播期對渾善達(dá)克沙地青貯玉米產(chǎn)量和生物量分配的影響

播期對渾善達(dá)克沙地青貯玉米產(chǎn)量和生物量分配的影響

漢森達(dá)克沙位于錫林郭勒高原中部。這是內(nèi)蒙古的四大沙地之一。歷史上的渾善達(dá)克沙地曾是優(yōu)良的天然牧場。近幾十年來,由于不合理的草場生產(chǎn)經(jīng)營方式造成了沙地植被嚴(yán)重退化,導(dǎo)致沙塵暴頻發(fā)和草地生產(chǎn)力下降,嚴(yán)重威脅到華北地區(qū)的生態(tài)安全。圍封撫育退化草地,人工重建大面積植被,建立高效人工飼草料基地,改變畜群結(jié)構(gòu)和落后的飼養(yǎng)生產(chǎn)方式被認(rèn)為是綜合治理渾善達(dá)克沙地退化生態(tài)系統(tǒng)的有效途徑。建設(shè)人工飼料基地是當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)恢復(fù)措施中非常重要的組成部分,是能否保證牧民生產(chǎn)和生活對飼草需求、緩解草場壓力、實(shí)現(xiàn)畜群結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)方式轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵?！坝⒓t”玉米和“巴貯”玉米因耐寒、飼用品質(zhì)好、生長迅速、在短時間內(nèi)可獲得較高莖葉產(chǎn)量等特點(diǎn)而在當(dāng)?shù)厝斯わ暳匣亟ㄔO(shè)中被廣泛應(yīng)用。渾善達(dá)克沙地飼料玉米的播種時間一般在6月中下旬,收獲時間在8月下旬,玉米的實(shí)際生長期僅約70d左右,收獲時正是玉米生物量增長的最快時期,未達(dá)到青貯最佳品質(zhì)的乳熟期,故短暫的生長期是限制青貯玉米產(chǎn)量和品質(zhì)的重要因素。渾善達(dá)克沙地早霜常發(fā)生在9月初,延后收獲會使青貯玉米受到早霜傷害,影響品質(zhì)。故適當(dāng)提前播種可能是延長生長期的最佳途徑。當(dāng)?shù)厍噘A玉米播種時間不統(tǒng)一,本文通過比較不同播期青貯玉米的生長過程、收獲產(chǎn)量及生物量分配,結(jié)合當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)探討播種時間對青貯玉米產(chǎn)量和生物量分配的影響,從而確定較為合適的播種時間,為當(dāng)?shù)厍噘A玉米的種植提供參考。1研究領(lǐng)域的總結(jié)和研究方法1.1研究區(qū)降水特征研究區(qū)位于內(nèi)蒙古自治區(qū)錫林郭勒盟正藍(lán)旗桑根達(dá)來鎮(zhèn)北7km處,地處42°53′11″N,116°01′28″E,海拔約1300m。研究區(qū)屬半干旱大陸性氣候,干旱風(fēng)大,降水很少,冬季寒冷而漫長,夏季炎熱而短促。根據(jù)正藍(lán)旗氣象局1960~1999年40年的氣象資料,該地區(qū)年均降水量為378mm,降水主要集中在7~9月,占全年降水總量的64%。年平均風(fēng)速為4.4m·s-1,年平均氣溫為1.8℃,7月份平均溫度為18.7℃,1月份平均溫度為-17.9℃,無霜期100~110d。土壤為地帶性栗鈣土。試驗(yàn)樣地是種植多年的農(nóng)田,地勢平坦。1.2育種方法及施肥選擇渾善達(dá)克沙地種植較廣泛的“英紅”和“巴貯”飼用玉米。“英紅”是從英國引進(jìn)的優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)青貯玉米,是畜禽的優(yōu)良精飼料和青貯原料。“巴貯”為巴彥淖爾盟培育的專用青貯玉米,近幾年在渾善達(dá)克地區(qū)得到逐步推廣。“英紅”和“巴貯”玉米均為中晚熟品種,生長期120d以上。試驗(yàn)共設(shè)置2m×2m小區(qū)160個,每個小區(qū)分為4個1m×1m的方格。分別在5月27日、6月4日、6月11日和6月18日播種,每次播種隨機(jī)選取40個2m×2m小區(qū),“英紅”和“巴貯”各20個。參照當(dāng)?shù)夭シN習(xí)慣,點(diǎn)播,行距20cm,株距10cm,小區(qū)間空地按相同密度全部播種。為保證出苗率,每穴播種兩粒種子,出苗后,每穴保留1棵幼苗。從播種日起,參照當(dāng)?shù)毓喔攘?xí)慣,每周灌溉1次,漫灌,每個小區(qū)灌溉2min。按照當(dāng)?shù)厥┓柿?xí)慣耕地時施羊糞,未額外添加肥料。每批玉米播種后20d開始第1次取樣,以后每隔9d取樣1次,重復(fù)2次。4批播種的玉米均在8月27日最后一次收獲。1.3葉片面積值的獲取每次取樣時測量每株的株高,剝離莖、葉,各組分在85℃下烘72h后,稱量總生物量及其各組分生物量。