陇东南部林缘山区青贮玉米品种筛选及其高效栽培研究

Selection of optimal varieties of silage maize and methods for cultivation in mountainous forest-margin areas of southeast Gansu Province

摘要

为筛选出适宜陇东南部林缘山区栽培的青贮玉米品种，并确定其合理的栽培方式，本试验先以5份青贮玉米品种为研究对象，通过田间试验比较了不同品种在该地区的生产性能和营养成分含量，并采用灰色关联度分析法进行综合评价发现：铁研53表现最好，可作为主推品种。再以优势品种铁研53为材料，分别探究了不同施氮量（0、70、140、210 和280 kg N·hm^-2）和不同种植密度（60000、67500、75000、82500和90000株·hm^-2）对铁研53产量和品质的影响。结果表明：铁研53产量在施氮210 kg N·hm^-2 时达到最大，为38.80 t·hm^-2，施氮280 kg N·hm^-2时产量并未随施氮量的增加而显著增加，但其营养品质在施氮280 kg N·hm^-2时最好。铁研53随密度的增加产量增加，在密度为90000株·hm^-2时产量最高；虽然种植密度为75000株·hm^-2时粗蛋白含量达到最高，但粗蛋白产量在种植密度为90000株·hm^-2时达到最高。为兼顾产量和利润，本研究通过拟合施氮量与产量和经济效益的关系，初步推荐该地区铁研53的适宜施氮量为280.74 kg N·hm^-2。另外，综合考虑产量和品质，推荐铁研53种植密度为90000 株·hm^-2。

Abstract

The aims of this study were to screen cultivars of silage maize （Zea mays） to identify those suitable for cultivation in forest-margin mountainous areas of southeast Gansu， and to determine the most appropriate cultivation methods. A field experiment was conducted with five varieties of silage maize， and their yields and nutrient contents were determined. A grey correlation analysis was conducted to rank the five varieties from most to least suitable on the basis of their attributes. Overall， the variety Tie Yan 53 performed the best， and could serve as the main variety for cultivation in southeast Gansu. The impact of different nitrogen application rates （0， 70， 140， 210， and 280 kg N·ha^-1） and different planting densities （60000， 67500， 75000， 82500 and 90000 plants·ha^-1） on the yields and quality of Tie Yan 53 was determined. The results showed that the maximum yield of Tie Yan 53 （38.80 t·ha^-1） was obtained with 210 kg N·ha^-1. Increasing the N application rate to 280 kg N·ha^-1 did not increase the yield， but resulted in the best nutrient status. The yield of Tie Yan 53 increased with increasing planting density， with the maximum yield achieved at 90000 plants·ha^-1. The crude protein content was highest at a planting density of 75000 plants·ha^-1， and the crude protein yield was highest at a planting density of 90000 plants·ha^-1. Considering the balance between N application， yield， and economic benefits， 280.74 kg N·ha^-1 is recommended as the appropriate N application rate for Tie Yan 53 in this area. To achieve the best yield and quality， the recommended planting density is 90000 plants·ha^-1.

Graphical abstract

关键词

青贮玉米 / 产量 / 品质 / 灰色关联度分析法 / 种植密度 / 施氮量

Key words

silage maize / yield / quality / grey correlation analysis / planting density / nitrogen application rate

青贮玉米（Zea mays）因能量和蛋白质含量高且具有良好的青贮特性而成为世界范围内广泛使用的动物饲料^［1］。自2015年我国实施“粮改饲”政策以来^［2］，青贮玉米在全国范围内获得大力发展和种植。饲用玉米的播种面积在2020年已占全国农作物总播种面积的16.7%^［3］，其生产区域重心呈现“先东北后西北、西南”的演变趋势^［4］。但是，当前我国青贮玉米发展仍然存在种植面积有限、良种化程度低且品种推广不足、科技支撑不足等问题^［5］，严重威胁着国家饲料粮供给安全^［3］。为此，在畜牧业集中地区增加全株青贮玉米种植面积，加快青贮玉米新品种产业化，优化栽培模式，增加科技投入以提升青贮玉米产量和品质，是保障国家饲料供给安全的基本对策^［3］。

