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Regulating effect of nitrogen application on yield formation of forage maize in the Jianghuai Area

施氮对江淮地区饲用玉米产量形成的调控研究



全 文 :中国生态农业学报 2010年 5月 第 18卷 第 3期
Chinese Journal of Eco-Agriculture, May 2010, 18(3): 674−676


* 国家科技支撑计划课题(2009BADA6B06, 2008BAD96B12)和安徽省科技厅科技项目(09030503030)资助
** 通讯作者: 董召荣(1960 ~), 男, 硕士, 教授, 主要研究方向为耕作与作物生理生态。E-mail: d3030@163.com
史文娟(1984~), 女, 在读硕士, 主要从事饲用作物栽培生理生态研究。E-mail: sapphire-aau@163.com
收稿日期: 2009-11-12 接受日期: 2010-03-18
DOI: 10.3724/SP.J.1011.2010.00674
施氮对江淮地区饲用玉米产量形成的调控研究*
史文娟 1 董召荣 1** 汪本忠 2 戴明伙 2 连亚楠 1 方 玉 1 姚佐文 1
(1. 安徽农业大学农学院 合肥 230036; 2. 肥东县农业技术推广中心 肥东 231600)
中图分类号: S513.062 文献标识码: A 文章编号: 1671-3990(2010)03-0674-03
Regulating effect of nitrogen application on yield formation of forage
maize in the Jianghuai Area
SHI Wen-Juan1, DONG Zhao-Rong1, WANG Ben-Zhong2, DAI Ming-Huo2,
LIAN Ya-Nan1, FANG Yu1, YAO Zuo-Wen1
(1. College of Agronomy, Anhui Agricultural University, Hefei 230036, China; 2. Agricultural Technology Extension
Center of Feidong County, Feidong 231600, China)
(Received Nov. 12, 2009; accepted March 18, 2010)
玉米是重要的粮食、饲料和经济作物, 世界约
70%~75%玉米籽粒用作饲料 [1]。长期以来, 我国把
玉米作为粮食作物而重视其籽粒产量, 忽视数量极
大的玉米秸秆的饲用品质改良与整株利用研究[2]。
我国饲用玉米的研究起步较晚, 且多集中在品种选
育方面, 近年来关于栽培因子对饲用玉米产量影响
的研究报道开始增多[3−5]。众多研究结果表明通过栽
培技术调控饲用玉米物质生产过程可以提高其产量
和营养价值[6−8]。随着人们经济生活水平的不断提高,
畜牧业尤其是奶牛养殖业的迅速发展, 特别是我国
加入世贸组织后, 玉米产业面临一个新的发展时期,
发展专用玉米已经成为今后玉米产业调整、结构调
优的主攻方向。饲用玉米具有高产、稳产、高效、
适应性强、适宜大面积栽培、容易管理、农民愿意
接受等诸多优点, 发展饲用玉米具有广阔的市场空
间, 饲用玉米种植面积逐年扩大, 与饲用玉米品种
相配套的栽培技术日益受到广泛重视[9]。安徽省是
我国中部地区农业大省, 近年来畜牧业尤其是奶牛
养殖业有很大发展, 蒙牛、伊利、光明等乳业公司
落户安徽, 为安徽省饲用玉米的大面积种植提供了
广阔的发展前景。但目前安徽省缺少产量高、品质
好、综合抗性强的优质饲用玉米品种以及相配套的
高产栽培技术, 制约了饲用玉米的种植和推广, 影
响奶牛养殖效益的提高。饲料饲草短缺问题日趋严
峻, 严重影响了该区域农牧业高效、协调、持续发
展。本研究在饲用玉米品种比较试验的基础上, 以
具有推广应用前景的“瑞德 2 号”为材料, 研究氮
肥运筹对饲用玉米农艺性状和产量的影响, 旨在为
该地区饲用玉米的大面积推广和氮肥科学施用提供
理论依据。
1 材料与方法
1.1 试验区概况
试验于 2008 年在安徽省肥东县农业科技示范
场内进行。肥东县属北亚热带季风气候, 气候温和,
雨量适中, 光照充足, 适宜多种农作物生长。试验地
地势平坦, 肥力中等, 前茬作物为油菜。
1.2 供试品种
供试玉米品种为“瑞德 2号”, 原名“瑞德 002”,
2006 年 4 月通过山西省农作物品种审定委员会审
定。该品种生育期 123 d, 株高 365 cm, 总叶片数 26
片, 幼苗为绿色, 叶鞘为紫色, 根系发达, 分蘖性强,
成穗率高, 属分蘖多穗型品种, 抗病性好、高产、稳
产、适应性强。
第 3期 史文娟等: 施氮对江淮地区饲用玉米产量形成的调控研究 675


