华北农牧交错区饲用玉米覆膜和施氮的效应研究

1、华北农牧交错区饲用玉米覆膜和施氮的效应研究杜 雄1,2，边秀举1,2，张维宏3，杨福存1,2，张立峰1,2（1河北农业大学农学院，保定 071001；2农业部张北农业资源与生态环境重点野外观测试验站，张家口 076450； 3河北农业大学植物保护学院，保定 071001）摘要：【目的】针对华北农牧交错区饲草量少质差的现实问题，研究了生物产量较高的饲用玉米覆膜和施氮的效应，以生产高产优质节水饲草。【方法】采用田间试验与室内样品分析相结合的方法。【结果】覆膜使饲用玉米干物质增产23.8%，且显著地促进了玉米对氮素的吸收，提高了氮素的表观利用率与产投比，植株粗蛋白的含量增加，有效地改善了其营养品质；

2、覆膜改变了玉米田的耗水时序规律，水分利用效率提高了10%以上。施氮实现了饲用玉米的生物产量与营养品质协同增长，且营养成分的增幅（含量和产量）成倍于生物产量的增幅，施氮在提高饲用玉米生物产量36.1%39.5%的情况下，植株中粗蛋白、粗脂肪的含量分别提高了109%和145%，产量提高了160%和210%；裸地施氮量约200 kgha-1、膜地不超过300 kgha-1是兼顾玉米高产优质和土壤速效氮平衡的施用量。【结论】饲用玉米覆膜和施氮是华北农牧交错区发展高产优质节水饲草，缓解草畜矛盾，促进区域生态恢复和经济发展的有效技术措施。关键词：华北农牧交错区；饲用玉米；地膜覆盖；施氮Effects of

3、 Plastic-film Mulching and Nitrogen Application on Forage Maize in the Agriculture-Animal Husbandry Ecotone of North ChinaDU Xiong1,2, BIAN Xiu-ju1,2, ZHANG Wei-hong3, YANG Fu-cun1,2, ZHANG Li-feng1,2（1College of Agronomy, Agriculture University of Hebei, Baoding 071001; 2Zhangbei Agricultural Resou

4、rce and Ecological Environment Key Field Research Station, Ministry of Agriculture, Zhangjiakou 076450; 3College of Plant Protection, Agricultural University of Hebei, Baoding 071001）Abstract: 【Objective】To counter the actual problem of forage shortage and bad quality existing in the agricultureanim

5、al husbandry ecotone of North China, a research was conducted to study the effects of plastic-film mulching and nitrogen fertilizer application to productive forage maize. This was done with the aim of producing high yield, good quality and saving water forage. 【Method】Field experiment in combining

6、with laboratory experimental estimation and analysis was adopted. 【Result】Plastic-film mulching increased the dry biomass of forage maize by 23.8% and improved the forage maize nitrogen absorption capability effectively so that the apparent utilization ratio and output-input ratio of nitrogen were e

7、nhanced. It increased the contents of crude protein in maize plant and thus forage nutritive quality was improved. Plastic-film mulching remodeled the maize field water consumption pattern, increased the water use efficiency over 10%. Nitrogen fertilizer application to forage maize co-improved the b

8、iomass and nutritive quality with nutritive matter (percentage and yield) several times those of biomass. Nitrogen application increased forage maize dry biomass by 36.1%-39.5%, and it increased the crude protein and ether extract contents of maize plant by 109% and 145% respectively. The yield of t

9、he two substances increased by 160% and 210% in that order. Nitrogen application of 200 kgha-1 in the field without film and less than 300 kgha-1 in the field with film mulching was the most likely to ensure forage maize high yield and good quality, and to keep the available nitrogen balance in the

10、soil. 【Conclusion】Plastic-film mulching and nitrogen fertilizer application to forage maize was an effective way of producing forage with high yield and good quality, relieving the conflict between animals and forage production, and accelerating ecological recovery and economic development in the ec

