大刍草叶长、茎脆、易消化，可喂食大多数家畜，可以解决天然优质饲料供应不足的问题，是目前我国饲用价值较高的饲料作物[1]。大刍草具有营养丰富、产量高、管理方便等优点[2-3]，可作为饲草使用，在国内已得到大面积推广种植，正逐渐成为畜牧养殖饲料的主要来源[4]。同时大刍草是玉米的近缘亚属[5]，具有许多可供育种利用的优良基因[6]，如今栽培的玉米是由野生大刍草驯化而来[7]。因此，大刍草可以与栽培玉米远缘杂交筛选出杂种优势强的组合应用于生产[8]。杂交品系间的营养成分的差异表明，杂交品系的选育可以提升大刍草的营养品质，其作为优质饲草资源潜力巨大[9]。饲草产量和品质是饲草重要的经济性状，其中温度、种植密度、栽培措施等是影响饲草产量和品质主要因素，其中种植密度对饲草产量和品质影响相对更突出[10-11]。在外界因素相同且适宜的条件下，种植密度过小，植株间竞争小，植株潜力能够得到充分发挥[12]，但植株群体基数小，难以获得高产；种植密度过大，植株间竞争大，单株占有资源变少，植株的株高增加，会造成茎干细弱，易倒伏[13-14]，从而降低植株的营养品质。本试验以大刍草、玉米远缘杂交后代F8代MT-8为研究对象，探究MT-8的适宜种植密度，以期达到提高单位面积产量、缓解草原退化、促进畜牧业发展的目的。1材料与方法1.1试验材料玉米自交系I478与自交系Mo17杂交后代F2中选株与大刍草（中国农业大学金危危教授提供）进行远缘杂交，并经过多代自交选择后获得的F8代中MT-8植系收获种子为基础研究材料。1.2试验地概况试验地点为湖南省浏阳市沿溪镇湖南农业大学河东农场。基底土养分：播前0~20 cm土壤有机质23.26 g/kg、速效磷255.25 mg/kg、全磷1.82 g/kg、全氮1.736 g/kg、速效钾129.00 mg/kg、全钾19.12 g/kg。1.3试验设计采用单因素随机区组设计，密度为主处理，每个处理3次重复，共18个小区，小区面积为16 m2（4 m×4 m）。种植密度设A（52 500株/hm²，57 cm×33 cm）、B（60 000株/hm²，50 cm×33 cm）、C（67 500株/hm²，44 cm×33 cm）、D（75 000株/hm²，40 cm×33 cm）、E（82 500株/hm²，36 cm×33 cm）、F（90 000株/hm²，33 cm×33 cm）共6个水平，播种方式采用穴播。适时防治田间杂草和病虫害，其他田间管理方式同大田生产，播种后1周进行补种，待其进入抽雄期后割取，每个小区取9株作为样本。1.4测定指标及方法1.4.1样本预处理及产量每个小区除去边缘2~3行植株，将待测样本的茎、叶分开，称取鲜重，装袋编号，随后放入烘箱，105 ℃杀青30 min，调节至75 ℃烘干至恒重，取出样本称取其干重后，粉碎，分别过18、40目网筛，分别装袋。1.4.2营养成分含量参考GB/T 6433—2006标准测定样本中粗蛋白（CP）含量，参考GB/T 6438—2007标准测定样本中粗脂肪（EE）含量，茂福炉550 ℃下灼烧样本至完全后称量待测样本中粗灰分（Ash）含量，利用滤袋法测定样本中粗纤维（CF）含量，利用滤袋法测定样本中中性洗涤纤维（NDF）含量，利用滤袋法测定样本中酸性洗涤纤维（ADF）含量，利用分光光度计比色法测定磷（P）含量，蒽酮比色法测定植物可溶性糖（SS）含量，差重法计算无氮浸出物（NFE）[15]。1.4.3相对饲喂价值（RFV）RFV＝DMI(%BW)×DDM(%DM)/1.29 (1)DMI(%BW)＝120/NDF(%DM)(2)DDM(%DM)＝88.9-0.779×ADF(%DM)(3)式中：DMI为粗饲料干物质随意采食量，BW为体重，DDM为可消化干物质。当RFV值大于100，表明品种（系）具有较好的饲用价值。1.4.4饲料能值参照中国饲料成分及营养价值表（2020年第31版）计算品种的维持净能（NEm）、增重净能（NEg）、泌乳净能（NEL）、可消化养分总量（TDN）和消化能（DE）。