楊廣菊
張家川回族自治縣川王鎮人民政府,甘肅 張家川 741500
同一作物長期連作,易導致土壤養分失衡。有研究發現,豆科與禾本科牧草間作能夠有效降低化肥使用量,并可為家畜提供更多飼料,是一種高效的復合種植模式[1]。我國北方半干旱地區植被覆蓋率低、土地鹽堿化、土壤養分流失嚴重,目前多數退化土地已表現出荒漠化特征[2]。而合理的間作可有效改善中低產地區土地貧瘠現狀,提升土地生產力。此外,間作可使土壤結構更加穩定,有效增加土壤中微生物數量,改善土壤的微環境。研究發現,在多種間作模式下,豆-禾間作能夠改變植物根系分布狀況,其中豆科植物能夠起到固氮作用,加強禾本科植物對氮元素的吸收利用,在一定程度上改善土壤養分利用與分配情況,提升土地利用效率[4]。
木質素、纖維素、半纖維素是青貯玉米的主要成分。青貯玉米粗蛋白質含量較低,飼料消化率在40%~50%,可滿足家畜65%的營養需求[5]。半野生型的蔓生型飼料大豆適應能力較強,長勢旺盛,營養豐富且易消化,木質化程度低。大豆-玉米復合種植能夠充分利用玉米、大豆的形態和生理差異互補優勢,有效提高自然資源利用率,減少化肥使用量,提高土壤肥力水平,提高單位土地面積飼草產量和效益。
筆者通過考察不同復合種植模式下,青貯玉米寧單34 與不同品種蔓生型飼料大豆對混合飼草產量與品質的影響,為青貯玉米與飼料大豆的高效復合種植提供理論依據。
試驗于2021年在甘肅省張家川回族自治縣開展。該地屬溫帶大陸性季風氣候區,年平均氣溫7.5 ℃,年無霜期160 d左右,年平均降水量600 mm,年日照時間2 050 h。
試驗所用青貯玉米品種為寧單34,飼料大豆品種分別為開豆17、晉豆21、汾牧綠2 號及汾牧綠10 號,種子均購于山西潞玉種業股份有限公司。
試驗設置同行復合種植與帶狀復合種植兩種模式,其中同行復合種植模式設5 個處理,分別為T1(青貯玉米+開豆17)、T2(青貯玉米+晉豆21)、T3(青貯玉米+汾牧綠2 號)、T4(青貯玉米+汾牧綠10 號)和對照CK1(單種青貯玉米);帶狀復合種植模式設5 個處理,分別為T5(青貯玉米+開豆17)、T6(青貯玉米+晉豆21)、T7(青貯玉米+汾牧綠2 號)、T8(青貯玉米+汾牧綠10 號)和對照CK2(單種青貯玉米)。每個小區為一個處理,每個處理重復3次,小區面積均為24 m2。其中,同行復合種植模式為同期、同行、隔穴播種,行距50 cm,穴距20 cm;青貯玉米為單苗,飼料大豆為雙苗。帶狀復合種植模式為寬窄行帶狀種植(2∶2行比),青貯玉米與飼料大豆同期播種;玉米寬行距70 cm、窄行距25 cm,玉米與大豆間行距25 cm,大豆行距20 cm、株距20 cm;青貯玉米為單苗,飼料大豆為雙苗。考慮試驗地生產實際,均以單苗種植青貯玉米為對照(CK1、CK2),行距50 cm,株距20 cm。
1.4.1 飼草產量測定。在青貯玉米籽粒乳線達到1/2 時,收割各小區的飼草,稱取其混合飼草鮮質量。粉碎后,從混合鮮飼草中稱取2 kg,105 ℃殺青1 h 后,65 ℃烘干至質量恒定,稱混合飼草干質量。
1.4.2 飼草纏繞率測定。纏繞率計算公式為
1.4.3 飼草品質測定。飼草蛋白質含量、淀粉含量、中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量參照《飼料分析及飼料質量檢測技術》進行測定。蛋白質含量采用凱氏定氮法測定,淀粉含量采用旋光法測定,中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量采用范式法測定,相對飼用價值參照Xiong等[6]的方法進行判定。
采用Excel 2016 軟件對數據進行處理,利用SPSS 26.0軟件進行顯著性分析。
不同種植模式下青貯玉米和飼料大豆混合飼草的產量如表1、表2所示。由表1可知,與CK1相比,在同行復合種植模式下,T1處理混合飼草鮮草產量(110.25 t/hm2)與干草產量(39.93 t/hm2)最高,顯著高于其他同行復合種植模式;其次為T3處理,混合飼草鮮草產量與干草產量分別為105.39、37.11 t/hm2;T4處理混合飼草鮮草產量與干草產量最低,分別為99.36、36.15 t/hm2。