1.3 试验设计
试验设施氮量(C)和基追比例(D)两个因素 , 施
入的氮肥为尿素。施氮量(C)分 3个水平, 即 C1 300
kg(N)·hm−2, C2 450 kg(N)·hm−2, C3 600 kg(N)·hm−2;
基追比例(D)分 3个水平, D1基追比为 7∶3, D2基追
比为 6∶4, D3基追比为 5∶5。共 9个处理, 3次重
复, 随机区组设计。小区长 10 m, 宽 2 m, 面积 20
m2。玉米行长 2 m, 行距 0.5 m, 每个小区种 20行, 每
行种 7株, 株距 0.285 m, 70 035 株·hm−2, 四周设
保护行。6月 25播种, 播后用除草剂进行封闭除草,
其他管理同大田生产, 追肥在大喇叭口期进行。
1.4 样品采集
分别在拔节期、大喇叭口期、抽雄期采集整株
样品, 称取鲜重, 并测量株高、叶宽、茎粗等, 之后
按茎叶等不同部位分开, 105 ℃杀青 15 min, 80 ℃
烘干后称取干物质重。
分别于拔节期和乳熟期, 每个处理选择生长整
齐一致的植株, 利用 CCM-200叶绿素仪在田间测定
玉米旗叶的叶绿素含量。每个小区选 3 株, 每株读
数 3次, 取 9次平均值。
1.5 数据处理
试验数据采用 DPS和 Excel进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 施氮对饲用玉米植株形态的影响
2.1.1 对饲用玉米株高的影响
株高是形成饲用玉米生物产量的重要因素, 高
秆、粗茎、叶片宽大且肥厚是饲用玉米具有较高生
物产量的基础。由表 1 可知, “瑞德 2 号”株高随
施肥总量的增加而增加, 施 600 kg(N)·hm−2条件下
的植株株高极显著高于其他施肥处理, 但同一施氮
量不同基追比间差异不显著。在施肥总量相同而氮
肥基追比不同时, 植株株高差异不显著, 说明施氮
总量对饲用玉米植株高度影响较大。
2.1.2 对饲用玉米叶宽和茎粗的影响
由表 1 可知, 施氮总量对饲用玉米的茎粗和叶

