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Effect of different fertilizer applications on silage maize growth and hay output

不同施肥处理对青贮玉米生长和产量的影响



全 文 :书不同施肥处理对青贮玉米生长和产量的影响
徐敏云1,李建国1,谢帆1,曹玉凤1,敖特根1,
于海良2,李佳祥2,李运起1
(1.河北农业大学动物科技学院,河北 保定071000;2.河北省草原监理监测站,河北 石家庄050031)
摘要:为研究施肥种类、施肥量等农业技术措施对青贮玉米产量和品质的影响,建立资源节约型的施肥模式,2008
年在河北省石家庄市进行了强盛青贮30(国审玉2007026)肥料效应试验,采用再裂区完全随机区组设计,研究底
肥、种肥和追肥的不同配比与施用量对青贮玉米生长及产量的影响。结果表明,1)厩肥发挥肥效需要一定的时间,
复合肥肥效持续的时间较厩肥持续的时间短;在以种植青贮玉米作为饲养家畜饲料的地区,厩肥资源丰富,可以用
厩肥替代复合肥作为底肥,既有利于青贮玉米的生长,又充分利用了资源,还有助于减轻环境污染;种肥(锌肥)有
利于促进青贮玉米的生长,但种肥施用量不宜过高;尿素追肥对促进青贮玉米生长效应显著,肥效持续时间较短,
但对增加青贮玉米干草产量效应显著;2)底肥为A2水平、种肥为B2或 B3水平、追肥为 C1水平处理下生长速率
最高,株高最大;底肥为A2水平、种肥在B1水平、追肥在C1水平下的干草收获量最大;综合试验结果,结合当地农
业生产实际,建议底肥为 A2水平、种肥为B2水平、追肥为 C1水平;3)可以根据回归方程:犇犠=25529.29-
2842.18犆-424.38犅(犚2=0.408)或犇犠=24468.33-2842.18犆(犚2=0.373)或犇犠=10267.89+12104.11犃-
3058.09犃2(犚2=0.377),预测青贮玉米干草产量。
关键词:青贮玉米;厩肥;锌肥;追肥;株高;产量
中图分类号:S513.062  文献标识码:A  文章编号:10045759(2010)03024506
  青贮玉米(犣犲犪犿犪狔狊)大多数品种营养价值高、单位面积生物学产量较高[1],具有气味芳香、柔软多汁、适口性
好、原料中营养成分保存多、损失少等特点,是奶牛、肉牛一年四季特别是冬春季节的优良饲料[2]。在“秸秆畜牧
业”的形势下,对于满足奶牛、肉牛养殖业快速发展的饲草料需求,缓解草场压力,青贮玉米在生产和利用上具有
较大的潜力,也是解决我国粮食供需矛盾,实现粮饲有效性供给的较好途径[3,4]。然而,青贮玉米生产过程中存
在与粮食作物相同的大水大肥、水分和养分资源利用效率不高等诸多问题[5]。在未来青贮玉米种植中,如何纠正
传统的水肥管理方式,在继续增产的同时,不断提高资源的利用效率、减少环境污染是必须面对和解决的重要问
题[5]。
产量是评价青贮玉米品种优劣的重要指标,合理的栽培措施是提高产量的非遗传因素。产量高低与施肥有
着密不可分的关系,青贮玉米对氮肥反应敏感[6],施用氮肥显著促进青贮玉米的生长[5]。对青贮玉米的营养需求
及施肥技术研究较多[713],但对玉米整体(秸秆和籽粒)作为饲用时肥料施用措施研究尚不够全面[1416],缺少底
肥、追肥及种肥对青贮玉米产量和品质综合效应的评价及报道。科学使用肥料,不仅能够提高牧草及饲草作物产
量,还可避免因施肥不当所造成的不必要损失和浪费。现代农业生产对多功能、综合型肥料的迫切要求,使生物
有机无机复合肥的研究开发具有很大潜力[17]。
本研究根据玉米品种的生物学特性和生长发育规律,采用3因素再裂区试验设计,系统研究底肥、种肥与追
肥3因素对青贮玉米产量的影响,研究施肥种类、施肥量和施肥时间等农业技术措施对玉米产量和品质的影响,
