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）

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月在哈密沁城進行田間試驗。試驗結(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]，增強土壤保水保肥能力[4]，加快作物生育進程，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)實踐提供理論支持。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗于2016年3-10月在沁城鄉(xiāng)二宮村進行，海拔高度1 556 m。試驗區(qū)屬典型的溫帶大陸性干旱氣候，夏季溫熱，極端最高氣溫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，有機質(zhì)含量2%以上。

1.2 試驗設(shè)計

供試玉米品種為新貴1號，采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，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株玉米進行葉齡標記，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)計分析

將3次重復收集的數(shù)據(jù)采用SPSS17.0與Excel2007軟件進行方差分析和顯著性檢驗(P＜0.05)。多重比較檢驗采用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)含量的排列次序為秸稈覆蓋＞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質(zhì)，促進了玉米有效營養(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[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，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，促進作物生長。但普通地膜造成大量殘留和白色污染，嚴重妨礙農(nóng)業(yè)機械化生產(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，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，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。

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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