靳英華,周道瑋,肖 榮,賀欣欣
(1.東北師范大學城市與環境科學學院,吉林 長春 130024;
2.中國科學院東北地理與農業生態研究所,吉林 長春 130012)
松嫩平原農牧交錯區玉米去葉管理對收獲高品質粗飼料的影響
靳英華1,周道瑋2,肖 榮1,賀欣欣1
(1.東北師范大學城市與環境科學學院,吉林 長春 130024;
2.中國科學院東北地理與農業生態研究所,吉林 長春 130012)
在不影響玉米籽實產量的前提下,探討了提前利用玉米秸稈青綠葉片的可行性.在大田玉米處于開花期和抽絲期的3個可辨識的階段,對玉米穗位下葉片進行了不同數量的去葉處理.結果表明:去葉時間對產量影響顯著,去葉數量對產量影響不顯著,并且沒有互作效應.在抽絲期雌穗花絲可見2~3cm時從穗位下去葉,去葉數量對產量影響不顯著,特別是留8個葉片的處理與不去葉的處理產量對比差異不顯著,此時去葉獲得的青綠葉片其營養價值、消化率、代謝能都大于7月和8月份的羊草和收獲后的干葉片.在開花后雌穗不可見時去葉,將引起嚴重減產.雌穗可見花絲不可見時去葉,不同處理對產量影響不同.
松嫩平原農牧交錯區;開花和抽絲期;玉米去葉;產量;飼養價值
松嫩平原農牧交錯區夏季草地放牧是最基本、最重要的利用方式[1].但是雨季放牧,牲畜對草地的踐踏是導致草地破壞的主要原因之一.此外,該區農田與草地鑲嵌分布[2],農田殘茬和玉米秸稈一直也是該地區冬季重要的飼料補充來源.能否在不影響玉米籽實產量的前提下,提前利用部分玉米的青綠葉片,作為替代部分飼草的青綠飼料,以為松嫩平原農牧交錯區家畜在雨季提供營養價值高、適口性好、消化率大的高品質粗飼料,減少牲畜在雨季對草原的踐踏,減輕對草原的破壞具有積極意義.多數情況下為獲取質量好的秸稈將玉米的收獲期提前,這樣勢必影響子粒的產量和營養,同時所得到的秸稈質量也不是最好的[3].有研究表明,在玉米抽穗前去葉會影響生長;在吐絲后去葉,去葉數量對產量的影響不同[4].本研究在大田玉米處于開花期和抽絲期的3個可辨識的階段,通過對玉米穗位下葉片進行不同數量的去葉處理,探討了去葉時間和數量對產量的影響及收獲的青綠葉片的飼養價值.
本研究是在吉林省西部的長嶺縣種馬場進行.研究區地理位置為44°30′~44°45′N、123°31′~124°10′E,該區屬于溫帶半濕潤氣候,年均溫4.9℃,≥10℃積溫2 920℃,無霜期140~160d,年日照時數2 800h;年降水量300~500mm,集中在6—8月,占總降水量的70%;年蒸發量1 600.2mm,約是降水量的3.5倍.地帶性土壤為黑鈣土,農田為風沙土.[5]
1.2.1 實驗設計
采用隨機區組設計,3次重復.小區長20m,12行區.玉米品種為鄭單958,種植壟距65cm,株距40cm.坐水播種,施肥磷酸二銨200kg/hm2.三葉期定苗,每穴留一株.大喇叭口期中耕,施尿素200kg/hm2,封壟.在玉米開花至抽絲期,分別在植株雌穗不可見、雌穗可見花絲不可見、雌穗花絲可見2~3cm時,對玉米植株穗位下葉片進行不同數量的去葉處理,從頂葉開始分別留12個葉、10個葉、8個葉.產量分析以不去葉處理為對照;質量分析對比不同時期收獲的羊草的質量.1.2.2 測定指標及方法
把從植株上去掉的葉片,放入105℃烘箱10min殺青后,降溫到65℃烘干至恒重,稱取生物量.在玉米成熟期進行收獲,各小區在中間行隨機取10個果穗,陰干后進行室內考種.
去掉的鮮葉片、收獲后相同部位去掉的干葉片和7月末、8月末取樣的羊草采用全自動測氮儀(2300Kjeltec analyzer unit,foss tecator)測定其全氮含量;使用美國parr-1281半自動氧彈熱量計(bomb calorimeter)測定其能值(Eg);應用 Tilley-Terry體外法測定其體外干物質消化率[6];應用1965年ARC提供的方法計算代謝能.式中:Em為代謝能,Eg為總能,I為體外干物質消化率.