表1 同行復合種植模式下混合飼草的產量 t/hm2
表2 帶狀復合種植模式下混合飼草的產量 t/hm2
由表2 可知,在帶狀復合種植模式下,T6處理混合飼草鮮草產量(107.25 t/hm2)與干草產量(37.81 t/hm2)最高,顯著高于其他帶狀復合種植模式;其次為T5處理,混合飼草鮮草產量與干草產量分別為101.72、36.91 t/hm2;T8處理混合飼草鮮草產量與干草產量最低,分別為93.17、35.17 t/hm2。
由表3 和表4 可知,無論是在同行復合種植模式下,還是在帶狀復合種植模式下,汾牧綠10 號對玉米的纏繞性表現均最好(T4處理、T8處理),分別為70.31%、73.28%,均超過70%;而無論是在同行復合種植模式下,還是在帶狀復合種植模式下,晉豆21對玉米的纏繞性表現均最差(T2處理、T6處理),分別為36.23%、39.56%,均低于40%。
表3 同行復合種植模式下飼料大豆對青貯玉米的纏繞情況
表4 帶狀復合種植模式下飼料大豆對青貯玉米的纏繞情況
2.3.1 同行復合種植模式下青貯玉米與飼料大豆混合飼草品質如表5 所示。由表5 可知,在同行復合種植模式下,青貯玉米單作時其飼草淀粉含量(405.17 g/kg)顯著高于其他同行復合種植模式,蛋白質含量(70.15 g/kg)顯著低于其他同行復合種植模式,中性洗滌纖維含量最高(59.15%),干物質采食量最低(2.03%),相對飼用價值最低(108.03)。在同行復合種植模式下,T2處理混合飼草蛋白質含量最高(82.31 g/kg),顯著高于其他同行復合種植模式,中性洗滌纖維含量最低(50.38%),相對飼用價值最高(126.97),干物質采食量最高(2.38%);T3處理混合飼草酸性洗滌纖維含量最高(26.78%);T4處理混合飼草干物質消化率最高(70.85%)。
表5 同行復合種植模式下青貯玉米與飼料大豆混合飼草品質
2.3.2 帶狀復合種植模式下青貯玉米與飼料大豆混合飼草品質如表6所示。由表6可知,在帶狀復合種植模式下,青貯玉米單作時其飼草淀粉含量最高(399.58 g/kg),蛋白質含量最低(66.58 g/kg),中性洗滌纖維含量最高(57.36%),干物質采食量最低(2.09%),相對飼用價值最低(113.28)。在帶狀復合種植模式下,T6處理混合飼草蛋白質含量最高(77.53 g/kg),中性洗滌纖維含量最低(52.34%);T7處理混合飼草酸性洗滌纖維含量最高(27.25%),相對飼用價值較低(115.93);T8處理混合飼草干物質消化率最高(71.58%),酸性洗滌纖維含量最低(22.23%);T5處理混合飼草干物質采食量最高(2.42%),相對飼用價值最高(131.88)。
表6 帶狀復合種植模式下青貯玉米與飼料大豆混合飼草品質
筆者分別考察同行復合種植模式與帶狀復合種植模式下,青貯玉米寧單34 與不同品種蔓生型飼料大豆混合飼草的產量與品質。結果顯示,在同行復合種植模式與帶狀復合種植模式下,飼草產量均顯著提高,其蛋白質含量、干物質采食量及相對飼用價值均顯著高于青貯玉米單作。飼料大豆品種對混合飼草產量與品質具有顯著影響。在同行復合種植模式下,開豆17與青貯玉米混合鮮草產量(110.25 t/hm2)與干草產量(39.93 t/hm2)最高;在帶狀復合種植模式下,晉豆21 與青貯玉米混合鮮草產量(107.25 t/hm2)與干草產量(37.81 t/hm2)最高。在同行復合種植模式與帶狀復合種植模式下,汾牧綠10 號對玉米的纏繞性均表現最好,分別為70.31%、73.28%,均超過70%。在同行復合種植模式下,晉豆21 與青貯玉米混合飼草相對飼料價值最高(126.97);在帶狀復合種植模式下,開豆17與青貯玉米混合飼草相對飼料價值最高(131.88)。