





中国农业科学 ›› 2025, Vol. 58 ›› Issue (8): 1521-1534.doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2025.08.005
韦文华(
), 李盼, 邵冠贵, 樊志龙, 胡发龙, 范虹, 何蔚, 柴强, 殷文(
), 赵连豪(
)
收稿日期:2024-09-09
接受日期:2024-12-16
出版日期:2025-04-16
发布日期:2025-04-21
通信作者:
联系方式:
韦文华,E-mail:Weiwh1018@163.com。
基金资助:
WEI WenHua(
), LI Pan, SHAO GuanGui, FAN ZhiLong, HU FaLong, FAN Hong, HE Wei, CHAI Qiang, YIN Wen(
), ZHAO LianHao(
)
Received:2024-09-09
Accepted:2024-12-16
Published:2025-04-16
Online:2025-04-21
摘要:
【目的】针对西北干旱灌区青贮玉米生产中不合理的水肥施用导致产量不稳定及品质下降等问题,探讨减量灌水结合有机无机肥等氮配施对青贮玉米产量和品质的影响,为西北灌区青贮玉米的高产优质栽培技术筛选出适宜的水肥管理模式。【方法】于2021—2022年,在甘肃农业大学绿洲农业试验基地开展基于双因素裂区设计的大田试验研究。主区为2个灌水水平,分别为I1(常规灌水量减量20%,324 mm)、I2(常规灌水量,405 mm),采用滴灌方式灌溉;裂区为5个不同的施肥处理,分别是F1(全施化学氮肥)、F2(75%化学氮肥与25%有机肥混合施用)、F3(50%化学氮肥与50%有机肥混合施用)、F4(25%化学氮肥与75%有机肥混合施用)、F5(全施有机肥)。分析不同水肥管理模式对青贮玉米产量、籽粒品质及秸秆品质的影响,并采用因子分析对青贮玉米的产量和品质进行综合评价。【结果】单一减量灌水会造成青贮玉米产量和品质的降低,有机无机等氮肥配施有利于增强减量灌水条件下青贮玉米产量和品质协同提升的潜力,其中以减量20%灌水结合75%化学氮肥+25%有机肥配施(I1F2)优势突出。I1F2可显著提高青贮玉米鲜草和干草产量,与常规灌水结合全施化学氮肥(对照,I2F1)相比鲜草与干草产量分别提高9.9%与12.7%。同时,I1F2仍可保持青贮玉米较高的籽粒与秸秆品质。与I2F1相比,I1F2籽粒蛋白、脂肪含量分别提高17.4%、20.5%,必需氨基酸含量(苯丙氨酸、缬氨酸、亮氨酸、异亮氨酸、色氨酸、苏氨酸、赖氨酸和甲硫氨酸含量)分别提高17.4%、13.9%、19.4%、17.9%、23.1%、30.0%、44.5%和22.0%。I1F2较I2F1秸秆粗蛋白、粗脂肪和可溶性糖含量分别提高13.9%、19.1%和15.6%,中性洗涤纤维含量降低13.5%,进而相对饲用价值提高14.0%。通过因子分析发现,I1F2具有最高的综合适应性指数,有利于青贮玉米增产提质。【结论】减量20%灌水结合75%化学氮肥+25%有机氮肥是实现西北灌区青贮玉米产量和品质协同提升的最优水氮管理模式。
韦文华, 李盼, 邵冠贵, 樊志龙, 胡发龙, 范虹, 何蔚, 柴强, 殷文, 赵连豪. 西北灌区青贮玉米产量及品质对减量灌水与有机无机肥配施的响应[J]. 中国农业科学, 2025, 58(8): 1521-1534.
WEI WenHua, LI Pan, SHAO GuanGui, FAN ZhiLong, HU FaLong, FAN Hong, HE Wei, CHAI Qiang, YIN Wen, ZHAO LianHao. Response of Silage Maize Yield and Quality to Reduced Irrigation and Combined Organic-Inorganic Fertilizer in Northwest Irrigation Areas[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2025, 58(8): 1521-1534.