TDN(%)=1.15×CP+1.75×EE+0.45×CF+0.008 5×NDF2+0.25×NFE-3.4(4)DE(MJ/kg)=0.209×CP+0.322×EE+0.084×CF+0.002×NFE2+0.046×NFE-0.627(5)NEL(MJ/kg)=0.102 5×TDN-0.502(6)NEm(MJ/kg)=0.655×DE(MJl/kg)-0.351(7)NEg(MJ/kg)=0.815×DE(MJ/kg)-0.049 7×DE2(MJ/kg)-1.187(8)1.4.5营养类型划分饲草玉米营养类型的划分营养物质总量包括氮物质和碳物质，依据文献[16]对饲草营养类型进行划分。氮物质=CP/(CP+EE×2.4+CF+NFE)×100%(9)碳物质=EE×2.4+CF+NFE/(CP+EE×2.4+CF+NFE)×100%(10)营养比=碳物质/氮物质=(EE×2.4+CF+NFE)/CP(11)营养类型划分标准：营养比4.75为N型；营养比4.76~7.25为NC型；营养比7.26~14.25为CN型；营养比14.25为C型。营养比值越小，表明氮类物质含量越高，饲草营养品质越高[17]。1.5数据统计与分析试验数据采用Excel 2016软件进行处理，DPS 9.50统计软件进行单因素方差分析，Duncan's法进行多重比较。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不同种植密度对MT-8农艺性状的影响（见表1）由表1可知，E组的主茎株高最高，显著高于A组和F组（P0.05）；C组主茎叶片数最多，显著高于D组（P0.05）；B组分蘖数最多，显著高于D组、E组和F组（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.01.018.T001表1不同种植密度对MT-8农艺性状的影响组别株高/cm主茎叶片数分蘖数A组199.27±3.46b10.19±0.38a12.29±0.48aB组230.32±5.55a10.21±0.03a13.60±0.97aC组228.34±2.39a10.24±0.08a12.83±0.89aD组232.49±0.79a9.02±0.25b9.96±1.31bE组235.01±7.00a9.92±0.06a10.34±1.54bF组207.71±8.70b10.16±0.89a10.18±0.66b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。2.2不同种植密度对MT-8生物产量的影响（见表2）由表2可知，D组的全株鲜重最高，且显著高于其他密度（P0.05）；D组的全株干重最高，显著高于A组、C组、E组和F组（P0.05）；D组的鲜重公顷产量和干重公顷产量最高，且显著高于其他密度（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.01.018.T002表2不同种植密度对MT-8生物产量的影响组别全株鲜重/g全株干重/g鲜重/(t/hm2)干重/(t/hm2)A组771.22±87.88b129.48±5.68bc40.49±4.61d7.00±0.53dB组746.50±23.33b176.10±33.16a44.79±4.36cd13.16±2.05bC组782.96±81.82b139.42±15.23b52.85±5.52c9.67±1.34cD组1 013.96±21.96a206.15±26.71a76.05±1.65a15.75±1.64aE组777.27±12.75b120.56±27.97bc64.12±1.05b12.85±0.04bF组581.56±7.22b99.43±8.24c52.34±0.65c10.57±0.55c2.3不同种植密度对MT-8全株营养成分的影响（见表3）由表3可知，C组的P含量最高，显著高于A组、E组和F组（P0.05）；E组的SS含量最高，显著高于其他密度（P0.05）；C组的EE含量最高，显著高于D组、E组和F组（P0.05）；C组的CP含量最高，显著高于B