實驗結果表明,在玉米開花抽絲期去葉,去葉數量對產量無顯著影響,但去葉時間對產量影響顯著,并且去葉數量和去葉時間對產量的影響沒有互作效應(見表1、表2).在雌穗花絲可見2~3cm時去葉,去葉數量對產量無影響;在雌穗可見花絲不可見時去葉,去葉數量對產量的影響不同,留12個葉的處理產量與對照差異不顯著;在開花期,雌穗不可見時去葉,顯著減產.
進入開花期,營養生長到了最大,無論是葉面積、株高、生物量都達到了最大值,所以此后去葉不會影響玉米生長發育,但是去葉的部位和數量會影響子粒的產量[4].穗位葉下的葉片屬于根葉組,去葉可以減少冗余;且抽絲后去掉植株下部的葉片,保留下來的葉片會把所有的同化產物進行再分配[4],更多地分配給果穗,因此對產量影響不顯著.同時打掉穗位下的部分葉片可以改善大田的通風情況,提高植株的光合速率,對去葉帶來的光合作用減少是一個補償.?

表1 去葉時間、去葉數量及兩者互作對產量影響的方差分析

表2 不同處理對單穗產量的影響(平均值±標準誤)
由圖1可見,留8個葉和留10個葉的處理提供的鮮葉粗蛋白含量最多;留12個葉的處理提供的鮮葉粗蛋白多于7月份的羊草,遠遠高于收獲后的干葉片和8月份的羊草所含的粗蛋白.留8,10和12個葉3個處理提供的鮮秸稈的干物質量分別為510.8,236.2,98.8kg/hm2,提供的粗蛋白量分別為67.94,30.47,11.26kg/hm2.

圖1 不同處理的玉米鮮葉片、收獲后干葉片和羊草的粗蛋白含量

圖2 不同處理的玉米鮮葉片、收獲后干葉片和羊草的能值
7月和8月的羊草提供的能值顯著高于玉米葉片的,去掉的鮮葉片能值顯著高于收獲后的干葉片,去掉的葉片數越多,提供的能值越高(見圖2).
去掉的鮮葉片體外消化率顯著高于收獲后相同部位的干葉片,也顯著高于7月和8月份的羊草,是羊草的1.5倍左右(P<0.05)(見圖3).
不同處理去掉的鮮葉片提供的代謝能顯著高于收獲后相同部位的干葉片,也顯著高于7,8月份的羊草,是羊草的1.5倍左右(P<0.05)(見圖4).

圖3 不同處理的玉米鮮葉片、收獲后干葉片和羊草的體外消化率

圖4 不同處理的玉米鮮葉片、收獲后干葉片和羊草的代謝能
單位面積農田不同的去葉處理所提供的干物質量不同,圖5顯示了不同去葉處理提供的干物質量,等量干物質對照收獲后的干葉和7,8月份的羊草所提供的總代謝能.去葉的三個處理,所提供的代謝能都高于等量的干葉和羊草,留8個葉的處理提供的代謝能最多.