建立资源节约型的施肥模式,为青贮玉米高产高效栽培提供理论依据。
第19卷 第3期
Vol.19,No.3
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA   
245-250
2010年6月
 收稿日期:20090531;改回日期:20090622
基金项目:国家科技支撑计划(2006BAD04A10),河北省重大科技创新项目(07227146Z),农业部公益性行业(农业)科研专项(nyhyzx07036
04)和国家现代农业产业技术体系建设专项资金(nycytx10,nycytx38)资助。
作者简介:徐敏云(1977),男,山东苍山人,讲师,在读博士。Email:xuminyun@gmail.com
通讯作者。Email:lyunqi@sina.com
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地点为河北省鹿泉市3502奶牛场,位于石家庄市西北部,属暖温带半湿润季风大陆性气候,气候干燥。
年日照数为2462.0h;年平均气温为13.3℃;年降水量为521mm;无霜期为210d左右,土壤为沙壤土。2008
年6,7,8和9月平均气温分别为24.3,27.2,25.8和21.2℃,6月较常年偏低1.5℃,7和8月均温略偏高常年
0.5℃左右,9月温度接近往年平均温度;2008年7-9月降水量分别为137.3,173.4和92.1mm,7月降水接近
往年,8月增高10%,9月显著偏多常年80%。总体上,2008年夏季降水偏多,气温正常,无明显持续高温天气,
气象灾害属于偏重年份。
1.2 试验材料与试验设计
供试品种:强盛青贮30(国审玉2007026),出苗至青贮收获期平均为106d,山西强盛种业有限公司生产,种
子含有种衣剂(克百威7%+戊唑醇0.5%)。
播种行距50cm,株距25cm,小区面积33m2(5.5m×6.0m),保护行距1m,6月25日播种,9月26日收获。
采用三因素裂-裂区设计,主区为追肥,设2个水平:追肥(尿素300kg/hm2)、不追肥,追肥为攻杆肥,播种
后25d左右施入;裂区为底肥,设3个水平:厩肥(牛粪肥,25000kg/hm2)、厩肥(牛粪肥,50000kg/hm2)、复合
肥[尿素450kg/hm2+过磷酸钙750kg/hm2+钾肥(K2SO4)300kg/hm2],底肥于6月25日播种前整地时施
入;再裂区为种肥(锌肥,ZnSO4·6H2O),设4个水平:0,15.0,22.5,30.0kg/hm2,种肥播种时拌入。
方案设计见表1,共24个处理,每个处理3次重复,处理小区随机排列。
表1 青贮玉米高产栽培肥效试验方案
犜犪犫犾犲1 犉犲狉狋犻犾犻狕犲狉犲犳犳犻犮犻犲狀犮狔狋犲狊狋狅狀狊犻犾犪犵犲犿犪犻狕犲犺犻犵犺狔犻犲犾犱犮狌犾狋犻狏犪狋犻狅狀
项目Item
追肥(C1)Topdressing
底肥A1
BasefertilizerA1
底肥A2
BasefertilizerA2
底肥A3
BasefertilizerA3
不追肥(C2)Noadditionalfertilizer
底肥A1
BasefertilizerA1
底肥A2
BasefertilizerA2
底肥A3
BasefertilizerA3
种肥B1SeedmanureB1 A1B1C1 A2B1C1 A3B1C1 A1B1C2 A2B1C2 A3B1C2
种肥B2SeedmanureB2 A1B2C1 A2B2C1 A3B2C1 A1B2C2 A2B2C2 A3B2C2
种肥B3SeedmanureB3 A1B3C1 A2B3C1 A3B3C1 A1B3C2 A2B3C2 A3B3C2
种肥B4SeedmanureB4 A1B4C1 A2B4C1 A3B4C1 A1B4C2 A2B4C2 A3B4C2
1.3 测定项目与方法
