買爾亞木·玉蘇甫；克然木·司馬義

（新疆哈密伊州區(qū)草原工作站，新疆 哈密 839000）

不同覆蓋材料對新疆哈密青貯玉米生長和營養(yǎng)品質(zhì)的影響

買爾亞木·玉蘇甫；克然木·司馬義*

（新疆哈密伊州區(qū)草原工作站，新疆 哈密 839000）

為了研究覆蓋材料對新疆哈密灌區(qū)玉米生長和營養(yǎng)價值的影響，于2016年3-10月在哈密沁城進(jìn)行田間試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié)果表明，普通膜、降解膜和秸稈覆蓋均不同程度的增加了玉米葉面積、干物質(zhì)積累量和干草產(chǎn)量營養(yǎng)；降解膜覆蓋玉米粗蛋白、粗脂肪和粗纖維產(chǎn)量達(dá)最大值；與裸露種植相比，普通膜覆蓋、降解膜覆蓋和秸稈覆蓋的玉米單株葉面積分別增加11.52%、10.81%和7.80%，單株干物質(zhì)積累量分別增加26.84%、23.99%和7.38%，干草產(chǎn)量分別提高22.87%、21.16%和4.10%。從玉米干草產(chǎn)量、營養(yǎng)產(chǎn)量和環(huán)保等方面綜合考慮，降解膜可作為該區(qū)域普通膜的代替覆蓋材料。

地膜覆蓋；青貯玉米；干草產(chǎn)量；營養(yǎng)價值

10.16863/j.cnki.1003-6377.2017.04.009

傳統(tǒng)意義上，玉米（Zea mays）不僅在保障我國糧食安全中起著極其重要的作用，還是食品、化工、燃料、醫(yī)藥等產(chǎn)業(yè)所必需的原料[1]。近年來，隨著國家糧改飼調(diào)控政策的推行，向現(xiàn)代畜牧業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展，玉米在飼料中的地位愈加上升，打破了長期以來作為糧食作物只重視籽粒產(chǎn)量的觀念，促使青貯玉米栽培面積不斷增加[2]。因此，對青貯玉米優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)技術(shù)的相關(guān)研究具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

地表覆蓋能夠減少土壤水分無效蒸發(fā)、調(diào)節(jié)土壤溫度[3]，增強(qiáng)土壤保水保肥能力[4]，加快作物生育進(jìn)程，提高作物產(chǎn)量[5-6]。目前農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，保水覆蓋材料主要是普通塑料膜和農(nóng)作物秸稈。然而普通塑料膜不易降解，埋入土壤中嚴(yán)重影響后續(xù)農(nóng)作物生長發(fā)育對土壤養(yǎng)分和水分的吸收，導(dǎo)致農(nóng)作物減產(chǎn)，長期使用不利于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展[7]，同時造成土壤和環(huán)境污染[8-9]；秸稈覆蓋實(shí)現(xiàn)了農(nóng)業(yè)廢棄物的資源化再利用，改善產(chǎn)能結(jié)構(gòu)，但是秸稈覆蓋對作物幼苗具化感作用[10]。因此，新型覆蓋材料的開發(fā)與利用越來越受到關(guān)注本研究以田間試驗(yàn)為基礎(chǔ)，研究不同覆蓋材料及方式（普通膜、降解地膜、秸稈覆蓋和裸露種植）對新疆哈密干旱灌區(qū)青貯玉米生長和營養(yǎng)價值的影響，為該區(qū)域青貯玉米生產(chǎn)實(shí)踐提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2016年3-10月在沁城鄉(xiāng)二宮村進(jìn)行，海拔高度1 556 m。試驗(yàn)區(qū)屬典型的溫帶大陸性干旱氣候，夏季溫?zé)幔瑯O端最高氣溫38℃；冬季寒冷，夏季極端最低氣溫為-25℃，年平均溫度6℃～7℃，年降水量為80～200 mm，平均無霜期182 d，平均全日照時數(shù)3 358 h，具有充足的光熱資源。土壤類型為輕沙壤質(zhì)灰棕土，前茬作物為小麥，地勢平坦，有機(jī)質(zhì)含量2%以上。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試玉米品種為新貴1號，采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3種覆蓋材料分別為普通膜、降解膜和秸稈，以裸露種植作為對照，共4個處理，重復(fù)3次，共有12個小區(qū)。玉米株距30 cm，行距40 cm，密度5 400株/畝，滴管。

