高文輝，楊柳，趙利妮，張虹虹，任波，丁玉國，李新春

（1陜西省榆林市榆陽區(qū)動物衛(wèi)生與檢疫工作站，陜西榆林 719000；2陜西省榆林市農(nóng)墾服務中心，陜西榆林 719000；3陜西省榆林市榆陽區(qū)動物疫病預防控制中心，陜西榆林 719000；4陜西省榆林市羊產(chǎn)業(yè)服務中心，陜西榆林 719000；5陜西省榆林市榆陽區(qū)草原工作站，陜西榆林 719000；6北京禾佳源農(nóng)業(yè)科技股份有限公司，北京 100107；7榆林學院生命科學院，陜西榆林 719000）

0 引言

榆林市位于陜西省最北部，毗鄰內(nèi)蒙古自治區(qū)，是傳統(tǒng)的農(nóng)牧交錯地帶，發(fā)展草食家畜有著獨特的地理優(yōu)勢。2019 年榆林市在深度研判榆林羊產(chǎn)業(yè)的自然資源、生物資源、地理區(qū)位、文化特點優(yōu)勢的基礎上，形成建設“世界級的肉羊生產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)山羊絨生產(chǎn)基地”的發(fā)展共識，提出實施羊子“雙千萬（即優(yōu)質(zhì)絨山羊和以湖羊為主體的肉羊飼養(yǎng)量分別達到一千萬只）”工程，以此推動農(nóng)業(yè)供給側結構性改革[1]。榆陽區(qū)作為榆林市農(nóng)牧產(chǎn)業(yè)發(fā)展的優(yōu)勢區(qū)域，也相應地提出“3+2+X”產(chǎn)業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略（其中“2”就是要發(fā)展10 萬頭肉牛、200萬只以湖羊為主的肉羊產(chǎn)業(yè)）[2]，形成產(chǎn)業(yè)鏈。隨著肉牛、肉羊以及絨山羊產(chǎn)業(yè)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)鏈的延伸，處于產(chǎn)業(yè)鏈上游的草產(chǎn)業(yè)的供給能力愈加不足，原本存在的草畜矛盾更加嚴峻[3-4]。為了解決上述矛盾，實現(xiàn)草畜同步發(fā)展，榆陽區(qū)近幾年來積極落實國家“糧改飼”政策，大力種植青貯玉米、苜蓿等飼草。青貯玉米是全株都可以用來飼喂畜禽的玉米品種，具有生產(chǎn)周期短、產(chǎn)量高、持綠性好等優(yōu)點[5-6]，可以提高土地的利用率，使農(nóng)民獲得更高的種植經(jīng)濟效益。有人根據(jù)生產(chǎn)實踐測定，在同一地塊一半種青貯玉米，另一半種普通籽粒型玉米，同期播種，同期管理，在收獲后進行計算，種植青貯玉米的收入要比種植普通玉米的收入高25%[7]；玉米青貯同時具有飼草貯存營養(yǎng)流失小，富含多種維生素、微量元素，營養(yǎng)價值非?？捎^[8]；貯存占地面積小、成本低；配套機械收貯可大幅提高工作效率等優(yōu)點，在規(guī)?；B(yǎng)殖牛羊的地方發(fā)展很快，榆陽區(qū)青貯玉米年種植面積已經(jīng)達到10000 hm2。種植密度是決定青貯玉米產(chǎn)量的主要因素之一[9-10]，不同玉米品種都有最適種植密度，不僅受地理位置、生態(tài)環(huán)境和用途等因素影響，也與栽培技術及品種耐密性有關[11]。如何選擇種植密度，以獲得更高的產(chǎn)量、更高的營養(yǎng)成分，仍然是困擾榆陽區(qū)農(nóng)業(yè)科技人員和種植戶的一個重要問題。榆陽區(qū)位于38°N左右區(qū)域，無霜期只有155 d，玉米種植只能一年一茬春播玉米。目前對于春播青貯玉米的研究，主要有春播青貯玉米品種篩選、品種生產(chǎn)性能和適應性方面的研究[12-13]，與本試驗最接近的就是魯珊等[14]的春播青貯玉米不同種植模式的增產(chǎn)效應試驗，但是就春播青貯玉米的種植密度試驗還未見報到。為此本研究在農(nóng)村實地調(diào)研和青貯玉米品種試驗的基礎上[15]，選取了近幾年種植中表現(xiàn)良好的2 個糧飼兼用青貯玉米品種——‘金剛青貯50’和‘鐵研53’，進行不同密度種植試驗，以期篩選出當?shù)亓⒌貤l件下青貯玉米的最適宜種植密度，為當?shù)啬酥廖鞅贝翰ビ衩讌^(qū)進一步種植推廣青貯玉米提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗時間

