不同模式配置對青貯用米豆復合體產量及玉米抗倒伏性能的影響研究

丁月強，張玉芹，楊恒山，張瑞富，李曉娜，吳憲法

（1.內蒙古民族大學農學院，內蒙古 通遼 028043；2.內蒙古通遼市農業技術推廣中心，內蒙古 通遼 028000）

畜牧業作為內蒙古自治區重要經濟支柱產業之一，對高品質、高產量飼草料有著迫切的需求［1］。隨著國家“糧改飼”政策的大力推廣［2］，內蒙古大力發展青貯型玉米種植，優化種植制度，不斷提高青貯型玉米產量與品質［3］。但青貯玉米由于蛋白質含量較低，需要額外添加一些大豆豆粕等增加飼料中的蛋白質含量。富含蛋白質和維生素的整株大豆是一種很有發展前景的動物青綠飼料來源［4］，與禾本科作物混合青貯利于提高青貯飼料的營養價值和飼用價值［5］，青貯型米豆復合種植在內蒙古地區具有較大的應用價值。目前，籽粒型米豆復合種植研究較多且已大面積推廣應用，但關于青貯型米豆復合種植研究鮮見報道。

米豆復合種植下，玉米靠減小株距保持單位面積株數，對水、光及肥等資源的爭奪劇烈，進而增加倒伏風險［6-7］。前人研究表明，全球每年因倒伏導致玉米產量下降5%～20%［8］。倒伏對飼用型玉米后續發酵品質也有巨大影響［9］，飼用型玉米發生倒伏后沾染土壤，土壤中各種有害微生物、病菌等不利于飼用型玉米發酵與儲存［10］。飼用型玉米倒伏后植株內部營養成分降低，倒伏嚴重影響玉米優質高產。筆者研究青貯型米豆復合種植不同行比配置對玉米莖稈穿刺強度、橫折強度等的影響，探討復合體中玉米抗倒伏能力，為青貯型米豆復合種植提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料與設計

試驗以青貯型玉米品種金嶺10（來源于內蒙古金嶺青貯玉米種業有限公司）和大豆品種中黃38（來源于中國農業科學院作物科學研究所）為供試材料，于2022年在內蒙古自治區興安盟科爾沁右翼前旗農牧業科學技術發展中心試驗基地進行（46°05′N，122°14′E）。采用單因素隨機區組試驗，設置4種帶狀復合間作模式，分別為飼用型玉米-大豆2∶2模式（2+2）、飼用型玉米-大豆2∶3模式（2+3）、飼用型玉米-大豆4∶4模式（4+4）、飼用型玉米單作模式（CK）。見圖1。

圖1 米豆復合種植及單作種植模式Fig.1 The mode of forage maize-soybean complex and monoculture of maize

1.2 測定項目與方法

乳熟期各處理選擇連續9株玉米測定株高、莖粗、穗位高、穿刺強度、橫折強度。選擇連續3株貼地割取，莖葉分離后將莖105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干至恒質量，測定莖稈干質量。計算穗高系數和莖單位長度干質量。穗高系數=穗位高/株高；莖單位長度干質量=莖干質量/株高。

在飼用型玉米籽粒乳線達到1/2、大豆處于鼓粒期時，根據各帶型配比從地面齊根處混合割取大豆和玉米，每個小區（玉米加大豆）取樣面積為3.2 m2。收獲后從所有收獲植株中每小區隨機選取3株玉米和10株大豆，分別稱其鮮質量，105 ℃殺青30 min，80 ℃烘干至恒質量。分別稱量玉米、大豆干質量，計算干鮮比；計算出理論產量。

莖稈穿刺強度：使用YYD-1型莖稈強度測定儀安裝穿刺探頭，將基部莖稈第3、4、5節分別置于YYD-1工作臺上，穿刺探頭對準莖節中部拉動拉桿，記錄儀器峰值。莖稈穿刺強度測量面積為1 mm2。

莖稈橫折強度：使用YYD-1型莖稈強度測定儀安裝U型探頭，將基部莖稈第3、4、5節分別置于YYD-1工作臺上，U型探頭對準莖節中部拉動拉桿，記錄儀器峰值。莖稈彎折性能測量面積為0.5 cm2。

1.3 數據處理與分析

數據采用Microsoft Excel 2019 進行整理，采用DPS V7.05 統計軟件進行統計分析，采用GraphPad Prism 9進行繪圖。

2 結果與分析

2.1 不同模式配置下青貯用玉米莖稈農藝性狀

株高過高會增加倒伏的風險，相對較低的穗位會增加植株抗倒伏能力。本研究中，莖粗、穗位高和莖單位長度干質量3個復合種植模式與CK差異均不顯著，且復合種植模式間差異亦不顯著；株高4+4模式顯著低于2+3、2+2模式和CK，2+3、2+2模式與CK差異不顯著；穗高系數2+2、2+3模式顯著低于CK，4+4模式與2+2模式、2+3模式差異不顯著。見表1。

