李蘭青 鄧 鵬 吳小奮 黃 曉 李志森
(廣西農業科學院玉林分院/玉林市農業科學院,玉林537000)
青貯玉米是指在適宜收獲期收獲包括玉米果穗在內的地上部青綠植株,經切碎、發酵后用于牛羊等草食牲畜飼料的玉米類型[1]。青貯玉米具有植株高大、莖稈粗壯、生物產量高、淀粉含量高、干物質含量高、纖維品質好、持綠性好、消化率高以及適口性好等特點[2-3],收獲指數是普通玉米的1.5~2.0 倍。與籽粒玉米相比,青貯玉米省去了田間收獲果穗以及果穗收獲后的晾曬等環節,很大程度上降低了勞動力成本,使部分企業和種植大戶實現了機播、機收等全程機械化作業,同時收獲后的青貯玉米產量及產值通常比單收籽粒玉米的高[4]。推廣青貯玉米種植,還可使玉米秸稈充分利用,降低燃燒煙霧排放,減少對環境的污染[5]。因此,種植青貯玉米且全株收獲不僅可以為畜牧業提供優質的青貯飼料,還可以促進農民增收,實現種養雙贏[6]。
當前,廣西種植青貯玉米的面積逐年增加,但種植的品種多而雜,且大多數不是青貯玉米專用品種,單產偏低,因此,推廣優質高產青貯玉米新品種對促進廣西畜牧業發展的意義重大。種植密度是決定青貯玉米產量的主要因素之一,不同玉米品種都有最適宜的種植密度,如何選擇種植密度,以獲得更高的產量和營養成分,需要經過田間試驗種植探索[7]。玉米一次性施肥技術是指在播種時將玉米全生育期所需的專用緩控釋肥作基肥一次性施入,植株生長后期不再追肥的方法,需根據土壤肥力情況和玉米品種需肥特性確定最佳的施肥量,該技術操作簡便、高效、生態、節肥和省工,被廣泛應用于玉米生產[8]。采用適宜的密肥措施促使養分平衡,改善植株營養狀況,使個體與群體發育、營養生長與生殖生長協調,是獲得玉米高產的關鍵技術之一。
慶紅509 是廣西農業職業技術大學選育完成的青貯玉米新品種,于2021 年6 月通過廣西壯族自治區農作物品種審定委員會審定(審定編號:桂審玉2021094 號)。該品種生物產量高,穩產性、適應性強,后期持綠性好,為廣西地區主推玉米品種。本試驗通過研究不同的密肥組合,探討該品種適宜的播種密度及一次性施肥量,以期尋找最佳的密肥組合模式,為該品種的大面積推廣應用提供理論依據。
1.1 試驗地概況試驗地設在廣西玉米創新團隊玉林綜合試驗站基地,該地區全年日照充沛,雨量、熱量豐富。試驗地為砂壤土,肥力均勻,土質較好,肥力中上水平,排灌方便,試驗地前茬作物為玉米。
1.2 試驗材料以廣西主推的青貯玉米慶紅509 為參試品種,供試肥料:復合肥(3.6 元/kg,N-P2O5-K2O 為15-15-15)、尿 素(2.8 元/kg,總N ≥46.4%)、一次性緩控釋肥(5.5 元/kg,N-P2O5-K2O 為28-11-12)。
1.3 試驗設計試驗采用裂區設計,密度為主區,施肥量為副區。密度(A)設4 個水平,A1~A4 分別為52500 株/hm2、60000 株/hm2、67500 株/hm2、75000 株/hm2。施肥量(B)設4 個水平:常規施肥量B1:復合肥50kg/667m2+尿素10kg/667m2;B2:一次性緩控釋肥40kg/667m2;B3:一次性緩控釋肥50kg/667m2;B4:一次性緩控釋肥60kg/667m2。小區行長5m,行距0.65m,5 行區,株距由密度確定,小區面積16.25m2,3 次重復,共48 個小區,四周設置4 行以上保護行。各處理除施肥量不同外,其他田間管理完全一致。施肥量B1 處理分別作基肥、追肥各施用一次,其中,基肥在播種時施用復合肥的50%,追肥在玉米大喇叭口期施用剩余的50%復合肥和尿素10kg/667m2,結合大培土。施肥量B2、B3 和B4 處理在播種時一次性施用,肥料埋于土壤約15cm 以下土層中。
1.4 調查內容與方法小區玉米苞葉由青轉黃達1/3、籽粒乳線移至1/3 時進行全株收獲,實收中間3 行計生物產量;對玉米的物候期及生育期的大斑病(病級)、小斑病(病級)、南方銹病(病級)、紋枯病(病情指數)、細菌性莖腐病(發病率)、青枯病(發病率)進行調查;取代表性的10 個植株進行室內考種,調查株高、穗位高,測定穗長、穗粗、穗行數、行粒數、禿尖長等主要農藝性狀。
1.5 數據分析試驗數據采用Excel 2007 和SPSS 18.0 軟件進行數據處理,使用Duncan 新復極差法進行多重比較。
2.1 玉米物候期及主要病害調查由表1 可以看出,慶紅509 于3 月16 日播種,玉米各處理的出苗期、收獲期、青貯生育期保持一致,出苗期在3 月21日,收獲期在6 月30 日,生育期為101d;抽雄期、吐絲期部分處理間不一致,但差距不大,抽雄期在5 月19-20 日,吐絲期在5 月22-23 日。調查病害發現大斑病、小斑病均有不同程度發生,抗性表現為3~5級,中抗以上;南方銹病無發生,均為1 級,高抗;紋枯病病情指數幅度為15.6~24.4,中抗以上;細菌性莖腐病、青枯病部分處理輕微發生,各組合綜合抗性表現較好(表2)。以上結果表明,密度和肥料因素對玉米慶紅509 的物候期和病害發生情況影響不大。