组、D组和F组（P0.05）；A组的CF含量最高，显著高于D组（P0.05）；D组的NDF含量最高，显著高于其他密度（P0.05）；F组的ADF最高，显著高于其他密度（P0.05）；B组的Ash含量最高，显著高于除A组之外的其他密度（P0.05）；E组的NFE含量最高，显著高于除D组之外的其他密度（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.01.018.T003表3不同种植密度对MT-8全株营养成分的影响组别PSSEECPCFNDFADFAshNFEA组0.27±0.01c3.92±0.13b4.19±0.56ab9.88±0.24a54.16±0.39a65.47±0.88d19.39±1.10b5.50±0.04a27.25±0.80cB组0.31±0.01a3.13±0.11b3.95±0.43abc8.52±0.59b52.67±0.89ab67.97±0.30b18.85±0.08bc5.57±0.22a29.94±0.21bC组0.33±0.01a3.32±0.11b4.38±0.57a10.26±0.25a53.52±0.96a67.46±1.07bc18.50±0.24bc5.21±0.06b28.90±1.09bD组0.31±0.01a3.55±0.12b3.47±0.30bc8.84±0.86b51.32±0.59b69.70±0.70a17.83±0.64c3.91±0.05d31.91±1.80aE组0.28±0.01bc5.82±0.23a3.40±4.96bc6.97±0.73c52.97±0.63ab66.77±0.47bcd18.77±0.04bc4.75±0.07c32.90±0.80aF组0.29±0.01b3.54±0.13b3.27±0.80c10.79±0.17a54.00±1.52a66.20±0.34cd20.68±0.65a4.04±0.12d26.15±0.92c%2.4不同种植密度对MT-8全株相对饲喂价值及营养化学类型划分的影响（见表4）由表4可知，A组的DMI最高，显著高于B组、C组和D组（P0.05）；D组DDM最高，显著高于A组和F组（P0.05）；A组RFV最高，显著高于B组和D组（P0.05），此外各组的RFV均大于100，说明6个密度均具有较高的饲喂价值。F组的氮物质含量最高，显著高于B组、D组和E组（P0.05）；E组的碳物质含量和营养比最高，且显著高于其他密度（P0.05）；在营养类型划分方面，除E组被划分为C型外，其余组均为CN型。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.01.018.T004表4不同种植密度对MT-8全株相对饲喂价值及营养化学类型划分的影响组别DMI/%BWDDM/%DMRFV氮物质/%碳物质/%营养比营养类型A组1.83±0.02a73.79±0.86b104.91±2.47a9.97±0.30a90.03±0.30c9.18±0.33bcCNB组1.77±0.01c74.22±0.06ab101.56±0.43bc8.50±0.59b91.50±0.59b11.34±1.03bCNC组1.78±0.03bc74.49±0.19ab102.72±1.43ab10.15±0.25a89.85±0.25c9.18±0.27bcCND组1.72±0.02d75.01±0.50a100.10±0.69c8.82±0.85b91.18±0.85b10.98±1.20bCNE组1.80±0.01abc74.28±0.03ab103.55±0.71ab6.92±0.76c93.08±0.76a15.68±2.29aCF组1.81±0.01ab72.79±0.51c102.34±0.72abc10.81±0.19a89.19±0.19c8.35±0.26cCN2.5不同种植密度对MT-8全株可消化养分总量及能值的影响（见表5）由表5可知，D组的TDN最高，且显著高于A组和E组（P0.05）；C组的DE最高，且显著高于