图3
减量灌水及有机无机肥等氮配施对青贮玉米鲜草产量的影响 I1、I2分别表示减量20%灌水、常规灌水 I1 and I2 represent reduced 20% irrigation and conventional irrigation, respectively;F1、F2、F3、F4和F5分别代表全施无机氮肥、75%无机氮肥+25%有机肥、50%无机氮肥+50%有机肥、25%无机氮肥+75%有机肥和全施有机肥 F1, F2, F3, F4, and F5 represent the application of 100% inorganic nitrogen fertilizer, 75% inorganic nitrogen fertilizer+25% organic fertilizer, 50% inorganic nitrogen fertilizer+50% organic fertilizer, 25% inorganic nitrogen fertilizer+75% organic fertilizer, and 100% organic fertilizer, respectively。不同小写字母表示同一年份处理间在P<0.05水平差异显著 Different lowercase letters in the figure indicated that there was significant difference among treatments at same year at P<0.05。*:P<0.05;**:P<0.01;NS:无显著差异 No distinct significance。下同 The same as below"
表1
减量灌水及有机无机肥配施对青贮玉米籽粒8种必需氨基酸含量的影响"
| 年份 Year | 灌水水平 Irrigation level | 有机无机肥等氮配施比例 Equal nitrogen application ratio of organic-inorganic fertilizer | 8种必需氨基酸含量 Content of 8 essential amino acids (mg·kg-1) | |||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 苯丙氨酸 Phe | 缬氨酸 Val | 亮氨酸 Leu | 异亮氨酸 Ile | 色氨酸 Trp | 苏氨酸 Thr | 赖氨酸 Lys | 甲硫氨酸 Mel | |||
| 2021 | I1 | F1 | 33.9d | 34.4c | 80.1c | 95.7e | 74.1d | 33.0c | 172.8e | 37.1c |
| F2 | 41.1a | 42.0a | 99.2a | 122.0a | 98.5a | 48.4a | 318.6a | 48.8ab | ||
| F3 | 37.8bc | 40.8a | 95.7a | 112.7b | 91.8b | 46.9a | 308.4b | 46.4ab | ||
| F4 | 36.8cd | 39.2ab | 88.2b | 107.4c | 85.3c | 38.2b | 275.2c | 44.8b | ||
| F5 | 36.1cd | 35.1bc | 81.2c | 96.0e | 77.5d | 35.4bc | 185.0d | 39.3c | ||
| I2 | F1 | 34.4d | 34.3c | 79.3c | 95.3e | 75.8d | 33.9c | 170.2e | 38.1c | |
| F2 | 42.3a | 41.0a | 100.3a | 123.7a | 99.5a | 49.5a | 319.4a | 49.2a | ||
| F3 | 40.4ab | 39.8a | 95.3a | 112.3b | 93.9b | 47.3a | 304.9b | 48.8ab | ||
| F4 | 37.8bc | 38.9ab | 84.3bc | 101.2d | 84.6c | 38.2b | 274.1c | 44.6b | ||
| F5 | 35.7cd | 35.2bc | 80.2c | 95.8e | 76.1d | 35.5bc | 188.1d | 39.2c | ||
| 2022 | I1 | F1 | 33.3d | 34.8c | 80.1d | 95.8d | 74.6d | 34.1c | 182.1e | 38.6e |
| F2 | 42.1a | 39.7a | 100.1a | 111.9b | 98.7a | 48.9a | 322.6a | 49.4ab | ||
| F3 | 39.4b | 40.2a | 95.4b | 113.3b | 94.3b | 46.9a | 305.7b | 47.1bc | ||
| F4 | 38.5b | 39.5a | 85.8c | 106.3c | 85.0c | 39.9b | 276.3c | 45.6cd | ||