11、otone of North China. Key words: Agriculture-animal husbandry ecotone of North China; Forage maize; Plastic-film mulching; Nitrogen application0 引言【研究意义】高寒干旱是华北农牧交错区植被与生境演替的特征性制约因素。区域海拔高，水资源内陆封闭运行，农业生产旱作；草地和农作物产量均低而不稳1，饲料饲草短缺问题日趋严峻，严重影响了区域农牧业高效、协调、持续发展，因此在该地区发展以水分保持和高效利用为主且高产优质的饲草生产具有重要意义。【前人研究进展】近些

12、年来，国外学者对饲用玉米的研究主要集中在品种选育上，通过品种选育来提高饲用玉米的产量和降低纤维素含量25；国内学者主要集中在饲用玉米的生理指标的研究68和引种9或品种比较1012等方面。在通过栽培措施提高饲用玉米生产性能方面，张吉旺13, 14和王永军15等在华北农区施用氮素、种植密度和刈割时期对玉米产量和饲用营养价值的影响作了研究；路海东16和高聚林17在西北旱区分别研究了不同类型饲用玉米的生长发育和对氮磷钾的吸收规律。而在高寒干旱的华北农牧交错地区，玉米引种成功后，只有张旭等6研究了其双穗的形成机理。【本研究切入点】在该地区，以栽培措施提高饲用玉米的生产性能和营养品质的研究存在空白。本文对

13、华北农牧交错区饲用玉米覆膜和施氮效应进行研究，以求降低其生长前期低温和干旱的限制，提高饲用玉米生物产量和营养品质。【拟解决关键问题】为该地区发展高产优质节水饲草、缓解草畜矛盾，促进区域生态恢复和经济发展探索有效的技术途径。1 材料与方法1.1 试验区概况田间试验于2004年5月至9月在河北省张家口市国家农业部张北试验站进行，试验站主要条件代表了华北农牧交错区。该区域生境高寒干旱，年均温2.6，年降水量400 mm，无霜期103 d。试验地为草甸栗钙土，供试土壤的理化性质见表1。1.2 试验设计表1 供试土壤的理化性状Table 1 The physical and chemical chara

14、cteristics of the tested soil土壤类别Soil taxon土壤深度Depth of soil(cm)有机质Organic matter(gkg-1)全氮Total N(gkg-1)全磷Total P(gkg-1)速效氮Available N(mgkg-1)速效磷Available P(mgkg-1)0.01mm粘粒0.01mm clay(%)容重Bulk density(gcm-3)pH草甸栗钙土Meadow chestnut soil02026.41.710.48112.011.037.21.337.7供试饲用玉米品种为白马牙，于2004年5月18播种，9月9日收

15、获，设裸地和覆膜两大主处理，相间排列，以裸地为对照，考察覆膜和施氮对玉米生产性能和肥水利用效果的影响。每个主处理以施用P2O5 150 kgha-1为基础设氮肥试验，施氮量为0、100、200和300 kgha-1，分别用N0、N100、N200、N300表示。随机排列，3次重复，共24个小区；氮肥用尿素，磷肥用普通过磷酸钙，全部作为基肥施入。小区面积4 m4 m，密度为100 000 株/ha；每个区组间留有1 m宽的观察路；玉米整个生长期没有灌溉，全部为雨养旱作。1.3 测定项目与方法土壤与玉米植株样品分析于2004年11月至2005年4月在河北农业大学作物样品分析实验室进行。土壤水分的测

16、定 从5月18日播种起到9月9日收获止，在玉米各生育阶段每小区取080 cm土层土样，每10 cm取一个样，采用烘干法测定土壤水分。土壤含水量（mm）=土层厚度（cm）土壤容重（gcm-3）10水重/干土重。玉米各生育阶段田间耗水量（mm）=本生育阶段初土壤含水量+降水量-本生育阶段末土壤含水量。玉米生育期内跟踪监测降水量，从播种到收获降水334 mm。土壤速效氮的测定 在玉米田施肥前和玉米收获后各小区取样，碱解扩散法测定其速效氮的含量18。玉米植株养分的测定 收获时每小区取样，烘干后粉碎，采用概略分析法评价玉米植株的营养品质19,20，半微量凯氏定氮法测定全氮和粗蛋白（N6.25）20,21