1.3.1 植株高度测定 播后1,2,3个月及收获时,挂牌10株测定,测定地面至冠层顶部的距离;根据测定的植
株高度和生长天数,计算在2次测定间隔的生长速率。
1.3.2 产量测定 测定每个小区全部植株的产量,电子天平称重;测定鲜产后,抽取1kg切短,将样品在105℃
下杀青30min,后在80℃下烘干至恒重称量,换算鲜、干草产量。
1.4 数据分析
试验数据采用Excel2007、SPSS16.0统计分析。
2 结果与分析
2.1 施肥对青贮玉米生长速率的影响
整个生长季,底肥处理A1、A2、A3等3个水平下的平均生长速率(图1)分别为:3.09,3.26,3.13cm/d;种肥
处理,B1、B2、B3、B4等4个水平下的平均生长速率分别为:3.12,3.20,3.24,3.07cm/d;追肥2个水平C1、C2水
平下的平均生长速率分别为3.22和3.10cm/d。方差分析表明,不同底肥、种肥及追肥处理对青贮玉米生长速
率均有影响。底肥、种肥、追肥及各处理间互作效应均显著。多重比较结果,对底肥来说,施用A2青贮玉米长速
最快,差异达到显著性水平;对种肥来说,B2与B3施肥水平青贮玉米长速最快;对追肥来说,追肥与不追肥之间
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差异显著。
青贮玉米不同生育时期,不同施肥处理及施肥水平对其生长速率的效应不同:播种至播种后1个月,底肥
A1、A2下的长速低于A3水平下的生长速率,差异显著;种肥B2水平下的生长速率最高,此期间未追肥。底肥
(A)、种肥(B)及其互作(A×B)效应显著。7月25日-8月15日,底肥A2、A3水平下的长速高于A1水平下的
长速,但A2、A3水平下的长速差异不显著;种肥B2、B3水平下的长速最快,B4水平下的长率最慢,追肥C1、C2
水平下的生长速率分别为8.21和7.40cm/d,差异显著。8月16日-9月11日,底肥 A2水平下的长速高于
A3、A1水平下的长速,差异显著;种肥B1、B2、B3、B4水平下的长速无显著差异;追肥C1、C2水平下的生长速率
无差异。
图1 不同施肥处理对青贮玉米生长速率的影响
犉犻犵.1 犌狉狅狑狋犺狉犪狋犲狅犳狊犻犾犪犵犲犿犪犻狕犲狌狀犱犲狉犱犻犳犳犲狉犲狀狋犳犲狉狋犻犾犻狕犲狉犾犲狏犲犾
A:底肥Basefertilizer;B:种肥Seedmanure;C:追肥Topdressing;下同Thesamebelow
2.2 不同施肥处理对青贮玉米产量的影响
2.2.1 干草产量单因素效应分析 不同底肥、种肥及追肥处理对青贮玉米干草产量均有影响(表2),全部处理
青贮玉米干草产量的均值为2.02×104kg/hm2,底肥处理 A1、A2、A3水平下的平均干草产量分别为:1.93
×104,2.22×104和1.91×104kg/hm2;种肥处理B1、B2、B3、B4水平下的平均干草产量分别为:2.10×104,2.04
×104,1.95×104和1.99×104kg/hm2;追肥C1、C2下青贮玉米的平均干草产量分别为2.16×104和1.88×104
kg/hm2。
方差分析表明,底肥、种肥、追肥效应及各处理间互作效应均显著。多重比较结果,对底肥来说,A1与A3间
差异不显著,A2与A1、A3之间差异显著;对种肥来说,B3与B4之间差异不显著,B1与B2之间差异不显著,其
他水平之间差异显著;对追肥来说,追肥与不追肥之间差异显著。
2.2.2 鲜草产量回归模型的建立 对底肥、种肥、追肥与青贮玉米干草产量之间进行相关分析(表3),结果表
明,底肥、种肥、追肥与青贮玉米干草产量(DW)之间的相关系数分别为:-0.046,-0.206和-0.618。底肥、种
肥、追肥与青贮玉米干草产量之间通过Stepwise法建立回归方程:犇犠=25529.29-2842.18犆-424.38犅(犚2