青贮玉米的产量和品质受诸多因素的影响^［6-7］，但取决于优良的品种和适宜的栽培模式^［8］，其中最重要的两个影响因素是施氮量和种植密度^［8］。近年来，我国青贮玉米研究的热点是品种选育、营养价值、用途、经济效益及如何提高产量和品质，以及栽培方式等对青贮玉米产量的影响机制^［9］。基于对青贮玉米生产性能和营养价值的比较研究，学者们开展了大量旨在提高青贮玉米产量和品质的研究，首先是青贮玉米品种的筛选和评价，其次是探索不同青贮玉米品种适宜的栽培模式。在青贮玉米品种的筛选和评价方面，已有学者在我国青贮玉米主要种植区东北^［10］、华北^［11］、西北^［12］、西南^［13］等地开展了相关研究，采用主成分分析^［13-14］、灰色关联度综合分析^{［12，15-16］}、模糊隶属函数分析^［10］等方法，筛选出了一批适合当地气候与生态条件的优质新品种^［5］。在探索不同青贮玉米品种适宜的栽培模式方面，已有学者从施氮量^［17］、种植密度^［18］、水氮互作^［19］、种植模式^［20］、生长期/播期^［21］、灌溉模式^［22］、绿肥替代^［23-26］、间作^［27］、套种^［28］等不同的方向开展了较为丰富的研究，促进了我国青贮玉米产量和品质的提升^［29］。

陇东南部林缘山区属于典型的农林牧结合地带，是甘肃重要的草食畜牧业发展区。鼓励发展青贮玉米等优质饲草饲料，大力发展现代农牧业是该地区精准扶贫和实施乡村振兴的主要抓手。但是，该地区耕地资源紧缺、生态环境保护压力大^［30］。伴随近年来畜牧业的发展壮大，该区域草畜矛盾突出^［30］，建植人工草地是促进当地草地畜牧业可持续发展的必然选择^［31］。当前，已有路婉茹等^［32］在该地区开展了不同青贮玉米品种的筛选，认为适合在清水地区推广种植的青贮玉米品种有铁研53、SN211、丰贮1号等。然而，截至目前，该地区兼顾青贮玉米产量与品质的高效栽培方式和技术研究尚未见报道，迫切需要研究最适宜的种植密度和施氮量。鉴于此，本研究首先筛选出最适合清水地区推广种植的青贮玉米品种，然后研究该品种最适宜的种植密度和氮肥用量，旨在确定最佳种植模式，以期为陇东南部林缘山区青贮玉米高效栽培和推广提供理论依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地点

试验于2022-2023年在甘肃开放大学乡村振兴帮扶村开展，位于甘肃省清水县山门镇白杨树村（N：34°36′26.18″，E：106°17′49.27″），地处小陇山林区，属温带半湿润气候。年平均气温10 ℃，无霜期160 d，年平均生长期258 d，年平均日照时数1985 h，年降水量620 mm，主要集中在7-10月^［30］。土壤为栗钙土，试验区0~60 cm土层土壤基本理化性状如表1所示。

1.2 试验设计

1.2.1 适宜品种筛选

通过前期文献调研，初步确定了5个青贮玉米品种，并于2022年进行田间筛选试验。供试品种为北农青贮208、京科青贮932、豫青贮23、文玉3号、铁研53（表2）。采用随机区组试验设计，每个品种均设3个重复，小区面积为24 m²（4 m×6 m）。种植密度75000株·hm^-2，行距50 cm，株距26.7 cm。采用穴播种植，每穴2粒种子，播种深度为3~5 cm。参照当地农户习惯施肥方式（撒施有机肥牛粪），约为15000 kg·hm^-2，以减少因土壤肥力不足引起的试验误差。试验期间不进行灌溉，完全依靠天然降水。病虫害防治等管理措施同当地农民习惯保持一致。