17、、残余法测定粗脂肪20,21、重量法测定粗纤维20,21。产量的测定 在玉米各生育阶段每小区取样测鲜重，烘干后测干重、出干率，计算各处理玉米干物质的生产效果；收获时分区实测其鲜重、取样测其干重和出干率。本文的全部数据资料采用SAS数据分析系统处理。氮素吸收与利用效率计算方法如下：氮素干物质生产效率=单位面积玉米干物质产量/单位面积植株氮累积量氮素表观利用率=（施肥区植株氮累积量-未施肥区植株氮累积量）/施氮量氮素生理效率=（施肥区玉米干物质产量-未施肥区干物质产量）/（施肥区植株氮累积量-未施肥区植株氮量）2 结果与分析2.1 覆膜和施氮对饲用玉米生物产量的影响 覆膜对饲用玉米产量的影响 玉米

18、的生物产量数据如表2。经成对数据的t检验得知：玉米的鲜重、出干率和干重等指标膜地和裸地间差异达到了极显著水平。膜地玉米平均鲜重比裸地增产9 772.9 kgha-1，增幅为13.7%；干重比裸地增产2 200.0 kgha-1，增幅为23.8%。可见，在农牧交错地带覆膜是大幅度提高玉米饲草产量的有效技术措施。 施氮对饲用玉米产量的影响 由表2可以看出，施氮比不施显著地提高了饲用玉米产量。N200产量最高，同其它处理相比差异显著，N200比N0处理裸地和膜地鲜重分别提高30.7%和30.4%，干重增产36.1%和39.5%。裸地的玉米鲜重和干重，N100、N300间差异不显著；膜地玉米鲜重N20

19、0、N300间差异不显著，干重N100、N300处理间差异不显著；可见，在该地区合理施氮利于提高玉米饲草产量，且有提高出干率的趋势。施氮配以覆膜，使饲用玉米更充分的利用当地有限的水热资源，是迅速提高饲草产量的技术途径。2.2 覆膜和氮肥对饲用玉米植株营养品质的影响 覆膜和施氮对饲用玉米植株营养成分含量的影响 不同处理玉米营养成分含量见表3，覆膜促进了饲用玉米植株粗蛋白和粗纤维含量的增加。t检验表明：玉米粗蛋白和粗纤维覆膜与否间的差异极显著，玉米粗脂肪含量覆膜与否间无显著差异。在寒旱区，表2 裸地和膜地条件下各施氮处理饲用玉米生物产量Table 2 Biomass of forage maize

20、 with plastic-film mulching and not of N different treatments处理Treatments鲜重Fresh biomass yield (kgha-1)出干率Dry slice yielding rata (%)干重Dry biomass yield (kgha-1)裸地Not mulching膜地Mulching裸地Not mulching膜地Mulching裸地Not mulching膜地MulchingN060776 Bc69276 Bc12.7 Ab13.6 Bb7703 Cc9429 CcN10072490 Ab79867 ABb

21、12.8 Aab14.0 ABb9239 Bb11134 BbN20079454 Aa90316 Aa13.2 Aab14.6 Aa10482 Aa13159 AaN30071612 Ab83964 Aab13.4 Aa14.4 Aa9567 Bb12068 ABbt检验 t test8.22*18.15*12.42* 表示t检验0.01水平的显著性，t0.05（22）=2.07，t0.01（22）=2.82；不同大（小）写字母表示0.01(0.05)水平的差异显著性。下同* means significant difference of t-test at 0.01 level, t0.05

22、（22）=2.07, t0.01（22）=2.82; Different capital (small) letters are significant at 0.01 (0.05) level. The same symbol is used for other tables覆膜为玉米根系发育提供了更为适宜的温度和水分条件，为吸收更多养分和植株的生长发育奠定了生物学基础。覆膜促进了玉米对氮素的加速吸收，表现为植株粗蛋白含量的增加；而对玉米生育进程的促进作用，使得植株细胞壁物质积累、纤维化程度增强，表现为植株粗纤维的含量增加。可见覆膜能有效提高饲用玉米粗蛋白和粗纤维的含量，而对粗脂肪含量提高无

