青貯玉米與飼用扁豆混播對群體產量形成的影響

崔 超王海燕王 靖馬日亮王海偉李亞珍

（1河套學院農學系，內蒙古巴彥淖爾015000；2內蒙古農業技術推廣站，呼和浩特010019）

青貯玉米與飼用扁豆混播對群體產量形成的影響

崔 超1王海燕1王 靖1馬日亮2王海偉1李亞珍1

（1河套學院農學系，內蒙古巴彥淖爾015000；2內蒙古農業技術推廣站，呼和浩特010019）

以青貯玉米（金創1號）與海沃飼用扁豆為材料，在1∶1、2∶1、3∶1等3種混播比例處理下，研究了各處理間群體干鮮重、全生育期干物質積累特性與根冠生理特性的差異。結果表明，不同混播比例對群體干物質產量有顯著影響，均較對照增產顯著；其中尤以2∶1混播處理最優，較其他處理增產顯著；混播處理有利于增加吐絲期到蠟熟期植株根系物質積累量，有利于保持吐絲期到蠟熟期植株綠葉面積，保持植株后期較高的干物質合成能力，進而影響干物質的合成與積累，最終提高了青貯玉米干物質產量。

青貯玉米；混播；生物產量；干物質積累

玉米是高產之王（世界最高單產紀錄27750kg/hm2，我國單產最高紀錄21042.9kg/hm2）、飼料之王（70%以上玉米子粒用于飼料，而青貯玉米是奶牛等牲畜的主要飼料來源）、工業原料之王（以玉米為原料生產淀粉、酒精和果葡糖漿等，進一步加工的產品已有上萬種）[1-2]。青貯玉米是用于制作青貯飼料的專用玉米，是奶牛、肉牛的優質飼料。青貯玉米是高產飼料作物，營養豐富且經濟效益好。與糧用玉米比較，單位土地面積上青貯玉米具有較高的鮮、干物質產量，一般春播可達到7.5萬～12萬kg/hm2的鮮草產量，有“飼料之王”之稱[3-4]。

內蒙古巴彥淖爾市是以種植青貯玉米作為粗飼料的主要地區，隨著畜牧業及乳業的快速發展，飼用玉米消費穩步增長。近年來，巴彥淖爾地區青貯玉米年種植面積快速增加，已成為玉米生產的新亮點。玉米秸稈的飼用消費增長也較快，特別是優質青貯玉米的發展受到越來越多的關注，然而青貯玉米等禾本科類的牧草蛋白質含量較低，僅占青貯玉米干重的7%～10%，無法滿足奶牛等牲畜對飼料中蛋白質的需求，在養殖中需要額外補充豆粕等蛋白飼料[5]。飼用扁豆是一種豆科牧草作物，枝葉繁茂，生物產量高，生長先慢后快，不影響青貯玉米苗期的生長，在北方地區種植整個生育期不開花結實。在不增加青貯玉米田間管理措施、水肥供應的條件下，將扁豆與青貯玉米同播、同管、同收、同貯，可顯著提高混合飼料的產量和蛋白質含量。混種后可每667m2增加鮮草產量2t左右，扁豆本身的蛋白質含量為15%～17%，與青貯玉米混種之后可提高青貯飼料蛋白質含量約3%。與此同時，扁豆又有固氮作用，對于改良土壤結構和改善土壤養分含量有很好的作用。王殿清[6]研究表明，青貯玉米混種飼用扁豆較青貯玉米單播可增加生物產量20%左右，粗蛋白、鈣、磷含量混播處理與單作青貯玉米相比均達到顯著水平，其中粗蛋白含量提高了0.66%。本研究立足地區農業生態條件及生產實際，在3個混播比例處理條件下，對青貯玉米鮮草產量、整株干物質產量、全生育期物質積累特性及光合特性等進行了系統研究，以探明青貯玉米與飼用扁豆最佳混播比例，為今后積極探索提高飼草料產量和品質提供了新途徑，對于發展養殖業，特別是乳業的發展有著非常重要的意義。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗于2015年在河套學院農學系試驗田（巴彥淖爾市臨河區）進行。該區屬于中溫帶半干旱大陸性氣候，云霧少、降水量少、風大、氣候干燥，晝夜溫差明顯，平均氣溫6.8℃，平均年日照可達3229.9h，年均降水量138.8mm，全年無霜期130d。前茬為玉米，供試土壤為灌淤土，0～30cm耕層土壤基本肥力狀況為：有機質含量12.09g/kg、堿解氮40.23mg/kg、速效磷18.11mg/kg、速效鉀136.62mg/kg，pH7.9。

