农学论文哪里有?本试验共设置了 3 个施氮水平,N1 为不施氮,N2 为减量施氮,N3 为当地农户施氮量,设置的施氮梯度较少,且本试验 N3 处理每年共施氮 3 次,分别在播种前、玉米 6 叶期和 12 叶期,而大多数当地农户每年分两次施氮,这与本试验的施氮方式不同。因此,今后可研究不同施氮量和施氮方式对青贮玉米的影响。本试验一年漫灌两次,每次灌水 2000 m3 hm-2,灌水量略低于当地农户,但不同的灌水量和灌溉方式对青贮玉米的影响可能有所差异,将来可开展不同灌溉条件和施氮水平对青贮玉米生产的影响,并结合不同的种植密度,探索河西地区青贮玉米高产、优质、高效的田间管理措施。
第一章 前言
1.2 国内外研究进展
1.2.1 禾/豆间作对饲草作物产量、品质和水分利用的影响
禾/豆间作是指禾本科与豆科作物种植在同一块土地上,从而最大限度的利用资源,提高作物的总体产量(王晓维等,2014)。一些研究表明,青贮玉米和秣食豆(Glycine max L. Merr)混播提高了玉米的株高和茎粗(姜胜男等,2018;战海云等,2013)。姜胜男等(2018)研究表明,青贮玉米与豆科作物混播可增加群体叶面积指数。而姬承东等(2015)研究发现,与单播相比,青贮玉米和拉巴豆混播对青贮玉米的株高、茎粗无显著影响。多数研究表明,玉米和豆科作物混播可以显著提高产量(刘昭明等,2010;田应学等,2019;Xu et al.,2020;Fischer et al.,2020)。姜胜男等(2018)研究显示,玉米与秣食豆混播对混播群体中玉米的产量无显著影响,但可以显著提高群体产量。张淑艳等(2014)研究发现,玉米与秣食豆混播使得玉米的产量略有下降,但提高了混播群体产量。柳茜等(2015)研究指出,玉米与拉巴豆混播的鲜草产量较单播提高了 19.96%,干草产量提高了 11.85%。
玉米和豆科作物混播混贮有利于改善饲草品质(张建强,2018)。李洪影等(2011)研究发现,在黑龙江省西部和中南部积温较高地区,青贮玉米和豆科作物以 1∶2 比例混播时,营养品质较好。孙东升和刘成启(2019)研究发现,在辽宁地区野生大豆(Glycine soja Sieb. Zucc.)和玉米混作较玉米单作可提高粗蛋白和粗脂肪含量,降低粗纤维含量。柳茜等(2015)研究发现,在西昌地区青贮玉米与拉巴豆混播提高了粗蛋白含量,但对中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量无显著差异。连露等(2017)研究表明,在黑龙江省青贮玉米与秣食豆混播混贮可以弥补青贮饲料中粗蛋白的不足。褚玉宝和潘微(2013)研究发现,在黑龙江青贮玉米与秣食豆混播能够提高群体粗蛋白产量,改善了饲草营养品质。姬承东等(2015)研究表明,在东北地区青贮玉米与拉巴豆混播处理较单播能提高粗蛋白含量和相对饲用价值,降低酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量,改善玉米的营养品质。因此,在河西灌区研究禾/豆间作对提高饲草营养品质具有重要意义。
第三章 结果与分析
3.1 农艺性状
3.1.1 青贮玉米株高
如表 3-1 所示,两年开花期和收获期在青贮玉米/拉巴豆间作和青贮玉米单作中,同一种植密度下各施氮处理的青贮玉米株高无显著差异,并且同一施氮水平下各密度处理的青贮玉米株高差异不显著。平均值显示,两年在开花期和收获期,间作体系的青贮玉米株高与单作无显著差异。2019 年收获期 D2 处理的青贮玉米株高显著高于 D1 和 D3,较 D1、D3 分别增加 7.23%和 6.07%,而在 2019 年开花期以及 2020 年的开花期和收获期各密度处理无显著差异。平均值显示,两年在收获期,青贮玉米的株高随施氮量的增加而增高,各施氮处理差异不显著。
