贵州地区地形以山地丘陵为主，受地形条件的限制，贵州草业发展缓慢[1]。燕麦是一年生禾本科牧草，具有适应性强、耐寒、抗旱和适口性好等优点，适宜在贵州地区秋播[2]。燕麦的产量和品质除了受自身遗传特征影响，还与生长环境息息相关，其中种植密度和养分管理是影响作物产量、品质和经济效益的重要因素[3-4]。适宜的种植密度可以使燕麦构建良好的群体结构，充分利用光热资源，使单位面积内的燕麦得到充分生长，从而实现高产[5]。氮是植物生长不可或缺的元素，是构成蛋白质的主要成分，对植物的光合作用有重要影响[6]。在高产优质饲草生产目标下，饲草需要大量的氮元素[7-8]。增加施氮量不仅可以提升饲草产量，还能够改善饲草品质，但植物对氮的吸收利用有一定的阈值，施氮过量不仅增产效果不明显，还会造成肥料浪费，增加生产成本，并对土壤环境造成污染[9-10]。因此，本研究选取爱沃燕麦为试验材料，分析不同种植密度和施氮量对爱沃燕麦的产量、品质和经济效益的影响，为贵州地区燕麦高产栽培提供参考依据。1材料与方法1.1试验地概况试验于贵州省草业研究所麦坪草种生产基地开展。海拔1 150 m，年均气温15.9 ℃。年均降水量1 178.4 mm。土壤为黄壤，耕作层土壤pH值7.06，有机质54.90 g/kg，全氮2.65 g/kg，全磷1.16 g/kg，全钾11.95 g/kg，有效磷23.03 mg/kg，速效钾116.33 mg/kg。前茬作物为高丹草。1.2试验设计试验采用双因素设计，种植密度分别为150、180、210 kg/hm2（分别记作D1、D2和D3），施氮量为0、80、110、145 kg/hm2（分别记作N0、N1、N2和N3），每组3个重复，共36个小区，小区面积为3 m×5 m。供试燕麦品种为爱沃。播种方式为人工条播，行距20 cm，播幅10 cm，每小区播种10行。播种前结合整地施用厩肥3 000 kg/hm2作为基肥。所用氮肥为尿素（N 46%），分别按照拔节期和刈割后追肥2次施用。燕麦整个生育期不进行除草和灌溉处理。1.3测定指标及方法在燕麦乳熟期测产前，在各小区随机选取10株燕麦进行考种，使用米尺测定燕麦绝对株高，测定旗叶最宽部分的叶宽，使用游标卡尺测定燕麦主茎地上第二节中部的茎粗，统计燕麦分蘖数（包括有效分蘖和无效分蘖）和叶片数。饲草产量包括第一次刈割和再生饲草产量，在燕麦乳熟期去除各小区边际效应后进行全小区测产，留茬5 cm。按照5点法取燕麦1 kg，105 ℃杀青30 min，65 ℃烘干至恒重，称重，折算干草产量。燕麦于2021年10月10日播种，2022年3月10日第一次测产，5月7日第二次测产，播种到刈割共生长210 d。使用第一次刈割的样品测定营养指标，粗蛋白（CP）含量采用凯氏定氮仪测定，粗脂肪（EE）含量采用索氏脂肪提取法测定，粗灰分（Ash）含量采用直接干灰法测定[11]，中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）含量采用范式洗涤法测定[12]，粗纤维（CF）采用过滤法测定[13]。净收入(元/hm2)=干草产量×干草价格-投入成本(1)式中：生产投入成本包含种子、肥料、干草加工、种植和收获人工成本。1.4数据统计与分析采用Excel整理数据，采用SPSS 22.0中的一般线性模型（GLM）进行双因素分析，采用Duncan's法进行多重比较，P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1种植密度和施氮量对爱沃燕麦的产量及农艺性状的影响（见表1）由表1可知，施氮量对爱沃燕麦干草产量有显著影响（P0.05），种植密度对干草产量影响不显著（P0.05）。不同种植密度下施氮处理燕麦的干草产量均高于N0处理。在D1种植密度下，干草产量随施氮量的增加呈现先增加后降低的趋势，施氮处理N2的产量最高，较N0提高20.90%。在D2、D3种植密度下，干草产量随施氮量增加而增加，在N3处理时产量最高，干草产量较N0处理分别提高11.98%、28.72%。种植密度和施氮量对爱沃燕麦的株高和茎粗具有显著的交互效应（P0.05）。在相同施氮处理下，燕麦茎粗随种植密度增加而减少。在D1和D2种植密度下，燕麦株高表现为随施氮量的增加呈先增加后降低的变化趋势。叶片数随种植密度增加降低，且各密度间差异显著（P0.05），表现为D1D2D3。在D1和D2种植密度下，燕麦叶宽在施氮处理N2时最宽；在D3种植密度下，叶宽随施氮量增加而加大。