播期對松嫩平原西部青貯玉米生物產量和品質的影響

張翼飛，于 崧*，菅立群，張津松，孫逸珊，單元杰，宋永峰，陳新月，谷翠菊，3，楊 坤，3

（1.黑龍江八一農墾大學農學院，黑龍江大慶 163319；2.黑龍江省現代農業栽培技術與作物種質改良重點實驗室，黑龍江大慶 163319；3.黑龍江省和平牧場，黑龍江大慶 163319）

青貯玉米（Zea mays L.）由于其產量潛力大，含有寶貴的能量和營養來源，是養牛畜牧業特別是奶牛業不可或缺的基礎飼料，其在促進我國玉米產業轉方式、調結構，實現農牧結合與協同發展過程中具有重要意義（Johnson 等，2002）。松嫩平原西部作為我國重要的商品糧生產基地，不僅肩負著糧、油、經濟作物的生產任務，區域內種植業也是發展當地畜牧業的有力保障。但目前松嫩平原西部地區青貯玉米的最佳播種時間尚不統一，特別是不同播期對該地區青貯玉米飼用品質的影響的研究還鮮有報道，種植者往往憑借經驗，缺乏科學的理論依據。鑒于此，本研究基于不同播期對青貯玉米農藝性狀、產量和品質的影響確定較為合適的播種時期，為區域青貯玉米優質高效種植技術提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗概況 試驗于黑龍江省和平牧場進行，供試青貯玉米品種為“陽光1號”（由黑龍江省陽光種業有限公司選育），供試肥料為：尿素（N≥46%，中國石油天然氣股份有限公司）、磷酸二銨（N≥18%，P2O5≥46%，云南云天化國際化工股份有限公司）、硫酸鉀（K2O≥50%，吉林新力源化工股份有限公司）。

1.2 試驗設計 試驗采用隨機區組試驗設計，分別設置5個播種時期，即4月25日（T1）、5月2日（T2）、5月 9日（T3）、5月 16日（T4）和 5月23日（T5）播種，各處理3次重復。每小區8行，行距0.65 m，行長15 m，小區面積78 m2，種植密度7.5萬株/hm2。各小區均施用N 225 kg/hm2、P2O5120 kg/hm2、K2O 90 kg/hm2，其中 60% 氮肥和全部磷、鉀肥以基肥形式一次性施入，剩余40%氮肥于拔節期追施，其他田間管理同當地大田生產。

1.3 相關指標的測定

1.3.1 農藝性狀 播種后動態觀察記載玉米生育進程，并在玉米吐絲30 d后每天觀測果穗中段3個完整籽粒上乳線的位置，當每個小區玉米籽粒乳線高度達2/3時進行收獲。在收獲前，各小區隨機選擇長勢均勻一致、具代表性的植株3株，使用塔尺測定株高、穗位高，使用游標卡尺測定莖粗；統計單株綠葉數和枯葉數，用單株綠葉數占總葉片數的比率計算植株葉片持綠性。

1.3.2 生物產量 收獲時選取中間3行連續5 m行長的所有植株，于地上部10 cm位置進行刈割。收獲后立即稱重，折算單位面積鮮重產量；各小區隨機選取10株，將植株拆分成籽粒、莖稈、葉片、雄穗、苞葉和穗軸，稱鮮重后分別裝入牛皮紙袋置于105℃條件下殺青30 min，85℃烘干至恒重稱重，折算單位面積生物產量、籽粒/全株干物質比例。

1.3.3 營養品質 將各處理植株器官干樣品粉碎，充分混合后按四分法取樣，密封保存用于營養品質的測定，其中粗蛋白質（CP）、灰分（Ash）、粗脂肪（EE）、淀粉（Starch）含量的測定參考Bal等（1997）的方法；中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）和木質素（Lignin）含量參照Van Soest等（1991）的方法，采用 ANKOM 2000i纖維素分析儀（Ankom Technology Corp.，Fairport，NY，USA）進行測定。

1.3.4 體外消化率 利用ANKOM DaisyII型體 外 模 擬 培 養 箱（Ankom Technology Corp.，Fairport，NY，USA）和纖維素分析儀進行體外干物質消化率（IVDMD）、體外中性洗滌纖維降解率（IVNDFD）的測定。