3.1.2 青贮玉米茎粗
开花期在青贮玉米/拉巴豆间作体系和青贮玉米单作体系中,两年同一种植密度下各施氮处理的青贮玉米茎粗无显著差异,并且在同一施氮水平下各密度处理的青贮玉米茎粗差异不显著(表 3-2)。平均值显示,两年开花期间作体系的青贮玉米茎粗与单作无显著差异,D1 和 D2 处理的青贮玉米茎粗显著高于 D3,而D1 与 D2 差异不显著;2019 年 D1 和 D2 较 D3 分别增加 5.44%和 6.48%,2020年分别增加 9.68%和 6.60%。2019 年开花期各施氮处理的青贮玉米茎粗无显差异;2020 年开花期 N2 处理的青贮玉米茎粗较 N1 显著增加 4.97%。两年收获期在同一种植模式中,同一种植密度下各施氮处理的青贮玉米茎粗无显著差异,并且同一施氮水平下各密度处理的青贮玉米茎粗差异不显著。平均值显示,两年收获期间作体系的青贮玉米茎粗与单作无显著差异。两年收获期 D1 处理的青贮玉米茎粗与 D2 差异不显著,两者显著高于 D3,2019 年较 D3 分别增加 7.63%和 7.68%,2020 年分别增加 10.77%和 6.78%。2019 年收获期各施氮处理的青贮玉米茎粗无显差异,2020 年 N2 和 N3 处理的青贮玉米茎粗显著高于 N1,较 N1 分别增加4.17%和 4.61%。
第四章 讨论
4.1 禾/豆间作对饲草作物产量、品质和水分利用的影响
4.1.1 禾/豆间作对饲草作物农艺性状和产量的影响
在农业生产中,玉米和豆科作物间作是一种常用的禾/豆间作方式。与单作相比,玉米/豆科作物间作可以有效利用光能、水分和养分等资源(崔超等,2017),改变玉米植株的个体发育,提高作物产量(唐维民和毛模湛,2003)。战海云等(2013)研究认为,青贮玉米与秣食豆混播可以提高青贮玉米的株高和茎粗,促进玉米的生长。本试验结果表明,两年在开花期和收获期,青贮玉米/拉巴豆间作的株高、茎粗与青贮玉米单作无显著差异,这与姬承东等(2015)、王皓(2020)的研究结果一致。这可能是由于在生育前期土壤水分充足,间作条件下玉米长势良好,生育后期的水分胁迫对玉米生长没有显著影响(王皓,2020),同时可能由于拉巴豆是攀援类,会缠绕玉米,从而阻碍它们的生长发育(Mthembu and Everson,2018)。崔超等(2017)研究表明,适宜的 LAI 是作物获得较高产量的重要前提。玉米和豆科作物混播,可以有效配置空间资源,增加 LAI,进而提高作物产量(高飞等,2009)。本试验结果表明,与青贮玉米单作相比,青贮玉米/拉巴豆间作显著提高了 LAI。多数研究表明,与单播相比,将青贮玉米与豆科作物混播,可以显著提高总产量(郭郁频等,2015;张淑艳等,2014)。李晶等(2010)和姜胜男等(2018)研究认为,尽管青贮玉米与豆科混播会降低玉米的产量,但加入豆科作物会使得群体的产量提高。王皓(2020)研究结果也表明,青贮玉米与豆科作物混播没有增加玉米的鲜干草产量,但显著提高了混播处理的总产量。这与我们 2020 年的研究结果一致,青贮玉米与拉巴豆间作中的玉米鲜干草产量与单作无显著差异,但由于拉巴豆的加入,间作的总鲜干草产量显著高于单作,且与单作相比,间作增加 LAI,从而提高了间作的总产量。安昊云等(2021)研究发现,青贮玉米与秣食豆和拉巴豆混播较单播显著提高了粗蛋白产量,这与本试验结果相似,与单作相比,间作对玉米粗蛋白产量无显著影响,但由于加入了豆科作物,因而间作的总粗蛋白产量显著高于单作。
4.2 种植密度对饲草作物产量、品质和水分利用的影响