1.3 種植管理

玉米播種時間為2016年4月16日，穴播，在播種前磷肥和鉀肥作為基肥1次性施入，用量分別為純磷（磷酸二氫鉀）150 kg/hm2和純鉀（磷酸二氫鉀）40 kg/hm2。玉米整個生育期施用純氮（尿素）430 kg/hm2，在灌溉前進(jìn)行追肥，于2016年10月1日收獲。

1.4 樣品采集及測定方法

1.4.1 玉米單株葉面積和干物質(zhì)積累量測定

在玉米苗期（5月12日）、拔節(jié)期（6月10日）、大喇叭口期（6月30日）、開花期（7月20日）、灌漿期（8月15日）和成熟期（9月25日），選取葉齡基本一致的5株玉米進(jìn)行葉齡標(biāo)記，采用WDY-500 A型微電子葉面積測量儀測定；同時選取與葉齡標(biāo)記基本一致的5株玉米，取地上部分，在105℃烘干箱內(nèi)殺青2 h，然后在85℃條件下烘干12 h，稱其干重。

1.4.2 玉米營養(yǎng)價值測定[11]

粗蛋白測定采用半微量凱氏定氮法，粗脂肪采用殘余法，粗纖維采用快速法，粗灰分采用直接灰化法。

1.4.3 玉米干草產(chǎn)量測定

在玉米臘黃期，測定玉米干草產(chǎn)量。

1.5 統(tǒng)計(jì)分析

將3次重復(fù)收集的數(shù)據(jù)采用SPSS17.0與Excel2007軟件進(jìn)行方差分析和顯著性檢驗(yàn)(P＜0.05)。多重比較檢驗(yàn)采用Duncan法。

2 結(jié)果與分析

2.1 覆蓋方式對玉米單株葉面積的影響

由表1可得，不同覆蓋材料下玉米單株葉面積變化均呈“慢-快-慢”特征。在苗期，普通膜覆蓋和降解膜覆蓋單株葉面積顯著高于秸稈覆蓋和裸露種植，其它處理差異不顯著。拔節(jié)期，普通膜覆蓋的單株葉面積顯著高于秸稈覆蓋，降解膜覆蓋顯著高于裸露種植，其它處理之間差異不顯著；大喇叭口期，普通膜覆蓋葉面積顯著高于裸露種植，其它處理之間差異不顯著；開花期、灌漿期和成熟期，普通膜覆蓋、降解膜覆蓋和秸稈覆蓋單株葉面積顯著高于裸露種植，其它處理差異不顯著。就不同生育時期平均值而言，與裸露種植相比，普通膜覆蓋、降解膜覆蓋和秸稈覆蓋玉米單株葉面積分別增加11.52%、10.81%和7.80%。

表1 覆蓋方式對玉米不同生長期單株葉面積的影響cm2/株

2.2 覆蓋方式對玉米單株干物質(zhì)積累量的影響

由表2可得，不同處理玉米單株干物質(zhì)積累量全生育期呈現(xiàn)“慢-快-慢”特征。在苗期和開花期，普通膜覆蓋玉米單株干物質(zhì)積累量顯著高于秸稈覆蓋，秸稈覆蓋玉米單株干物質(zhì)積累量顯著高于裸露種植，其它處理之間差異不顯著；在拔節(jié)期，普通膜覆蓋玉米單株干物質(zhì)積累量顯著高于降解膜覆蓋、秸稈覆蓋和裸露種植，其它處理之間差異不顯著；在大喇叭口期和灌漿期，普通膜覆蓋玉米單株干物質(zhì)積累量顯著高于裸露種植，其它處理之間差異不顯著；在成熟期，普地膜和降解膜覆蓋玉米單株干物質(zhì)積累量顯著高于秸稈和裸露種植，其它處理之間差異不顯著。就不同生育時期平均值而言，與裸露種植相比，普通膜覆蓋、降解膜覆蓋、秸稈覆蓋和裸露種植）玉米單株干物質(zhì)積累分別增加26.84%、23.99%和7.38%。

