種植密度對青貯玉米生物產量與品質的影響研究

周長華 趙延成 陳紅丹 郭 娜

（梨樹縣農業綜合行政執法大隊，吉林 梨樹 136500）

青貯玉米不僅具有良好的適口性，而且產量較高，在加工過程當中，其營養損失少，所以營養成分也更加充足。可以較為完整地保存玉米中的礦物質營養、維生素和蛋白質，是一種非常理想的粗飼料，在畜牧業領域中，尤其是奶牛的養殖中應用廣泛。為了進一步提高、改進和優化青貯玉米的生產，有研究從各個方面觀察了各種因素對青貯玉米種植生產的影響，本研究主要將種植密度作為影響因素，旨在觀察不同種植密度對青貯玉米生物產量與品質的影響。研究進行了科學的實驗設計，以先玉696玉米品種作為研究材料，設定了高、中、低三種不同的種植密度，證明了不同種植密度對青貯玉米生物產量與品質的影響是明顯存在的，為了提高青貯玉米種植生產的綜合效益，中種植密度最適宜推廣。

1.材料與方法

1.1 試驗地

試驗地位于吉林省梨樹縣東南部北老壕村，該地雨熱同季，光照、降水充足，四季分明。冬季寒冷期較長，秋季涼爽、溫和，夏季多雨、溫熱，春季多風、干燥。年平均氣溫在5.8℃左右，年均降水量583.2mm左右，降水時間較為集中，多集中在5月到9月。試驗地土壤測定顯示，氫離子濃度指數為5.1，速效鉀含量為134mg/kg，有效磷含量為38.2mg/kg，堿解氮含量為12.6mg/kg，全鉀占比2.25%，全磷0.07%，全氮0.165%，有機質2.5%。

1.2 研究設計

研究材料選擇先玉696，這是國家2006年審定的玉米品種，適合吉林、內蒙古赤峰、河北、山西、陜西等多地種植。設定高、中、低三種不同的種植密度，高種植密度為14.1萬株/hm2，中種植密度為10.4萬株/hm2，低種植密度為7.2萬株/hm2。田間按隨機區組排列，3次重復，小區面積均為5m×6m，重復間走道及四周走道寬度0.5m，四周保護行2m。人工點穴播種，每穴播3-4粒種子。基肥為N－P－K(15－15－15)復合肥，進入玉米生長的拔節期之后，追施尿素，施肥量120kg/hm2，所有管理、養護、加工措施完全相同。

1.3 青貯調制

各種植密度玉米進入蠟熟初期之后，將青貯玉米進行加工，長度切至2cm，并進行均勻的混合。包裝材料選用聚乙烯袋，從青貯原料中稱取300g，裝入袋中，將空氣抽盡后密封。在室溫條件下，對青貯原料進行發酵處理，發酵時間60天，發酵完成后進行品質測定。

1.4 觀察研究指標

1.4.1 性狀觀察

從每個試驗田小區中，隨機抽取單株10 個，測量全株和各部分鮮重，以及莖粗、株綠葉數、株葉片數、測量株高。

1.4.2 產量觀察

從每個試驗田小區中，選擇進入蠟熟初期、生長正常的4 行作為代表，從莖基部5cm的部位割下，對其生物產量進行稱量測定，并取1kg鮮草殺青，殺青溫度105℃，殺青時間30分鐘。最后在65℃的環境下烘干，直到恒重，并稱量干草產量。

粗蛋白產量的計算方法為粗蛋白含量乘以干草產量。

1.4.3 營養成分分析

對干物質含量的測定，采用105℃烘干法。粗蛋白質含量的測定，采用凱氏定氮法。中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的測定，采用范氏洗滌纖維法。可溶性碳水化合物(WSC)含量的測定，采用蒽酮－硫酸比色法。

1.4.4 發酵品質分析

開袋之前，首先準備好去離子水180ml，然后取開袋的青貯料濕樣20g，置入去離子水。再放入冰箱，溫度4℃，時間24小時。浸提液用四層紗布、濾紙過濾到燒杯中，用雷磁pHS－3C測定浸提液的pH值。將1.5ml濾液放入離心管，采用苯酚—次氯酸鈉比色法測定氨態氮含量。再另一份濾液，0.45um濾膜過濾于5ml的離心管中以離子色譜法測定青貯稀釋液中乳酸含量，以2－乙基丁酸為內標，采用氣相色譜法測定樣品中的揮發性酸。

1.5 數據分析方法

對所有觀察、測定的數據，都采用excel進行記錄。統計學分析使用專門的軟件工具SPSS 21.0，P＜0.05表示差異具有統計學意義；P＞0.05差異不具有統計學意義。