表1 玉米不同處理的物候期

表2 玉米各處理病害調查
2.2 肥料、密度對青貯玉米主要農藝性狀的影響從表3 可以看出,密度因素對玉米植株性狀和果穗性狀的影響除了對穗行數影響差異不顯著外,對其他性狀的影響均達到極顯著水平。隨著密度的增加,株高、穗位高、禿尖長在增加,在A4 時達到最高值;穗長、穗粗、行粒數在減小,在A1 時數值最高。肥料因素對穗行數、行粒數、禿尖長3 項指標的影響差異不顯著,對穗位高的影響差異顯著,對株高、穗長、穗粗影響差異極顯著。在4 個肥料處理中,B4 處理除株高、穗位高排第2 位,其余指標(除禿尖長)在4個處理中都是最高值。從表4 可知,密度×施肥量互作對株高的效應差異極顯著,但對其余性狀差異不顯著,說明密度×施肥量互作對株高的變幅影響很大。

表3 各處理玉米植株性狀和果穗性狀的表現

表4 玉米產量及相關農藝性狀的差異顯著性分析
2.3 肥料、密度對青貯玉米生物產量的影響從表5 可以看出,同一肥料水平下不同密度之間的產量差異除B2 外均達到極顯著水平。相同的肥料水平下,隨著密度的增加,青貯玉米生物產量增加,在A3時達到最高,密度增加到A4時,玉米生物產量下降。16 個組合中,以密度A3,肥料B4 處理生物產量最高,為3815.3kg/667m2。從產投比來看,同一密度下,除常規施肥B1 外,B2、B3、B4 處理隨著肥料的增加產投比降低,施肥量B2 產投比最高,4 個密度的平均產投比為15.83;施肥量B4 產投比最低,4 個密度的平均產投比為10.89。16 個組合中,密度A3、施肥量B2 處理產投比最高,為16.67。

表5 不同肥料水平下各密度的生物產量和產投比
玉米種植必須合理密植、科學施肥,群體結構合理,個體發育協調,充分利用地力和光能等自然資源,才能獲得高產。本研究中不同種植密度、施肥量對青貯玉米慶紅509 生物產量的影響差異顯著,說明合理的種植密度和施肥量能夠有效提高青貯玉米的產量。密度因素對玉米植株性狀和果穗性狀的影響表現為隨著密度的增加,株高、穗位高、禿尖長在增加,穗長、穗粗、行粒數在減小;玉米生物產量隨著密度增加而增加,增加到75000 株/hm2時產量開始下降。本試驗結果顯示,對于青貯玉米慶紅509,在所有密度和施肥量的組合中,以密度67500 株/hm2,一次性施用緩控釋肥60kg/667m2時的生物產量最高,一次性施肥對比常規施肥,能節約追肥的人工成本,操作更簡便;從產投比看,產投比最高的是一次性施用緩控釋肥40kg/667m2,結合密度因素,產生最佳經濟效益的組合是密度為67500 株/hm2,肥料為一次性緩控釋肥40kg/667m2。分析以上結論可知,適當增加施肥量和種植密度可以提高青貯玉米產量,但是種植密度過高會影響植株生長,降低生物產量,同時施肥量過高會增加種植成本,降低經濟效益。
在青貯玉米生長后期,一次性施用緩控釋肥沒有出現植株缺肥或者脫肥的情況,而一次性施用速效化肥,會出現前期氮素供應過剩,后期氮素揮發,氮素缺失或供應不足的現象,從而影響玉米產量。常規施肥中,在大喇叭口期追施一次尿素,就是為了補充玉米生育后期的氮素。一次性緩控釋肥可以改變養分的供應方式,延長養分的供應時間,主要通過在傳統肥料外層增加一層特殊的包膜,讓養分釋放速率變緩慢,釋放期增長,使得養分釋放速度與作物需求相一致,按照作物生長規律同步供給有效養分,從而大幅度提高肥料養分有效利用率,滿足作物整個生長周期的養分需求。在農村勞動力弱化和勞動成本增加的現狀及“藏糧于地,藏糧于技”節本增效的要求下[9],一次性施用緩控釋肥可以節省追肥成本、減少施肥用量,同時提高玉米產量,省工且節本增效,是一項輕簡化栽培技術,適合在農業生產中大力推廣應用。