表2 覆蓋對玉米單株干物質(zhì)積累動態(tài)的影響g/株

2.3 覆蓋方式對玉米干草產(chǎn)量的影響

不同覆蓋處理能夠充分利用當(dāng)季降雨和灌溉，減少土壤無效蒸發(fā)，從而提高玉米干草產(chǎn)量（圖1）。普通地膜覆蓋的玉米干草產(chǎn)量最高，普通膜覆蓋和降解膜覆蓋玉米干草產(chǎn)量顯著高于秸稈覆蓋和裸露種植，普通膜覆蓋與降解膜覆蓋玉米干草產(chǎn)量差異不顯著，秸稈覆蓋和裸露種植玉米干草產(chǎn)量差異不顯著；與裸露種植相比，普通膜覆蓋、降解膜覆蓋和秸稈覆蓋的玉米干草產(chǎn)量分別提高22.87%、21.16%和4.10%。

圖1 覆蓋對玉米干草產(chǎn)量的影響

2.4 覆蓋方式對玉米營養(yǎng)含量的影響

由表3可知，秸稈覆蓋處理玉米粗蛋白和粗纖維含量均明顯高于普通地膜覆蓋，其它處理之間的粗蛋白和粗纖維含量差異不顯著，與裸露種植相比，普通膜、降解膜覆蓋和秸稈覆蓋粗蛋白含量分別提高-5.30%、-2.49%和3.12%，粗纖維含量分別提高-2.56%、-0.92%和3.09%；不同覆蓋方式處理粗脂肪和粗灰分之間差異不顯著，與裸露種植相比，普通膜覆蓋、降解膜覆蓋和秸稈覆蓋粗脂肪含量分別提高-4.13%、-1.72%和1.29%，粗灰分含量分別提高8.20%、5.86%和-4.30%。除粗灰分外，不同覆蓋方式營養(yǎng)含量的排列次序?yàn)榻斩捀采w＞裸露種植＞降解膜覆蓋＞普通膜覆蓋，可能是由于秸稈覆蓋在玉米生長期調(diào)節(jié)土壤溫度變化，同時秸稈腐化增加了土壤有機(jī)質(zhì)，促進(jìn)了玉米有效營養(yǎng)的積累，使其高于其它處理。

表3 覆蓋對玉米營養(yǎng)含量的影響

3 討論

水分、溫度和肥力是影響玉米生長的主要生態(tài)因子。覆蓋具有明顯的增溫保水效應(yīng)，可有效地增加光合葉面積，增加干物質(zhì)積累，促進(jìn)作物生長[12]。唐小明等[13]研究表明覆膜處理整個生育期玉米株高、葉面積指數(shù)和干物質(zhì)積累量始終大于裸露種植處理；本研究結(jié)果表明，玉米葉面積和干物質(zhì)積累量的變化均呈現(xiàn)出“慢-快-慢”的特征，就玉米生育期平均值而言，與裸露種植相比，普通膜覆蓋、降解膜覆蓋和秸稈覆蓋的玉米單株葉面積分別增加11.52%、10.81%和7.80%，干物質(zhì)積累量分別增加26.84%、23.99%和7.38%。張惠[14]和高玉紅[15]等研究表明，在旱作農(nóng)業(yè)區(qū)覆膜能顯著提高玉米產(chǎn)量。本試驗(yàn)中，普通膜覆蓋、降解膜覆蓋和秸稈覆蓋的玉米干草產(chǎn)量比裸露種植分別提高22.87%、21.16%和4.10%，這與卜玉山等[16]研究結(jié)論一致。

