刘桂宇，周大梁，梁欢欢，石 薇，常生华，贾倩民，侯扶江

（兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室 / 兰州大学农业农村部草牧业创新重点实验室 / 兰州大学草地农业教育部工程研究中心 / 兰州大学草地农业科技学院, 甘肃 兰州 730020）

甘肃陇东地区由于受到季风气候的影响，60%左右的降水集中在7月至 9月，但70%～80%的雨水会以径流和蒸发形式损失掉，仅有20%～30%被作物利用[1]。同时，陇东地区农业生产用水缺乏且灌溉设施陈旧，灌溉农田常常因灌水量不足或供水时间与作物需水时间错位等问题，导致农田灌溉水的利用效率低下。此外，我国单位面积氮肥施用量已远超世界平均水平，但氮肥当季利用率仍低于30%[2]。大量氮肥施用不仅造成资源浪费，更产生一系列环境问题，如温室气体排放、土壤环境污染等[3-4]。因此，发展节水灌溉技术、优化氮肥管理是实现河西灌区农业可持续发展的关键。

在陇东地区推广的根系分区交替灌溉[5]、沟垄集雨系统[6]、补充灌溉[7-8]、地膜和秸秆覆盖等[9-10]节水灌溉技术大幅提高了作物产量和水肥利用效率。其中，沟垄集雨系统不仅可以有效抑制土壤水分蒸发，还能收集降水，促进雨水的入渗，促进植物根系生长[11]，提高叶片净光合速率和籽粒灌浆速率[6]，已成为半干旱区农业生产的主要栽培措施之一，目前关于沟垄集雨系统的研究主要集中在土壤水温变化、作物增产效应和水分利用等方面[12-13]。但是，在沟垄集雨系统下关于饲草种植密度和施肥综合调控的研究较少，且密度、施肥等调控措施对饲草产量和品质的影响效应仍不确定，导致该技术的大范围推广还存在诸多问题。因此，关于沟垄集雨技术在饲草栽培方面的研究需进一步拓展和深化。

合理增加种植密度可提高饲草作物的总干物质量，有利于青贮饲料的生产[14]。在我国河西地区青贮玉米(Zea mays)适宜的种植密度为每公顷7.5万株[15]；在山东省东营市的研究发现，增加种植密度会降低青贮玉米的叶片数、穗粗和鲜草产量，加剧植株倒伏和疾病的发生[16]。饲草营养品质与种植密度之间的关系也存在争议。有研究表明，随着种植密度从每公顷6.42万株增加到8.89万株，饲用玉米的粗蛋白含量逐渐降低[17]。但Soto等[18]研究发现，在每公顷7.0万～13.0万株密度内，玉米的粗蛋白含量与植株密度之间无显著相关性。王晓娟等[15]研究得出，当种植密度从每公顷6.0万株增加到9.0万株，青贮玉米的酸性洗涤纤维(acid detergent fiber, ADF)和中性洗涤纤维(neutral detergent fiber,NDF)含量随之增加。但也有研究[17]认为，种植密度对饲用玉米的NDF含量影响不显著。除种植密度外，氮肥也是影响饲草作物产量和品质的重要因素。可溶性蛋白的主要成分是参与光合作用的酶蛋白，因此施氮通过增加可溶性蛋白的含量提高作物光合速率和酶蛋白活性，进而影响作物产量[19]。Cazetta等[20]提出，施氮能够提高玉米籽粒的可溶性蛋白含量。方成等[21]也认为，施氮可以显著提高甜糯玉米籽粒的可溶性蛋白含量，改善玉米品质。丙二醛(malondialdehyde, MDA)含量的升高会加剧膜脂过氧化能力，导致叶绿素的降解，进而降低玉米的光合速率[22]。有研究认为，随施氮量的增加，玉米的MDA含量逐渐减少，而可溶性蛋白含量逐渐增加[23]。核酮糖二磷酸(activities of ribose diphosphate,RuBP)羧化酶对净光合速率具有决定性影响，而磷酸烯醇式丙酮酸(phosphoenolpyruvate, PEP)羧化酶在C4植物叶片中起着固定原初CO2的作用。一些研究表明，施氮可增加玉米叶片的PEP和RuBP羧化酶活性，延缓叶片衰退，进而提高叶片光合能力以及促进产量形成[24]。此外，适宜的施氮量可以促进饲草玉米地上干物质积累，提高粗蛋白含量，降低ADF和NDF含量，进而提高饲草产量及饲用品质[25]。可见，可溶性蛋白、MDA、RuBP和PEP羧化酶等生理指标在作物增产和促进光合作用方面发挥着重要作用。

