目前,国内优质专用饲用玉米品种较少,且多为高秆、多分蘖、多穗,耐密植和抗倒性差。关于如何提高青贮玉米饲用产量和营养价值的研究较少,未见在山东临沂地区开展青贮玉米种植密度研究的报道。本研究以山东临沂地区推广的专用型雅玉8号和粮饲兼用型登海605青贮玉米品种为试验材料,研究密度对其饲用产量和营养价值的影响,旨在为筛选山东临沂地区青贮玉米适宜种植密度提供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 供试材料与试验设计
1.1.1 试验地基本情况 试验于2017年6月在山东省临沂市农业科学院试验田（N118°26′92″,E35°10′83″）进行,该地区属温带季风气候,常年降水量840mm左右,无霜期200d以上,土壤为潮土,前茬小麦。0~20cm耕层土壤基础地力：全氮127.6mg/kg,全磷14.25mg/kg,速效钾135mg/kg,有机质119mg/kg。
1.1.2 试验设计 供试品种为专用型青贮玉米雅玉8号和粮饲兼用性青贮玉米登海605。设置4个密度梯度,分别为60 000、75 000、90 000和105 000株/hm2,行长5m,行距0.6m,6行区,随机区组设计,3次重复,6月20日播种,穴播,每穴2粒。肥料管理同农民施肥习惯,基肥施用艳阳天复合肥（15-15-15）750kg/hm2,大喇叭口期追施尿素150kg/hm2,病虫害防治同高产田,蜡熟期收获。
1.2 测定指标与方法
1.2.1 鲜草产量、干草产量、果穗率和子粒占比
每个小区取中间3行从玉米地上部20cm处全株刈割,分别装入尼龙网袋称鲜重,全株粉碎,混匀,称取3kg鲜草,后装入大牛皮纸袋105℃杀青30min,80℃烘至恒重,折算干草产量。果穗率为果穗干重占地上干物质总重的百分比。子粒占比表示子粒干重占地上干物质总重的比例。
1.2.2 品质指标 将烘干样品取出1kg,粉碎过40mm筛备用。采用半微量凯氏定氮法测定粗蛋白（CP）含量,采用范氏洗涤纤维测定法测定中性洗涤纤维（NDF）含量和酸性洗涤纤维（ADF）含量,采用残余法测定粗脂肪（EE）含量,按照杨胜[9]的《饲料分析及饲料质量检测技术》的方法测定粗灰分（CA）含量。
1.2.3 相对饲喂价值计算公式 利用Horrocks等[10]的方法计算DDM消化性干物质（%DM）含量、DMI干物质采食量（%BW）和相对饲喂价值（RFV）。
DDM（%DM）=88.9-0.779×ADF（%DM）
DMI（%BW）=120/NDF（%BW）
RFV=DDM×DMI/1.29
式中：BW为体重。
1.2.4 无氮浸出物（NFE）含量和总能量（GE）
按照下列公式计算[11]：NFE（%）=100%-（CP+EE+CA+ADF）;GE（MJ/hm2）=（CP×5.7+EE×9.4+ADF×4.2+NFE×4.2）×干草产量/100×4.184。
1.3 数据处理
试验数据采用Excel 2003和SPSS 16.0软件进行各性状的计算、作图和方差分析。
2 结果与分析
2.1 密度对青贮玉米鲜草产量和干草产量的影响
图1
图1
密度对两个青贮玉米品种鲜草产量(a)和干草产量(b)的影响
不同小写字母表示在0.05水平上差异显著
Fig.1
Effects of density on fresh grass yield (a) and dry grass yield (b) of two silage maize varieties
Different lowercase letters indicate significant difference at the 0.05 level
2.2 密度对两个青贮玉米品种果穗率、子粒占比和子粒产量的影响
由表1可知,密度增加,雅玉8号和登海605果穗率均降低,登海605果穗率降低幅度较大,相同密度时,雅玉8号果穗率低于登海605。雅玉8号种植密度60 000株/hm2处理的子粒占比显著高于其余3个密度的子粒占比,其余3个密度的子粒占比之间不存在显著差异。登海605种植密度60 000株/hm2处理的子粒占比显著高于其余3个密度的子粒占比,75 000株/hm2的子粒占比显著高于105 000株/hm2的子粒占比,90 000株/hm2的子粒占比与75 000株/hm2和105 000株/hm2的子粒占比不存在显著差异。随密度的增加,雅玉8号和登海605的子粒占比均降低,登海605的子粒占比降低幅度较大,相同密度时,雅玉8号子粒占比均低于登海605。子粒产量的高低对于青贮玉米品质有重要影响,雅玉8号种植密度60 000株/hm2与75 000株/hm2处理的子粒产量之间不存在显著差异,但与90 000、105 000株/hm2的子粒产量差异显著;登海605种植密度75 000株/hm2的子粒产量显著高于其余3个密度的子粒产量,其余3个密度的子粒产量之间不存在显著性差异。密度增加,雅玉8号和登海605的子粒产量均先增加后减少,均在75 000株/hm2时达到最高产量。相同密度时,雅玉8号子粒产量均低于登海605。
表1 密度对两个青贮玉米品种果穗率、子粒占比和子粒产量的影响
Table 1
| 品种 Variety | 密度(株/ hm2) Density (plant/hm2) | 果穗率(%) Fruiting rate | 子粒占比(%) Grain ratio | 子粒产量 (kg/hm2) Grain yield |