A组（P0.05）；D组的NEL最高，且显著高于A组和E组（P0.05）；C组的NEm最高，且显著高于A组（P0.05）；A组的NEg最高，且显著高于C组和D组（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.01.018.T005表5不同种植密度对MT-8全株可消化养分总量及能值的影响组别TDN/%DE/(MJ/kg)NEL/(MJ/kg)NEm/(MJ/kg)NEg/(MJ/kg)A组81.11±2.11bc9.76±0.13b7.81±0.22bc6.04±0.09b2.03±0.02aB组83.25±1.19ab9.96±0.15ab8.03±0.12ab6.17±0.10ab2.00±0.03abC组84.35±1.68a10.16±0.09a8.14±0.17a6.31±0.06a1.96±0.02bD组84.72±0.76a10.13±0.03a8.18±0.08a6.28±0.02a1.97±0.01bE组80.06±0.67c10.03±0.11ab7.70±0.07c6.22±0.07ab1.99±0.02abF组83.37±0.81ab9.94±0.28ab8.04±0.08ab6.16±0.18ab2.00±0.05ab3讨论3.1种植密度对MT-8农艺性状的影响农艺性状是评价牧草生产性能的重要标准[18]，种植密度可显著影响植株的农艺性状[19]。周兰兰等[20]研究发现，随着种植密度增加，植株株高呈先上升后下降的趋势，与本试验研究结果一致。本研究表明，当种植密度为82 500株/hm2时，植株的株高最高；当种植密度为67 500株/hm2时，植株的主茎叶片数最高。廖澳等[21]认为，在合理的种植密度下能够提高植株分蘖数，但是当种植密度过大时会抑制分蘖的产生。本研究试验结果与该结论相似，当种植密度为60 000株/hm2时，植株的分蘖数最高。马继钰等[22]认为，随着种植密度增加，单个植株占据空间资源减少，因此植株所获得的营养物质也相应减少，透风和透光性变差，进而影响光合作用及其产物合成，最终影响植株生长发育。3.2种植密度对MT-8产量的影响饲草产量是评价牧草生产性能的重要指标[23]。在不同的生态条件下，合理密植是实现高产的前提[24]。本试验中，随着种植密度增加，MT-8全株的鲜重、干重以及鲜重、干重的公顷产量均呈先上升后降低的趋势，在75 000株/hm2时达到最大值。冯云超等[25]和王雪莱等[26]认为，在一定范围内增加种植密度能够增加鲜重和干重，但密度过高会降低鲜重和干重。本试验发现，在种植密度为75 000株/hm2时，植株的单位面积产量（鲜重）为76.05 t/hm2。研究发现，玉草1号单位面积产量为61.13 t/hm2[27]，玉草3号单位面积产量为68.55 t/hm2[28]。因此，本试验在种植密度为75 000株/hm2时植株的产量高于玉草1号和3号。李华雄等[29]研究表明，在3个产地中，玉草5号生产示范单位面积产量最低为77.76 t/hm2，另外两地单位面积产量分别为87.49、89.21 t/hm2，均高于本试验在种植密度为75 000株/hm2时植株的产量。结果表明，该试验材料具有高产的潜力，后续要深入探究其适宜种植地区和高产栽培技术。3.3种植密度对MT-8品质的影响饲草的品质直接决定商品草的流通价值[30]。本试验中，种植密度为75 000株/hm2时，植株的P含量较高，CF和ADF含量最低，有利于牧草消化，SS、EE、Ash和NFE含量适中。RFV值越高，饲料营养价值越高，其值大于100，整体营养价值较好[31]。本研究各个密度的RFV值均大于100，说明植株均具有较好的饲喂价值；除密度在82 500株/hm2时为C型，其余密度均为NC型；种植密度为75 000株/hm2时总可消化养分最高，TDN和NEL最优，NEg方面较差。4结论本试验结果表明，种植密度为75 000株/hm2时，MT-8的鲜草产量最高，且饲用营养价值较高。后续应深入探究MT-8的适宜种植地区和高产栽培技术，充分发挥其生产潜力。