=0.408)或犇犠=24468.33-2842.18犆(犚2=0.373),预测青贮玉米干草产量,该方程将底肥因素排除在方程
外,这与相关分析结果相一致。
对底肥与青贮玉米干草产量(DW)进行线性回归,并利用曲线估计,在众多的回归模型中,根据犚2 的大小、
方差分析结果和生成的图形进行了对比,发现底肥A与青贮玉米干草产量(DW)之间呈二次方程关系,回归模型
为犇犠=10267.89+12104.11犃-3058.09犃2(犚2=0.377)。
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表2 不同施肥处理青贮玉米干草产量比较
犜犪犫犾犲2 犆狅犿狆犪狉犻狊狅狀犺犪狔狅狌狋狆狌狋狅犳狊犻犾犪犵犲犿犪犻狕犲狌狀犱犲狉犱犻犳犳犲狉犲狀狋犳犲狉狋犻犾犻狕犲狉犾犲狏犲犾
处理
Treatment
底肥A 种肥B 追肥C
小区样本生物产量
Abovegroundbiologicalyieldineveryplotsample(×104kg/hm2)
Ⅰ Ⅱ Ⅲ
平均产量
Averageyield
(×104kg/hm2)
排序
Rankposition

1 1 2.11 2.06 2.08 2.08 8
2 1.99 1.92 1.90 1.94 16
2 1 2.14 2.08 2.09 2.10 6
2 1.62 1.63 1.69 1.65 24
3 1 2.10 2.09 1.97 2.05 12
2 1.79 1.84 1.83 1.82 19
4 1 1.94 2.07 2.08 2.03 13
2 1.72 1.78 1.80 1.77 21

1 1 2.46 2.56 2.50 2.51 2
2 2.04 2.09 2.04 2.06 10
2 1 2.60 2.62 2.57 2.60 1
2 2.08 2.06 2.07 2.07 9
3 1 2.05 2.09 2.25 2.13 5
2 1.90 1.98 2.05 1.98 14
4 1 2.30 2.36 2.45 2.37 3
2 2.13 2.07 2.07 2.09 7

1 1 2.07 2.14 2.18 2.13 4
2 1.98 1.88 1.79 1.88 18
2 1 2.04 2.10 2.07 2.07 11
2 1.78 1.79 1.73 1.77 22
3 1 1.88 1.94 2.04 1.95 15
2 1.79 1.79 1.76 1.78 20
4 1 1.84 1.93 2.01 1.93 17
2 1.72 1.74 1.76 1.74 23
3 讨论
青贮玉米整个生长季在底肥为 A2水平,种肥为
B2、B3水平,追肥为C1水平处理下生长速率最高,株
高最大。各因素对青贮玉米生长速率影响次序为:追
肥(犚=0.49,犘=0.000)>底肥(犚=0.143,犘=
0.232)>种肥(犚=0.099,犘=0.407)。
青贮玉米在底肥为 A2水平、种肥在B1水平、追
肥在C1水平下的干草收获量最大;各因素对青贮玉
米干草收获量的影响次序为:追肥>种肥>底肥;可以
根据回归方程:犇犠=25529.29-2842.18犆-424.38犅
表3 底肥、种肥、追肥与青贮玉米干草
产量相关性分析
犜犪犫犾犲3 犚犲犾犲狏犪狀犮犲犪狀犪犾狔狊犻狊犫犲狋狑犲犲狀犫犪狊犲犳犲狉狋犻犾犻狕犲狉(犃),狊犲犲犱
犿犪狀狌狉犲(犅),狋狅狆犱狉犲狊狊犻狀犵(犆)犪狀犱狊犻犾犪犵犲犿犪犻狕犲犺犪狔狅狌狋狆狌狋
项目Item A B C
皮尔逊相关系数Pearsoncorrelation -0.046 -0.206-0.618
双尾概率Sig.(2tailed) 0.704 0.082 0.000
观测值Observation(N) 72 72 72
 :在0.01水平下相关显著。
 :Correlationissignificantatthe0.01level(2tailed).