|---|---|---|---|---|
| 雅玉8号 | 60 000 | 51.75a | 44.06a | 7 004a |
| Yayu 8 | 75 000 | 51.28ab | 41.68b | 7 226a |
| 90 000 | 50.90bc | 40.79b | 6 281b | |
| 105 000 | 50.38c | 40.38b | 5 836c | |
| 登海605 | 60 000 | 63.60a | 51.20a | 7 115b |
| Denghai 605 | 75 000 | 59.18b | 48.64b | 7 948a |
| 90 000 | 58.16b | 47.52bc | 7 448b | |
| 105 000 | 57.61b | 46.01c | 7 059b |
Note: Different lowercase letters in the same column indicate significant difference at the 0.05 level. The same below
注：同列中不同小写字母表示在0.05水平上差异显著。下同
2.3 密度对两个青贮玉米品种粗蛋白、粗脂肪含量及其产量影响
从表2可以看出,密度增加,雅玉8号和登海605的粗蛋白含量均降低;相同密度时,雅玉8号粗蛋白含量均低于登海605。密度增加,雅玉8号和登海605的粗蛋白产量均先增加后减少,75 000株/hm2均达到最大值,相同密度时,雅玉8号粗蛋白产量均低于登海605。密度增加,雅玉8号和登海605的粗脂肪含量均降低;相同密度时,雅玉8号粗脂肪含量均低于登海605。密度增加,雅玉8号和登海605的粗脂肪产量均先增加后减少,75 000株/hm2达到最大值;密度为60 000株/hm2,雅玉8号粗脂肪产量高于登海605,密度为90 000株/hm2和105 000株/hm2时,雅玉8号粗脂肪产量低于登海605。
表2 密度对两个青贮玉米品种粗蛋白、粗脂肪含量及其产量的影响
Table 2
| 品种 Variety | 密度(株/hm2) Density (plant/hm2) | 粗蛋白含量(%) Crude protein content | 粗脂肪含量(%) Crude fat content | 粗蛋白产量(kg/hm2) Crude protein yield | 粗脂肪产量(kg/hm2) Crude fat yield |
|---|---|---|---|---|---|
| 雅玉8号Yayu 8 | 60 000 | 8.26a | 6.66a | 1 552ab | 1 227a |
| 75 000 | 8.12a | 6.31ab | 1 635a | 1 250a | |
| 90 000 | 7.94a | 6.00b | 1 442b | 1 091b | |
| 105 000 | 7.75a | 5.36c | 1 323c | 915c | |
| 登海605 Denghai 605 | 60 000 | 9.98a | 7.05a | 1 658a | 1 171b |
| 75 000 | 8.95b | 6.78a | 1 697a | 1 286a | |
| 90 000 | 8.55bc | 6.76a | 1 549b | 1 226ab | |
| 105 000 | 8.15c | 6.18b | 1 413c | 1 072c |
2.4 密度对两个青贮玉米品种营养价值的影响
不同密度间粗灰分含量差异显著。由表3可知,密度增加,雅玉8号和登海605的粗灰分含量均提高,两个品种粗灰分含量的差值较小,相同密度时,雅玉8号粗灰分含量均高于登海605。雅玉8号中性洗涤纤维含量不同密度间部分存在显著差异,登海605的中性洗涤纤维含量不同密度间不存在显著差异。密度增加,雅玉8号中性、酸性洗涤纤维含量均提高,相同密度时,雅玉8号中性、酸性洗涤纤维含量均高于登海605。
表3 密度对两个青贮玉米品种营养价值的影响
Table 3
| 品种 Variety | 密度(株/hm2)Density (plant/hm2) | 粗灰分含量(%) Crude ash content | 中性洗涤纤维含量(%) Neutral detergent fiber content | 酸性洗涤纤维含量(%) Acid detergent fiber content | 可消化干物质(%) Digestible dry matter | 干物质采食量(%) Dry matter intake | 相对饲喂价值 Relative feeding value |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 雅玉8号 | 60 000 | 8.89d | 72.43c | 20.24c | 73.13a | 1.66a | 93.95a |
| Yayu 8 | 75 000 | 9.21c | 73.13bc | 23.73b | 70.41b | 1.64ab | 89.54b |
