栽培措施對青貯玉米粗脂肪含量及產量的影響

產量和品質是青貯型玉米品種兩個不可缺少的評價因素。青貯玉米的品質, 國內通常采用粗蛋白含量、粗脂肪含量、粗纖維含量、無氮浸出物和灰分含量等指標判斷飼料的營養品質。這種評價方法存在一定的缺欠。目前, 國際上通常根據營養成分、纖維素的類型和動物離體實驗等對青貯玉米品質進行劃分, 常用的指標有粗蛋白含量、淀粉含量、中性和酸性洗滌纖維含量、木質素含量、離體消化力和細胞壁消化力。其中粗蛋白含量可以通過蛋白質測定儀測定，粗脂肪可以通過粗脂肪測定儀來測定，而粗纖維也可以通過纖維測定儀來測出。栽培措施是影響青貯玉米產量和品質的重要因素。國內外研究結果表明, 施肥對玉米子粒的營養品質有顯著影響。在青貯玉米營養品質對密度與肥料的反應方面, 前人的研究尚不系統, 其機理尚不清楚。本試驗通過3 因素最優飽和設計, 研究N、P 與種植密度3 因素與不同收獲時期青貯玉米粗脂肪的關系, 并通過回歸模擬3 因子對青貯玉米粗脂肪含量及其產量的效應, 為實現青貯玉米高產優質栽培提供理論依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地基本情況

試驗于2005 年在呼和浩特市園藝科技試驗中心進行, 土壤為偏砂壤土, 土層深厚。基礎肥力情況為: 有機質1.34%, 堿解氮31.25 mg/kg, 有效磷16.13mg/kg, 有效鉀146.25 mg/kg。田間最大持水量22.5%,pH 值7.7。

1.2 試驗材料與設計

供試品種為青貯玉米品種金坤9 號。試驗設計為施氮量(純N)、施磷量(P2O5)、種植密度(D)3 個因素、5 個水平, 采用311- A 飽和設計, 12 個處理組合(表1, 表2), 重復3 次, 共36 個試驗小區, 每小區面積為15 m2, 行距50 cm。播種期為4 月28 日, 播種前施有機肥22 500 kg/hm2, 磷肥按處理水平作為底肥隨播種一次性施入, 尿素分別在小喇叭口期和大喇叭口期按施肥總量的30%和70%追施, 生育期間結合追肥灌水3 次, 其它管理措施同普通玉米大田。

1.3 取樣及測定方法

取樣方法: 分別在8月11日、8月26日與9月12日, 在各處理小區中選取有代表性樣點2 m2, 收割全部植株, 測定其果穗、秸稈及全株鮮重, 并按分器官留取小樣, 將樣品在105℃下殺青30 min, 然后在80℃下烘干至恒重稱量, 留取小樣供營養分析測定。測定方法: 粗脂肪的測定采用魯氏殘留(渣)法。數據分析: 所有試驗數據均采用SPSS(11.0)統計分析軟件進行分析。

2 結果與分析

2.1 栽培措施與粗脂肪含量的關系

對不同收獲期整株粗脂肪含量結果進行二次回歸擬合結果(表3)表明, 8 月11 日收獲粗脂肪含量與N、P、密度3 因素有顯著相關性。8 月26 和9 月12日回歸方程檢驗值與回歸系數檢驗值未完全達到顯著水平, 說明粗脂肪含量和N、P、種植密度個別因子之間相關不緊密。由回歸系數t 檢驗值可知, 灌漿期收獲, N 與粗脂肪含量相關不顯著; NP 互作、N 密度互作與粗脂肪含量相關不顯著。乳熟期收獲, N 和P單因子與粗脂肪含量相關不顯著; N 密度互作與粗脂肪含量相關不顯著。

由一次項和二次項的偏回歸系數和t 值(表5)可知, N、P 與種植密度單因子對粗脂肪含量的影響關系在8 月11 日收獲為P(X2)>N(X1)> 密度(X3); 8 月26 日收獲為P(X2)> 密度(X3)>N(X1); 9 月12 日收獲為密度(X3)>N(X1)>P(X2)。兩因子交互效應, 8 月11 日收獲為NP>N 密度>P 密度; 8 月26 日收獲為NP>N 密度>P 密度; 9 月12 日收獲為N 密度>NP>P 密度。