| F5 | 35.3cd | 35.9bc | 79.5d | 94.3d | 76.4d | 35.2c | 199.4d | 39.1e | ||
| I2 | F1 | 34.3d | 36.1bc | 81.3d | 96.8d | 75.8d | 34.2c | 185.5e | 38.5e | |
| F2 | 42.4a | 41.0a | 98.9a | 121.4a | 99.6a | 49.4a | 322.2a | 50.2a | ||
| F3 | 38.3b | 39.9a | 99.8a | 110.6b | 95.0b | 47.6a | 307.4b | 48.5ab | ||
| F4 | 37.2bc | 38.4ab | 81.9d | 104.4c | 85.2c | 37.9ab | 274.7c | 44.4d | ||
| F5 | 34.9cd | 35.8bc | 78.8d | 94.7d | 76.2d | 34.8c | 199.7d | 39.2e | ||
| 显著性(P值)Significance(P value) | ||||||||||
| 灌水水平 Irrigation level(I) | NS | NS | NS | NS | NS | NS | NS | NS | ||
| 有机无机肥等氮配施比例 Equal nitrogen application ratios of organic- inorganic fertilizer(F) | ** | ** | ** | ** | ** | ** | ** | ** | ||
| 灌水水平×有机无机肥等氮配施比例(I×F) | * | * | * | * | * | * | * | * | ||
表2
中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量及相对饲用价值对减量灌水及有机无机肥配施的响应"
| 年份 Year | 灌水水平 Irrigation level | 有机无机肥等氮配施比例 Equal nitrogen application ratios of organic and inorganic fertilizer | 中性洗涤纤维 Neutral detergent fiber (%) | 酸性洗涤纤维 Acid detergent fiber (%) | 相对饲用价值 Relative feeding value |
|---|---|---|---|---|---|
| 2021 | I1 | F1 | 37.4ab | 23.6a | 174.5bcd |
| F2 | 32.3de | 23.7a | 201.5a | ||
| F3 | 33.6cde | 23.8a | 193.8a | ||
| F4 | 35.7bcd | 24.5a | 181.0b | ||
| F5 | 39.9a | 24.6a | 161.9d | ||
| I2 | F1 | 37.5ab | 23.9a | 173.6bcd | |
| F2 | 32.8e | 23.1a | 200.0a | ||
| F3 | 32.2e | 23.2a | 203.4a | ||
| F4 | 36.5bc | 24.2a | 177.4bc | ||
| F5 | 38.4ab | 25.6a | 166.0cd | ||
| 2022 | I1 | F1 | 38.0a | 24.3a | 170.5bc |
| F2 | 32.4c | 23.5a | 201.4a | ||
| F3 | 33.6bc | 24.4a | 193.0ab | ||
| F4 | 36.3bc | 24.5a | 178.1abc | ||
| F5 | 38.9ab | 24.6a | 166.3c | ||
| I2 | F1 | 37.5ab | 24.5a | 173.1bc | |
| F2 | 32.8c | 22.7b | 201.2a | ||
| F3 | 32.5bc | 23.7a | 200.6a | ||
| F4 | 37.9ab | 23.5a | 172.8bc | ||
| F5 | 39.1ab | 23.9a | 166.4c | ||
| 显著性(P值)Significance(P value) | |||||
| 灌水水平Irrigation level (I) | NS | NS | NS | ||
| 有机无机肥等氮配施比例 Equal nitrogen application ratios of organic-inorganic fertilizer(F) | ** | NS | ** | ||
| 灌水水平×有机无机肥等氮配施比例 (I×F) | * | NS | * | ||
| [1] |
吴秋平, 蒋飞, 韩成卫, 刘保申, 马燕英, 丁风云, 孔晓民. 化控剂对不同密度青贮玉米生长和产量的影响. 玉米科学, 2020, 28(4): 61-66.