23、显著作用。玉米粗蛋白、粗脂肪和粗纤维的含量随施氮量的提高而持续增长，粗蛋白和粗脂肪4个不同氮素处理间的差异均达到了极显著。粗纤维N300与N0间差异也达到了极显著。N300比N0粗蛋白含量提高109%，粗脂肪提高145%，粗纤维提高17%。由此可见，施氮是促进玉米植株粗蛋白和粗脂肪含量增加的重要原因。粗蛋白含有各种必需氨基酸，粗脂肪富含热能，两者均为决定玉米饲用营养价值的重要基础。施氮对表3 不同处理饲用玉米植株营养成分含量Table 3 Forage maize nutritive ingredient percentage of different treatments (%)处理Trea

24、tments粗蛋白Crude protein粗脂肪Ether extract粗纤维Crude fiber裸地Not mulching膜地Mulching裸地Not mulching膜地Mulching裸地Not mulching膜地MulchingN05.91 Dd6.09 Dd1.45 Dd1.45 Dd24.45 Bb26.31 CcN1007.92 Cc8.17 Cc1.91 Cc1.95 Cc24.95 ABb26.85 BCcN20011.19 Bb11.54 Bb2.60 Bb2.64 Bb26.15 ABb27.90 BbN30012.38 Aa12.74 Aa3.55 Aa3.

25、58 Aa28.84 Aa30.74 Aat检验 t test4.44* 1.775.94*增加玉米植株粗蛋白和粗脂肪含量的显著效果，对有目的的改善玉米饲用营养品质提供了重要依据。覆膜和施氮对饲用玉米植株营养成分产量的影响 成对数据t检验表明，玉米粗蛋白、粗脂肪和粗纤维产量在覆膜与裸地间差异均极显著（表4），此3种营养物质覆膜比裸地分别增产28.1%、25.9%和32.6%，可见地膜覆盖能大幅度提高饲用玉米植株营养物质的产量。由表4数据发现，覆膜与否氮肥效应结果一致，即随施氮量的增加，玉米粗蛋白、粗脂肪和粗纤维的产量表现出持续增长的趋势。施氮与未施氮间的差异极显著，但随施氮量的提高，单位营养物

26、质增产幅度降低，这与氮用量增长时玉米生物产量降低和营养物质百分含量的增幅减少有关。N300与N0相比，裸地处理粗蛋白、粗脂肪和粗纤维的产量分别提高了160%、210%和47%。增施氮肥能实现玉米的蛋白和脂肪等高能物质产量的增幅几倍于生物量的增长，有效地提高了玉米的饲用营养品质。表4 不同处理饲用玉米植株营养成分产量Table 4 Forage maize nutritive ingredient yield of different treatments (kgha-1)处理Treatments粗蛋白Crude protein粗脂肪Ether extract粗纤维Crude fiber裸地No

27、t mulching膜地Mulching裸地Not mulching膜地Mulching裸地Not mulching膜地MulchingN0455 Cc574 Cc112 Dd137 Dd1884 Cc2481 CcN100732 Bb909 Bb176 Cc217 Cc2304 Bb2990 BbN2001173 Aa1519 Aa273 Bb347 Bb2741Aa3671 AaN3001184 Aa1537 Aa340 Aa432 Aa2758 Aa3707 Aat检验 t test7.29*6.16*11.77*2.3 覆膜和施氮对饲用玉米氮素吸收和利用率的影响 不同处理饲用玉米植株氮

28、素吸收和氮肥利用效率见表5，覆膜促进了玉米对氮素的吸收，显著提高了氮肥的表观回收率和产投比；而裸地与覆膜处理间氮肥的物质生产效率和生理效率差异不大，由此可见覆膜增产玉米干物质的作用促进了植株氮素累积量的增加，但未显著改变玉米吸收单位氮素的增产效果。表5同时表明，氮素处理的6个指标裸地和膜地表现趋势一致。玉米植株氮素吸收量随施氮量提高而增多，施氮处理与未施间差异极显著，而施氮处理的N200与N300间差异不显著；氮素干物质生产效率和生理效率随施氮量增多而降低，且各氮素处理降幅间差异极显著，这体现了肥料的报酬递减规律；N素的表观回收率以N200最高，说明该处理的N素当季利用率最大，这是因为该处理生

