不同氮用量下玉米不同部位生物量、养分含量及饲用品质的比较研究陈松鹤;徐开未;白燕;解晋;胡斐;王妮;刘明;王文莉;陈远学【摘要】为探讨玉米不同部位生物量和养分含量大小及饲用品质的高低,于2016年在四川农业大学雅安农场进行,以川单428为试验材料,研究了不同氮用量(0,90,180,270,360 kg/hm2,分别记为N0、N1、N2、N3、N4)下玉米不同部位生物量、养分含量及饲用品质.结果表明,总体上,玉米茎、叶和籽粒生物量随着施氮量的增加有先增加后降低的趋势,并在N2时达最大,相比N0分别增加34.9％,28.0％和107.3％;玉米叶鞘、苞叶和芯的生物量随着施氮量的增加有增加的趋势,在N4时达最大,相比N0分别增加28.7％,102.1％和69.4％.施氮显著提高了玉米秸秆不同部位氮含量,降低了磷、钾含量.施氮显著提高了玉米不同部位粗蛋白(CP)含量,降低了中性洗涤纤维含量(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量,但当施氮量高于N2或N3时,玉米茎、叶和芯NDF含量有些略微升高,玉米茎、叶、苞叶和芯ADF含量有升高的趋势.同一施氮处理内,在施氮量为90 kg/hm2及以上时,玉米不同部位间生物量大小依次表现为籽粒﹥茎﹥叶﹥芯﹥苞叶﹥叶鞘.综上所述,适量施氮有利于提高玉米产量,改善玉米品质,本研究条件下,玉米施氮量以180 kg/hm2为宜.【期刊名称】《华北农学报》【年(卷),期】2018(033)003【总页数】7页(P189-195)【关键词】玉米;氮用量;生物量;养分吸收;饲用品质【作者】陈松鹤;徐开未;白燕;解晋;胡斐;王妮;刘明;王文莉;陈远学【作者单位】四川农业大学资源学院,四川成都 611130;四川农业大学资源学院,四川成都 611130;四川农业大学资源学院,四川成都 611130;四川农业大学资源学院,四川成都 611130;四川农业大学资源学院,四川成都 611130;四川农业大学资源学院,四川成都 611130;四川农业大学资源学院,四川成都 611130;四川农业大学资源学院,四川成都 611130;四川农业大学资源学院,四川成都 611130【正文语种】中文【中图分类】S143.1玉米是重要的粮食和饲料作物，在我国农业生产中占据着重要的地位[1]，是四川省主要粮食作物之一[2]，已成为我国第一大粮食作物[3]。
近年来玉米持续增产，产能相对过剩，种植业结构失衡。
为解决农业供给侧结构性问题，2016年，农业部发布《全国种植业结构调整规划(2016-2020年)》[4]指出，要调整优化种植业结构，大力推广粮改饲，加快构建粮-经-饲协调发展的三元种植结构。
目前国内牧草产业总体规模小，优质牧草和饲料作物匮乏，限制了畜牧业的发展[5]。
在新时期缓解饲草料的短缺是提高畜牧业发展的关键。
四川一直都是国内的农业大省和畜牧业大省，农区和畜牧业主要集中在丘陵地区[6]。
但四川丘陵地区，全年高温寡照，且日照主要集中在夏秋两季，天然草地生产力低，牧草质量差，且存在季节交替性生长难的问题，即使在粮饲复合种植体系中，第二茬饲草的产量也很低，难以满足牛、羊等牲畜的需求[7-8]。
目前，把秸秆作为草食性牲畜重要的粗饲料组成，利用秸秆养畜是开发利用秸秆资源、解决畜牧业饲料不足的有效途径之一[9]。
玉米秸秆位居全国各类农作物秸秆产量之首，作为饲料用的比例最高[10-11]，但在西南玉米区也只占到玉米秸秆总量的27.9%[12]。
玉米秸秆的不合理利用既造成资源浪费又污染环境[13]。
饲粮中中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)水平在很大程度上影响反刍动物瘤胃的正常发酵和胃肠道健康。
为此，本试验在保证玉米籽粒产量的同时，保持玉米秸秆进行最大持绿性收获，主要对玉米秸秆不同部位进行了养分、饲用品质的分析研究，为提高玉米秸秆充分利用提供理论参考依据。
1 材料和方法1.1 试验区概况试验于2016年3-8月在四川农业大学雅安农场进行，试验地属常年定点定位试验。
试验区属于亚热带季风气候，玉米季累积降雨量为1 137.7 mm，平均气温为21.6 ℃，累积日照时数为636.5 h；土壤类型为紫色湿润雏形土，耕种前耕层(0～20 cm)混合土样的基本理化指标为pH值6.3、有效磷47.1 mg/kg、速效钾83.6 mg/kg、有机质32.6 g/kg、全氮1.99 g/kg、碱解氮192 mg/kg。
1.2 试验材料供试玉米品种为川单428，是当地的玉米主栽品种，由四川农业大学玉米研究所选育；试验用肥料为普通尿素(含N 46.4%)、过磷酸钙(含P2O5 12%)和氯化钾(含K2O 60%)，均购于当地农资市场。
1.3 试验设计与实施试验设5个氮(N)水平，分别为0，90，180，270，360 kg/hm2(分别记为N0、N1、N2、N3、N4)，磷、钾用量一致，分别为P2O5 75 kg/hm2、K2O 105kg/hm2，30%氮肥和全部磷、钾肥作为底肥，于移栽时施于种植窝内；另于拔节期追施30%氮肥，大喇叭口期追施40%氮肥，均兑清水冲施于植株旁，不施氮处理以冲灌等量清水为对照。
试验采用单因素裂区设计，5 个氮水平为大区，大区间间隔2 m，大区内设4次重复为小区，小区间无间隔，小区面积18 m2(2 m × 9 m)。
玉米行距100 cm，窝距34 cm，每窝栽壮苗2株，密度6.0×104 株/hm2，于2016年3月29日育苗，4月9日移栽，8月5日收获，其他田间管理措施同当地高产田。
1.4 测定项目与方法1.4.1 生物量测定在每小区划定的采样带内，选取长势均匀，能代表整个小区情况的4株玉米，取其地上部分，按茎、叶、叶鞘、苞叶、芯、籽粒分开，在烘箱中105 ℃下杀青30 min后自然风干折算不同部位的生物量，再在75 ℃下烘干至恒重粉碎后测营养品质。