1.4 數據處理與分析 估算各處理條件下青貯玉米的能量值（NEL，NRC2001），并根據其化學成分和消化率預測單位干物質重量和單位面積的產奶量。利用Microsoft Excel 2003進行數據整理和作圖，采用SPSS 19.0軟件對各組數據進行單因素方差分析（one-way ANOVA），Duncan’s法進行多重比較。

2 結果與分析

2.1 不同播期對青貯玉米農藝性狀的影響 由表1可以看出，播期對青貯玉米的生育進程有不同程度的影響，隨著播期的延遲，青貯玉米生育期逐漸縮短，T5、T4、T3和T2處理的生育期分別較T1處理減少10、8、5和3 d。不同播期條件下，玉米株高、穗位高和莖粗總體表現為T1＞T2＞T3＞T4＞T5，其中株高和穗位高在不同處理間差異不明顯，僅T5的株高顯著低于T1處理26.53 cm（P＜0.05）；而相比于T1處理，T3、T4和T5的莖粗明顯降低了5.40%～10.02%。青貯玉米葉片持綠性隨播期的延后呈先增加后下降的趨勢，以T3處理的葉片持綠性較好，相比于T1和T5處理增幅分別達7.32%和15.79%，但與T2和T4處理無顯著性差異。

2.2 不同播期對青貯玉米生產性能的影響 如圖1（a～c）所示，隨著播期的推遲，青貯玉米單位面積鮮生物產量、干生物產量以及籽粒與整株干物重比值均呈先升高后下降的趨勢，其中，單位面積鮮生物產量以T4處理最高，除與T3處理差異不明顯外，顯著高于其他處理8.32%～21.48%（P＜0.05）；而單位面積干生物產量、籽粒與整株干物重比值總體表現為T3＞T4＞T2＞T1＞T5，其中單位面積干生物產量T3和T4分別較 T1、T2和 T5處 理高 15.35～ 32.35 t/hm2和12.73～29.34 t/hm2，籽粒與整株干物重比值以T1和T5處理較低，分別較T3處理降低了0.05和0.07，且差異均達顯著水平（P＜0.05）。

表1 不同播期條件下青貯玉米的相關農藝性狀

圖1 不同播期條件下青貯玉米的產量性能

2.3 不同播期對青貯玉米營養品質的影響 從表2可以看出，隨著播期的延遲，青貯玉米單位重量鮮重對應的干物質積累量及粗蛋白質含量呈逐漸增加的趨勢，其中T5處理組的干物質積累量明顯（P＜ 0.05）高于 T1、T2和 T3處理 10.44、7.57、5.70 g/kg，而粗蛋白質含量以 T3、T4和 T5處理占優勢，均顯著高于T1和T2處理。灰分、粗脂肪、酸性洗滌纖維含量呈先增加后下降趨勢，其中灰分含量以T5含量最低，較其他播期處理降幅達9.13%～21.82%，T2處理粗脂肪含量最高，相比于T1和T5處理提升幅度達10.82%和12.38%，而酸性洗滌纖維以T3和T4處理較高，較T1和T5處理增幅分別達13.33%和12.35%、8.80%和7.86%，且均達顯著水平。中性洗滌纖維、木質素、淀粉含量隨著播期的推遲逐漸降低，其中以木質素、淀粉含量在不同處理間差異較為明顯，與其他處理相比，T5處理木質素含量降幅達6.75%～27.62%，T1處理淀粉含量增幅達4.70%～16.07%。

2.4 不同播期對青貯玉米體外消化率、能量值和產奶量的影響 由表3可知，體外干物質消化率、體外中性洗滌纖維降解率均表現為T3＞T4＞T2＞ T5＞T1，體外干物質消化率T3和T4處理顯著高于T1處理5.19%和4.61%（P＜0.05）；除T4和T5處理以外，T3處理的體外中性洗滌纖維降解率明顯高于T1和T2處理7.11%和18.34%；而培養144 h后，各播期處理下的青貯玉米干物質降解率（D144）無明顯變化。青貯玉米產奶凈能、單位干物質產奶量均以T3處理最高，除了T2和T4處理外，顯著高于其他處理（P＜0.05）。每公頃青貯玉米產奶量則以T3和T4處理較高，顯著高于其他處理5614.69～ 12018.42和 3573.64～ 9977.37 kg/hm2（P ＜ 0.05）。