综上，本研究在沟垄集雨系统下探究密度和施氮对青贮玉米生理特性、产量品质的影响，明确提高青贮玉米产量和品质的适宜种植密度和施氮量，并通过测定净光合速率、MDA含量、可溶性蛋白含量、RuBP和PEP羧化酶活性，揭示密度和施氮影响青贮玉米产量和品质的生理机制，为陇东地区青贮玉米的高产优及质栽培提供理论和技术支持。

1 材料与方法

1.1 研究区概况

研究区位于甘肃省兰州大学环县草地农业试验站(36°17′ N、107°31′ E，海拔1 180 m)，属于黄土高原丘陵沟壑区，为半干旱大陆性季风气候，降水主要集中在7、8、9月份。多年平均降水量409 mm，2019和2020年全年降水量分别为505和434 mm。年平均气温9.88 ℃，年潜在蒸发量为1 674.9～1 993.7 mm，全年无霜期约165 d，年均日照时数约2 596 h。

1.2 试验设计

在沟垄集雨种植下进行田间试验，采用双因素裂区试验设计，主区为4个种植密度，分别是每公顷6.0万 (D1)、7.5万 (D2)、9.0万 (D3)和10.5万株(D4)，各处理的行距均为60 cm，D1、D2、D3和D4处理的株距分别为27.8、22.2、18.5和15.9 cm；副区为施氮水平，分别是0 (N0)、120 (N1)、240 (N2)和360 kg·hm-2(N3)，选用尿素进行氮肥处理，基肥占30%，在青贮玉米6叶期追施30%，12叶期追施40%，肥料按照试验设计所需量称量后均匀撒在沟里。各小区均施用150 kg·hm-2过磷酸钙(以P2O5计)作为底肥。试验共16个处理，各处理重复3次，共48个小区，小区面积为57.6 m2(长 × 宽= 12.0 m × 4.8 m)，各小区之间设置1.2 m宽的隔离带。沟垄集雨系统的沟和垄宽度均为60 cm，垄高15 cm，垄上覆膜，覆膜宽度为60 cm。田间试验于2019年5月16日和2020年5月2日进行播种，供试青贮玉米品种为‘陇青贮2号’，使用点播器进行人工点播，玉米种植在沟中两侧无覆膜区域，每个小区种植16行玉米，于2019年9月15日和2020年9月1号收获。

1.3 测定指标和方法

1.3.1生理指标

在青贮玉米6叶期(V6)、12叶期(V12)、吐丝期(SK)、灌浆期(FL)和蜡熟期(DO)各小区随机选取5株植物，选择晴天在09:00 - 11:00使用LI-6400便携式光合仪测定玉米穗位叶叶片的净光合速率(net photosynthetic rate, Pn)。在吐丝期和灌浆期对玉米穗位叶进行采样，用于叶片生理指标的测定。其中，RuBP羧化酶测定参照Lilley和Walker[26]的方法；PEP羧化酶活性的测定按照施教耐[27]的方法；MDA和可溶性蛋白的测定分别采用硫代巴比妥酸比色法和考马斯亮蓝G-2-250染料结合法[28]。