1.2.2 施氮量对铁研53产量和品质的影响

试验以筛选出的优势品种铁研53为材料，采用随机区组试验设计，于2023年开展施肥试验。共设置5个施氮水平：0、70、140、210、280 kg N·hm^-2，分别用N₀、N₇₀、N₁₄₀、N₂₁₀、N₂₈₀表示。每个处理3次重复，小区面积为24 m²（4 m×6 m），播种密度为75000株·hm^-2。各处理磷肥（P₂O₅）用量为100 kg·hm^-2，钾肥（K₂O）用量为120 kg·hm^-2。所用氮、磷和钾肥分别采用尿素（含N 46%）、过磷酸钙（含P₂O₅ 16%）和硫酸钾（含K₂O 51%）。田间管理同1.2.1。

1.2.3 种植密度对铁研53产量和品质的影响

于2023年以铁研53为试验材料，采用随机区组试验设计。共设5个密度水平：60000、67500、75000、82500、90000株·hm^-2，分别用D₆、D_6.75、D_7.5、D_8.25、D₉表示。每个处理3次重复，小区面积为24 m²（4 m×6 m）。各处理磷肥（P₂O₅）用量为100 kg·hm^-2，钾肥（K₂O）用量为120 kg·hm^-2，氮肥（N）用量为280 kg·hm^-2。田间管理同1.2.1。所用肥料同1.2.2。

1.3 测定指标及方法

1.3.1 干物质积累量

在青贮玉米乳熟后期至蜡熟前期进行收获，每小区随机选取5株，全株刈割后带回实验室立即进行茎、叶和穗的分离。用烘箱在105 ℃下杀青30 min，然后在75 ℃下烘干至恒重，分别测定青贮玉米不同部位干物质重量和全株干鲜比。并用全区收获、称重的方式实测小区鲜生物量，测定含水量后用小区面积折算hm²干草产量。

1.3.2 农艺性状测量

每小区挂牌10株，分别用直尺和游标卡尺测量玉米株高和茎粗。在茎、叶和穗分离后立即采用精度为0.1 cm卷尺测量玉米全部展开叶的叶长和最宽处的叶宽，分别取其平均值。

1.3.3 营养品质测定

将烘干至恒重的样品进行粉碎，然后装入自封袋带回实验室待测。粗灰分含量按照GB/T 6438-2007^［33］进行测定；粗蛋白（crude protein，CP）含量按照 GB/T 6432-2018^［34］进行测定；粗蛋白产量（t·hm^-2）=粗蛋白含量×干草产量；中性洗涤纤维含量按照GB/T 20806-2022^［35］进行测定；酸性洗涤纤维含量按照NY/T 1459-2007^［36］进行测定；淀粉含量参照GB/T 20194-2018^［37］进行测定。

1.4 综合评价

采用灰色关联度分析法^［15］，选取各参试品种12个主要性状指标的最优值构成参考数列，对各项指标进行综合评价，计算方法如下：

{\mathrm{\epsilon }}_i(k)=\frac{\mathrm{m}\mathrm{i}{\mathrm{n}}_i\mathrm{m}\mathrm{i}{\mathrm{n}}_k\left|X_{\mathrm{0}}(k)\right.-\left.X_i(k)\right|+\mathrm{\rho }\mathrm{m}\mathrm{a}{\mathrm{x}}_i\mathrm{m}\mathrm{a}{\mathrm{x}}_k\left|X_{\mathrm{0}}(k)\right.-\left.X_i(k)\right|}{\left|X_{\mathrm{0}}(k)\right.-\left.X_i(k)\right|+\mathrm{\rho }\mathrm{m}\mathrm{a}{\mathrm{x}}_i\mathrm{m}\mathrm{a}{\mathrm{x}}_k\left|X_{\mathrm{0}}(k)\right.-\left.X_i(k)\right|}

{\gamma }_i=\frac{\mathrm{1}}{n}{\displaystyle \sum _{k=\mathrm{1}}^n}{\epsilon }_i(k)

\mathrm{\omega }(k)=\frac{{\gamma }_i}{\sum {\gamma }_i}

{\gamma }_i\text{'}={\displaystyle \sum _{k=\mathrm{1}}^n}{\epsilon }_i(k)\omega (k)