|
|
|
|
| [2] |
王晓娟, 何海军, 寇思荣, 周玉乾, 刘忠祥, 杨彦忠, 连晓荣, 周文期. 种植密度对不同品种青贮玉米生物产量和品质的影响. 草业科学, 2019, 36(1): 169-177.
|
|
|
|
| [3] |
熊波, 王琛, 张莉, 滕飞, 李震, 李传友, 刘京蕊, 常晓莲, 赵谦, 李贵桐. 有机肥替代化肥对京郊夏播青贮玉米生长与饲料品质的影响. 中国土壤与肥料, 2021(3): 141-147.
|
|
|
|
| [4] |
魏正业, 张海星, 石薇, 常生华, 张程, 贾倩民, 侯扶江. 种植方式与施氮对西北旱区饲草作物产量、品质和水分利用的影响. 作物学报, 2022, 48(10): 2638-2653.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2022.13053 |
|
|
|
| [5] |
娄菲, 左怿平, 李萌, 代鑫萌, 王健, 韩金玲, 吴舒, 李向岭, 段会军. 有机肥替代部分化肥氮对糯玉米产量、品质及氮素利用的影响. 作物学报, 2024, 50(4): 1053-1064.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2024.33038 |
|
doi: 10.3724/SP.J.1006.2024.33038 |
|
| [6] |
王晨光, 赵美娟, 裴文东, 王国兴, 张宏军, 雷格丽, 张仁和. 施氮量对粮饲兼用玉米子粒产量和饲用品质的影响. 玉米科学, 2020, 28(6): 148-153.
|
|
|
|
| [7] |
李菲菲, 黄成能, 谢深喜, 卢晓鹏. 施氮过量对椪柑园土壤和树体矿质养分及果实品质的影响. 南方农业学报, 2018, 49(4): 748-756.
|
|
|
|
| [8] |
巨晓棠, 谷保静. 我国农田氮肥施用现状、问题及趋势. 植物营养与肥料学报, 2014, 20(4): 783-795.
|
|
|
|
| [9] |
方成, 代子雯, 李伟明, 王东升, 焦加国, 陈小云, 徐莉. 化肥减施配施不同有机肥对甜糯玉米产量和品质的影响. 生态学杂志, 2021, 40(5): 1347-1355.
|
|
doi: 10.13292/j.1000-4890.202105.003 |
|
| [10] |
李小萌, 陈效民, 曲成闯, 张志龙, 张俊, 黄春燕, 刘云梅. 生物有机肥与减量配施化肥对连作黄瓜养分利用率及产量的影响. 水土保持学报, 2020, 34(2): 309-317.
|
|
|
|
| [11] |
|
| [12] |
|
| [13] |
陶瑞, 李锐, 谭亮, 褚贵新. 减少化肥配施有机肥对滴灌棉花N、P吸收和产量的影响. 棉花学报, 2014, 26(4): 342-349.
doi: 10.11963/cs140409 |
|
|
|
| [14] |
张惠茹, 许航, 宋健峰. 西北地区农业灌溉用水反弹的影响因素分析. 灌溉排水学报, 2021, 40(8): 129-135.
|
|
|
|
| [15] |
闵迪, 王增红, 李援农, 张舵. 不同灌水和施氮水平对河西春玉米水氮利用效率和经济效益的影响. 干旱地区农业研究, 2020, 38(5): 153-160.
|
|
|
|
| [16] |
杨睿, 范军亮, 赖珍林, 许新宇. 河西地区滴灌春玉米对不同灌溉决策方法的响应. 排灌机械工程学报, 2022, 40(9): 966-972.
|
|
|
|
| [17] |
王旭敏, 雒文鹤, 刘朋召, 张琦, 王瑞, 李军. 节水减氮对夏玉米干物质和氮素积累转运及产量的调控效应. 中国农业科学, 2021, 54(15): 3183-3197. doi: 10.3864/j.issn.0578-1752.2021.15.004.