本試驗(yàn)研究表明，除粗灰分，不同覆蓋處理玉米營養(yǎng)含量由高到低依次為秸稈覆蓋、裸露種植、降解膜覆蓋和普通膜覆蓋，這與潘菊梅[17]和李正風(fēng)[18]等在玉米和煙葉研究中的結(jié)果相似。由于地膜覆蓋改變了光輻射的吸收轉(zhuǎn)化和熱量傳導(dǎo)，使土壤表層溫度升高，雖然有利于玉米苗期生長，但是玉米生長后期，氣溫逐漸升高，土壤表層溫度過高不利于玉米生長和有機(jī)物轉(zhuǎn)化，；秸稈覆蓋具有穩(wěn)溫效應(yīng)，同時秸稈能夠分解培肥土壤，有利于玉米后期生長及有機(jī)物轉(zhuǎn)化。同時研究發(fā)現(xiàn)，覆蓋顯著提高了玉米營養(yǎng)產(chǎn)量，其中降解膜覆蓋粗蛋白、粗脂肪和粗纖維產(chǎn)量最高（1835、667和7 603 kg/hm2），普通膜覆蓋粗灰分產(chǎn)量最高（1 645 kg/hm2），就總養(yǎng)分而言，普通地膜覆蓋、降解膜覆蓋和秸稈覆蓋較裸露種植分別提高20.76%、20.73%和6.23%。

覆蓋通過減少土壤水分蒸發(fā)和調(diào)節(jié)土壤溫度，促進(jìn)作物生長。但普通地膜造成大量殘留和白色污染，嚴(yán)重妨礙農(nóng)業(yè)機(jī)械化生產(chǎn)。用降解膜代替普通地膜，作物收獲后無需人工回收殘膜，省時省力，無污染，其增產(chǎn)效應(yīng)與普通地膜相當(dāng)，有利于農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)的可持續(xù)發(fā)展。

綜上所述，普通膜覆蓋、降解膜覆蓋和秸稈覆蓋均不同程度的增加了玉米單株葉面積、單株干物質(zhì)積累量和干草產(chǎn)量；就玉米干草產(chǎn)量產(chǎn)量而言，普通膜覆蓋與降解膜覆蓋相當(dāng)，降解膜覆蓋高于秸稈覆蓋，秸稈覆蓋高于裸露種植。從玉米干草產(chǎn)量和環(huán)保等方面綜合考慮，降解膜可作為該區(qū)域普通膜的替代材料，由于降解膜環(huán)保無污染且無需回收，有利于環(huán)境和農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

[1]樊智翔，郭玉宏，安偉，等.玉米綜合利用的現(xiàn)狀及發(fā)展前景[J].山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2003，23(2)：182-184.

[2]張吉旺，王空軍，胡昌浩，等.施氮時期對夏玉米營養(yǎng)價值的影響[J].中國農(nóng)業(yè)科學(xué)，2002，35(11)：1337-1342.

[3]Laboski C A M,Dowdy R H,Allmara R R,Lamb J A.Soil strength and water content influences on corn root distribution in a sandy soil.Plant Soil,1998,203：239-247

[4]翟治芬，趙元忠，景明，等.秸桿和地膜覆蓋下春玉米農(nóng)田蒸散特征研究[J].山東農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2010，41(2)：209-215.

[5]張俊鵬，孫景生，劉祖貴，等.不同水分條件和覆蓋處理對夏玉米籽粒灌漿特性和產(chǎn)量的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2010，18(3)：501-506.

[6]王敏，王海霞，韓清芳，等.不同材料覆蓋的土壤水溫效應(yīng)及對玉米生長的影響[J].作物學(xué)報，2011，37 (7)：1249-1258.