| 90 000 | 9.63b | 74.11ab | 25.70a | 68.84c | 1.62b | 86.39c | |
| 105 000 | 10.13a | 74.80a | 26.10a | 68.57c | 1.61b | 85.29c | |
| 登海605 | 60 000 | 8.15d | 71.90a | 18.64b | 74.38a | 1.67a | 96.21a |
| Denghai 605 | 75 000 | 8.88c | 72.61a | 21.13a | 72.44b | 1.65a | 92.78b |
| 90 000 | 9.30b | 72.97a | 22.60a | 71.29bc | 1.64a | 90.87b | |
| 105 000 | 9.84a | 72.72a | 20.88a | 70.54c | 1.65a | 90.23b |
密度增加,雅玉8号和登海605的可消化干物质、干物质采食量和相对饲喂价值均降低,相同密度时,雅玉8号可消化干物质、干物质采食量和相对饲喂价值均低于登海605。登海605干物质采食量不同密度间不存在显著性差异。
2.5 密度对两个青贮玉米品种无氮浸出物含量和总能量的影响
从表4可以看出,雅玉8号种植密度为60 000株/hm2的无氮浸出物含量显著高于其余3个密度,其余3个密度的无氮浸出物含量之间不存在显著差异;登海605种植密度为60 000株/hm2的无氮浸出物含量显著高于其余3个密度,种植密度为105 000株/hm2处理的无氮浸出物含量最低。密度增加,雅玉8号和登海605的无氮浸出物含量均降低,相同密度时,雅玉8号无氮浸出物含量均低于登海605。雅玉8号不同密度间总能量差异显著。密度增加,雅玉8号和登海605的总能量先升高后降低,密度为75 000株/hm2时均达到最大值,雅玉8号总能量比登海605高4.76%;密度低于90 000株/hm2,雅玉8号总能量大于登海605,密度高于90 000株/hm2,雅玉8号总能量小于登海605。
表4 密度对两个青贮玉米品种无氮浸出物和总能量的影响
Table 4
| 品种 Variety | 密度(株/hm2) Density (plant/hm2) | 无氮浸出物含量(%) Nitrogen-free extract content | 总能量 (MJ/hm2) Total energy |
|---|---|---|---|
| 雅玉8号 | 60 000 | 56.08a | 3 372c |
| Yayu 8 | 75 000 | 52.72b | 3 584a |
| 90 000 | 50.68b | 3 214b | |
| 105 000 | 50.65b | 2 977d | |
| 登海605 | 60 000 | 56.18a | 3 041c |
| Denghai 605 | 75 000 | 54.25b | 3 421a |
| 90 000 | 52.78bc | 3 252b | |
| 105 000 | 52.26c | 3 070c |
3 讨论
种植密度显著影响青贮玉米鲜草和干草产量。低密度时,青贮玉米单株生产潜力得到充分发挥,群体密度增加,产量增加,密度达到一定阈值之后,产量逐渐降低[11]。青贮玉米适宜种植密度既与品种有关,又与地域有关。张吉旺等[4]以粮饲兼用型玉米品种鲁单50为试验品种,研究得出密度增加,群体鲜草和干草产量显著增加,150 000株/hm2鲜草产量比75 000株/hm2高36.9%。潘丽艳等[5]以中原单32、龙玉1号、高油169、高油115、黑饲1号和龙辐208为试验品种,研究得出密度增加,青贮玉米生物学产量和干草产量先升高后降低,龙玉1号、高油169和高油115在黑龙江省的适宜种植密度为70 000~80 000株/hm2,黑饲1号在60 000株/hm2时产量最高,龙辐208在70 000株/hm2时产量最高。胡文河等[6]以吉饲8号、吉饲9号、金刚12和金刚50为试验品种,研究表明吉饲8号、金刚12在80 000株/hm2时产量最高,吉饲9号、金刚50在70 000株/hm2产量最高。刘学俭等[7]以高油106为试验品种,研究表明随着密度增加,高油106生物产量先增加后减少,65 000株/hm2时获得最高产量。陈树玉[8]研究表明,渝青1号的生物产量随着种植密度的增加,先增加后减少,825 000株/hm2时获得最高产量。冯鹏等[12]以专用型青贮玉米科多8号为试验品种,研究表明在80 000株/hm2时鲜草产量最高。本研究结果表明,种植密度增加,雅玉8号和登海605鲜草产量、干草产量和子粒产量先升高后降低,均在75 000株/hm2时达到最大值,雅玉8号和登海605在山东临沂地区最佳种植密度为75 000株/hm2。
玉米全株水溶性碳水化合物含量随着果穗率增加而增加,青贮饲料发酵品质随玉米果穗率和全株水溶性碳水化合物含量的增加而提高[13]。本研究结果表明,密度增加,雅玉8号和登海605的果穗率均降低,登海605的果穗率降低幅度较大,相同密度时,雅玉8号的果穗率、子粒占比、子粒产量均低于登海605,表明登海605发酵品质更优。