1.3.2产量

在收获期，每个小区选取6 m2植株于105 ℃烘箱杀青15 min，室内风干2周之后于65 ℃烘箱烘干24 h至恒重，测定干草产量。各营养成分产量为该营养成分含量与干草产量的乘积，粗蛋白产量(kg·hm-2)、淀粉产量(kg·hm-2)的计算方法如下：

1.3.3营养品质

将烘干后的青贮玉米粉碎后测定营养品质，其中，粗蛋白、粗脂肪和粗灰分含量的测定分别采用凯氏定氮法、索式浸提法和灼烧法[29]；NDF和ADF含量的测定均使用洗涤纤维分析法[29]；淀粉含量的测定采用酶水解法[30]。相对饲用价值(relative feed value, RFV)计算方法如下：

式中：VADF和VNDF分别为酸性洗涤纤维含量和中性洗涤纤维含量。

1.4 数据处理与统计方法

采用 Excel 2010 处理数据，SigmaPlot 13.0绘图，SPSS 18.0进行方差分析，不同处理之间多重比较采用图基法(Tukey’s method)，显著性水平设为P＜ 0.05。

2 结果与分析

2.1 种植密度和施氮对青贮玉米生理特性的影响

2.1.1净光合速率

2019年和2020年在玉米6叶(V6)期，各处理的Pn无显著差异(P＞ 0.05) (图1)。在玉米12叶(V12)期，2019年各处理的Pn无显著差异，而在2020年D3和D4密度下N2和N3处理的Pn显著高于N0(P＜ 0.05)。两年在玉米吐丝(SK)期，D3和D4密度下N2和N3处理的Pn显著高于N0，而在D1和D2密度下各施肥处理差异不显著。在灌浆(FL)和蜡熟(DO)期，2019年D1密度下各施肥处理的Pn无显著差异，而在2019年D2～D4密度以及2020年4个密度下，N2和N3处理的Pn显著高于N0。同一施肥条件下，两年在V6期各密度处理的Pn无显著差异，而在SK、FL和DO期，随着密度的增加Pn降低，尤其是在FL和DO期D4处理的Pn显著低于D1和D2。

图1 种植密度和施氮对青贮玉米净光合速率的影响Figure 1 Effect of planting density and nitrogen fertilizer on net photosynthetic rate of silage maize

2.1.2丙二醛含量

2019年D4密度下N2处理的吐丝期MDA含量显著低于N0(P＜ 0.05)，而在其他密度下N2与N0无显著差异(P＞ 0.05) (表1)。平均值显示，N2和N3处理的吐丝期MDA含量显著低于N0。2019年N0、N1和N2水平下，D3和D4处理的吐丝期MDA含量显著高于D1，而D3与D4无显著差异。2020年N0水平下D4处理的吐丝期MDA含量显著高于D1和D2，而在其他氮水平下各密度处理无显著差异。D3和D4处理的平均吐丝期MDA含量显著高于D1。两年仅在D4密度下N2和N3处理的灌浆期MDA含量显著低于N0。平均值显示，不施氮处理的灌浆期MDA含量高于各施氮处理。两年同一氮水平D4处理的灌浆期MDA含量显著高于D1，平均值显示，D4处理的灌浆期MDA含量显著高于其他密度。

表1 叶片丙二醛含量Table 1 Malondialdehyde content in leaves μmol·g-1

2.1.3可溶性蛋白含量

2019年和2020年在同一密度下各氮处理的吐丝期可溶性蛋白含量差异不显著(P＞ 0.05) (表2)。平均值显示，N2和N3处理的吐丝期可溶性蛋白含量显著高于N0(P＜ 0.05)。2019年在N0、N1和N2水平下，D4处理的吐丝期可溶性蛋白含量显著低于D1，2020年同一氮水平各密度处理间差异不显著。平均值显示，两年D3和D4处理的可溶性蛋白含量显著低于D1。同一密度下各氮处理灌浆期可溶性蛋白含量差异不显著。平均值显示，N2和N3处理的灌浆期可溶性蛋白含量显著高于N0。两年在同一氮水平下，D4处理的灌浆期可溶性蛋白含量显著低于D1。两年D4处理的灌浆期可溶性蛋白含量显著低于D1和D2。

