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 | * |
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