式中：{\mathrm{\epsilon }}_i(k)为关联系数；\left|X_{\mathrm{0}}(k)\right.-\left.X_i(k)\right|代表X_{\mathrm{0}}(k)数列与X_i(k)数列在k点的绝对值差；\mathrm{m}\mathrm{i}{\mathrm{n}}_i\mathrm{m}\mathrm{i}{\mathrm{n}}_k\left|X_{\mathrm{0}}(k)\right.-\left.X_i(k)\right| 为二级最小差；\mathrm{m}\mathrm{a}{\mathrm{x}}_i\mathrm{m}\mathrm{a}{\mathrm{x}}_k\left|X_{\mathrm{0}}(k)\right.-\left.X_i(k)\right|为二级最大差；\mathrm{\rho }为分辨系数，取0.5；{\gamma }_i为等权关联度；{\gamma }_i\text{'}为加权关联度；\mathrm{\omega }(k)为权重系数；n为样本数。

1.5 数据统计与分析

采用 Excel 2021对数据进行标准化处理和灰色关联度分析。用SPSS 26软件进行数据统计分析，用单因素方差分析（ANOVA）进行检验，并用Duncan法进行多重比较（α=0.05）。使用R 4.2.1制作聚类图，用Origin 2021进行拟合分析并作图。

2 结果与分析

2.1 不同青贮玉米品种性状指标比较

试验结果表明：在农艺性状方面，参试品种中株高最高的是北农青贮208，为324.04 cm，显著高于京科青贮932、铁研53和文玉3号（P<0.05，表3）。参试品种中铁研53和北农青贮208的茎粗显著高于其他品种（P<0.05），分别为32.52和30.85 mm。铁研53叶长最长，为77.33 cm，显著高于京科青贮932和文玉3号（P<0.05）。且铁研53叶宽显著宽于其他品种（P<0.05），为11.75 cm。在生产性能方面，铁研53鲜草产量最高，为113.23 t·hm^-2，显著高于京科青贮932，文玉3号和豫青贮23（P<0.05）。干草产量最高的是文玉3号，为29.21 t·hm^-2，显著高于京科青贮932和豫青贮23（P<0.05）。参试品种中文玉3号的干鲜比为0.35，显著高于其他品种（P<0.05）。在营养品质方面，粗蛋白、粗蛋白产量、淀粉和中性洗涤纤维在各品种间无显著差异（P>0.05）。京科青贮932的酸性洗涤纤维为24.49%，显著低于文玉3号和豫青贮23（P<0.05），但与北农青贮208和铁研53无显著差异。

利用R软件对5个青贮玉米品种的株高、茎粗、叶长、叶宽、鲜草产量、干草产量、干鲜比、粗蛋白、粗蛋白产量、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、淀粉和粗灰分共13个主要性状进行热图分析，用颜色变化直观地将数据值的大小表示出来，通过颜色的深浅及相似程度来反映数据的相似性和差异性（图1）。通过欧氏距离法拟合聚类分析，将参试青贮玉米主要分为4个类群（图1），即：第Ⅰ类包括北农青贮208和豫青贮23，表现为株高和叶长生长指标好，粗灰分含量高，但干鲜比低。第Ⅱ类品种铁研53被单独归为一类，表现为株高、茎粗、叶长、叶宽、干草产量和鲜草产量等生长指标好，淀粉和粗蛋白含量高且纤维含量低。第Ⅲ类为文玉3号，表现为淀粉、粗灰分和中、酸性洗涤纤维含量高。第Ⅳ类为京科青贮932，表现为淀粉含量和粗灰分含量高，中、酸性洗涤纤维含量低。

2.2 不同青贮玉米品种主要性状灰色关联度分析

本研究采用灰色关联度分析法对5个青贮玉米品种12个指标进行综合评价（粗蛋白产量是由粗蛋白含量和产量计算得出的结果，不再作为综合评价的参数）。根据表3的数据和1.4中的计算公式得出各指标的权重系数如下：ω_株高=0.0907，ω_茎粗=0.0802，ω_叶长=0.0886，ω_叶宽=0.0794，ω_鲜草产量=0.0702，ω_干草产量=0.0701，ω_干鲜比=0.0779，ω_粗蛋白=0.0885，ω_{中性洗涤纤维}=0.1063，ω_{酸性洗涤纤维}=0.0709，ω_淀粉=0.0894，ω_粗灰分=0.0879。以等权关联度和加权关联度对5个不同青贮玉米品种进行灰色关联度分析发现（图2），铁研53在陇东南部林缘山区的生产性能及综合表现最好，京科青贮932表现最差。