[7]任祥，王琦，張恩和，等.覆蓋材料和溝壟比對燕麥產(chǎn)量和水分利用效率的影響[J].中國農(nóng)業(yè)生態(tài)學(xué)報，2014，22(8)：945?954.

[8]楊志新，鄭大瑋，靳樂山.京郊農(nóng)用地膜殘留污染土壤的價值損失研究[J].生態(tài)經(jīng)濟(jì)，2007，2：414～418.

[9]嚴(yán)昌榮，劉恩科，舒帆，等.我國地膜覆蓋和殘留污染特點(diǎn)與防控技術(shù)[J].農(nóng)業(yè)資源與環(huán)境學(xué)報，2014，32(2)：95-102.

[10]蔡太義，黃會娟，黃耀威，等.不同量秸稈覆蓋的農(nóng)作物生理效應(yīng)及研究存在問題與展望[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2011，29(6)：108-114

[11]張麗英.飼料分析及飼料質(zhì)量檢測技術(shù)[M].北京：中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社，2002.

[12]方彥杰，黃高寶，李玲玲，等.旱地全膜雙壟溝播玉米生長發(fā)育動態(tài)及產(chǎn)量形成規(guī)律研究[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2010，28(4)：128-134

[13]唐小明,李尚忠,王勇.不同覆膜方式對旱地玉米生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響[J].玉米科學(xué),2011,19(4)：103-107.

[14]張惠，李娟，賈志寬，等.渭北旱塬不同覆蓋材料對旱作農(nóng)田土壤水分及春玉米產(chǎn)量的影響[J].干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)研究，2012，30(2)：93-100.

[15]高玉紅，?？×x，閆志利，等.不同覆膜栽培方式對玉米干物質(zhì)積累及產(chǎn)量的影響[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2012，20(4)：440-446.

[16]卜玉山，王建程，邵海林，等.不同覆蓋材料土壤生態(tài)效應(yīng)與玉米增產(chǎn)效應(yīng)研究[J].中國生態(tài)農(nóng)業(yè)學(xué)報，2005，13(2)：138-141.

[17]潘菊梅.灌溉和秸稈覆蓋對糧飼兼用玉米生物量及品質(zhì)影響研究[D].蘭州，甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)碩士論文，2012.

[18]李正風(fēng)，李文正，夏玉珍，等.不同覆蓋方式對植煙土壤有機(jī)質(zhì)及煙葉品質(zhì)影響的初步研究[J].中國農(nóng)學(xué)通報，2007，12(23)：164-168.

Effects of Different Mulching Materials on Growth and Nutritional Value of Forage Maize in Hami Xinjiang

MARYAM·Yusup，KERAM·Ismayi*
（Yizhou Grassland Station of Hami Xinjaing，Hami 839000，China）

In order to research the effects of mulching on growth and nutritional value of maize in xinjiang Area.A field experiment was conducted in hami qincheng test during the period from March to October in2016.The results show that common plastic,degradation film and straw film were increased of leaf area and dry matter accumulation on maize per plant and hay yields in varies degrees.The CP,EE and CF yields of degradation film mulching reached a maximum.Compared with no mulching,the increases of leaf area on maize per plant for common plastic film mulching,degradation film mulching and straw film mulching were 11.52%、10.81%and 7.80%,respectively,while increases of dry matter accumulation on maize per plant were 26.84%、23.99%and 7.38%,respectively,while increases of hay yields were 22.87%、21.16%and 4.10 %,respectively.Considering maize of hay yields and nutritional yields and environmental protection, degradation film can be used to replace common plastic in this region and conducive agro-ecosystems sustainable development.

plastic film mulching；silage corn；hay yields；nutritional value

S816.32

A

1003－6377（2017）04－0044-06

買爾亞木·玉蘇甫（1969-），女，新疆哈密人，本科，高級畜牧師，主要草原和人工草地相關(guān)研究。E-mail：1525136251@qq.com

克然木·司馬義（1969-），男，新疆哈密人，本科，高級畜牧師，草地資源環(huán)境研究。

2017-04-09，

2017-04-15