29、物产量最高而施氮量适中。氮素产投比随施氮量的增加而显著降低，裸地N0、N100，膜地N0、N100和N200，氮素产投比大于1，表明玉米对土壤库存氮有吸收，直接表现为土壤速效氮亏损；而裸地N200、N300，膜地N300，氮素产投比小于1，土壤速效氮累积。氮素产投比直接影响着生态脆弱地区的土壤持续利用和植物生物量的形成，维持区域土壤生产力对防止土壤沙化至关重要，就该区域草甸栗钙土壤持续利用兼顾饲草高产优质而言，裸地N用量约200 kgha-1，膜地不超过300 kgha-1为宜。表5 不同处理饲用玉米植株氮素吸收和氮肥利用效率Table 5 Forage maize N uptake and

30、nitrogen fertilizer use efficiency of different treatments处理Treatments植株氮素累积量Total N accumulation in plant（kgha-1）氮素干物质生产效率N dry matterproduction efficiency(kgkg-1)氮素生理效率 N physiologicalEfficiency(kgkg-1)氮素表观回收率N apparentutilization ratio（%）氮素产投比N output-input ratio（%）土壤速效氮变化Fluctuation of available

31、 N in soil(mgkg-1)裸地Notmulching N072.8 Cc 105.8 Dd -42.8N100 117.1 Bb 78.9 Cc34.7 Cc44.2 Bb117 Cc-18.3 N200187.7 Aa55.8 Bb24.2 Bb57.5 Aa94 Bb10.3 N300189.5 Aa50.5 Aa16.0 Aa38.9 Bb63 Aa33.3 膜地Mulching N091.9 Cc102.6 Dd-48.2N100 145.5 Bb76.5 Cc31.8 Cc53.6 Bb146 Cc-34.9N200243.0 Aa 54.2 Bb24.7 Bb75.5 A

32、a121 Bb-11.6N300245.9 Aa49.1 Aa17.1 Aa51.4 Bb82 Aa17.02.4 覆膜和施氮对饲用玉米不同生育阶段耗水效果的影响 覆膜对饲用玉米不同生育阶段耗水效果的影响 以膜地饲用玉米的生育阶段为时间标准，比较在同一时段内膜地与裸地玉米对水分的利用效果。饲用玉米不同生育阶段的水分利用效果见表6。表6 膜地和裸地饲用玉米不同生育阶段的水分利用效果Table 6 Water consumption effect of the forage maize in different growth stage of different treatments生育期Grow

33、ingstage阶段降水量Precipitation(mm)项目ItemN0N100N200N300裸地Not mulching膜地Mulching裸地Notmulching膜地Mulching裸地Not mulching膜地Mulching裸地Not mulching膜地Mulching播种拔节5.187.10SeminationJointing stageMay 18-Jul.10126耗水量（mm）Field water consumption102.353.3110.267.6103.559.8109.259.3阶段生物量累积（kgha-1）Stage cumulate biomass

34、209.4836.3324.71117.3382.61366.1314.81269.0水分利用效率（kgmm-1ha-1）Water use efficiency 2.015.72.916.53.722.82.921.4多供水（mm）Water surplus355.3311.7309.8380.9拔节大口7.118.1JointingLarge bugle stageJul. 11-Agu. 1107耗水量（mm）Field water consumption74.476.984.380.692.478.976.071.2阶段生物量累积（kgha-1）Stage cumulate bioma

35、ss1728.22408.72580.03454.83178.14322.92599.53830.0水分利用效率（kgmm-1ha-1）Water use efficiency 23.231.330.642.834.454.834.253.8多供水（mm）Water surplus-26.7-32.2-46.8-40.7大口收获8.29.10Large bugle stageHarvestAgu. 1-Sep. 10101耗水量（mm）Field water consumption108.4184.9105.9176.9109.8192.5115.2187.9阶段生物量累积（kgha-1）St