不同类型玉米饲用营养品质存在差异是由生物学特性存在差异所造成,密度对青贮玉米营养品质影响显著。张吉旺等[14]研究认为,粮饲兼用型玉米鲁单50粗蛋白产量、粗脂肪产量均低于专用型青贮玉米科多4号。刘学俭等[7]研究认为,随着种植密度增加,高油106全株粗蛋白质、粗脂肪含量表现为逐渐下降趋势,这与本研究结果一致,本研究中粗蛋白产量和粗脂肪产量先升高后降低,相同密度时,雅玉8号粗蛋白含量和粗脂肪含量均低于登海605。冯鹏等[12]研究认为,密度增加,粗蛋白和可溶性碳水化合物含量降低,中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和粗脂肪含量提高。路海东等[15]研究认为专用型青贮玉米全株粗蛋白产量、粗脂肪产量均低于粮饲兼用型玉米,密度增加,粗蛋白含量降低,粗脂肪含量提高。赵勇[16]研究认为,密度增加,全株粗纤维和粗脂肪含量提高,粗蛋白和无氮浸出物含量下降。屈绳娟[17]研究认为,随着密度增加粗蛋白含量先升高后降低。总能量是粗蛋白、粗脂肪、酸性洗涤纤维和无氮浸出物等4项养分指标的综合反映。本研究结果表明,随着密度增加,两种青贮玉米品种无氮浸出物含量均降低,总能量先升高后降低,密度低于90 000株/hm2时,雅玉8号总能量大于登海605,密度高于90 000株/hm2时,雅玉8号总能量小于登海605。
4 结论
从饲料总能量来看,专用型青贮玉米雅玉8号和粮饲兼用性青贮玉米登海605在山东临沂地区最适种植密度为75 000株/hm2。
参考文献
Effect of population and row width on corn silage yields
DOI:10.2134/agronj1967.00021962005900050029x URL [本文引用: 1]
Nutritive value of corn silage as affected by maturity and mechanical processing:a contemporary review
DOI:10.3168/jds.S0022-0302(99)75540-2
URL
PMID:10629831
[本文引用: 1]
Stage of maturity at harvest and mechanical processing affect the nutritive value of corn silage. The change in nutritive value of corn silage as maturity advances can be measured by animal digestion and macro in situ degradation studies among other methods. Predictive equations using climatic data, vitreousness of corn grain in corn silage, starch reactivity, gelatinization enthalpy, dry matter (DM) of corn grain in corn silage, and DM of corn silage can be used to estimate starch digestibility of corn silage. Whole plant corn silage can be mechanically processed either pre- or postensiling with a kernel processor mounted on a forage harvester, a recutter screen on a forage harvester, or a stationary roller mill. Mechanical processing of corn silage can improve ensiling characteristics, reduce DM losses during ensiling, and improve starch and fiber digestion as a result of fracturing the corn kernels and crushing and shearing the stover and cobs. Improvements in milk production have ranged from 0.2 to 2.0 kg/d when cows were fed mechanically processed corn silage. A consistent improvement in milk protein yield has also been observed when mechanically processed corn silage has been fed. With the advent of mechanical processors, alternative strategies are evident for corn silage management, such as a longer harvest window.