試驗時間為2021年4月27日—12月10日，其中4月27日—10月7日完成了田間試驗、采樣和鮮樣相關指標的測定工作，10月8日—12月10日完成了樣品風干、風干樣品相關指標測定、實驗室數(shù)據(jù)測定及數(shù)據(jù)分析等工作。

1.2 試驗材料

試驗材料為2個糧飼兼用青貯玉米品種：‘金剛青貯50’，由遼陽金剛種業(yè)有限公司生產(chǎn)；‘鐵研53’，由北京禾佳源農(nóng)業(yè)科技股份有限公司生產(chǎn)。

1.3 試驗地點

試驗地——陜西省榆林市榆陽區(qū)牛家梁鎮(zhèn)轉龍灣村(109°39′54″E，38°27′21″N)，位于黃土高原與毛烏素沙漠接壤地帶的北部風沙草灘區(qū)，該區(qū)屬中溫帶半干旱大陸性季風氣候，年平均氣溫8.8℃，年平均無霜期155 d，年平均風速2.2 m/s，年平均大風12.2 d，年平均沙塵暴6.8 d，年平均降水量383 mm，主要集中在夏季，春冬季降水偏少，氣候干燥，多西北風[16]。試驗地選取了地勢平整，土壤肥力中等且均勻，地下水位高，基本不需要灌溉，有良好排水條件（雨季無積水）的地塊作為試驗地，該試驗地前茬作物為玉米，無嚴重土傳病害，四周無高大建筑物或樹木影響。

1.4 試驗設計

參照品種種植說明，每個品種各設置4 個種植密度組，分別為52500、60000、67500、75000 株/hm2，每個品種的每一個種植密度設置3 個重復，2 個品種共24個試驗小區(qū)，每個試驗小區(qū)面積為30 m2，東西長7.5 m，南北寬4 m。各試驗區(qū)全為東西走向行。各區(qū)組隨機排列，同一品種的各密度之間互為對照組。整個試驗地四周設置2 m保護行。

1.5 試驗方法

1.5.1 播種及田間管理

（1）播種。播種前在整個試驗田施了農(nóng)家肥60 t/hm2、磷酸氫二銨225 kg/hm2作為底肥，于4 月27 日通過拉線繩定行距定株距的方法用點播機精量點播。行距統(tǒng)一為0.5 m，每小區(qū)8 行；株距根據(jù)種植密度52500、60000、67500、75000 株/hm2計算得出，分別為0.38、0.33、0.3、0.26 cm。播深4～5 cm。翻地前撒施辛硫磷顆粒劑進行地下害蟲防治。

（2）田間管理。于出苗時進行了查苗，對缺苗處進行補種。用24 滴異辛酯+乙草胺進行封閉除草，保證試驗玉米的正常生長。追肥：追拔節(jié)肥，追肥量為尿素150 kg/hm2，占總追肥量的28.6%。施攻穗肥，追肥量為尿素375 kg/hm2，占總追肥量的71.4%。玉米生長期未進行灌溉。7月玉米黏蟲危害時，用高效氰菊酯+辛硫磷+氧樂果進行了防治。

1.5.2 取樣方法為了完成各項指標的測定任務，測產(chǎn)前制定了青貯玉米密度試驗取樣方案，分2次取樣：第1 次采樣用于生物產(chǎn)量、農(nóng)藝性狀的測量以及實驗室測定用。采樣方法是每個小區(qū)隨機抽取全株玉米5株，從根部砍下作為樣1測定農(nóng)藝性狀；采用同樣方法取樣5株作為樣2送實驗室處理。采樣時間根據(jù)玉米籽粒蠟熟程度（籽粒乳線接近1/2時）和底部枯黃葉片數(shù)量情況（3 片左右時）確定，由于品種熟期差異，‘鐵研53’和‘金剛青貯50’分別于9月12日和9月17日進行了第1 次采樣。第2 次取樣主要目的是對2 個品種的成熟籽粒產(chǎn)量進行測量，采樣時間是10月7日（青貯玉米籽粒成熟時）。每次取樣時，在每小區(qū)南、北兩邊各去除1個邊行，然后在余下的6行的每行的東西兩邊各去除3 株，最后在每小區(qū)剩余的株數(shù)內(nèi)，通過Excel隨機數(shù)字法抽取樣本植株。