表 1 施氮对饲用玉米植株形态的影响
Tab. 1 Influence of nitrogen application on plant
morphology of forage maize cm
处理
Treatment
茎粗
Stem diameter
叶宽
Leaf width
株高
Plant height
C1D1 7.4dC 7.6dB 302.9cE
C1D2 7.5cdC 7.7dB 305.2cDE
C1D3 7.8cdBC 7.6dB 306.6cDE
C2D1 8.0bcdABC 8.2bcdAB 324.3bCD
C2D2 8.1bcdABC 8.1bcdAB 325.3bCD
C2D3 8.3abcABC 8.1bcdAB 330.3bBC
C3D1 8.7abAB 8.9abcA 348.8aAB
C3D2 9.1aA 9.0abA 351.3aA
C3D3 9.0aA 9.1aA 356.2aA
宽影响较大, 随着总施氮量的增加, 饲用玉米的茎
粗、叶宽相应增加, 3种施氮量处理间差异显著或者
极显著。当施氮肥量为 600 kg(N)·hm−2、基追比例
不同时, 饲用玉米的茎粗差异不明显, 未达到显著
水平。说明饲用玉米植株生长所需氮肥量较大, 增
加施氮总量可显著增加植株叶片的宽度和茎粗, 有
利于饲用玉米生物产量的提高。
2.2 施氮对饲用玉米叶绿素含量的影响
由表 2可知, 在拔节期和乳熟期, 叶绿素 SPAD
值随施氮量的增加呈增加趋势。在拔节期, 叶绿素
SPAD 值施 600 kg(N)·hm−2处理为 31.249, 施 450
kg(N)·hm−2处理为 29.974, 施 300 kg(N)·hm−2处
理为 27.022, 拔节期 C3D1、C2D3 的叶绿素 SPAD
值均较高, 两者之间差异不显著, 与其他处理均达
显著水平。在乳熟期 , 叶绿素 SPAD 值施 600
kg(N)·hm−2处理为 31.557, 施 450 kg(N)·hm−2处理
为 28.356, 施 300 kg(N)·hm−2处理为 24.767, 不同施
氮量处理间差异均达显著水平。说明增施氮肥有助于
提高饲用玉米拔节期和乳熟期的叶绿素 SPAD值。

表 2 施氮对不同时期饲用玉米叶绿素 SPAD值的影响
Tab. 2 Influence of nitrogen application on chlorophyll content
(SPAD value) of forage maize at different growth periods
处理
Treatment
拔节期
Jointing stage
乳熟期
Milk stage
C1D1 24.713e 24.650e
C1D2 27.707d 25.417de
C1D3 28.647cd 24.233e
C2D1 29.760bcd 28.133cd
C2D2 28.167d 27.967cd
C2D3 31.994ab 28.967bc
C3D1 33.080a 30.873abc
C3D2 30.727bc 31.267ab
C3D3 29.940bcd 32.567a

不同基追比对拔节期和乳熟期的叶绿素 SPAD
值有较大影响。在拔节期, 450 kg(N)·hm−2处理和
300 kg(N)·hm−2处理随施氮期后移, 叶绿素 SPAD
值呈增加趋势且差异达显著水平, 而 600 kg(N)·hm−2
处理叶绿素 SPAD 值则随施氮期后移而降低。在乳
熟期, 各施氮处理叶绿素 SPAD值均以基追比例 5∶
5 或 6∶4 处理最高, 但差异大多未达显著水平。说
明在 300~450 kg(N)·hm−2处理水平下, 施氮期后移
有助于提高饲用玉米拔节期叶绿素含量, 对乳熟期
叶绿素形成有一定帮助, 但差异不显著, 仍处于同
一水平。
2.3 施氮对饲用玉米植株鲜物质量、干物质量的影响
由表 3 可知 , 在大喇叭口期、抽雄期和乳熟
期 , 饲用玉米“瑞德 2 号”的地上部鲜物质量、干
物质量随氮肥施用量的增加而增加。乳熟期 600
kg(N)·hm−2、450 kg(N)·hm−2和 300 kg(N)·hm−2
676 中国生态农业学报 2010 第 18卷