36、age cumulate biomass5767.96184.36334.16561.66921.77470.06652.66969.4水分利用效率（kgmm-1ha-1）Water use efficiency 53.233.459.837.163.038.857.837.1多供水（mm）Water surplus-68.7-67.1-74.0-67.2全生育期Whole growthstage5.189.10May 18-Sep.10334耗水量（mm）Field water consumption285.1315.2300.4325.1305.7331.2300.4318.5全生育期生物

37、量累积（kgha-1）Whole stage cumulate biomass7705.59429.39238.811133.710482.313159.09566.912068.4水分利用效率（kgmm-1ha-1）Water use efficiency 27.029.930.834.234.339.731.837.9多供水（mm）Water surplus-33.7-37.0-52.6-60.5表6显示，在玉米的生长期内地膜的保水作用愈往前效果愈好。从播种到拔节（5月18日至7月10日），膜地玉米比裸地少耗水42.649.9 mm，水分利用效率5.617.67倍于裸地，相当于比裸地多供水

38、309.8380.9 mm，地膜的保水和增产效果，使其在此阶段对水分利用效率的影响表现出比增产更大的优势。从拔节到大喇叭口期（7月11日至8月1日），玉米膜地与裸地的耗水量基本相当或略低，但膜地水分利用效率的优势依然。覆膜改变了当地玉米田的耗水规律，裸地玉米生长前期（5月18日至7月10日）的耗水强度1.631.92倍于膜地，此时裸地土面水分蒸发是玉米田大量耗水的主要原因；而膜地玉米在生育后期（8月2日至9月10日）耗水强度最大，1.631.71倍于裸地，因地膜之作用，玉米在生育前期生物量迅速增加，庞大的叶面蒸腾造成玉米在此阶段比裸地多耗水70.982.7 mm，水分利用效率急剧降低，土壤水分

39、过度消耗，出现“奢侈耗水”现象。从玉米全生育期来看，玉米膜地比裸地多耗水18.930.1 mm，但水分利用效率提高了10.7%19.0%，相当于多供水33.760.5 mm。施氮对饲用玉米不同生育阶段耗水效果的影响 从氮素对饲用玉米水分利用效果来看，无论覆膜与否，施氮对玉米田间耗水量的影响不大（表6），由于氮素改变了玉米生物产量累积的效果，其更明显的改变了玉米各生育期的水分利用效率，表现出水分利用效率随氮素用量提高先上升后下降的变化趋势，因此适当施氮，不仅增产，而且可有效地提高水分利用效率。3 讨论地膜覆盖实现了高寒半干旱区土壤增温、保水、矿化养分等多种正效应的互作与耦合，使玉米克服了生长前期

40、较长时间内的低温、干旱等自然条件的限制，促进了玉米生物产量的迅速积累，由此造成膜地玉米生长后期的“奢侈耗水”，这与当地草甸栗钙土种植萝卜耗水的时序特征不同22。研究表明，裸地玉米全生育期平均田间耗水量占同期降水的89.1%，较播种前土壤含水量增加，玉米收获后土壤水分的秋蓄春供的思路与技术措施有待突破。在高寒干旱的农牧交错地区，作物高产的关键原因是水热节律与农业生物节律的相互协调，玉米品种白马牙为常规品种，具有植株高、叶面积大、生育期长等特点，初霜到来收获时尚在抽雄，与籽粒玉米相比，对水热条件要求不严格，在生长季节内的任何时间，其都能够最大限度的利用当地的生态资源生产生物量，生物产量远高于其它早

41、熟玉米品种，故饲用玉米品种的合理选择也是区域获得较高饲草产量的重要原因，这与任继周23关于在高寒山区发展营养体农业的观点相一致。本研究表明，合理施用氮肥，可实现饲用玉米生物产量与营养品质的协同增长，且随施氮量的增加营养成分含量的增加的速度快于产量。对于产量，施氮量300 kgha-1，较200 kgha-1已下降，出现了氮素的“奢侈吸收”现象，而这种“奢侈耗氮”却显著提高了玉米植株粗蛋白、粗脂肪等高能营养物质含量和产量，这对于迅速提高玉米的饲用营养品质具有极为重要的现实意义。在寒旱的华北农牧交错区，提高饲草产量、解决畜牧业草料问题是种植饲用玉米的基本目的。本试验玉米的氮素表观利用率裸地为38.