1.5.3 性狀測定方法與步驟

（1）農(nóng)藝性狀指標的測定。第1次取樣后，隨即對每個樣本中的每株玉米的株高、穗位高、綠葉數(shù)、黃葉數(shù)、莖粗（用游標卡尺測量地上第三節(jié)莖部中間的橫截面直徑[17]，多數(shù)玉米該部位橫截面為扁圓形，統(tǒng)一取最大直徑）、最大葉面積（對果穗附近的最大展開葉的長和最大寬進行測量，最大葉面積=長×寬×0.75）進行測量[18]。

對莖、綠葉（包括葉鞘）、苞葉、黃葉、果穗5個構成部分進行分離，并將莖切短處理后，對莖、葉（包括葉鞘）、苞葉、黃葉、果穗的鮮重分別進行測量，并計算出全株重，然后由全株鮮重推算出各小區(qū)的鮮草產(chǎn)量。然后對果穗粗（用游標卡尺測量果穗中間部位的直徑）、穗行數(shù)、行粒數(shù)進行測量。

對每個小區(qū)田間農(nóng)藝性狀的各項指標測量完成后，將分離開的樣本的各部分收集到網(wǎng)袋內(nèi)，每個小區(qū)獨立裝1個網(wǎng)袋，貼上標簽，吊掛在通風的草棚內(nèi)進行自然風干處理。

于2021 年11 月17 日（采樣后2 個月）對各小區(qū)自然風干樣的總重、葉（包括風干前的綠葉、葉鞘、苞葉、黃葉）重、莖重、穗重分別進行了測量。

（2）各營養(yǎng)成分產(chǎn)量的測定。第1次取樣后，對每個品種的樣2進行全株鮮重測量后，再將每個樣本鍘碎處理，之后按照四分法取1000 g樣送榆林學院家畜營養(yǎng)實驗室進行營養(yǎng)成分測定。

在實驗室，采用中性洗滌劑法測定中性洗滌纖維(NDF)含量，采用酸性洗滌劑法測定酸性洗滌纖維(ADF)含量，采用索氏殘留渣法測定粗脂肪(EE)含量，采用凱氏定氮法測定粗蛋白(CP)含量，采用蒽酮-硫酸比色法測定淀粉和可溶性糖的含量，采用高溫灼燒法測定粗灰分(Ash)含量。

依據(jù)實驗室測定的各種營養(yǎng)成分，推算出干物質(zhì)及各種營養(yǎng)成分的產(chǎn)量，同時參照席軍杰等[19]的研究方法，按干物質(zhì)占30%推算出青貯的產(chǎn)量。

（3）產(chǎn)糧性能指標的測定。第2次取樣后，將每個小區(qū)成熟后的果穗樣本分別裝入網(wǎng)袋內(nèi)，貼上標簽，吊掛在通風的草棚內(nèi)進行自然風干處理40 d后，于2021年11 月17 日對自然風干后的每個樣本的果穗進行了脫粒，對籽粒的重量和籽粒的含水量（用水分測定儀）進行了測定，計算出籽粒的干物質(zhì)重，然后參照中華人民共和國飼料用玉米國家標準(GB/T 17890—2008)中水分含量≤14%的標準，按水分含量占14%（干物質(zhì)占86%）推算出各小區(qū)的籽粒產(chǎn)量。

1.6 數(shù)據(jù)分析

用Excel 統(tǒng)計各項數(shù)值，采用SPSS. 26 軟件對不同性狀數(shù)據(jù)進行了顯著性檢驗分析。

2 結果與分析

2.1 農(nóng)藝性狀

本試驗中，測得2 個品種不同密度下的整株農(nóng)藝性狀、葉部農(nóng)藝性狀和穗部農(nóng)藝性狀見表1、表2、表3。結果表明：隨著種植密度的增加，株高、穗位高略有增高趨勢；莖粗、株重有下降趨勢?？傮w看，密度之間的各項農(nóng)藝性狀差異不顯著(P＞0.05)。

表1 2個品種不同密度整株農(nóng)藝性狀

表2 2個品種不同密度葉部農(nóng)藝性狀

表3 2個品種不同密度穗部農(nóng)藝性狀

在農(nóng)藝性狀田間測量時，品種內(nèi)各密度之間相比較，籽粒的蠟熟程度基本差別不大；但品種之間相比較，‘金剛青貯50’的收獲生長天數(shù)[19](143 d)比‘鐵研53’的生育期(123 d)多了5 d，但籽粒的蠟熟度仍然略低于‘鐵研53’（‘鐵研53’的乳線已略超1/2，但‘金剛青貯50’的乳線還未到1/2）。