1.2 供試品種 試驗材料為青貯玉米金創1號（JC1）與海沃飼用扁豆（HW），海沃扁豆為一年生豆科牧草，攀附在青貯玉米上生長，根瘤較大，固氮能力強。

1.3 試驗設計 采用隨機區組試驗設計，設置青貯玉米與扁豆1∶1、2∶1、3∶1 3個處理，以單播青貯玉米為對照（CK），共4個處理，每處理3次重復，共12個小區，每小區種植20行，等行距50cm種植，小區面積50m2，種植密度6.75萬株/hm2。氮、磷、鉀肥用量相同，每hm2施氮量為225kg、施磷量為210kg、施鉀量為202.5kg。磷肥用磷酸二銨（含P2O546%，N18%），鉀肥用硫酸鉀（K2O 50%），均作基肥一次性施入；氮肥分基肥和追肥，基肥為隨磷肥施入的氮量，不足部分用尿素在追肥時補齊，追肥于拔節期與大喇叭口期按30%和70%比例追施。全生育期灌水5次，每次灌水量均為750m3/hm2，4月29日播種，10月2日收獲，其他管理措施同生產大田。

1.4 測定項目與方法 植株鮮干重：分別于拔節期、大喇叭口期、吐絲期、乳熟期和蠟熟期每小區取樣3株，測定綠葉長和寬，計算葉面積指數（LAI=綠葉面積/綠葉占地面積），分器官測定鮮重，之后在鼓風干燥箱中于105℃下殺青30min，然后于80℃烘至恒重，稱量干重。青貯玉米開花前分為根系、莖稈和葉片，開花后分為根系、莖稈、葉片和雌穗進行測定。飼用扁豆分為根系、莖稈與葉片3部分測定。

群體產量的測定：收獲期時，各小區選取中間2行齊地刈割后稱重，依據小區面積折算每hm2的鮮草產量，利用鮮干比計算每hm2的干草重量。

試驗數據采用Microsoft Excel 2010進行處理，用SPSS17.0進行方差分析。

2 結果與分析

2.1 青貯玉米與飼用扁豆混播對群體產量的影響

由表1可知，不同混播比例處理鮮草產量和干草產量表現規律基本一致，均表現為2∶1＞3∶1＞1∶1＞CK。2∶1混播處理的鮮草產量、干草產量均高于其他處理，且差異顯著；1∶1與3∶1處理之間差異不顯著，但均顯著高于對照處理。

表1 青貯玉米與飼用扁豆混播比例對群體產量的影響

2.2 青貯玉米與飼用扁豆混播對群體全生育期干物質積累的影響 植株群體干物質的積累是形成營養器官及子粒的重要基礎，由表2可以看出，全生育期干物質積累量各處理均呈現慢—快—慢的增長趨勢。苗期各處理間無顯著性差異，從拔節期至蠟熟期各生育期均表現為混播處理顯著高于對照，且2∶1混播為最高。

而植株干物質積累速率是作物的光合作用量積累強度的最集中體現，由表3可知，隨著生育進程的推進，CK、1∶1混播與3∶1混播處理干物質積累速率呈現先增加后降低的趨勢，以大喇叭口期到抽穗期干物質積累速率最大，而2∶1混播處理在拔節期到大喇叭口期積累速率達到最大，為4.99g/plant·d，之后有所下降但抽穗期之后仍然高于其他處理，且在抽穗期到乳熟期仍然表現出較大的干物質增長速率，表明青貯玉米與飼用扁豆混播可以增加玉米干物質積累量，從而提高青貯玉米的子粒產量。

表2 不同處理地上部干物質積累量（103kg/hm2）

表3 不同處理地上部干物質積累速率變化（g/plant·d）

2.3 青貯玉米與飼用扁豆混播對群體生理特性的影響

2.3.1 根冠比 由表4、表5可知，4個處理條件下均表現為拔節期根冠比最大，并隨著生育期的推進呈逐漸下降的趨勢，這與青貯玉米拔節期之后根系增長量相對植株干物質的增長量較小有關，且對照處理根冠比下降最多。根系干物質方面各混播處理均高于對照，以2∶1混播處理根系干物質積累量最大。可見2∶1混播處理較其他處理更有利于植株根系干重的增加，延緩了植株根系的衰老，這為保證后期植株養分的充足供給提供了重要的保障。

表4 不同處理根冠比

表5 不同處理根系干物質積累量（103kg/hm2）

2.3.2 葉面積指數 由表6可知，4個處理大喇叭口期至蠟熟期植株葉面積指數變化規律基本一致，均表現為2∶1混播＞1∶1混播＞3∶1混播＞CK。拔節期各處理間差異不顯著，大喇叭口期混播處理顯著高于對照，吐絲期之后2∶1混播處理葉面積指數顯著高于其他處理，且后期3∶1混播與對照植株葉面積指數下降最為顯著。表明適宜的混播處理對青貯玉米后期的葉面積指數均有影響，且2∶1混播處理最大綠葉面積持續期長，有利于植株干物質的積累，為增加產量提供了重要的保障。

