灌溉方式和施肥量對(duì)青貯玉米生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響

蔡冬璇

(淮安市水利勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，江蘇 南通 226000)

青貯玉米是青貯飼料的成分之一，其產(chǎn)量影響著畜牧業(yè)的發(fā)展。灌溉方式和施肥量是影響植物生長(zhǎng)的主要因素，許多學(xué)者針對(duì)影響青貯玉米生產(chǎn)情況的因素進(jìn)行了研究。吳元奇[1]等以西南地區(qū)青貯玉米為研究對(duì)象，開(kāi)展了多環(huán)境試驗(yàn)，分析氮元素對(duì)玉米生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，減氮后期產(chǎn)量較高，且青貯玉米品質(zhì)較高。張曉[2]等以黃土高原地區(qū)青貯玉米為研究對(duì)象，開(kāi)展種植試驗(yàn)，分析不同品種及種植密度對(duì)產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，5.25萬(wàn)株/hm2的種植密度有利于提升青貯玉米產(chǎn)量。焦金龍[3]等以西南地區(qū)青貯玉米為研究對(duì)象，分析不同施肥方式及化肥減量對(duì)其生長(zhǎng)及產(chǎn)量的影響，結(jié)果表明，有機(jī)肥與緩控肥同時(shí)施用有利于青貯玉米的生長(zhǎng)。周大梁[4]等以溝壟集雨下青貯玉米為研究對(duì)象，開(kāi)展田間試驗(yàn)，分析種植密度與施肥量對(duì)生長(zhǎng)情況的影響，結(jié)果表明，適當(dāng)?shù)姆N植密度有利于青貯玉米的生長(zhǎng)。郭江[5]等以某青貯玉米為研究對(duì)象，分析不同緯度及氣候變化對(duì)其生長(zhǎng)情況的影響，結(jié)果表明，緯度越高，生長(zhǎng)越緩慢。

以青貯玉米為研究對(duì)象，開(kāi)展田間試驗(yàn)，分析灌溉方式與施肥量對(duì)其生長(zhǎng)情況的影響，研究不同工況下的株高、莖粗、葉面積指數(shù)、葉綠素含量及產(chǎn)量變化規(guī)律。

1 工程概況

以南通市啟海地區(qū)青貯玉米為研究對(duì)象，分析不同灌溉方式及施肥量對(duì)其生長(zhǎng)情況的影響規(guī)律。該地區(qū)屬于亞熱帶濕潤(rùn)性氣候區(qū)，5—9月日平均氣溫為15℃～25℃，全年降水量400～800 mm，適宜玉米生長(zhǎng)。降雨主要集中于7—8月，其中8月5日有最大降雨量，為53 mm。選取一塊試驗(yàn)田進(jìn)行種植，種植時(shí)間為7—10月，共計(jì)95 d，其間總降水量為208.3 mm，基本滿(mǎn)足玉米生長(zhǎng)發(fā)育需求。土壤相關(guān)物理參數(shù)如表1所示。

表1 試驗(yàn)田的土壤相關(guān)物理參數(shù)Tab.1 Soil related physical parameters of the test field

2 試樣方案

分析不同灌溉方式及施肥量對(duì)生長(zhǎng)情況的影響規(guī)律，選用4種施肥方案，肥料為復(fù)合肥，主要成分為N-P2O5-K2O，施肥方案如表2所示。灌溉方式為畦灌和溝灌，灌溉流量為9.72 L/s。

根據(jù)以上4組施肥比例及澆灌方式，可將試驗(yàn)田分為24個(gè)試驗(yàn)區(qū)，每區(qū)面積為158.4 m2，試驗(yàn)區(qū)布置方案如圖1所示。其中，1-1、1-2、1-3試驗(yàn)區(qū)均施加750 kg/hm2的肥料，2-1、2-2、2-3試驗(yàn)區(qū)施加600 kg/hm2的肥料，3-1、3-2、3-3試驗(yàn)區(qū)施加450 kg/hm2的肥料，4-1、4-2、4-3試驗(yàn)區(qū)施加300 kg/hm2的肥料。F表示采用溝灌的灌溉方式，B表示采用畦灌的灌溉方式，每個(gè)試驗(yàn)區(qū)的青貯玉米種植密度為78 000株/hm2，每畝灌水量為1 050 m3。