2.2 產(chǎn)量

產(chǎn)草量、籽實產(chǎn)量等試驗結果見表4、表5。本試驗中，隨著種植密度增加，2 個品種的干物質(zhì)、青貯產(chǎn)量、粗脂肪、粗蛋白、無氮浸出物、淀粉、可溶性糖、成熟籽粒等8 項營養(yǎng)物質(zhì)產(chǎn)量指標均呈增長趨勢，且均在種植密度75000 株/hm2時達到最高。干物質(zhì)產(chǎn)量和青貯產(chǎn)量顯著性檢驗分析情況（二者相同）為：‘鐵研53’品種在75000株/hm2密度時，極顯著高于在52500株/hm2和67500 株/hm2時(P＜0.01)，顯著高于在60000 株/hm2時(P＜0.05)。成熟籽粒產(chǎn)量顯著性檢驗情況為：‘鐵研53’品種在75000株/hm2密度時顯著高于在52500株/hm2時(P＜0.05)，‘金剛青貯50’品種在75000 株/hm2密度時極顯著高于在52500 株/hm2和60000 株/hm2時(P＜0.01)。除上述外，其他差異均不顯著(P＞0.05)。

表4 青貯及成熟籽粒產(chǎn)量

表5 各種營養(yǎng)成分產(chǎn)量

2.3 各種營養(yǎng)成分含量

從表6可以看出，在實驗室風干樣中，隨著種植密度的增加，‘鐵研53’的粗蛋白、無氮浸出物的含量均略呈下降趨勢，粗脂肪、粗纖維、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維的含量均略呈上升趨勢，淀粉含量呈現(xiàn)出先增后減趨勢，到67500 株/hm2的密度時，達到最高值26.1%；‘金剛青貯50’的粗脂肪、粗蛋白、無氮浸出物、淀粉的含量均呈增長趨勢，中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維的含量均呈下降趨勢，差異均不顯著(P＞0.05)。

表6 實驗室風干樣中各種營養(yǎng)成分含量

2.4 葉重、穗重占比

葉片中蛋白質(zhì)、礦物質(zhì)、胡蘿卜素等的含量多于莖稈中的含量，所以植物秸稈中葉片的營養(yǎng)價值相對較高[20]。本試驗中，在鮮綠狀態(tài)下，隨著種植密度的增加，2 個品種的葉重（包括綠葉、葉鞘、苞葉和黃葉）占莖葉總重的比例都略有下降趨勢（表7）；在自然風干狀態(tài)下，隨著種植密度的增加，‘鐵研53’葉重（包括綠葉、葉鞘、苞葉和黃葉）占莖葉總重的比例無明顯變化趨勢，‘金剛青貯50’有下降趨勢（表8）。而風干狀態(tài)下的葉重占比更具有實際意義，因此從葉重占比情況來說，隨著種植密度的增加，‘鐵研53’的營養(yǎng)品質(zhì)無明顯變化趨勢，‘金剛青貯50’的營養(yǎng)品質(zhì)略有下降。差異均不顯著(P＞0.05)。

表7 鮮綠狀態(tài)各組成部分占比情況

穗部的營養(yǎng)物質(zhì)最集中，穗部占比越大，營養(yǎng)品質(zhì)越好。隨著種植密度的增加，在鮮綠狀態(tài)下，‘鐵研53’和‘金剛青貯50’的穗重占株重的比例都呈上升趨勢（表7）；在自然風干狀態(tài)下，‘鐵研53’穗重占株重的比例無明顯變化趨勢，‘金剛青貯50’呈上升趨勢（表8）。同理風干狀態(tài)下的穗重占比更具有實際意義，因此隨著種植密度的增加，‘鐵研53’的營養(yǎng)品質(zhì)無明顯變化趨勢，‘金剛青貯50’的營養(yǎng)品質(zhì)有上升趨勢。差異均不顯著(P＞0.05)。