1.4.2 养分测定样品粉碎过0.25 mm筛，采用H2SO4-H2O2消煮，以蒸馏法测全氮，分光光度法测全磷，火焰光度计法测全钾。
1.4.3 品质测定样品粉碎过0.45 mm筛，采用凯氏法测粗蛋白(CP)，范氏分析法测中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)。
1.5 数据分析所有试验数据用Excel 2010软件汇总计算和作图，SPSS 19.0软件统计分析，LSD法显著性检测(P﹤0.05)。
2 结果与分析2.1 施氮对玉米不同部位生物量的影响生物量是保证玉米产量的前提，从表1看出，施氮显著增加了玉米地上部不同部位生物量，总体上，玉米籽粒生物量随着施氮量的增加有先增加后降低的变化，在N2处理时达最大，相比N0处理增加107.3%；玉米苞叶和芯生物量随着施氮量的增加有增加的趋势，在N4处理时达最大，相比N0处理分别增加102.1%和69.4%。
籽粒产量和整株生物量随着施氮量的增加先增加后降低，在施氮量达180 kg/hm2时，籽粒产量和整株生物量达最大值，但当施氮量为180，270 kg/hm2时，籽粒产量和及整株生物量无显著差异。
说明在一定的氮用量范围内，玉米籽粒产量和整株生物量随着施氮量的增加而增加，当施氮量过高时玉米籽粒产量和整株生物量均不再增加，反而有降低的趋势。
由表1可以看出，籽粒、茎和叶3个部位生物量大小依次为籽粒﹥茎﹥叶，三者之间存在显著差异性；当施氮量为270 kg/hm2及以上时，玉米芯、苞叶和叶鞘三者之间存在显著性差异，并且生物量大小表现为芯﹥苞叶﹥叶鞘，说明当施氮量达到一定量时，玉米不同部位之间存在显著性差异，施氮处理生物量大小表现为籽粒﹥茎﹥叶﹥芯﹥苞叶﹥叶鞘。
玉米茎、叶、叶鞘和芯所占总生物量的比例随着施氮量的增加先降低后增加，而玉米籽粒占总生物量的比例随着施氮量的增加先增加后降低，说明适宜的氮肥用量利于籽粒产量积累(表2)。
表1 施氮条件下玉米不同部位生物量变化Tab.1 Changes of biomass in different organs of maize under nitrogen application kg/hm2处理Treatments茎Stem叶Leaf叶鞘Sheath苞叶Bract芯Core籽粒Seed总TotalN02 853±386cB1 679±138.0cC886±78.2cE 731±227.0dE1093±177.0dD5 745±297cA12 989±1 120cN13 656±303bB1 988±96.7bC1 106±77.8abD1 167±69.9cD1 587±190.0cCD10 219±995bA19 723±1271bN23 850±242aB2 149±83.6aC1 110±54.8abE1 355±125bE1731±134.0bD11 910±579aA22 105±1 067aN33 684±110bB2029±83.0abC1 042±57.7bE1 347±176bD1 836±87.5aC11 445±472aA21 382±766abN43 804±192aB2 128±163.0aC1 140±169.0aF1 477±172.0aE1 852±111.0aD10 403±264bA20 803±871b注：同列不同小写字母表示不同氮处理间差异显著(P﹤0.05)，表2同；同行大写字母表示不同部位间存在差异显著(P﹤0.05)。
Note：The lowercase letters in the same column indicate the significantly different between different nitrogen treatments(P<0.05)，the same as Tab.2；The capital letters in the same line indicate that there are significant differences between different organs(P<0.05).表2 施氮条件下玉米不同部位生物量分配比例变化Tab.2 Distribution of biomass allocation in different parts of maize under nitrogen application %处理Treatments茎Stem叶Leaf叶鞘Sheath苞叶Bract芯Core籽粒SeedN022.0±0.500a12.9±0.058a6.82±0.282a5.63±1.320b8.41±0.660b44.2±1.67dN118.5±0.957b10.1±0.957b5.61±0.469b5.92±0.430b8.05±0.463b51 .8±2.13bcN217.4±0.577c9.7±0.500b5.02±0.123c6.13±0.375ab7.83±0.399b 53.9±0.85aN317.2±0.957c9.5±0.577b4.87±0.212c6.30±0.692ab8.59±0.377 a53.5±0.34abN418.3±0.577b10.2±0.577b5.48±0.603b7.10±0.585a8.90±0.3 38a50.0±1.10c2.2 施氮对玉米不同部位养分吸收的影响2.2.1 施氮对玉米不同部位氮养分吸收的影响由表3看出，茎、叶、叶鞘和芯氮含量随着施氮量的增加而增加，在施氮量达360 kg/hm2时达到最大值，施氮处理与不施氮处理(N0)均存在显著性差异；而苞叶氮含量在施氮量为270 kg/hm2时达到最大值(0.389%)，施氮处理与不施氮处理(N0)均存在显著性差异。