种植密度对全株玉米饲用营养价值的影响
通过设置7.50、11.25和15.00万株/ha 3个种植密度，研究其对全株玉米饲用营养价值的影响。结果表明，随着种植密度的增加，单株的饲用物质产量显著降低，但群体鲜物质和干物质产量显著增加，且在高密度条件下可获得较高的籽粒产量。随着种植密度的增加，全株玉米的粗蛋白、粗脂肪和粗纤维含量差异显著，但粗蛋白、粗脂肪、粗纤维、无氮浸出物以及总能量的产量显著增加。合理的增加种植密度，并施用植物生长调节剂植物动力2003进行调控，可以改善玉米的植株性状，获得较高的饲用物质产量，提高全株玉米的饲用营养价值。
种植密度对玉米产量及青贮品质的影响
以科多8号青贮专用型玉米（Zea mays）为试验材料，设低(6.80万株/hm2)、中(8.00万株/hm2)、高(9.55万株/hm2)3个种植密度处理，分析种植密度对玉米产量、发酵品质、营养成分、硝酸盐和亚硝酸盐含量的影响。结果表明，低种植密度植株高度、单株叶质量、茎质量均最高，但鲜草产量和粗蛋白产量却低于其他处理；青贮饲料营养成分随密度变化不一致，酸性洗涤纤维含量、中性洗涤纤维含量和粗脂肪含量均随密度的增加而提高，粗蛋白和可溶性碳水化合物随密度的增加而降低；青贮降低了原料的硝酸盐和亚硝酸盐含量，种植密度对硝酸盐和亚硝酸盐含量影响不显著。比较产量、发酵品质、营养成分、硝酸盐类物质含量，中种植密度玉米产量和青贮质量较高，为适宜种植密度。
不同类型玉米品种饲用营养价值比较
对粮饲兼用玉米鲁单50(LD50)、高油玉米高油115(HO115)和青饲玉米科多4号(KD4)进行比较研究表明: KD4的鲜、干物质产量最高,较LD50高100%、72.2%,粗蛋白和粗纤维的产量也最高,较LD50高80%、149%;HO115的粗脂肪产量最高,较LD50高62%,粗蛋白的产量也较高;LD50的籽粒产量显著高于KD4,但粗蛋白、粗脂肪和粗纤维的产量都最低.不同
密度对不同类型青贮玉米饲用产量及营养价值的影响
DOI:10.11733/j.issn.1007-0435.2014.04.029
URL
[本文引用: 1]
为明确不同类型青贮玉米（Zea maysL）生产的最佳群体，设置5个种植密度（4.8×104，5.85×104，6.9×104，7.95×104，9.0×104株·hm-2），研究其对青贮型玉米科多8号和粮饲兼用型玉米陕单8806饲用产量和营养品质的影响。结果表明：青贮玉米的群体干物质产量、籽粒产量和最佳饲用营养产量的最佳适宜密度不同。籽粒产量的最佳适宜密度较低，群体干物质产量的最佳适宜密度较高，而饲用营养产量的最佳适宜密度则介于二者之间。密度对不同类型青贮玉米的营养含量影响显著，植株粗蛋白（CP）、无氮浸出物（NFE）、粗灰分（CA）的含量随密度增加呈下降趋势，粗脂肪（EE）和粗纤维（CF）的含量随密度增加呈增加趋势。而密度对玉米CP，EE，NFE，CA，CF和GE等产量的影响主要通过其籽粒和秸秆干物质产量的显著差异形成。从不同品种来看，青贮型玉米籽粒中的CP和EE产量显著低于粮饲兼用型玉米，而秸秆的CP和EE产量明显高于粮饲兼用型玉米。从玉米整体饲用营养产量来看，在陕西，青贮型玉米科多8号饲用最佳适宜密度为8.86×104株·hm-2，粮饲兼用型玉米品种陕单8806饲用最佳适宜密度为7.77×104株·hm-2。