3 討論

3.1 種植密度對單株產(chǎn)量、持綠性、抗倒伏性的影響

本研究結果中，農(nóng)藝性狀隨種植密度的變化趨勢與于德花等[21]、黃常柱等[22]、李寧等[23]、楊耿斌[24]的研究結果一致。青貯玉米的莖稈越粗大，青貯玉米的單位產(chǎn)量就越大，就越有可能獲得高產(chǎn)[25]。李妍妍等[26]研究不同時期具有代表性玉米品種，結果表明：產(chǎn)量與穗粗、穗（粒）干重、穗軸粗、百粒重、葉片寬等呈極顯著相關關系；與葉片長呈正相關關系。高鑫[27]研究指出，不同供試品種中，葉面積指數(shù)與產(chǎn)量、葉綠素含量均呈顯著相關關系，對比其他不同試驗指標對產(chǎn)量的相關性分析，發(fā)現(xiàn)葉面積指數(shù)與產(chǎn)量相關性最好。李波等[28]研究表明，株高、穗位高被觀察到和植株的倒伏程度正相關。因此，本研究認為，隨著種植密度的增加，單株玉米的產(chǎn)量呈下降趨勢；綠葉數(shù)雖呈下降趨勢，但‘鐵研53’的最低值與最高值僅差了0.6片，‘金剛青貯50’的最低值與最高值僅差了1.2 片，表明持綠性雖有下降，但下降幅度不大；理論上抗倒伏性雖有下降，但在當?shù)貧庀髼l件下，各試驗小區(qū)均未出現(xiàn)倒伏情況。持綠性和抗倒伏性的下降都在可承受范圍內(nèi)。

3.2 種植密度對產(chǎn)量的影響

席軍杰等[19]研究認為，產(chǎn)量是青貯玉米經(jīng)濟效益的重要決定因素之一，營養(yǎng)物質(zhì)含量是決定青貯玉米飼喂價值的關鍵因子之一。在一定密度范圍內(nèi)，群體內(nèi)干物質(zhì)量和鮮物質(zhì)量會隨種植密度的增大而增加，并且籽粒產(chǎn)量也隨種植密度的增大而增加[29]；在本研究中，隨著種植密度的增加，2個品種的干物質(zhì)、青貯、粗脂肪、粗蛋白、無氮浸出物、淀粉、可溶性糖、成熟籽粒產(chǎn)量等8 項主要營養(yǎng)物質(zhì)的產(chǎn)量均呈增長趨勢，與張吉旺等[29]的研究結果相一致。

3.3 種植密度對營養(yǎng)品質(zhì)的影響

從中華人民共和國青貯玉米品質(zhì)分級國家標準(GB/T 25882—2010)可知：在實驗室60℃的風干樣中，評定青貯玉米品質(zhì)分級的指標主要有4 項，即中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、淀粉、粗蛋白的含量；且中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維的含量越低，青貯玉米的品質(zhì)等級越高；淀粉和粗蛋白的含量越高，青貯玉米的品質(zhì)等級越高。本試驗中，‘鐵研53’隨著種植密度的增加，粗蛋白含量呈下降趨勢，在種植密度75000 株/hm2時最低，為5.7%，比最高值下降了8.1%，但粗蛋白產(chǎn)量呈增長趨勢，在75000 株/hm2時最高，達到了1.62 t/hm2，比最低值增長了20%；淀粉的含量在75000 株/hm2時是個中間值，達22.8%，比最高值低了12.6%，但仍然介于一級青貯玉米和二級青貯玉米指標要求之間（一級≥25，二級≥20），對品質(zhì)的影響較小，同時淀粉的產(chǎn)量也是在75000 株/hm2時最高，比最低值高出33.8%；中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維的含量呈增長趨勢，在75000 株/hm2時最高，分別為43.6%、23.1%，分別比最低值增長了4.3%、10.5%，但中性洗滌纖維的含量仍達到了一級青貯玉米指標要求（≤45%），酸性洗滌纖維基本接近一級青貯玉米指標要求(≤23%)，對品質(zhì)的影響甚小?？傊?，對照中華人民共和國青貯玉米品質(zhì)分級國家標準(GB/T 25882—2010)，在本試驗中，隨著種植密度的增加，‘鐵研53’的相對品質(zhì)有略微下降趨勢，但各種植密度下的品質(zhì)仍然均達到了一級或二級青貯玉米的指標要求，影響較小，相比于蛋白質(zhì)、淀粉產(chǎn)量的大幅提升，這種相對品質(zhì)的略微下降在可承受范圍內(nèi)。‘金剛青貯50’的相對品質(zhì)呈增高趨勢，且在75000株/hm2密度時最高。

4 結論

本試驗分別從產(chǎn)量、營養(yǎng)物質(zhì)含量、葉重占比、穗重占比、農(nóng)藝性狀（持綠性與抗倒伏性）等5個方面進行對比，‘鐵研53’和‘金剛青貯50’在52500～75000株/hm2范圍內(nèi)，都隨著種植密度的增加，總產(chǎn)草量以及總營養(yǎng)量呈上升趨勢，且在75000 株/hm2時最高。該結果表明：‘鐵研53’和‘金剛青貯50’在榆陽區(qū)自然環(huán)境下的適宜種植密度都為75000株/hm2。