表2 叶片可溶性蛋白含量Table 2 Soluble protein content in leaves μmol·g-1

2.1.4核酮糖二磷酸羧化酶活性

2019年和2020年同一密度下各施氮处理的吐丝期RuBP羧化酶无显著差异(P＞ 0.05) (表3)。平均值表明，吐丝期RuBP羧化酶活性，N2和N3处理显著高于N0(P＜ 0.05)；2019年仅N0下D3处理显著低于D1，2020年同一氮水平不同密度处理间无显著差异(P＞ 0.05)。吐丝期RuBP羧化酶活性均值显示，两年中D3和D4处理显著低于D1。灌浆期RuBP羧化酶活性，2019年D3下N3处理显著高于N0，其他密度下不同氮处理间无显著差异；2020年同一密度不同氮处理间无显著差异；平均值表明，N2和N3处理显著高于N0；2019年同一氮水平D3处理显著低于D1，而2020年同一氮水平下D3与其他密度间差异不显著。灌浆期RuBP羧化酶活性均值显示，D3和D4处理显著低于D1。

表3 叶片核酮糖二磷酸羧化酶活性Table 3 Activity of ribulose diphosphate carboxylase in leaves μmol·g-1

2.1.5磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性

2019年和2020年同一密度，不同施氮处理间吐丝期和灌浆期的PEP羧化酶活性无显著差异(P＞0.05) (表4)。吐丝期PEP羧化酶活性均值表明，两年中N2和N3处理显著高于N0(P＜ 0.05)；同一氮水平，2019年D4处理显著低于D1，而2020年两者无显著差异；两年中D4处理显著低于D1和D2；N2和N3处理显著高于N0。灌浆期PEP羧化酶活性均值表明，两年中同一氮水平，D4处理显著低于其他密度处理；N2和N3处理显著高于N0。

表4 叶片磷酸烯醇式丙酮酸羧化酶活性Table 4 Activity of phosphoenolpyruvate carboxylase in leaves μmol·g-1

2.2 密度和施氮对青贮玉米产量的影响

2.2.1干草产量

2019年和2020年中，D1密度下不同施氮处理间干草产量无显著差异(P＞ 0.05)，D2、D3和D4密度下N2处理显著高于N0(P＜ 0.05)，而与N3无显著差异(图2)。平均值表明，N1、N2和N3处理的干草产量显著高于N0，2019年较N0分别增加12.10%、27.87%和28.93%，2020年较N0分别增加16.27%、34.76%和34.80%。两年中同一氮水平下，D3和D4处理的干草产量显著高于Dl，而D3与D4无显著差异。平均值表明，两年D2、D3和D4处理的干草产量显著高于D1，2019年较D1分别提高16.99%、41.57%和50.66%，2020年分别提高26.44%、43.40%和47.05%。两年所有处理中，D4N3处理获得了最高的干草产量，但与D3N2差异不显著。

图2 种植密度和施氮对干草产量的影响Figure 2 Effect of planting density and nitrogen fertilizer on hay yield

2.2.2粗蛋白产量

2019年和2020年同一密度下，N2和N3处理的粗蛋白产量显著高于N0(P＜ 0.05)，而N2与N3无显著差异(P＞ 0.05) (图3)。平均值表明，2019年N1、N2和N3处理的粗蛋白产量较N0分别显著增加24.14%、62.12%和63.62%，2020年分别显著增加31.05%、62.85%和62.97%。两年在N1、N2和N3水平下D3和D4处理的粗蛋白产量显著高于D1，而D3与D4无显著差异。平均值表明，2019年D2、D3和D4处理的粗蛋白产量较D1分别显著提高12.00%、31.50%和34.74%，2020年分别显著提高22.27%、37.67%和37.06%。在所有处理中，D4N3处理粗蛋白产量最高，但与D3N2差异不显著。