采用掃描儀掃描獲取葉片的Bmp格式圖像,然后用ImageJ圖形處理軟件獲取葉面積值。數(shù)據(jù)分析采用SPSS11.5中的ANOVA過程、LSD法多重比較,繪圖采用SigmaPlot9.0軟件。2結(jié)果與分析2.1不同生育期玉米葉面積和生物量增長速率的變化由圖1可知,在植株生長的早期階段,即播種后約40d內(nèi)的苗期階段,株高、葉面積和地上生物量的增長速率均較小;進(jìn)入拔節(jié)期后,葉面積和生物量的增長速率明顯增大,且一直持續(xù)到最后收獲,即使于5月27日播種的玉米,到8月27日收獲時仍處于葉面積和生物量快速增長的階段。在播種后相同的生長期內(nèi),晚播玉米的株高、葉面積和地上生物量均略大于早播玉米。說明晚播青貯玉米的株高、葉面積和地上生物量的增長速度略快于早播玉米。但由于生長時間較短,收獲時晚播玉米的株高、葉面積和地上生物量均小于早期播種玉米。2.2玉米地上生物量4個播期的玉米地上生物量差異顯著(表1)。8月27日收獲時,5月27日、6月4日、6月11日及6月18日播種的“英紅”玉米地上生物量分別為2453.28kg·hm-2、1960.23kg·hm-2、1130.31kg·hm-2和1055.64kg·hm-2。第1和第2播期的玉米地上生物量顯著高于其余兩個播期(P<0.05)。4個播期的“巴貯”玉米地上生物量分別為2159.16kg·hm-2、1675.80kg·hm-2、1283.07kg·hm-2、1016.88kg·hm-2,第1和第2播期的玉米地上生物量顯著高于其余兩個播種期(P<0.05)。4個播期的“英紅”玉米的莖生物量分別為1441.17kg·hm-2、1237.99kg·hm-2、681.79kg·hm-2和636.58kg·hm-2,第1和第2播期顯著高于第3和第4播期(P<0.05);4個播期的“巴貯”玉米莖生物量分別為1089.22kg·hm-2、917.81kg·hm-2、645.15kg·hm-2和517.81kg·hm-2,第1和第2播期顯著高于第3和第4播期(P<0.05)。4個播期的“英紅”玉米葉生物量分別為1012.23kg·hm-2、722.54kg·hm-2、448.28kg·hm-2和418.93kg·hm-2,第1和第2播期顯著高于第3和第4播期(P<0.05);4個播期的“巴貯”玉米葉生物量分別為1070.00kg·hm-2、759.82kg·hm-2、638.04kg·hm-2和499.16kg·hm-2,第1和第2播期顯著高于第3和第4播期(P<0.05)。2.3不同品種玉米莖生物量所占比重的變化5月27日、6月4日、6月11日及6月18日播種的“英紅”玉米莖生物量占總生物量的百分比依次為56.2%、55.8%、55.0%和50.7%,隨播期推遲,莖生物量所占比重逐漸下降,最后一批播種的玉米莖生物量與總生物量的比值與其余各批間差異顯著(P<0.05),其余各批間差異不顯著(P>0.05);4個播期的“巴貯”玉米莖生物量占總生物量的百分比依次為47.8%、44.6%、43.1%和41.8%,隨播期推遲,莖生物量所占比重逐漸下降,除第1播期與第3播期間差異不顯著外,其余各播期間差異顯著3不同青貯玉米品種對營養(yǎng)成分的影響本研究表明,在渾善達(dá)克沙地隨播期推遲,兩種青貯玉米的葉面積、株高、地上生物量下降,建議將當(dāng)前生產(chǎn)實(shí)踐中播種時間從通常的6月中旬提前到5月底和6月初,以提高青貯玉米產(chǎn)量。青貯玉米作為牲畜飼料,需要較高產(chǎn)量和優(yōu)良營養(yǎng)品質(zhì)。張吉旺、陳玉君研究表明,隨收獲期推遲,玉米干物質(zhì)和無氮浸出物含量均逐漸增加,但增長幅度中后期變小;粗脂肪含量亦趨于增加,前期增量大,以后增幅減小;粗蛋白含量在中期和前期都較高,以后趨于降低。為提高青貯玉米營養(yǎng)價值,青貯時間應(yīng)選擇粗纖維含量較低和其他營養(yǎng)成分較高的籽粒乳熟末期至蠟熟初期。渾善達(dá)克沙地生長季短,玉米青貯時一般在出雄穗后不久,很難達(dá)到乳熟期或蠟熟期。因此,延長生長期不僅能顯著提高產(chǎn)量,還可提高青貯玉米的營養(yǎng)品質(zhì)。本研究發(fā)現(xiàn)播期不同,收獲時莖、葉生物量分配不同。隨播期推遲,收獲時青貯玉米的莖生物量占總生物量的比例逐漸降低,葉生物量所占比例逐漸升高。玉米不同器官、不同高度植株的營養(yǎng)成分及含量明顯不同,葉片的營養(yǎng)價值高于莖稈,秸稈的營養(yǎng)價值優(yōu)于玉米芯,幼嫩植株或幼嫩部位粗蛋白、粗脂肪含量較高,而不同畜禽對青飼牧草要求不同,因此不同畜禽可選擇不同生長階段的玉米作為青貯原料,以發(fā)揮其最大營養(yǎng)價值?！坝⒓t”和“巴貯”兩個青貯用玉米品種在地上生物量及其構(gòu)成等方面存在差異。相同生長期內(nèi),“英紅”玉米的地上生物量、莖生物量大于“巴貯”玉米,葉生物量小