玉米是我国种植面积最大、种植占比最高的粮作物[1]。青贮玉米具有生长快、生物产量高、营养丰富、含糖量高、饲用效果高等优势[2-3]。近年来，我国畜牧业呈快速发展趋势，对各种优质饲料产品的需求量也在增大，但优质饲草料生产与畜牧业之间的供需关系严重影响畜牧业的发展[4-6]。青贮玉米的优势使其成为青贮饲料中的主力军[7]。目前，有关水肥耦合[8-10]、有机肥[11]、种植方式[12-13]、种植密度[14]、灌水方式[13]等对青贮玉米生长及产量方面的研究居多。地膜覆盖对青贮玉米的生长动态及产量影响的研究不多。西北地区农业用水效率远低于其他地区。因此，探明西北地区不同材料覆盖下青贮玉米生长动态、产量的变化，可为西北地区青贮玉米高质量种植发展提供参考。1材料与方法1.1试验地概况试验于2021年4月25日至9月10日在甘肃省中部东经永登县进行。永登县试验点位于中川镇廖家槽村，102°36'~103°45'，北纬36°12'~37°07'，海拔1 910 m。该地区属大陆性气候，年平均气温5.9 ℃，年均降温水量290 mm，年日照时数2 659 h，平均无霜期121 d。试验区土壤容重1.37 g/cm3，田间持水量为22.3%，pH值8.4。1.2试验材料试验以甘肃省农业科学研究院提供的玉米品种“陇青贮1号”为研究作物对象。以普通白色PE地膜（M1）、黑色地布（M2）、生物可降解地膜（M3）、液态地膜（M4）为供试地膜。1.3试验设计试验采用大田单因素设计。采用畦灌进行充分灌溉（土壤含水量为田间持水率的75%~95%），设置4种覆盖模式，分别为覆普通白色地膜（M1）、覆黑色地布（M2）、覆生物降解膜（M3）、覆液态地膜（M4）。每个处理3次重复，共12个小区。灌水定额均为55 m3/667 m2。当小区实测土壤含水率达到试验设计值下限时灌水，灌水后土壤含水量达到95%的田间持水率。整个生育期划分为拔节期、抽穗期、灌浆期、成熟期。玉米种植时行距35 cm、株距15 cm，深度4~5 cm，土壤含水量60%左右。4月25日进行人工种植，整地时施加基肥1次。9月10日采收，其间补苗2次，追加肥料2次。1.4测定指标及方法1.4.1生长性状株高、茎粗、叶面积、株高采用钢卷尺测量，茎粗采用游标卡尺测量。每小区随机取3株，在各生育期对玉米株高、茎粗分别进行测量，取均值。每次各小区随机采集植株样品3株，用钢卷尺测量玉米植株。玉米单叶叶面积计算使用长宽系数法，经验系数为0.75。单株叶面积采用叶面积简易方法测定[15]。株高生长速率=(生育期株高-前一生育期株高)/生育期间隔天数(1)1.4.2产量在籽粒乳线位置1/2时，从每个小区收获的植株中，随机选取40株，测量鲜重。随机抽取5株，称取全株各器官茎、叶、果穗（不带苞叶）、籽粒鲜重，105 ℃烘30 min，置80 ℃烘至恒重，换算成青贮玉米单位面积鲜草产量和干草产量，测定籽粒含水率、全株含水率、全株干物质含量、果穗鲜质量、果穗率[16]、花后干物质积累量[17]。1.5数据统计与分析采用Excel 2010软件对试验数据进行统计，SPSS 26软件进行单因素方差分析，Duncan's法进行多重比较，Origin 2021软件进行绘图。结果以“平均值±标准误”表示，P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1不同覆盖材料对青贮玉米生长性状的影响2.1.1不同覆盖材料对青贮玉米株高的影响（见表1）由表1可知，各处理苗期的株高表现为M1M3M2M4。从拔节期到抽穗期M1、M2、M3、M4处理的株高生长速率分别为5.22、5.30、4.94、2.53 cm/d；从抽穗期到灌浆期各处理株高生长速率分别为0.71、1.07、1.35、4.51 cm/d；从灌浆到成熟各处理株高生长速率分别0.79、0.30、-0.35、-0.11 cm/d。在整个生育期，株高生长速率随着生育期的推进呈现出先快后慢的趋势，株高生长整体趋势逐步增高。M1、M2在成熟期株高最高、M3次之、M4最低；M2、M3处理下的株高长势与M1在各生育期的变化规律一致；M4处理的株高从拔节期到灌浆期的增长速率与M1、M2、M3相比呈现出先慢后快的趋势，从灌浆到成熟各处理株高均有不同程度的减小。M1、M2、M4处理的苗期株高之间有显著差异（P0.05），但M3显著低于M4（P0.05）。拔节期各地膜对株高的增长均有显著影响（P0.05），抽穗期、灌浆期、成熟期各处理之间无显著差异（P0.05），抽穗期M4处理对株高显著高于其他处理（P0.05），这是由于液态地膜比其他3种地膜处理的生育期进度缓慢5~10 d。