2.3 不同施氮处理对优势品种铁研53产量和品质的影响

从表4可看出，在干物质产量方面，随着施氮量的增加，铁研53的总干重呈先增加后降低的规律。其中N₂₁₀处理的总干重为38.80 t·hm^-2，比N₀和N₇₀处理分别显著高了57.2%和29.6%（P<0.05）。铁研53的茎干重也随施氮量的增加表现为先增加后降低的趋势，且在N₂₁₀处理下最高，达到16.20 t·hm^-2，显著高于N₀和N₇₀处理（P<0.05）。不同施氮量对铁研53叶干重无显著影响。N₂₁₀和N₂₈₀处理的穗干重显著高于N₀处理（P<0.05）。在营养品质方面，施氮对铁研53的粗灰分和淀粉含量无显著影响。施氮显著提高了铁研53的粗脂肪和粗蛋白含量。其中N₁₄₀、N₂₁₀和N₂₈₀处理的粗脂肪含量达到1.58%、1.66%和1.70%，显著高于N₀处理（1.23%）；N₂₈₀处理下粗蛋白含量达到最高，为7.15%，显著高于N₀、N₇₀和N₁₄₀处理（P<0.05）。N₂₁₀和N₂₈₀处理下粗蛋白产量显著高于其他处理（P<0.05）。施氮降低了铁研53的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量，且N₂₁₀和N₂₈₀处理的中性洗涤纤维含量显著低于N₀处理，N₂₈₀处理的酸性洗涤纤维含量显著低于N₀和N₇₀处理（P<0.05）。

2.4 优势品种铁研53最佳施氮量确定

为进一步确定铁研53的最佳施氮量，本研究对其干物质产量与施氮量进行了回归拟合，拟合方程为： y=-0.153x²+89.287x+24392.089，由此可以看出（图3），以产量最大化为生产目标时，最佳施氮量为291.73 kg N·hm^-2，该施氮量下最大产量为37.42 t·hm^-2。当然，在确定最佳施氮量时，还应考虑生产中的投入成本以实现经济效益最大化。因此，在仅考虑氮肥购买支出的情况下，可以通过以下公式计算青贮玉米的经济效益：

\mathrm{经济}\mathrm{效益}(\mathrm{C}\mathrm{N}\mathrm{Y}·\mathrm{h}{\mathrm{m}}^{-\mathrm{2}})=\mathrm{a}\times Y\times \mathrm{3.96}-\mathrm{b}\times N_{\mathrm{r}\mathrm{a}\mathrm{t}\mathrm{e}\mathrm{s}}

式中：a为全株青贮玉米价格（元·t^-1）；Y为干物质产量（t·hm^-2）；3.96为鲜干比；b为氮肥价格（元·kg^-1）；N_rates为氮肥施用量（kg·hm^-2）。全株青贮玉米价格参照清水县2023年收购均价380元·t^-1（数据来源：https：//mp.weixin.qq.com/s/IWm_o8hE7LLw4p9y_4MEEw）。纯氮肥价格参照甘肃省2023年12月均价5.78元·kg^-1（即尿素2.66元·kg^-1，数据来源：https：//fzgg.gansu.gov.cn/fzgg/c106231/202401/173834323.shtml）。

由经济效益与施氮量之间的回归方程可知，实现最大经济效益时的施氮量为280.74 kg N·hm^-2，在该施氮量下，当地农民可以获得的最大经济收益为54753.86元·hm^-2。