(犚2=0.408)或犇犠=24468.33-2842.18犆(犚2=0.373)或犇犠=10267.89+12104.11犃-3058.09犃2(犚2=
0.377),预测青贮玉米干草产量。
842 ACTAPRATACULTURAESINICA(2010) Vol.19,No.3
青贮玉米生产中,普遍存在大水大肥、重基肥轻追肥的传统水肥管理方式,这不仅不能有效提高玉米产量,而
且极易造成环境污染。本研究结果表明青贮玉米生长前期,底肥为复合肥的生长速率虽然快于底肥为厩肥的处
理,但就整个生长期而言,施用厩肥的生长速率高于底肥为复合肥的处理。传统施肥方式以基肥为主,为保证作
物后期养分需要,必定要施用大量肥料,否则极易造成后期脱肥。而玉米早期需要养分数量少,根系吸收弱,大量
施用基肥不能被及时充分吸收利用而损失,一方面造成肥料利用效率低,同时造成巨大的环境压力。厩肥发挥肥
效需要一定的时间,在以种植青贮玉米作为饲养家畜饲料的地区,厩肥资源丰富,可以用厩肥替代复合肥作为底
肥,既有利于青贮玉米的生长,又充分利用了资源,还有助于减轻环境污染。
Tilman等[18]研究指出,提高养分利用效率可以通过从时间和空间上协调植物的营养需要和土壤的供肥作
用实现。本研究结果表明,辅助施用种肥可以提高青贮玉米的长速和产量,但过高种肥抑制了青贮玉米的苗期生
长,有利于青贮玉米后期的生长。追肥促进青贮玉米长速的效果较好,但追肥肥效持续时间较短,应当注意追肥
施用的最佳时间。
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942第19卷第3期 草业学报2010年
犈犳犳犲犮狋狅犳犱犻犳犳犲狉犲狀狋犳犲狉狋犻犾犻狕犲狉犪狆狆犾犻犮犪狋犻狅狀狊狅狀狊犻犾犪犵犲犿犪犻狕犲犵狉狅狑狋犺犪狀犱犺犪狔狅狌狋狆狌狋
XUMinyun1,LIJianguo1,XIEFan1,CAOYufeng1,Aotegen1,
YUHailiang2,LIJiaxiang2,LIYunqi1
(1.AnimalScience&TechnologyColege,HebeiAgriculturalUniversity,Baoding071000,China;
2.HebeiGrasslandSupervisionandMonitoringStation,Shijiazhuang050031,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Afieldexperimenttostudytheeffectsofdifferentfertilizerapplicationonplantheightandyieldofsi
lagemaizeinShijiazhuang,Hebeiprovincein2008wascarriedouttoexploretheimpactoffertilizerapplication
onsilagemaize(犣犲犪犿犪狔狊)outputandqualityandtoestablishthebestmodeoffertilizerapplication.Theex
perimentusedaresplitplotdesigntostudytheinfluenceoftheproportionandquantityofdifferentbasefertil
izer,seedfertilizerandtopdressingonsilagemaizegrowthandoutputwiththreereplicationsinarandomized
completeblockdesign.1)Barnyardmanuretooktimetobecomeeffective,butthefertilizerefficiencyofcom
poundfertilizerlastedforashortdurationonlycomparedwithbarnyardmanure.Inareascultivatedwithsilage
maizeasalivestockfeeder,barnyardmanurewasabundantandcouldbeusedasabasicfertilizertoreplace
compoundfertilizer.Thisoperationnotonlyhelpsthegrowthofsilagemaize,butalsocontributestomaking
fuluseoftheresourcesandreducingenvironmentalpolution.Seedmanureofzincfertilizerpromotesthe
growthofsilagemaize,buttheamountappliedshouldberestricted.Thedurationoffertilizerappliedasaurea
topdressingwasrelativelyshort,buttheeffectwasstrikinginpromotingensilingmaizegrowthandincreasing
theoutputofmaizehay.2)BasefertilizerforA2level,seedmanureforB2orB3level,ureatopdressingforC1
horizontalshowedthegreatestspeedofeffectandresultedinthehighestplantheights.Thebasefertilizerfor
A2level,seedmanureforB1level,ureatopdressingforC1levelledtothebiggestharvestyield.Thecompre
hensiveresultsofthetestsuggestthatcombininglocalagriculturalproductionreality,basefertilizerforA2lev
el,seedmanureforB2level,ureatopdressingforC1levelgivethebestresults.3)Hayoutputofsilagemaize
canbepredictedbyfolowingtheregressionequation犇犠=25529.29-2842.18犆-424.38犅 (犚2=0.408)or
犇犠=24468.33-2842.18犆(犚2=0.373)or犇犠=10267.89+12104.11犃-3058.09犃2(犚2=0.377).
犓犲狔狑狅狉犱狊:silagemaize;barnyardmanure;seedmanure(zincfertilizer);topdressing(urea);plantheight;
hayoutput
052 ACTAPRATACULTURAESINICA(2010) Vol.19,No.3