表1 不同處理下玉米莖稈的農藝性狀Tab.1 Agronomic characteristics of maize stalks under different treatments

2.2 不同模式配置下青貯型玉米第3、4、5節莖稈穿刺強度

不同帶狀復合體模式下青貯型玉米第3、4、5節莖稈強度見圖2。

圖2 米豆復合種植下青貯型玉米第3、4、5節莖稈強度Fig.2 Puncture strength of maize stems with 3rd，4th，and 5th under forage maize-soybean compound planting mode

由圖2 可知，莖稈穿刺強度越強，玉米的抗倒伏能力越強［11］。第3 節莖稈穿刺強度表現為4+4＞2+3＞CK＞2+2，4+4顯著高于其他模式，其中，4+4模式分別較2+2、2+3和CK高60.10%、35.68%、37.62%；2+2、2+3模式與CK差異不顯著。第4節莖稈穿刺強度表現為4+4＞2+3＞CK＞2+2，4+4模式顯著高于其他模式，4+4模式分別較2+2、2+3和CK高49.43%、28.01%、37.86%；2+2、2+3模式與CK差異不顯著。第5節莖稈穿刺強度表現為4+4＞2+3＞CK＞2+2，4+4 模式顯著高于2+3、2+2 模式和CK，4+4 模式分別較2+2、2+3模式和CK高37.03%、21.40%、28.91%；2+2、2+3模式與CK差異不顯著。

2.3 不同模式配置下青貯型玉米第3、4、5節莖稈橫折強度

第3節橫折強度4+4、2+3、2+2模式與CK相比，差異均不顯著；2+3模式顯著高于2+2模式與4+4模式，分別高13.81%和13.63%。第4節橫折強度2+3模式和4+4模式顯著低于CK，分別低5.60%和6.93%，2+2 模式與其他模式間差異均不顯著。第5 節橫折強度4+4、2+3、2+2 模式均與CK 差異不顯著；2+3模式橫折強度顯著高于2+2模式，與4+4模式差異不顯著。見圖3。

圖3 米豆復合種植下青貯型玉米第3、4、5節橫折強度Fig.3 Transverse bending strength of maize stems with 3rd，4th，and 5th under forage maize-soybean compound planting mode

2.4 不同模式配置下米豆復合體鮮草產量與干草產量

米豆復合體鮮質量表現為4+4＞2+2＞2+3＞CK；2+2、2+3 和4+4 顯著高于CK，2+2 和4+4 顯著高于2+3，2+2與4+4模式差異不顯著，其中，2+2和4+4分別較CK高13.54%和13.53%。米豆復合體干質量表現為2+2＞4+4＞2+3＞CK；2+2、2+3和4+4顯著高于CK，2+2和4+4顯著高于2+3，2+2與4+4差異不顯著，其中，2+2和4+4分別較CK高22.73%和22.44%。見圖4。

圖4 米豆復合種植下米豆復合體鮮質量與干質量Fig.4 Fresh weight and dry weight yield of forage maize-soybean complex under forage maize-soybean compound planting mode

3 討論與結論

有研究表明，株高、莖粗、穗位系數與植株莖稈強度及抗倒伏性有關，株高和穗位系數與抗倒伏能力顯著負相關，莖粗與抗倒伏能力顯著正相關［12］。本研究結果表明，4+4 模式配置下株高顯著降低，說明4+4模式有利于增加植株群體抗倒伏能力。第3、4、5節節間莖稈橫折強度與穿刺強度，也是衡量植株抗倒伏能力的重要指標之一。第3、4、5節間莖稈橫折強度與穿刺強度越高，植株抗倒伏水平則越高［13］。本研究結果顯示，4+4模式配置第3、4、5節莖稈穿刺強度顯著高于其他處理，植株莖稈的機械強度越大，莖稈的強度越大，植株的抗倒伏能力越強；2+2模式下植株莖稈穿刺強度均顯著低于4+4處理，第3、4節橫折強度顯著低于2+3處理。產量方面，2+2和4+4模式干草產量和鮮草產量差異均不顯著；從抗倒伏性來看，2+2處理各抗倒伏性狀表現較差，而4+4處理帶型布置緊密，各項抗倒伏性狀表現最好，具有良好的抗倒伏能力，降低了倒伏發生的風險。