表 3 施氮对饲用玉米各时期鲜物质量及干物质量的影响
Tab. 3 Influence of nitrogen application on fresh weight and dry weight of forage maize at different growth periods kg·hm−2
鲜物质量 Fresh weight 干物质量 Dry weight 处理
Treatment 大喇叭口期
Big flare stage
抽雄期
Tasselling stage
乳熟期
Milk stage
大喇叭口期
Big flare stage
抽雄期
Tasselling stage
乳熟期
Milk stage
C1D1 5 089.2cd 51 697.5c 68 004.0d 569.4bc 6 892.2f 15 800.1c
C1D2 5 217.6bcd 55 047.5bc 74 354.1bcd 521.7c 7 579.9ef 15 815.7c
C1D3 4 538.3d 57 428.7bc 70 408.3cd 520.2c 8 384.8bcd 15 896.6c
C2D1 5 873.6abc 57 382.0bc 80 843.5bc 618.0bc 7 923.1de 16 900.8c
C2D2 5 336.7bcd 55 199.3bc 80 937.3bc 596.3bc 7 957.0de 17 097.4bc
C2D3 5 383.4abcd 59 389.7bc 83 154.7b 599.1bc 8 170.0cde 17 240.9bc
C3D1 6 515.6a 56 494.9bc 94 407.2a 755.1a 8 725.7abc 18 577.1ab
C3D2 6 373.2ab 66 871.8ab 96 391.3a 701.5ab 9 088.3ab 18 766.0a
C3D3 6 116.4abc 73 128.2a 96 788.4a 646.8abc 9 376.8a 18 816.5a

处理玉米地上部鲜物质产量和干物质产量差异显著,
说明饲用玉米对氮肥需求量大, 增加氮肥施用量可
以提高饲用玉米的鲜物质产量和干物质产量。在大
喇叭口期, 随氮肥施肥期的后移, 饲用玉米植株鲜
物质产量和干物质产量均有降低的趋势, 可能是基
肥施用量不足, 影响了饲用玉米的前期生长, 导致
鲜物质产量和干物质产量降低, 而且在施氮水平较
低的处理该趋势比较明显, 部分达到显著水平, 在
施氮水平较高的处理间差异未达到显著水平。在抽
雄期和乳熟期, 饲用玉米的植株鲜物质产量和干物
质产量基本表现为基追比 5∶5 处理>6∶4 处理>
7∶3处理, 表明饲用玉米后期随氮肥施用期的后移,
植株鲜物质产量和干物质产量均增加, 可能是饲用
玉米在大喇叭口期追施氮肥, 促进了后期饲用玉米
的生长, 有利于延长上部叶片的功能期, 减少叶绿
素的降解, 饲用玉米绿色叶片的光合时间延长, 从
而增加饲用玉米植株的鲜物质产量和干物质产量 ,
在低施氮水平处理表现更为明显。
3 结论与讨论
饲用玉米具有生物产量高、营养丰富、加工制
成青贮后适口性好、营养价值高等特点, 在我国农
区养殖业尤其是奶牛养殖中占有重要地位[10]。而氮
素是饲用玉米产量和品质形成的关键要素, 增加氮
肥施用量可以提高饲用玉米的产量[10−11]。饲用玉米
“瑞德 2 号”的地上部鲜物质产量、干物质产量随
氮肥施用量的增加而增加, 乳熟期最高鲜物质总产
量平均为 96 788.4 kg·hm−2, 干物质总产量平均为
18 816.5 kg·hm−2, 表现出高氮效应。山东省种植的
“中单 9409”饲用玉米干物质产量最高为 33 829.9
kg·hm−2, 比“瑞德 2号”干物质产量高, 可能是“瑞
德 2 号”在乳熟期干物质积累没有完成, 故干物质
产量相对较低。在新疆吉昌地区种植的“农大 108”
成熟期最大鲜物质产量为 69 334.5 kg·hm−2, 低于
“瑞德 2号”, 最大干物质产量为 26 083. 5 kg·hm−2,
与“瑞德 2号”相比, 干物质产量较高, 这可能是因
为山东、新疆地区纬度较高, 光照条件优于江淮地
区。但“瑞德 2号”水分含量较高, 适口性较好[12]。
“瑞德 2 号”在抽雄期和乳熟期, 饲用玉米的植株
鲜物质产量和干物质产量基本表现为基追比 5∶5处
理>6∶4 处理>7∶3 处理, 表明氮肥后移使饲用玉
米的鲜物质产量和干物质产量增加, 与刘克礼等[6]、
邰书静等[13]在其他研究中得到的结果一致。
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