蛋白質(zhì)含量,降低洗滌纖維含量,提高青貯玉米的飼用價值[22-23。該研究中,隨著施氮量的增加,青貯玉米粗蛋白含量顯著提高,當(dāng)施氮量為300 kg/hm2時最高,為7.81%,同時,在該處理下青貯玉米表現(xiàn)出較低纖維含量和較高的相對飼喂價值,這與呂鵬等[24在山東省黃淮海區(qū)域?qū)ο挠衩资┑实难芯拷Y(jié)果相似。

        3.3施氮量對青貯玉米氮肥利用率的影響

        適量施用氮肥有利于青貯玉米的生長,然而氮肥用量過高,不僅會使土壤中氮肥含量超過作物需肥量,青貯玉米產(chǎn)量增幅減少,生產(chǎn)中的產(chǎn)出投入比降低,同時還會增加環(huán)境污染的風(fēng)險。在該研究中,隨著施氮量的不斷增加,氮肥偏生產(chǎn)力顯著降低,這與楚光紅等[25的研究結(jié)果一致。由此可見,為了協(xié)調(diào)作物產(chǎn)量、品質(zhì)和氮肥利用率之間的關(guān)系,需在保證作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的前提下盡可能提高氮肥利用率,避免過度施氮導(dǎo)致作物的奢侈吸收26。

        4結(jié)論

        該研究綜合考慮青貯玉米產(chǎn)量、品質(zhì)和氮肥利用率三者間的關(guān)系,建議興安盟冷涼區(qū)青貯玉米施氮量為200kg/hm2。

        參考文獻

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