表2 試驗(yàn)田施肥方案Tab.2 Fertilization scheme of experimental field

圖1 試驗(yàn)區(qū)布置方案Fig.1 Layout scheme of test area

為衡量灌溉方式與施肥量對(duì)青貯玉米生長(zhǎng)情況的影響，分析不同工況下青貯玉米的株高、莖粗、葉綠素含量及產(chǎn)量的變化規(guī)律。采用游標(biāo)卡尺等工具測(cè)量株高及莖粗，采用TYS-A型葉綠素測(cè)定儀測(cè)定葉片的葉綠素含量，根據(jù)式(1)計(jì)算得出青貯玉米的葉面積指數(shù)(LAI)。

LAI=αρ∑LiWi

(1)

式中：α為葉面校正系數(shù)；ρ為青貯玉米種植密度，株/hm2；L為葉片長(zhǎng)度，cm；W為葉片寬度，cm。

3 結(jié)果與分析

3.1 不同試驗(yàn)區(qū)株高變化

為分析灌溉方式與施肥量對(duì)青貯玉米株高的影響，取不同試驗(yàn)區(qū)的青貯玉米株高平均值進(jìn)行分析，各試驗(yàn)處理不同生育期青儲(chǔ)玉米株高如表3所示，表中字母表示數(shù)據(jù)的差異顯著性，不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。由表3可知，隨著時(shí)間的增大，株高呈先增大后減小的趨勢(shì)，當(dāng)處于七葉期和拔節(jié)期時(shí)，株高增長(zhǎng)趨勢(shì)顯著，當(dāng)達(dá)到乳熟期時(shí)，出現(xiàn)最大株高，其中試驗(yàn)區(qū)FC2的株高最大，為243 cm；FC4的株高最小，為223 cm。不同試驗(yàn)區(qū)的最大株高具有一定的差異性，當(dāng)生長(zhǎng)時(shí)期為乳熟期65 d時(shí)，不同灌溉方式下的株高差距較小，溝灌的株高略大于畦灌的株高，說(shuō)明該階段灌溉方式對(duì)株高的影響較小；在同一灌溉方式下，不同施肥量下的株高差異較大，當(dāng)處于成熟期時(shí)，C2(即施肥量為600 kg/hm2)的株高最大，C4(即施肥量為300 kg/hm2)的株高最小，說(shuō)明施肥量對(duì)株高影響較大，且當(dāng)施肥量為750 kg/hm2時(shí)，株高小于施肥量為600 kg/hm2的株高，說(shuō)明當(dāng)施肥量過(guò)大時(shí)，對(duì)株高無(wú)提升效果，反而不利于植株生長(zhǎng)，施肥量為600 kg/hm2時(shí)，有利于植株生長(zhǎng)。

表3 不同生育期青儲(chǔ)玉米株高 (cm)

3.2 不同試驗(yàn)區(qū)莖粗變化

取不同試驗(yàn)區(qū)的青貯玉米莖粗平均值進(jìn)行分析，各試驗(yàn)處理不同生育期青儲(chǔ)玉米莖粗如表4所示，表中字母表示數(shù)據(jù)的差異顯著性，不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P<0.05)。由表4可知，青貯玉米莖粗隨生長(zhǎng)時(shí)間的變化趨勢(shì)與株高保持一致，隨著時(shí)間的增大，莖粗呈先增大后減小的趨勢(shì)，生長(zhǎng)前期，莖粗增長(zhǎng)速度較快，最大莖粗出現(xiàn)在生長(zhǎng)期的78～89 d，其中試驗(yàn)區(qū)FC2的莖粗有最大值，值為2.55 cm，試驗(yàn)區(qū)BC4、FC4的莖粗有最小值，為2.36 cm。對(duì)比不同灌溉方式下的莖粗可得，同一施肥量下的最大莖粗差0.08 cm，說(shuō)明不同灌溉方式對(duì)青貯玉米的莖粗有一定的影響。在同一灌溉方式下，不同施肥量下的最大莖粗差值為0.13 cm，說(shuō)明施肥量對(duì)莖粗的影響大于灌溉方式產(chǎn)生的影響。隨著施肥量的增大，莖粗呈先增大后減小的趨勢(shì)，說(shuō)明過(guò)量的施肥量并不利于生長(zhǎng)。

表4 不同生育期青儲(chǔ)玉米莖粗 (cm)