2.5 不同种植密度对优势品种铁研53产量和品质的影响

在D₉处理下铁研53的茎干重最高，达14.00 t·hm^-2，且显著高于D₆和D_7.5处理（P<0.05，表5）。叶干重在D₉处理下达到最高，显著高于D_7.5处理（P<0.05）。D₉处理的穗干重显著高于D_6.75处理（P<0.05）。总干重随种植密度的增加呈增加趋势，D₉处理的总干重为40.80 t·hm^-2，比D₆和D_6.75处理分别显著高了38%和37%。不同种植密度对铁研53粗灰分、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量均无显著影响。随着种植密度的增加，铁研53粗脂肪和粗蛋白含量表现为先增加后降低。其粗脂肪含量在D_8.25处理下达到最高，为2.08%，显著高于D₆处理（P<0.05）。粗蛋白含量在D_7.5处理下达到最高（5.73%），显著高于D₆、D_6.75和D₉处理（P<0.05）。粗蛋白产量在D₉处理下达到最高，显著高于D₆、D_6.75和D_8.25处理（P<0.05）。在D_8.25处理下铁研53淀粉含量最高，达到17.13%，显著高于D₆和D_7.5处理（P<0.05）。

3 讨论

青贮玉米是目前畜牧业中最为重要的饲料之一，不同品种之间的生长特性、产量和营养品质差异较大^［38］。另外，青贮玉米的生长特性受环境因素的影响较大，相同品种在不同地区的生长表现也不同。青贮玉米产量往往是评价其生产性能的重要指标，而株高、茎粗、叶长、叶宽和干鲜比等是影响青贮玉米产量的主要因素。本研究中，铁研53鲜草产量最高，为113.23 t·hm^-2，但其干草产量为26.59 t·hm^-2，仅次于文玉3号（29.21 t·hm^-2），这与收获时期铁研53较高的干鲜比和含水量有关^［15］。另外，铁研53的叶长、叶宽表现好于其他品种，这表明铁研53有更高的叶干重。一般来说，叶干重越高，适口性越好。营养品质也是筛选优质品种的关键因素。好的品种应该具有高的粗蛋白含量和较低的纤维含量。在本研究中，粗蛋白和中性洗涤纤维含量在各品种间无显著差异，但京科青贮932的酸性洗涤纤维含量显著低于文玉3号和豫青贮23。优质的青贮玉米也具有高的淀粉含量，虽然各品种间淀粉含量无显著差异，但铁研53淀粉含量高于其他品种。整体来说，该试验的5个供试品种在其生长特性、产量和营养品质方面表现的优劣性并不一致。因此，本研究采用灰色关联度分析法对不同品种的多个因素进行综合评价。目前，该方法广泛应用于多种品种的引进和筛选^［39］。本研究以等权关联度和加权关联度对5个青贮玉米品种排序发现，铁研53排名第一，可作为陇东南部林缘山区优质品种推广种植。该结果与同期在清水县进行的其他青贮玉米品种筛选试验结果相吻合^［32］。

在农业生产中，施肥和种植密度是提高作物产量和品质的关键因素。因此，本研究以筛选出的优势品种铁研53为材料，分别探究了不同施氮量和种植密度对铁研53产量和品质的影响。近年来，大量研究探讨了施氮量对青贮玉米产量和品质的影响，旨在寻找最佳的施肥策略以优化生产^{［7-8，17，20，40-41］}。许多研究表明，施氮可以显著提高青贮玉米的干物质^［40］。也有研究发现，青贮玉米生物量随施氮量的增加而增加，但当施氮量超过一定水平时，其产量并无显著提高^［41］。本研究也得出相似结论，施氮210 kg N·hm^-2时产量为38.80 t·hm^-2，施氮280 kg N·hm^-2时产量并未随施氮量的增加而显著增加。但有研究在青海同样对铁研53进行施氮试验发现^［42］，各试验点的产量均随氮肥的增加而增加，整体呈正相关关系，本研究结果与其不一致。这可能是因为以上研究的试验地区较本研究的试验地区干旱，土壤肥力较低，其试验设置的最大施氮量未达到产量阈值。适宜的氮肥使用量不仅可以增加产量，还可以通过提高粗蛋白含量和降低粗纤维含量改善青贮玉米的营养品质^［43］。本研究发现，施氮280 kg N·hm^-2 时显著提高了粗蛋白和粗脂肪含量，降低了中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量，这与前人的研究结论一致。