3 討論

前人研究報道認為，總干物質產量和籽粒收獲數量是評價青貯玉米生產性能的主要評價指標（Cox等，1994）。青貯玉米干物質生產特性受葉片光合產物在植株各器官積累與分配的影響，且氣象條件、栽培方式及其互作與干物質積累與分配存在顯著相關關系（宋創業等，2008）。盡管適時早播可延長玉米生育期，充分利用田間農業資源環境，提升干物質向籽粒中高效轉運與積累，但本研究中，隨著播期延遲，青貯玉米從出苗至收獲期的天數逐漸縮短，株高、莖粗不斷降低，這可能是由于松嫩平原西部地區4月20至5月5日土壤溫度增加緩慢，達到各生育時期所需積溫的天數較多，而5月5日后，田間溫度增加迅速，青貯玉米生育進程加快，生育期縮短。宋創業等（2008）報道，播期不同收獲時青貯玉米不同器官的生物量分配不同，本研究中，雖然提早播種（T1和T2處理）的青貯玉米株高、莖粗占優勢，但葉片持綠性以T3和T4處理較佳，而較晚播種（T5處理）的青貯玉米盡管可以避開早春低溫、干旱等不利氣象條件且生長迅速，但植株弱小，葉面積指數較低，且灌漿后期容易遇到不利的低溫環境條件，持綠性有所降低。從青貯玉米生產性能方面亦可看出，T3和T4處理的鮮、干生物產量以及籽粒與整株干物重比值較高，早播和晚播均不利于青貯玉米生產性能的穩步提升，這可能是由于較早播種處理，前期田間水熱條件不利于高產群體的建成，而較晚播種處理后期群體干物質積累性能下降所致（于吉琳等，2013）。

表2 不同播期條件下青貯玉米的營養品質

表3 不同播期條件下青貯玉米的體外消化率以及能量值、產奶量估算

近年來，由于單位面積或單位重量青貯飼料的產奶量與飼料營養品質和后續家畜生長性能有密切關系，受到越來越多的關注（Neylon 等，2003）。本研究中，隨著播期的延后，青貯玉米單位重量鮮重對應的干物質積累量及粗蛋白質含量逐漸增加，中性洗滌纖維、木質素、淀粉含量逐漸降低，灰分、粗脂肪、酸性洗滌纖維含量呈先增加后下降趨勢。作為目前國內常用的判定青貯玉米品質的指標，本研究中粗蛋白質含量以T3、T4和T5處理占優勢，均顯著高于T1和T2處理。T2處理的粗脂肪含量最高，顯著高于T1和T5處理，但與T3和T4處理差異不明顯。盡管各處理中性洗滌纖維總體差異較小，但酸性洗滌纖維仍以T3處理較高，其次為T4和T2處理。此外，結合不同播期條件下青貯玉米的體外消化率及能量值、產奶量估算指標數據來看，雖然T2～T4處理組的體外干物質消化率、體外中性洗滌纖維降解率、能量值、單位干物質產奶量均較高，但T2處理組的單位面積產奶量明顯低于T3和T4處理組，群體有效株數較少、單位面積干生物產量較低，可能是T2處理組單位面積產奶量不占優勢的主要原因之一。

4 結論

本試驗條件下，隨著播期的延遲，青貯玉米的生育期縮短，株高、莖稈粗度下降；葉片持綠性，單位面積鮮、干生物產量，籽粒與整株干物重比值均呈先增后降的趨勢。綜合各項產量和品質指標，松嫩平原西部在青貯玉米生產上于5月2日至5月16日播種可以獲得較高飼用品質的青貯玉米，但在具體播種時間的選擇上，應結合采后加工需求，基于當地實際氣象條件，盡量避免播后干旱及低溫等環境的不利影響，在確保高產群體質量的基礎上科學確定最佳播期，有效提升區域青貯玉米的產量和品質。