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.11.022.T001表1不同覆盖材料对青贮玉米株高的影响组别苗期(4.23—5.17)拔节期(5.17—6.27)抽穗期(6.27—8.4)灌浆期(8.4—8.26)成熟期(8.26—9.21)M110.28±0.24a22.47±0.32a236.47±11.57a255.77±14.49a271.50±21.18aM28.02±0.89b17.83±1.31c235.02±27.41a263.82±18.26a269.43±30.84aM39.17±0.33ab19.89±0.35b222.29±46.12a258.79±15.08a252.07±24.98aM45.55±0.35c14.49±1.06d118.11±7.48b239.97±26.31a237.80±11.00a注：同列数据肩标不同字母表示差异显著（P0.05），相同字母或无字母表示差异不显著（P0.05）；下表同。cm2.1.2不同覆盖材料对青贮玉米茎粗的影响（见图1）由图1可知，苗期各处理茎粗表现为M1M3M2M4。与M1、M2、M3相比，M4茎粗分别降低44.07%、36.29%、41.21%（P0.05）。拔节期M1茎粗最大，M3、M4茎粗与M1相比分别降低10.8%、34.7%，其中M4最低。抽穗期茎粗均达到最大值，各处理依次表现为M2M1M3M4。与拔节期茎粗相比，M1、M2、M3、M4分别增长10.3%、13.4%、16.6%、47.3%。抽穗期到灌浆期茎粗均有不同程度的降低，M1、M2、M3、M4分别降低20.1%、29.0%、14.9%、19.1%。与灌浆期相比，成熟期茎粗有不同程度的提高，M1、M2、M3、M4分别提高9.0%、13.1%、-2.9%、8.3%。拔节期M1、M2、M3、M4处理均对茎粗有显著影响（P0.05），拔节期M4处理的茎粗略低于其他处理。在抽穗期各处理的茎粗均达到最大；从抽穗期到灌浆期各处理均有不同程度的降低，降低后的茎粗大小基本一致；从灌浆期到成熟期茎粗又有缓慢的上升趋势。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.11.022.F001图1不同覆盖材料对青贮玉米茎粗的影响注：不同小写字母表示差异显著（P0.05），相同字母表示差异不显著（P0.05）。2.1.3不同覆盖材料对青贮玉米叶面积的影响（见图2）由图2可知，苗期M1处理的单叶叶面积最大，分别比M2、M3、M4处理高8.3%、1.7%、160.3%。拔节-抽穗期，单叶叶面积M1、M2、M3、M4分别增长427.1、595.20、389.95、574.76 cm。图2不同覆盖材料对青贮玉米叶面积的影响10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.11.022.F2a1（a）单叶叶面积10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.11.022.F2a2（b）单株叶面积与拔节期相比，抽穗期单叶叶面积分别增长275.7%、468.4%、302.7%、932.0%。与抽穗期相比，灌浆期单叶叶面积分别增长-4.5%、-15.3%、6.3%、13.7%。与灌浆期相比，成熟期各处理单叶叶面积分别增长-4.90%、2.00%、0.09%、-5.00%。整体上单叶叶面积的变化呈现先上升、后下降、再上升的趋势。拔节期各处理间的单叶叶面积为M2M4M1M3，M1、M2、M3的单叶叶面积在生育期达到最大值，其中M2最大。抽穗到灌浆期各处理单叶叶面积均有减小，而M4处理单叶叶面积在抽穗-灌浆持续增大，在灌溉期达到最大。在灌浆-成熟期，各处理单叶叶面积均有缓慢上升的趋势。单株叶面积的变化趋势与单叶叶面积趋势一致。2.2不同覆盖材料对青贮玉米产量的影响（见表2）由表2可知，与其他处理相比，M1处理的花后干物质积累量分别提高122.2%、68.7%、68.3%（P0.05），花后干物质积累最高达到16.310 t/hm2。M2、M3处理果穗产量几乎一致；M1处理的果穗产量达到33.100 t/hm2，分别比M2、M3、M4处理高26.6%、24.7%、57.8%。M4处理果穗产量最低，比M1、M2、M3处理分别降低36.7%、19.8%、20.9%；M1处理果穗产量显著高于M4（P0.05），M2、M3处理之间无显著差异（P0.05）。M1、M2、M3、M4处理的果穗率差距不大，依次表现为M4M2M3M1。M1处理果穗率显著低于M2、M4处理（P0.05）。各处理对全株含水率表现为M4M3M2M1；与M2、M3、M4相比，M1处理全株含水率分别降低3.16%、3.2%、5.1%。与M2、M3、M4处理相比，M1处理的籽粒含水率分别降低10.9%、3.5%、19.8%（P0.05）；M1处理籽粒含水率最低，M4处理籽粒含水率最高。