然而，在生产实践中，除了兼顾青贮玉米的高产与优质表现，还需要考虑生产投入以确定最佳施氮量。目前，有研究指出，可以用农艺最佳施氮量和经济效益最佳施氮量来预测作物生产的最佳施氮量^［44］。农艺最佳施氮量是指即使提高施氮量也不会增加产量的最低施氮量。因此，本研究对施氮量与铁研53的干物质产量进行曲线拟合发现，理论上农业最佳施氮量为291.73 kg N·hm^-2。而经济效益最佳施氮量是指超过该施氮量，作物增产带来的经济收益无法覆盖肥料投入的成本^［45］。本研究对施氮量和经济效益拟合计算后的理论经济效益最佳施氮量为280.74 kg N·hm^-2。因此，为兼顾青贮玉米产量和利润，初步推荐陇东南部林缘山区铁研53的适宜施氮量为280.74 kg N·hm^-2，农民可以获得的最大经济收益为54753.86元·hm^-2。

选择合理的种植密度是青贮玉米高产和优质栽培的重要方式。研究发现，适当的密植可以增产^［46］。当播种密度增加时，单位面积的植株数量增加，产量也相应增加。也有研究表明，青贮玉米的产量随种植密度的增加先增加后减少^［47］。种植密度过大会导致单株玉米水肥条件供应不足，从而减产。本研究发现，铁研53随密度的增加产量增加，且在种植密度为90000株·hm^-2时产量最高，试验过程中未发现倒伏现象。其他研究发现，铁研53在种植密度为97500株·hm^-2 时株高和产量最高，超过该密度其株高和产量均随密度增加而降低^［8］。由此可见，铁研53耐密植，其设置的最大种植密度未达到最高产量阈值。另外，本研究品比试验中，5个品种所有密度设定为75000株·hm^-2，其下铁研53的干草产量为26.59 t·hm^-2，而在密度比较试验中，同样密度下铁研53的干草产量为29.79 t·hm^-2，这可能是受不同年限降水等气候因素影响，更重要的是因为品比试验施用了有机肥牛粪，而密度试验中施用了无机肥料氮肥，这是对施无机肥重要性的有力证明，同时说明该区域农牧民应该在青贮玉米种植中施用一定量的无机化肥以增加产量，而不仅仅是依赖于丰富的牛粪。这也为未来进一步开展青贮玉米有机肥与无机肥施用方式的研究提供了新的思路。青贮玉米的品质也会受种植密度的影响。有研究发现，种植密度对青贮玉米的粗蛋白和酸性洗涤纤维含量影响不显著^［48］。也有研究发现，随种植密度的增加，青贮玉米粗蛋白含量增加，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量降低；当种植密度达到阈值后，致使青贮玉米饲用品质降低^［49］。本研究中，种植密度对粗灰分、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量无显著影响。而粗脂肪和粗蛋白含量均随种植密度的增加先增加后降低。其中粗脂肪含量在种植密度为82500株·hm^-2时达到最高，粗蛋白含量在种植密度为75000株·hm^-2时达到最高，粗蛋白产量在种植密度为90000株·hm^-2时达到最高。综合来看，建议陇东南部林缘山区铁研53的种植密度为90000株·hm^-2。

4 结论

本试验通过5个青贮玉米品种在陇东南部林缘山区的种植表现，结合灰色关联度分析进行综合评价，结果表明：铁研53综合表现最好，适宜在陇东南部林缘山区种植。后续对铁研53分别进行不同施氮量和种植密度研究发现，铁研53的适宜施氮量为280.74 kg N·hm^-2，适宜种植密度为90000株·hm^-2。

参考文献

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基金资助

2022年度陇原青年创新创业人才（团队）项目“生态草牧业助推林缘山区高质量发展技术研究团队(2022LQTD21┫”)

2022年度陇原青年创新创业人才（团队）项目“生态草牧业助推林缘山区高质量发展技术研究团队(2022年度甘肃省高等学校创新基金项目“适宜天水林缘山区的青贮玉米品种筛选试验研究”┣2022A-299)

“不同施肥处理对陇东南部林缘区青贮玉米产量和品质的影响研究(2022B-390┫” 资助)