2.結果

2.1 不同種植密度下的植株性狀

在不同的種植密度下，植株性狀確實出現了明顯的差異，隨著種植密度的升高，各項性狀指標都呈下降趨勢。在株高方面，低密度、中密度、高密度分別為312.86cm、308.41cm、296.74cm；在株重方面，低密度、中密度、高密度分別為957.63g、867.53g、675.85g；在株葉片數方面，低密度、中密度、高密度分別為11.67片、11.56片、11.43片；在株綠葉數方面，低密度、中密度、高密度分別為10.24片、10.06片、9.58片；在株葉重方面，低密度、中密度、高密度分別為129.53g、125.41g、124.85g；在莖粗方面，低密度、中密度、高密度分別為19.52mm、17.42mm、15.14mm；在株莖重方面，低密度、中密度、高密度分別為416.85g、365.41g、268.41g；在株穗重方面，低密度、中密度、高密度分別為410.53g、382.41g、302.57g。株高、株重、莖粗、株莖重、株穗重方面，高密度種植均顯著的低于低密度、中密度，差異具有統計學意義參表1。

2.2 不同種植密度下的玉米產量

在三種不同的種植密度中，中密度種植的鮮草產量、干草產量、粗蛋白產量最高，分別達到了81374.15kg/hm2、31214.53kg/hm2、2387.52kg/hm2。高密度種植鮮草產量、干草產量、粗蛋白產量相對較低，分別為79831.47kg/hm2、28172.52kg/hm2、2022.41kg/hm2。低種植密度的鮮草產量、干草產量、粗蛋白產量最低，分別為65142.96kg/hm2、24852.41kg/hm2、1908.52kg/hm2，與中密度種植的產量相比，差異具有統計學意義（參表2）。

2.3 不同種植密度下的營養成分

營養成分方面低密度種植干物質、粗蛋白、可溶性碳水化合物、中性洗滌纖維以及酸性洗滌纖維含量分別為38.42%、7.62%、5.18%、47.68%、21.32%。中密度種植的上述營養成分分別為35.41%、7.58%、4.68%、46.52%、23.85%。高種植密度上述營養成分分別為31.47%、7.13%、4.33%、47.25%、25.96%。其中，粗蛋白含量、可溶性碳水化合物含量，會成正比的下降，即密度越高含量越低，但酸性洗滌纖維含量卻會越高，而種植密度的變化，對于中性洗滌纖維含量的影響卻并不明顯。差異具有統計學意義的項是低密度種植的干物質含量顯著高于另兩者，酸性洗滌纖維顯著高于另兩者（參表3）。

表3 不同種植密度營養成分對比

2.4 不同種植密度下的發酵品質

三種種植密度下，發酵均未產生丁酸，pH值、乳酸、乙酸、丙酸等也基本保持一致，僅中密度種植的氨態氮占總氮要顯著高于低密度種植、高密度種植，差異具有統計學意義（參表4）。

表4 不同種植密度發酵品質對比

3.討論

3.1 種植密度對產量的影響

在玉米的種植過程中，其光合面積、水肥供應等，都會受到種植密度的影響，從而造成產量與品質方面的差異。在一定的區間內，合理地提高種植密度，確實能夠提高產量。但如果突破了一定的限度，其產量和品質反而會因此下降，因為過高的種植密度會破壞群體與個體發育的平衡關系。在種植密度較低的情況下，玉米的單株產量確實會明顯升高，但是按單位面積來看，卻會造成整體產量的降低，而且粗蛋白產量也會受到明顯限制。相反，如果種植密度過高的話，也會致使玉米的營養品質下降，并對各項產量指標造成明顯影響。

3.2 種植密度對營養的影響

在生長環境、條件相同的情況下，種植密度越高，玉米在生長過程中所吸收到的有效養分就會越少，單位玉米的粗蛋白含量會因此下降。酸性洗滌纖維是指示飼草能量的關鍵，與動物消化率呈負相關，其含量越低，飼草的消化率越高，飼用價值越大，全株玉米較低的中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維可以改善奶牛的采食率和適口性。酸性洗滌纖維含量隨著密度增加而增加，中性洗滌纖維含量變化不大，這可能是高密度造成玉米莖葉細胞體積擴大不充分，細胞內容物少，細胞壁比率高，莖的表皮所占的比率高，因而纖維含量高。而低密度玉米莖葉細胞體積擴大充分，細胞充實的內容物多，莖的表皮所占的比率低的結果。雖然不同的種植密度也導致了一定的可溶性碳水化合物含量差異，但是差異微小，并不具有統計學意義。

3.3 種植密度對青貯品質的影響

青貯品質的評價，以氨態氮占總氮的比值為主要的標準之一，比值越大，說明氨基酸和蛋白質分解越多，青貯質量越差。本研究中，中密度種植青貯氨態氮占總氮含量最高，且顯著高于高種植密度和低種植密度，差異具有統計學意義。青貯中乳酸的比例越高越好，丁酸是由腐敗菌和酪酸菌分別分解蛋白質、葡萄糖和乳酸而生成的產物，其含量的高低反映青貯飼料品質的優劣，丁酸含量越多，青貯品質越差。本研究中，均未有丁酸產生。其他各項指標也基本保持一致，無明顯差異。

4.總結

不同的種植密度，確實會在不同程度上影響到青貯玉米的產量和品質。尤其是對植株性狀、玉米產量的影響較為明顯，對發酵品質的影響相對較小。本研究中，高種植密度、中種植密度和低種植密度的發酵品質都較好。綜合各項研究觀察指標來看，中種植密度更有利于青貯玉米種植生產，綜合效益更高。