3.3 不同試驗(yàn)區(qū)葉綠素含量(SPAD)的變化

取不同試驗(yàn)區(qū)的青貯玉米葉片葉綠素含量(SPAD)平均值進(jìn)行分析，各試驗(yàn)處理不同生育期葉片葉綠素含量SPAD如圖2所示。由圖2可知，隨著播種天數(shù)的增加，葉片SPAD值整體呈先增大后減小的趨勢(shì)，當(dāng)播種時(shí)間為24～39 d時(shí)，葉片葉綠素含量增長(zhǎng)趨勢(shì)顯著，有最大值，當(dāng)播種時(shí)間為39～78 d時(shí)，葉片葉綠素含量變化趨勢(shì)較為平緩，在50～60內(nèi)波動(dòng)，隨著播種時(shí)間的增加，葉片葉綠素含量逐漸減小，當(dāng)時(shí)間為89 d時(shí)，葉綠素含量有最小值。當(dāng)灌溉方式為畦灌時(shí)，對(duì)比不同施肥量的葉片SPAD值可得，差異主要體現(xiàn)在24～39 d，在此階段，試驗(yàn)區(qū)BC2的葉片SPAD值有最大值，為58.12，試驗(yàn)區(qū)BC4的葉片SPAD值有最小值，為51.95；當(dāng)灌溉方式為溝灌時(shí)，葉片SPAD值與畦灌變化趨勢(shì)一致，當(dāng)播種時(shí)間為24～39 d時(shí)，試驗(yàn)區(qū)FC2的葉片SPAD值有最大值，為56.79，試驗(yàn)區(qū)FC3的葉片SPAD值有最小值，為50.08。在同一施肥量下，不同灌溉方式的葉片SPAD值差距較小，當(dāng)施肥量為600 kg/hm2時(shí)，采用畦灌的葉片SPAD值大于溝灌的SPAD值，兩種灌溉方式的SPAD值差距為1.33，說(shuō)明采用畦灌對(duì)SPAD值有提升效果，但其對(duì)SPAD值的影響小于施肥量。

3.4 不同試驗(yàn)區(qū)的產(chǎn)量變化

取不同試驗(yàn)區(qū)的青貯玉米產(chǎn)量平均值進(jìn)行分析，各試驗(yàn)處理不同生育期青儲(chǔ)玉米的產(chǎn)量如圖3所示。由圖3可知，青貯玉米產(chǎn)量鮮重與干重的變化趨勢(shì)具有一致性，隨著施肥量的增大，鮮重與干重均呈先增大后減小的趨勢(shì)，當(dāng)灌溉方式為溝灌、施肥量為600 kg/hm2時(shí)，鮮重和干重均有最大值，分別為82.3 t/hm2、31.3 t/hm2，說(shuō)明在此施肥量下，生長(zhǎng)狀態(tài)較優(yōu)，施肥量過(guò)大反而會(huì)影響產(chǎn)量。當(dāng)施肥量一致時(shí)，對(duì)比不同灌溉方式下的鮮重和干重可得，畦灌得出的鮮重均小于溝灌的鮮重，除試驗(yàn)區(qū)C3外，畦灌得出的干重均小于溝灌，但不同灌溉方式下的產(chǎn)量差距較小。綜合以上分析可得，當(dāng)采用溝灌方式且施肥量為600 kg/hm2時(shí)，產(chǎn)量有最大值，可采用以上種植方式提高產(chǎn)量。

圖2 青貯玉米葉片葉綠素含量SPADFig.2 Leaf chlorophyll content SPAD of silage maize

圖3 青貯玉米的產(chǎn)量Fig.3 Yield of corn in green storage

4 結(jié)論

以青貯玉米為研究對(duì)象，開(kāi)展田間試驗(yàn)，分析灌溉方式與施肥量對(duì)生長(zhǎng)情況的影響，研究不同工況下的株高、莖粗、葉面積指數(shù)、葉綠素含量及產(chǎn)量的變化規(guī)律，得出以下結(jié)論：不同試驗(yàn)區(qū)的青貯玉米最大株高具有一定的差異性，當(dāng)生長(zhǎng)為乳熟期65 d時(shí)，不同灌溉方式下的株高差距較小，溝灌的株高略大于畦灌的株高，說(shuō)明在該階段灌溉方式對(duì)株高的影響較小。對(duì)比不同灌溉方式下的莖粗可得，同一施肥量下的最大莖粗差距為0.08 cm，說(shuō)明不同灌溉方式對(duì)莖粗有一定的影響。在同一施肥量下，不同灌溉方式的葉片SPAD值差距較小，當(dāng)施肥量為600 kg/hm2時(shí)，采用畦灌的葉片SPAD值大于溝灌的SPAD值，兩種灌溉方式的SPAD值差為1.33，說(shuō)明采用畦灌對(duì)SPAD值有提升效果，但對(duì)SPAD值的影響小于施肥量。