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.02.019.T001表1种植密度和施氮量对爱沃燕麦的产量及农艺性状的影响种植密度（D）施氮量（N）干草产量/(kg/hm2)分蘖数茎粗/mm株高/cm叶片数叶宽/cmD1N010 701±8303.33±0.344.55±0.2571.80±2.4013.00±3.291.53±0.22N111 473±1 4613.33±0.345.23±0.4577.20±1.3013.00±1.331.86±0.12N212 938±7003.33±0.885.14±0.7077.40±2.6515.67±3.182.18±0.25N311 665±4203.22±0.194.63±0.3069.20±1.5014.44±0.201.82±0.07D2N010 859±6453.22±0.514.24±0.3566.07±4.5212.45±0.691.42±0.19N112 035±4313.22±0.195.18±0.1576.20±2.1112.67±0.341.58±0.02N212 084±4173.00±0.334.93±0.0674.00±1.2213.00±1.761.83±0.09N312 160±3603.00±0.334.44±0.3668.33±1.4710.89±1.581.65±0.03D3N010 157±4893.11±0.193.73±0.2565.60±3.3311.45±0.391.42±0.12N110 778±1 1813.00±0.203.73±0.0365.53±1.6210.78±0.771.56±0.07N212 251±9143.22±0.193.90±0.4567.60±1.9111.11±1.171.62±0.14N313 074±5613.00±0.333.97±0.4669.47±2.9511.68±0.341.70±0.10D111 694±1 1113.30±0.434.84±4.94a73.90±4.07a14.03±2.34a1.85±0.29aD211 705±6593.11±0.334.71±4.87a70.40±5.48b12.25±1.36b1.61±0.18bD311 564±1 4023.08±0.383.83±3.33b67.05±2.76c11.26±1.37c1.58±0.14bN010 572±500b3.22±0.334.32±0.4467.82±4.27b12.30±1.82ab1.45±0.17cN111 429±1 017b3.04±0.424.50±0.7272.98±5.79a11.48±2.18b1.69±0.16bN212 424±770a3.18±0.504.63±0.7373.00±4.65a13.25±2.75a1.90±0.26aN312 300±1 065a3.07±0.284.47±0.6968.00±2.70b12.33±1.81ab1.66±0.13bP值D0.720.380.000.000.000.00N0.000.700.390.000.170.00D×N0.380.320.020.000.200.42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种植密度和施氮量对爱沃燕麦经济效益的影响（见表2）由表2可知，施氮量对总收入、干草加工费用和净收入有显著影响（P0.05）。加大种植密度增加了种子支出费用，但3个种植密度下爱沃燕麦的平均总收入和净收入差异不显著（P0.05），总收入表现为D1D3D2。干草加工费用主要受产量的影响，产量高导致加工费用增加。本研究中，施氮量对燕麦干草产量影响显著，而种植密度对燕麦产量影响不显著。施氮量和种植密度对干草加工费用的影响与其对燕麦干草产量的影响一致。施氮虽然增加了肥料支出，但增加了爱沃燕麦产量，因此施氮处理的净收入高于不施氮处理（P0.05）。在D1种植密度下，施氮N2处理的净收入最高，较N0提高32.62%；在D2和D3种植密度下，施氮N3处理的净收入较高，较N0分别增加了10.78%和45.05%。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.02.019.T002表2种植密度和施氮量对爱沃燕麦经济效益的影响种植密度（D）施氮量（N）总收入肥料支出费用种子支出费用干草加工费用种收支出费用净收入D1N026 754±8581 5009003 820±1237 80012 733±736N128 683±2 6521 9529004 096±5217 80013 935±3 131N232 345±1 7512 1399004 619±2507 80016 887±1 501N329 162±1 0502 3089004 164±1507 80013 989±900D2N026 941±1 6141 5001 0803 877±2317 80012 714±1 384N127 827±1 0771 9521 0804 296±1497 80013 021±923N228 353±9002 1391 0804 314±1297 80013 