4.2.1 种植密度对饲草作物农艺性状和产量的影响
增加种植密度会加大玉米植株对光热等资源竞争,改变玉米生长的环境条件,进而影响玉米的农艺性状和生物产量(王婷等,2005)。王广福(2019)研究认为,增加密度会提高玉米株高,而范继征等(2012)和窦超银等(2013)认为,玉米的株高和茎粗随着种植密度的增加降低。也有研究表明,随密度的增加,玉米株高增加,但茎粗降低(赵新华,2012)。本试验结果表明,两年 D1 与 D2处理的玉米茎粗显著高于 D3,2019 年收获期 D2 处理的玉米株高显著高于 D1与 D3,而 2020 年无显著差异,这与底姝霞等(2018)研究相似。造成这种结果的原因,一方面可能是密度增加降低了田间透光性和透风性,另一方面与低密度相比,高密度种植会加剧对养分的竞争,从而导致玉米植株生长不良(底姝霞,2018)。段巍巍等(2007)研究认为,玉米生长后期的 SPAD 随密度的增加而提高,但超过一定范围后逐渐降低。但是,贾倩民(2018)认为,在吐丝期和灌浆期,与高密度相比,低密度的 SPAD 较高。本研究结果与以上相似,2019 年开花期和收获期 D1 处理的玉米 SPAD 显著高于 D3,而 2020 年无显著差异。这可能是由于高密度种植下玉米生长后期植株间的透光率降低,并且土壤养分短缺阻碍了叶绿素的合成(段巍巍等,2007)。另外,本研究结果显示,增加种植密度可以显著提高 LAI,这与多数研究相似(王铁固等,2012;何俊欧,2019;路海东等,2014)。
第五章 结论与展望
5.2 问题与展望
本试验虽然明确了拉巴豆与青贮玉米间作的优势,但没有设置不同的玉米与拉巴豆播种比例。连露等(2017)在 3 种青贮玉米种植密度下,将青贮玉米与秣食豆按株数 1∶1、1∶2 和 1∶3 的比例进行混播混收发现,混播比例为 1∶3 时粗蛋白质含量最高,达到 8.09%,混播比例为 1∶1 时干物质含量最高,达到了28.71%。姜胜男等(2018)设置了玉米与秣食豆的比例 2∶0、2∶1、2∶2、2∶3 和玉米常规单播 5 个处理,表明混播处理 2∶2 时产量最高。可见,不同播种比例对饲草作物产量和品质的影响存在差异,今后可进行不同播种比例下玉米与拉巴豆间作的相关研究。
另外,不同豆科饲草作物的农艺性状、产量和营养品质存在差异。赵海明等(2020)研究表明,拉巴豆和秣食豆与青贮玉米间作的总鲜草产量、总干草产量和净收入均显著高于对照,且间作拉巴豆的增加幅度高于秣食豆。瓮巧云等(2020)通过研究玉米/大豆间作对青贮玉米产量和品质的影响发现,玉/豆比例2∶1 是最佳的间作模式,该模式下玉米产量为 68.53 t hm-2,粗蛋白含量为 8.30%。本试验选取的豆科作物是拉巴豆,其作为一种良好的地被及绿肥植物,具有蛋白质含量高、抗逆性强和晚熟等特点,适宜与青贮玉米间作,但其他一些豆科作物可能不适宜与青贮玉米间作,不同豆科作物与青贮玉米间作对饲草生产的影响有待进一步研究。
本试验共设置了 3 个施氮水平,N1 为不施氮,N2 为减量施氮,N3 为当地农户施氮量,设置的施氮梯度较少,且本试验 N3 处理每年共施氮 3 次,分别在播种前、玉米 6 叶期和 12 叶期,而大多数当地农户每年分两次施氮,这与本试验的施氮方式不同。因此,今后可研究不同施氮量和施氮方式对青贮玉米的影响。本试验一年漫灌两次,每次灌水 2000 m3 hm-2,灌水量略低于当地农户,但不同的灌水量和灌溉方式对青贮玉米的影响可能有所差异,将来可开展不同灌溉条件和施氮水平对青贮玉米生产的影响,并结合不同的种植密度,探索河西地区青贮玉米高产、优质、高效的田间管理措施。
参考文献(略)