|
|
|
|
| [18] |
欧阳啸丰, 宿顺顺, 冯浩, 吴淑芳, 胡亚瑾, 陈霁菲. 有机无机配施及亏缺灌溉对关中地区冬小麦生长及氮素利用效率影响. 中国土壤与肥料, 2023(4): 114-121.
|
|
|
|
| [19] |
吴霞玉, 李盼, 韦金贵, 范虹, 何蔚, 樊志龙, 胡发龙, 柴强, 殷文. 减量灌水及有机无机肥配施对西北灌区玉米光合生理、籽粒产量及品质的影响. 作物学报, 2024, 50(4): 1065-1079.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2024.33041 |
|
|
|
| [20] |
丁霞, 肖燕子, 孙林, 何立超, 唐佳新, 胡梦洁, 姬宇飞. 苜蓿与羊草混合比例对青贮饲草品质的影响. 干旱区资源与环境, 2024, 38(1): 155-160.
|
|
|
|
| [21] |
方旭飞, 王丽学, 张钟莉莉, 赵朔毅. 间作条件下不同覆盖方式对玉米品质的影响及综合效益评价. 江苏农业科学, 2018, 46(10): 79-82.
|
|
|
|
| [22] |
|
| [23] |
冯克云, 王宁, 南宏宇, 高建刚. 水分亏缺下化肥减量配施有机肥对棉花光合特性与产量的影响. 作物学报, 2021, 47(1): 125-137.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2021.04077 |
|
|
|
| [24] |
崔红艳, 胡发龙, 方子森, 牛俊义. 有机无机肥配施对胡麻的耗水特性和干物质积累与分配的影响. 水土保持学报, 2015, 29(3):282-288.
|
|
|
|
| [25] |
|
| [26] |
|
| [27] |
|
| [28] |
刘斌祥, 王兴龙, 周芳, 杜伦静, 金容, 冯冬菊, 袁继超, 孔凡磊. 减氮配施不同种类有机肥对玉米物质分配、转运与产量的影响. 生态学杂志, 2020, 39(1): 130-138.
|
|
|
|
| [29] |
|
| [30] |
谢燕妮, 林莉, 张业怀, 朱梅芳, 胡传水, 莫文湛. 生物有机肥对墨西哥玉米饲用价值的影响. 草业科学, 2013, 30(5): 763-766.
|
|
|
|
| [31] |
田昌, 彭建伟, 宋海星, 荣湘民, 官春云, 刘强. 有机肥化肥配施对冬油菜养分吸收、籽粒产量和品质的影响. 中国土壤与肥料, 2012, (4): 70-74.
|
|
|
|
| [32] |
|
| [33] |
|
| [34] |
王艳丽, 吴鹏年, 李培富, 王西娜, 朱旭. 有机肥配施氮肥对滴灌春玉米产量及土壤肥力状况的影响. 作物学报, 2019, 45(8): 1230-1237.
doi: 10.3724/SP.J.1006.2019.83080 |
|
|
|
| [35] |
|
| [36] |
徐大兵, 赵书军, 袁家富, 彭成林, 周剑雄, 夏贤格, 佀国涵. 有机肥替代氮化肥对叶菜产量品质和土壤氮淋失的影响. 农业工程学报, 2018, 34(S1): 13-18.
|
|
|
|
| [37] |
张文洁, 马冉冉, 袁洁, 许能祥, 丁成龙, 李青丰. 有机无机肥配施对多花黑麦草产量、饲用和青贮发酵品质的影响. 中国草地学报, 2022, 44(4): 76-84.