与M2、M3、M4处理相比，M1鲜草产量分别提高6.5%、9.0%、10.2%，干草产量分别提升20.4%、25.2%、36.9%，M1处理的干草产量显著高于M4处理干草产量（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.11.022.T002表2不同覆盖材料对青贮玉米产量的影响组别花后干物质积累量/(t/hm2)果穗产量/(t/hm2)果穗率/%籽粒含水率/%全株含水率/%鲜草产量/(t/hm2)干草产量/(t/hm2)M116.310±2.200a33.100±1.150a0.490±0.001b64.630±0.640c76.670±1.250102.400±7.31024.070±2.970aM27.340±0.500b26.150±1.120ab0.520±0.004a72.510±1.540b79.170±0.30096.140±7.46020.000±1.440abM39.670±1.060b26.540±1.660ab0.510±0.008ab66.980±2.380c79.210±1.83093.940±8.10019.230±0.280abM49.690±1.450b20.980±3.590b0.530±0.009a80.580±0.480a80.820±1.18092.900±11.73017.580±1.440b3讨论以青贮玉米为主要饲草供给来源的资源短缺问题制约了饲料工业和养殖业的发展[16-17]。研究表明，青贮玉米在籽粒乳线位置1/2时进行采收，青贮玉米产量、品质最高[18]。有研究发现，不同播期对青贮玉米的生理生长产量及品质有很大影响[19-20]。申孝军等[21]研究发现，青贮玉米在进入抽穗-灌浆期后，营养生长向生殖生长过渡，特别是在灌浆期，为保证灌浆的顺利进行，玉米的茎和叶需将大量的光合产物向籽粒转移，使茎粗出现不同程度的减小，再缓慢增长。本试验中，不仅茎粗存在上述现象，连同株高叶面积在生育过程中皆存在上述现象。与M1、M2、M3处理相比，M4处理的株高在拔节期-灌浆期的增长速率上呈现出先慢后快的变化。在拔节-抽穗期间，M1、M2、M3处理的株高增长速率均达到最大值，其中M1、M2处理的株高增长速率分别达到5.22、5.30 cm/d。整体分析，M1、M2、M3、M4处理下茎粗呈现先升后降再升的趋势。在拔节期，M1、M2、M3、M4处理均对茎粗表现出显著影响（P0.05）。买尔亚木·玉苏甫等[22]研究发现，与裸露种植相比，普通膜覆盖、降解膜覆盖玉米单株叶面积分别增加11.52%、10.81%；与裸露种植相比，普通膜覆盖、降解膜覆盖的玉米干草产量分别提高22.87%、21.16%。本试验中，拔节-抽穗期M1、M2、M3、M4处理单叶叶面积分别增长275.7%、468.4%、302.7%、932.0%，成熟期单株叶面积表现为M4M2M1M3，这是因为M4处理的生育期与其他处理相比，推迟5~10 d。M1与M2、M3、M4处理相比，鲜草产量分别提高6.5%、9.0%、10.2%，干草产量分别提升20.4%、25.2%、36.9%。历艳璐等[17]研究发现，白色地膜比黑色地膜增产明显，花后干物质积累量白色地膜高于黑色地膜，覆膜高于不覆膜。本试验中，M1处理的花后干物质积累量最高达到16.31 t/hm2，与其他处理相比分别高122.2%、68.7%、68.3%。M1处理的果穗产量达到33.10 t/hm2，分别比M2、M3、M4高26.6%、24.7%、57.8%，M1、M2、M3、M4处理的果穗率差距不大，依次表现为M4M2M3M1。M1处理的籽粒含水率与M2、M3、M4处理相比，分别降低10.9%、3.5%、19.8%，全株含水率分别降低3.16%、3.20%、5.10%。本试验中，黑色地布不利于花后干物质、吐丝期以后玉米果实的生长，使果穗新鲜产量较低。在此情况下，籽粒含水率较高，但全株含水率较低，说明采用黑色地布在收获时植株含水率偏低，导致干草产量与普通地膜、生物降解地膜差距不大。液态地膜的花后干物质量与生物可降解膜相差不大，说明液态地膜的花后干物质量在吐丝期以后，玉米的生理生长向营养生长的转化速率与生物降解膜相差不大。由于液态地膜的花后干物质量的生育期相对延迟，错过了最优的生长时间，使鲜草产量最低。4结论普通白色地膜、黑色地布、生物可降解膜、液态地膜均在拔节期对青贮玉米株高、茎粗具有明显影响、影响顺序为普通白色地膜黑色地布生物可降解膜液态地膜，单株叶面积表现为液态地膜黑色地布普通白色地膜生物可降解膜，株高、茎粗、单株叶面积在生育期过程均表现为先上升后下降再上升的趋势。普通白色地膜的花后干物质积累量、果穗产量、鲜草产量、干草产量最高，果穗率、籽粒含水率、全株含水率最低，黑色地布和生物可降解膜次之，液态地膜最高。液态地膜果穗产量、鲜草产量、干草产量最低。黑色地布的花后干物资积累最低。黑色地布不利于花后干物质的形成。液态地膜的花后干物质量与生物可降解膜相差不大，但籽粒含水率、全株含水率高，干草产量最低。