表6 不同處理各生育時期葉面積指數的變化

3 討論與結論

作物混播系統較單作相比能夠更充分地利用光、水分、土壤養分等生長資源，有利于增加系統總產和土地利用效率，其中使用豆科作物與青貯玉米混播是生產中較為常用的模式之一。青貯玉米與豆類混播不僅僅是一項重要的增產措施，同時還可以顯著提高青貯玉米的飼草品質。王旭等[7]對箭舌豌豆與燕麥不同混播模式研究表明，混播處理較單播干物質產量灌漿期增加47%，蠟熟期增產40%。唐維民等[8]進行了連續3年玉米隔行混植與混播試驗，結果表明，混植混播技術能明顯改變玉米群體植株的農藝性狀，有效提高玉米植株抗病性和生物產量。王永宏等[9]將高油玉米與普通玉米混種，研究混播對其產量與品質的影響，結果表明，雌穗的收獲期及青貯的最佳收獲期生物產量均比單播玉米提高30%以上。本研究表明，青貯玉米與飼用扁豆混播，可顯著增加鮮草產量和干物質產量，其中2∶1混播處理表現最優，為最佳混播比例，較對照鮮草產量及干物質產量分別增加55%和39.65%。

干物質與養分的積累是作物器官分化、產量形成的前提，養分吸收是干物質形成和累積的基礎。而適宜的群體葉面積指數（LAI）是作物群體獲得高產的必要前提和重要保證。以玉米為主作物，在株間混種豆類，豆科作物的根系有固氮功能，并且耐蔭，可與玉米互相補充合理利用地上地下資源，從而提高產量，改善營養價值。李明等[10]研究認為，作物產量實質上是通過光合作用直接或間接形成的，并取決于光合產物的積累與分配。本研究也有相似的結果，且表現為青貯玉米與飼用扁豆混播處理大喇叭口期至蠟熟期對植株干物質的積累量提高顯著，干物質日平均積累速率是其最為直接的表現；同時吐絲期到蠟熟期根系生物量混播處理較對照高，吐絲期到蠟熟期葉面積指數混播處理下降緩慢，表明混播處理有利于增加吐絲期到蠟熟期植株根系干重，保持吐絲期到蠟熟期植株葉片持綠度，保證青貯玉米花后較高的養分吸收及干物質的合成能力，進而影響了干物質的合成與積累，最終提高了青貯玉米干物質產量。

綜上所述，不同青貯玉米與飼用扁豆混播比例均可增加其群體葉面積指數，延緩青貯玉米吐絲期到蠟熟期根系衰老速度，提高植株從拔節期到蠟熟期的干物質日平均積累速率。各處理間，2∶1混播處理效果最好，較單作增加鮮草產量37.87t/hm2，增加干物質產量8.1t/hm2，分別較對照高出55%和39.65%。

[1] 張曉慶，穆懷彬，侯向陽，等．我國青貯玉米種植及其產量與品質研究進展[J]．畜牧與飼料科學，2013，34（1）：54-57

[2] 趙久然，楊國航，孫世賢，等．國家青貯玉米品種區域試驗現狀及發展趨勢[J]．作物雜志，2008（1）：86-89

[3] 周國君，王興君，崔振國，等．優質青貯玉米雜交種杜玉二號[J]．中國種業，2010（12）：80

[4] 平俊愛，張福耀，杜志宏，等．大力推廣青貯玉米種植 促進山西畜牧業可持續發展[J]．中國種業，2010（10）：13-15

[5] 王家軍，于佰雙，張瑞萍，等．龍引扁豆1號與青貯玉米混種技術研究[J]．黑龍江農業科學，2013（1）：19-22

[6] 王殿清．青貯玉米混種飼用扁豆試驗研究初報[J]．中國農技推廣，2010，26（10）：37-38

[7] 王旭，曾昭海，朱波，等．箭舌豌豆與燕麥不同間作混播模式對產量和品質的影響[J]．作物學報，2007，33（11）：1892-1895

[8] 唐維民，毛模湛．隔行混植與混播對玉米病害及產量的影響[J]．耕作與種植，2003（3）：12-14

[9] 王永宏，沈強云，劉萍，等．高油玉米與普通玉米混種應用效益的評價[J]．玉米科學，2003，11（4）：50-52

[10]李明，李文雄．玉米產量形成與源庫關系[J]．玉米科學，2006，14（2）：67-70

2016-12-20）

河套學院科學技術研究項目（HYZY201402）；內蒙古自治區高等學校科學研究重點項目（NJZZ16333）；內蒙古自治區高等學校青年科技英才支持計劃（NJYT-15-B23）；內蒙古巴彥淖爾市科技創新基金項目（SF2012-27）