020±772N329 613±1 0432 3081 0804 341±1547 80014 084±894D3N025 392±1 2231 5001 2603 626±1757 80011 206±1 048N126 944±2 9541 9521 2603 848±4227 80012 085±2 533N230 627±2 7682 1391 2604 287±2697 80015 054±3 230N332 685±1 8802 3081 2604 606±5387 80016 711±1 611D129 236±2 7781 9759004 175±3977 80014 386±2 336D228 184±1 6471 9751 0804 207±2357 80014 400±1 216D328 912±2 8531 9751 2604 092±5127 80013 764±2 881N026 362±1 358b1 5001 0803 774±175c7 80012 218±1 240cN127 818±2 794b1 9521 0804 080±422ab7 80013 014±2 442bN230 442±2 515a2 1391 0804 407±538a7 80014 987±2 164aN330 487±1 277a2 3081 0804 370±267a7 80014 928±1 059aP值D0.77——0.72—0.47N0.00——0.00—0.02D×N0.29——0.29—0.29注：“—”表示无相关数据。元/hm22.3种植密度和施氮量对爱沃燕麦营养品质的影响（见表3）由表3可知，种植密度和施氮量均对爱沃燕麦的CP含量影响显著（P0.05），但两者的交互效应不显著（P0.05）。施氮处理显著提高了爱沃燕麦的CP含量（P0.05）。在D1和D2密度下，施氮处理N2条件的CP含量最高；在D3密度下，施氮处理N3的CP含量最高。种植密度和施氮量对EE含量影响不显著，但两者交互效应显著（P0.05）。在3个种植密度下，施氮处理均增加了爱沃燕麦EE含量。种植密度对爱沃燕麦的Ash含量影响显著（P0.05），施氮量对Ash含量的影响不显著（P0.05），两者对Ash的交互效应显著（P0.05）。种植密度和施氮量对爱沃燕麦的CF、ADF和NDF含量均无显著影响（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2024.02.019.T003表3种植密度和施氮量对爱沃燕麦营养品质的影响种植密度（D）施氮量（N）CPEEAshCFADFNDFD1N010.58±0.964.62±0.145.44±0.1123.84±0.2028.83±1.4747.44±2.13N111.83±0.595.65±0.495.96±0.2723.27±0.9130.08±1.7648.90±1.86N212.56±1.565.51±0.176.86±0.1222.46±0.9828.86±1.9148.42±0.69N311.97±0.575.50±0.485.85±0.3423.31±0.5528.59±1.2849.27±0.92D2N010.42±1.004.62±0.064.86±0.1523.57±0.9129.60±1.3047.11±2.30N111.47±1.225.11±0.095.49±0.1322.54±0.8930.26±1.3249.97±1.75N212.24±0.955.58±0.655.87±0.2522.53±0.5128.31±0.8449.72±1.80N311.59±0.975.07±0.255.50±0.4122.37±1.4929.5±1.1350.26±0.63D3N010.04±0.474.43±0.155.00±0.3221.87±0.9228.19±1.1748.75±1.30N110.71±0.904.92±0.575.50±0.4223.74±0.6329.55±1.1550.31±0.29N210.73±0.305.03±0.405.19±0.1322.95±0.8328.32±0.9546.84±2.49N311.70±1.675.49±0.575.92±0.3422.17±1.5031.61±2.9149.32±2.45D111.74±0.87a5.32±0.526.03±0.58a23.22±0.8129.09±1.5148.51±1.49D211.43±1.00a5.09±0.465.43±0.44b22.75±1.0029.42±1.2449.27±1.98D310.80±0.91b4.97±0.585.41±0.46b22.68±1.1629.42±2.1048.81±2.30N010.35±0.40b5.06±0.545.62±0.3023.10±1.1