圖5 不同去葉處理提供的總代謝能以及等量的干物質對照和羊草所提供的總代謝能
隨著植物生長期的延長,穗位葉下的葉片如不盡早利用會快速進入枯黃期,營養價值、消化率、代謝能等都大幅下降[4,7-8],失去最佳的利用機會.而玉米鮮葉片的質量高于羊草,是較佳的牧草替代品.
大田玉米的各種去葉處理可提供干物質100~500kg/hm2,羊草地大概可提供干物質1t/hm2,2~10hm2的玉米田就可提供1hm2羊草地提供的干物質量,而且不影響子粒的產量和秸稈的后續利用.一只羊消耗的干物質量為0.7t/a,每天就需要2kg干物質.在松嫩平原農牧交錯區,7月末8月初正是雨季,放牧對草地會產生嚴重的破壞性影響.通過收獲鮮玉米葉片可以為牲畜在雨季提供飼草進行舍飼,有效地解決雨季草地禁牧問題.
綜上所述,去葉時間比去葉數量對玉米產量的影響要大.去葉不可早于開花期雌穗可見花絲不可見時,在雌穗不可見時去葉,會導致嚴重減產.抽絲期雌穗花絲可見時去葉,不影響產量.去葉得到的鮮葉片粗蛋白含量、消化率及所提供的代謝能顯著高于收獲后的干葉片和羊草.特別是留8個葉的處理既不影響產量,又可獲得較多的青綠葉片,提供最多的代謝能,可獲得高產質優的青綠飼料.在松嫩平原農牧交錯區,充分利用玉米鮮葉片將為發展草地農業,緩解草原壓力,維持草地健康提供一條可行的途徑.
[1] 吳泠,何念鵬,周道瑋.松嫩平原農牧交錯區牲畜放牧場空間轉移[J].生態學報,2004,24(1):167-171.
[2] 張英俊.農田草地系統耦合生產分析[J].草業學報,2003,12(6):10-17.
[3] 陳玉香,周道瑋,張玉芬.玉米營養成分時空動態[J].應用生態學報,2004,15(9):1589-1593.
[4] 崔俊明,張進忠,孫本棟,等.玉米早期及吐絲期去葉對生長發育的影響[J].玉米科學,2004,12(2):52-55.
[5] 靳英華,周道瑋,彭菲等.春、秋整地對吉林省西部農田風蝕、土壤含水量、土壤溫度的影響研究[J].東北師大學報:自然科學版,2010,42(4):126-131.
[6] TILLEY J M A,TERRY R A.A two-stage technique for the in vitro digestion of forage crop[J].J Brit.Grassland Soc,1963,18:104-111.
[7] 張吉旺,王空軍,胡昌浩.收獲期對玉米飼用營養價值的影響[J].玉米科學,2000(S1):33-35.
[8] KELLUMS R O,CHURCH D C.Livestock feeds &feeding[M].N J:Prentice Hall,2002.
Effects of corn deleaving on harvesting high quality roughage in farming-pastoral zone of the Songnen Plain
JIN Ying-hua1,ZHOU Dao-wei2,XIAO Rong1,HE Xin-xin1
(1.College of Urban and Environmental Sciences,Northeast Normal University,Changchun 130024,China;
2.Northeast Institute of Geography and Agroecology,Chinese Academy of Sciences,Changchun 130012,China)
The aim of this paper is to explore the alternative method substitute forage grass by corn green leaves that is used in advance and will not effect on corn yield,nutritional value of corn green leaves is high and palatability is good for livestock in the farming-pastoral zone of the Songnen Plain,in order to reduce livestock trample for grassland in rainy season,mitigate destroying for grassland.Experiment was conducted that corn plants were deleaved different number below ear leaf at three stages of flowering and silking for harvesting green leaves.Results of the study show,deleaving time is significant to effect on corn yield,but deleaving number is not significant to effect on corn yield,and there is no interaction on the yield.In comparison with conventional treatment,deleaving number is not significant to yield at silking 2~3cm outside the husks,for eight leaves corn plants treatment,many green leaves can be obtained which the content of crude protein,the digestibility and metabolizable energy were higher than that of dry corn leaves after harvest and Leymus chinensis.The yield was serious decrease to deleave at invisible ear at flowering stage.The yields were different between three treatments when deleaving after ear appearance but no silk was visible outside the husks.
farming-pastoral zone of the Songnen Plain;flowering and silking;deleaved for corn;yield;corn leaves feeding value
S 816.35
230·2025
A
1000-1832(2012)01-0145-04
2011-09-11
吉林省科技發展計劃項目(20070559).
靳英華(1968—),女,博士,副教授,主要從事區域氣候變化、農業生態學研究;通訊作者:周道瑋(1963—),男,博士,教授,博士研究生導師,主要從事恢復生態學研究.
方 林)