42、9%57.5%，膜地为51.4%75.5%，明显高于Johnson等24.的小麦氮素表观利用率34%49%的研究结果。与种植目的配套的“种植密度（100 000 株/ha）高且早播晚收”的栽培措施，提高了玉米对土壤氮素的吸收量，正是这一原因，华北农牧交错区种植饲用玉米具有了比该文献中小麦更高的利用氮素的能力。Johnson等25同时认为，只有无机氮的供应超过植物的需求时，才会发生氮的损失。在本试验条件下，裸地在施氮量超过200 kgha-1、膜地不少于300 kgha-1时，出现了土壤速效氮的累积，此时可能发生氮素淋失或挥发的危险，而这两个值正是兼顾玉米产量、品质与肥效的最适值。研究还表明，覆

43、膜和施氮也提高了饲用玉米粗纤维含量，一般认为这可能降低饲用玉米的可消化率26,27。张吉旺14、王永军28和邰书静29等人在研究籽粒饲用玉米后，认为合适的施氮时期和用量不但可以有效降低全株粗纤维的含量，还可显著提高粗蛋白和粗脂肪的含量和生物产量。张吉旺13和Jorge A. Cusicanqui研究结果表明调控玉米种植密度也能得到上述结果30，但张吉旺同时认为种植密度对全株玉米饲用营养品质的影响，主要是由于籽粒在全株干物质所占比重的变化引起的13，但在高寒干旱华北农牧交错区，晚熟饲用玉米初霜到来收获时尚在抽雄，故通过覆膜配以合理的氮素时序运筹和调控种植密度的方法对降低植株粗纤维含量、增加产量和

44、提高品质的效果需进一步研究。畜牧研究人员发现，饲料中粗纤维的适当增加可以增加奶牛的产奶量和降低发病率、可以促进仔猪消化系统的发育，并能减少其它家畜的异常行为，尤其是对于一些反刍动物，粗纤维更具有重要意义3133，因此饲用玉米植株粗纤维含量的促控，以及针对某个畜种对饲用玉米粗纤维进行特异性调控的技术措施有待进一步研究。4 结论华北农牧交错区的草甸栗钙土农田饲用玉米采用地膜覆盖可使干物质增产23.8%，且显著地促进了玉米对氮素的吸收，提高了氮素的表观利用率与产投比，玉米植株粗蛋白和粗脂肪等高能物质的含量增加，有效地改善了其饲用营养品质。覆膜具有显著减少玉米生育前期的土壤水分蒸发，起到保水稳墒之作用

45、，由此改变了当地玉米田的耗水规律，“前保后供”的土体水分调节作用导致了玉米生长后期的蒸腾作用的“奢侈耗水”，全生育期田间耗水量多于裸地，但水分利用效率提高了10%以上。施氮使饲用玉米的生物产量与饲用营养品质协同增长，且营养成分的增幅（含量和产量）成倍于生物产量的增幅，施氮在提高饲用玉米生物产量36.1%39.5%的情况下，植株中粗蛋白、粗脂肪的含量分别提高了109%和145%，产量提高了160%和210%，华北农牧交错区饲用玉米合理施用氮肥是大幅提高其产量和品质的有效方法。研究表明，裸地施氮约200 kgha-1，膜地不超过300 kgha-1能兼顾饲草的高产与优质，又能维持土壤速效氮的平衡。

46、饲用玉米覆膜和施氮是华北高寒区发展高产优质节水饲草，缓解草畜矛盾，促进区域生态恢复和经济发展的有效技术措施。References1张立峰. 高寒半干旱区旱地农业科技进步与展望. 见: 刘树庆, 刘玉华, 张立峰. 高寒半干旱区农牧业持续发展理论与实践. 北京: 气象出版社, 2001: 1-15.Zhang L F. Agricultural science and technology progress and forward in cold-semiarid areas. In: Liu S Q, Liu Y H, Zhang L F. Sustainable Development Th