428.88±1.3047.77±1.86bN111.58±1.12a5.23±0.675.61±0.5323.19±0.8829.97±1.2850.06±1.66aN211.92±0.61a5.20±0.345.74±0.9022.65±0.7328.50±1.1848.33±2.00abN311.43±0.95a5.01±0.575.52±0.4322.62±1.2129.90±2.1649.62±1.43aP值D0.010.120.000.320.830.55N0.010.620.390.450.130.03D×N0.480.000.000.130.300.27%3讨论3.1种植密度和施氮量对爱沃燕麦产量的影响合理的种植密植可以改善作物冠层结构，减少群落结构的重叠，提高作物群体对水、肥、光等资源的利用效率，是一种重要的高产栽培措施[14]。本研究在相同施肥处理下加大播种量，发现对爱沃燕麦的干草产量和收益提升不显著。主要是因为随着种植密度的增加，爱沃燕麦的茎粗、株高、叶片数和叶宽降低，而这些指标可以反映作物生长发育情况和生产能力。通常植株的农艺性状是由自身遗传特性决定的，但生长环境也会对作物的农艺性状产生影响。当播种量适宜时，作物能够获得足够的养分，长势良好[15]；但随着播种密度的增加，种群内个体可利用的资源减少，对水、热、光和肥等资源的竞争会加剧，从而引起作物农艺性状的变化[16-17]。因此，在本研究中，即使增加了种植密度，但3个密度下爱沃燕麦的干草产量差异并不显著，符合最终产量恒定原则。但也有研究表明，燕麦的株高随着种植密度的增加而升高[18]，这可能是由于品种间的差异导致的，可见种植密度过低或过高均不利于作物高产。肥料调控也是影响燕麦生长的重要栽培措施之一。研究表明，燕麦的产量与施氮量密切相关[19-20]。本研究中，在D1和D2种植密度下，爱沃燕麦的株高、茎粗和叶宽均高于D3，随着施氮量的增加，爱沃燕麦的株高、茎粗和叶宽均呈现先增加后降低的趋势，这与孙建平等[21]的研究结果一致。在D3种植密度下，爱沃燕麦的株高、茎粗和叶宽随施氮量的增加逐渐增加。德科加等[22]研究表明，燕麦的株高和茎粗与施氮水平呈正相关，与本研究中D3处理的结果一致。可见，不同种植密度下施氮水平对燕麦的农艺性状产生不同的影响。株高和茎粗是影响燕麦干物质产量的主要农艺性状。本研究结果表明，施氮处理显著提高了燕麦的干草产量；在种植密度D1（150 kg/hm2）和施氮量N2（110 kg/hm2）时，燕麦的干草产量和净收入最高，而在种植密度D3（210 kg/hm2）和施氮量N3（145 kg/hm2）时，燕麦的干草产量和净收入稍低于种植密度D1（150 kg/hm2）和施氮量N2（110 kg/hm2）。原因可能是随着种植密度的增加，种群个体对养分的需求也增大。因此，合理的种植密度和施肥量对提高饲草产量和控制生产成本具有重要意义。3.2种植密度和施氮量对爱沃燕麦营养品质的影响CP含量是评价牧草营养价值的重要指标之一，CP含量越高，牧草饲用价值越高。合理的种植密度对提高作物的产量和品质具有重要意义[23]。林志玲等[18]研究表明，饲用燕麦的CP和EE含量随着种植密度的增加逐渐降低。何振富等[24]研究不同种植密度下的光敏型高丹草营养成分变化，结果表明，随着高丹草种植密度的增加，粗脂肪含量减少。本研究结果与以上研究一致，种植密度对CP含量有显著影响，在相同施氮水平下，随着种植密度的增加，爱沃燕麦的CP和EE含量呈降低的趋势，其中D3种植密度下的CP和EE含量较D1种植密度分别降低了8.0%和6.6%。这可能是由于随着种植密度的增加，单位面积内个体分配到的光照和养分不足，导致燕麦植株下层叶片枯黄，植株矮小，生长发育受限，从而导致植株营养物质含量低于适宜种植密度的植株[25]。除种植密度外，合理施氮也是提高作物品质的一项重要栽培措施[26-27]。魏鹏等[28]研究表明，小麦的CP含量随施氮量的增加呈现先增加后降低的趋势，这与本研究中D1和D2种植密度下燕麦CP含量随施氮量变化的研究结果一致。主要原因是氮元素是构成蛋白质的重要物质之一，施氮有利于作物蛋白质的合成，提升作物营养品质，但作物对氮素的吸收利用具有一定的阈值，超过一定量后作物对氮素的吸收利用效率降低[29]。付冬青等[30]研究发现，在种植密度为312 kg/hm2时，早熟饲用燕麦的CP含量随施氮量增加而增加，这与本研究中D3种植密度的CP含量变化规律一致。原因可能是在高密度种植下，燕麦对养分的需求增大，增施氮肥有利于提高植株的营养品质。4结论选择适宜的种植密度和施氮量可以充分发挥燕麦的生产潜力，降低生产成本。在本试验中，3个种植密度间爱沃燕麦的产量差异不明显，增施氮肥有利于增加爱沃燕麦的干草产量，改善营养品质。综合评价爱沃燕麦的产量、营养品质和经济收益，爱沃燕麦在贵州地区适宜的播种密度为150 kg/hm2，施氮量为110 kg/hm2。