|
|
|
| [1] | 彭廷燊, 陆久焱, 吴美林, 严雨欣, 刘宏周, 南文斌, 秦小健, 李明, 龚俊义, 梁永书. 多年生水稻黄糯2号和长白7号产量相关性状的QTL分析[J]. 中国农业科学, 2026, 59(7): 1361-1379. |
| [2] | 王玉萍, 符质, 孙佳莹, 穆晓萌, 刘慧淋, 郭进云, 宋文菁, 侯雷平, 赵海亮. 苗期施用褪黑素对番茄短期低温胁迫的缓解作用与应用效果评价[J]. 中国农业科学, 2026, 59(7): 1523-1535. |
| [3] | 王佳诺, 陈桂平, 李盼, 王丽萍, 南运有, 何蔚, 樊志龙, 胡发龙, 柴强, 殷文, 赵连豪. 免耕地膜两年覆盖提高绿洲灌区玉米产量的灌浆期光合生理机制[J]. 中国农业科学, 2026, 59(6): 1189-1202. |
| [4] | 周新杰, 任昊, 陈应龙, 张吉旺, 赵斌, 任佰朝, 刘鹏, 王洪章. 过氧化钙对渍涝农田夏玉米根系形态及产量形成的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(6): 1203-1216. |
| [5] | 何继航, 张擎, 吕相月, 薛吉全, 徐淑兔, 刘建超. 不同保绿型玉米杂交种氮效率评价[J]. 中国农业科学, 2026, 59(6): 1217-1230. |
| [6] | 魏圆慧, 余益辉, 李子钧, 丁文杰, 涂文龙, 毛艳玲. 长期施肥对黄泥田土壤有机碳化学结构与固碳细菌群落结构的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(5): 1020-1033. |
| [7] | 岳丽昕, 王清华, 王振宝, 尼玛琼吉, 刘泽洲, 孔素萍, 张立峰, 高莉敏. 基于广靶代谢组学分析藏葱和细香葱营养品质及黄酮类代谢产物差异[J]. 中国农业科学, 2026, 59(5): 1070-1086. |
| [8] | 张利东, 郭一聪, 黄洪宇, 聂静, 王兵, 李梦雨, 李加旺, 眭晓蕾, 李愚鹤. 基于感官评价结合营养品质特征与风味物质特性关联分析黄瓜果实品质[J]. 中国农业科学, 2026, 59(5): 1087-1100. |
| [9] | 王少华, 范秋丽, 杨锦昌, 孙煜杰, 余纽, 蒋守群. 米老排叶片饲喂水平对黄羽肉鸡生长性能、免疫功能、抗氧化能力、胴体品质和肉品质的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(5): 1111-1127. |
| [10] | 董金龙, 赵莹, 余海兵, 吕建晔, 秦佳琦, 梁晨, 明博, 李少昆. 多模型解析玉米籽粒容重的营养品质贡献度与区域异质性[J]. 中国农业科学, 2026, 59(5): 985-995. |
| [11] | 郝琨, 陈洪德, 张威, 钟韵, 党美荣, 朱士江, 黄志坤, 金英. 基于柑橘产量、品质及水氮利用的涌泉根灌水氮综合评价[J]. 中国农业科学, 2026, 59(4): 862-873. |
| [12] | 郭富城, 唐海江, 郝馨怡, 马国林, 杨九菊, 黄霖锋, 田蕾, 王彬, 罗成科. 不同灌溉方式对宁夏盐渍化土壤水盐运移、水稻产量及水分利用效率的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(4): 750-764. |
| [13] | 延廷霖, 杜娅丹, 胡笑涛, 王贺, 李晓雁, 王玉明, 牛文全, 谷晓博. 加气滴灌下氮肥有机替代对亏缺灌溉棉花产量和水分利用效率的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(3): 602-618. |
| [14] | 蔡廷阳, 朱玉鹏, 李瑞东, 吴宗声, 徐一帆, 宋雯雯, 徐彩龙, 吴存祥. 苗期叶损伤对黄淮海夏大豆光合特性、荚果分布及产量形成的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(2): 292-304. |
| [15] | 张志勇, 谭世超, 熊淑萍, 马新明, 韦一昊, 王小纯. 水氮周年优化对豫北灌区小麦玉米轮作系统产量和氮迁移的影响[J]. 中国农业科学, 2026, 59(2): 336-353. |
|
||