47、eories and Practices of Agriculture and Animal Husbandry in Cool-semiarid Areas. Beijing: China Meteorological Press, 2001: 1-15. (in Chinese)2imi D, Presterl T, Seitz G. Comparing methods for integrating exotic germplasm into european forage maize breeding programs. Crop Science, 2003, 43(11-12): 1

48、952-1959.3Xe X, Hau M B, Gullo-Meagher M, Smith R L. Improvement of forage quality by downregulation of maize O-Methyltransferase. Crop Science, 2003, 43(11-12): 2240-2251.4Lbberstedt T, Melchinger A E, Fhr S, Klein D, Dally A, Westhoff P. QTL mapping in testcrosses of flint lines of maize: III. Com

49、parison across populations for forage traits. Crop Science, 1998, 38(9-10): 1278-1289.5Argillier O, Mchin V, Barrire Y. Inbred line evaluation and breeding for digestibility-related traits in forage maize. Crop Science, 2000, 40(11-12): 1596-1600.6张 旭, 郝学景, 赵 明, 张永江, 李连禄, 王美云. 高寒地区饲用玉米双穗发育的同步性研究. 作物

50、学报, 2004, 30: 388-392.Zhang X, Hao X J, Zhao M, Zhang Y J, Li L L, Wang M Y. Synchrony of double ear development of forage maize in cold upland. Acta Agronomica Sinica, 2004, 30: 388-392. (in Chinese)7马国胜, 薛吉全, 路海东, 任建宏. 不同类型饲用玉米群体光合生理特性的研究. 西北植物学报, 2005, 25: 536-540.Ma G S, Xue J Q, Lu H D, Ren J H

51、. Photosynthetic and physiological characteristics of the populations of different types of silage maize. Acta Botanica Boreali-Occiedentalia Sinica, 2005, 25: 536-540. (in Chinese)8刘克礼, 高聚林, 吕淑果, 崔文芳, 李 伟, 刘 文, 宋瑞勇. 不同类型玉米饲用栽培物质生产特性研究. 玉米科学, 2004, 12(专刊): 41-44, 53.Liu K L, Gao J L, L S G, Cui W F,

52、 Li W, Liu W, Song R Y. Studies on characteristics of silage production of different types maize. Journal of Maize Sciences, 2004, 12(Suppl.): 41-44, 53. (in Chinese)9张和平, 胡江林, 徐咸贵. 张掖地区饲用玉米引种报告. 甘肃农业大学学报, 2002, 37(2): 209-212.Zhang H P, Hu J L，Xu X G. Introduction of feed corn in Zhangye. Journal o

53、f Gansu Agricultural University, 2002, 37(2): 209-212. (in Chinese)10张新跃, 何丕阳, 何光武, 吴立伦, 刘开全. “饲用玉米黑麦草”草地农业系统的研究饲用玉米的品种比较与生产性能. 草业学报, 2001,10(2): 33-38.Zhang X Y, He P Y, He G W, Wu L L, Liu K Q. Studies on the “cornalian ryegrass system” I. Comparison of corn varieties and their productivity. Acta

54、Prataculturae Sinica, 2001,10(2): 33-38. (in Chinese)11张吉旺, 胡昌浩, 王空军, 董树亭, 刘 鹏. 青饲玉米品种的比较研究. 玉米科学, 2004,12(1): 8-9.Zhang J W, Hu C H, Wang K J, Dong S T, Liu P. Making a comparison among varieties of green forage maize. Journal of Maize Sciences, 2004, 12(1): 8-9. (in Chinese)12张吉旺, 胡昌浩, 王空军, 董树亭, 刘

55、 鹏. 不同类型玉米品种饲用营养价值比较. 作物学报, 2003, 29: 951-954. Zhang J W, Hu C H, Wang K J, Dong S T, Liu P. Forage nutritive value of different type maize cultivars. Acta Agronomic Sinica, 2003, 29: 951-954. (in Chinese)13张吉旺, 胡昌浩, 王空军, 董树亭, 刘 鹏. 种植密度对全株玉米饲用营养价值的影响. 中国农业科学, 2005, 38: 1126-1131.Zhang J W, Hu C H, Wang K J, Dong