由圖1 可見, 在3 個時期收獲, N、P 與種植密度單因子對粗脂肪含量的效應因收獲期不同而異。散粉期收獲, 隨施N 量的增加, 粗脂肪含量呈增加趨勢, 增加幅度漸緩; 隨施P 量的增加, 呈下降趨勢, 而且施P 量越大, 下降越顯著; 此期收獲, 密度對粗脂肪含量的效應最小, 且隨密度的增大, 粗脂肪含量呈下降趨勢, 下降幅度漸緩。灌漿期和乳熟期收獲, 隨著施N 量的增加, 粗脂肪含量呈“單峰”曲線變化。峰值分別為1.23%和1.47%, 對應N 的最佳施入量為210 kg/hm2 和165kg/hm2。灌漿期收獲, 隨施P 量的增加, 粗脂肪含量呈下降趨勢, 下降幅度漸緩; 乳熟期收獲, 隨施P 量的增加, 粗脂肪含量呈“單峰”曲線變化, 峰值為1.46%, 對應地最佳施P 量為144 kg/hm2。灌漿期和乳熟期收獲, 粗脂肪含量隨密度增大呈“U”型曲線變化。

可見, 粗脂肪含量不僅受N、P 與種植密度3 因子影響, 而且受收獲期的制約。在本試驗中, 散粉期收獲, 高N、中P、低密條件下, 粗脂肪含量最高; 灌漿期收獲, 中N、低P、低密條件下, 粗脂肪含量最高; 乳熟期收獲, 中N、中P、低密條件下, 粗脂肪含量最高。

2.2 與粗脂肪產量的關系

對不同收獲期植株粗脂肪產量結果進行二次回歸擬合(表6、表7)結果表明, 回歸方程檢驗值與回歸系數檢驗值未完全達到顯著水平, 表明影響粗脂肪產量的3 因子中, 個別因子與粗脂肪產量相關不顯著。8 月11 日收獲, N、密度單因子與粗脂肪產量相關不顯著; P 密度互作與粗脂肪產量相關不顯著。8 月26 日收獲, P 與粗脂肪產量相關不顯著; N 密度互作、P 密度互作與粗脂肪產量相關不顯著。9 月12日收獲, N、P 單因子與粗脂肪產量相關不顯著; P 密度互作與粗脂肪產量相關不顯著。

由一次項和二次項的偏回歸系數和t 值(表7、表8)可知, N、P、種植密度單因子與粗脂肪產量的關系, 在8 月11 日和9 月12 日收獲為密度(X3)>P(X2)>N(X1); 8 月26 日收獲為P(X2)>N(X1)> 密度(X3)。兩因子交互效應, 在8 月11 日和8 月26 日收獲為NP>N 密度>P 密度; 9 月12 日收獲為N 密度>NP>P 密度。

由圖2 可見, 在3 個不同收獲期, 隨著N、P 的施用量增加, 粗脂肪產量均呈現“單峰”曲線變化。峰值為粗脂肪產量的最高值, 對應編碼值為肥料的最佳效應值。在本試驗條件下, 隨著收獲期推后, 最佳施N 量為225、165 和225 kg/hm2, 獲得粗脂肪的最高產量分別為170、185 和375 kg/hm2; 最佳施P 量為128、64 和144 kg/hm2, 獲得粗脂肪的最高產量分別為170、188 和388 kg/hm2。散粉期和灌漿期收獲, 密度對粗脂肪產量的影響不顯著。灌漿期和乳熟期收獲, 粗脂肪產量隨密度增加顯著下降。

3 結論與討論

肥料和密度是青貯玉米獲得高產和優質的主要栽培措施。陳剛(1989)研究指出, 種植密度對玉米青貯飼料的干物質含量和脂肪含量有顯著影響。高密度下, 干物質含量和脂肪含量都比較高。在特定的生產條件下, 如果隨著種植密度增加飼草量繼續增加而消化率又不明顯下降, 那么較高的種植密度是必要的(Greg, 1998)。一般作為飼料種植的玉米要求田間留苗密度為75 000～90 000 株/hm2, 青貯玉米則要求留苗105 000～120 000 株/hm2(周風山, 1997)。本試驗研究建立了種植密度、施N 量和施P 量與不同收獲時期青貯玉米粗脂肪含量、產量的回歸模型。對各因子的效應分析結果表明, N、P 與密度是影響粗脂肪含量與產量的重要因子。隨著收獲期推遲, 密度與N 對粗脂肪含量的作用逐漸增強, P 的作用逐漸減弱。對粗脂肪產量的作用因不同收獲期而異。散粉期與乳熟期收獲表現為密度(X3)>P(X2)>N(X1); 灌漿期收獲表現為P(X2)>N(X1)> 密度(X3)。總的來說, 隨N、P 用量的增加, 青貯玉米整株粗脂肪的含量及產量均呈單峰曲線變化, 隨密度的增大則略呈下降趨勢。

在本試驗種植密度范圍內, 適宜施N 量為165～225 kg/hm2, 施P 量為65～140 kg/hm2, 可相應獲得170～390 kg/hm2 較高粗脂肪產量。此標準可作為呼和浩特地區青貯玉米生產的參考施肥量。