图3 种植密度和施氮对粗蛋白产量的影响Figure 3 Effect of planting density and nitrogen fertilizer on crude protein yield

2.2.3淀粉产量

2019年在D1密度下各施氮水平的淀粉产量差异不显著(P＞ 0.05)，在其他3个密度下N2和N3处理显著高于N0(P＜ 0.05) (图4)。2020年同一密度下N2和N3处理的淀粉产量显著高于N0，N2与N3无显著差异。平均值表明，两年N1、N2和N3处理的淀粉产量显著高于N0，2019年较N0分别增加12.63%、29.39%和26.93%，2020年分别增加21.24%、42.56%和38.40%。两年中N1、N2和N3水平下D3和D4处理的淀粉产量显著高于D1，D3与D4无显著差异。平均值显示，D2、D3和D4处理的淀粉产量显著高于D1，2019年较D1分别提高13.38%、32.91%和27.86%，2020年分别提高22.72%、31.75%和24.50%。所有处理中以D3N2处理淀粉产量最高。

图4 种植密度和施氮对淀粉产量的影响Figure 4 Effect of planting density and nitrogen fertilizer on starch yield

2.3 密度和施氮对青贮玉米品质的影响

2.3.1粗蛋白和粗脂肪含量

两年在同一密度下，N2和N3处理的粗蛋白含量显著高于N0(P＜ 0.05)，而N2与N3无显著差异(P＞0.05) (表5)。平均值表明，2019年N2和N3处理的粗蛋白含量较N0分别显著增加26.38%和26.54%，2020年N1、N2和N3处理的粗蛋白含量较N0分别显著增加12.83%、20.72%和20.89%。2019年在N1水平下D1处理的粗蛋白含量显著高于D4，而在其他施氮水平下各密度处理无显著差异。2020年同一施氮水平下各密度处理的粗蛋白含量无显著差异。平均值表明，两年D1、D2和D3处理的粗蛋白含量显著高于D4，2019年较D4分别增加12.55%、7.2%和3.9%，2020年分别增加7.8%、4.1%和3.0%。两年各处理的粗脂肪含量无显著差异，平均值表明，随着密度的增加粗脂肪含量降低，随着施氮量的增加粗脂肪含量增加。

表5 青贮玉米的粗蛋白和粗脂肪含量Table 5 Crude protein and crude fat content of silage maize%

2.3.2中性和酸性洗涤纤维含量

2019年和2020年同一密度下各施氮水平的中性洗涤纤维含量无显著差异(P＞ 0.05) (表6)。平均值表明，N1、N2和N3处理的NDF含量显著低于N0(P＜ 0.05)，2019年较N0分别降低3.0%、9.50%和9.25%，2020年分别降低2.63%、8.85%和8.85%。2019年N2水平下，D4处理的NDF含量显著高于D1，而其他施氮水平下各密度处理无显著差异。2020年同一施氮水平下各密度处理的NDF含量无显著差异。平均值表明，两年D3和D4处理的NDF含量显著高于D1和D2，且D4显著高于D3；2019年D3和D4较D1分别显著增加6.04%和12.90%，2020年分别显著增加6.00%和13.16%。

表6 青贮玉米的中性和酸性洗涤纤维含量Table 6 Content of neutral and acid detergent fiber of silage maize%

2019年和2020年中同一密度下，N2和N3处理酸性洗涤纤维含量显著低于N0和N1(P＜ 0.05)，N2与N3无显著差异(P＞ 0.05)。平均值表明，2019年N2和N3较N0分别显著降低12.87%和15.01%，2020年分别显著降低13.88%和15.30%。两年同一施氮水平下，D4处理的ADF含量显著高于D1。平均值表明，2019年D3和D4处理的ADF显著高于D1，且D4显著高于D3；2019年D3和D4较D1分别显著增加7.43%和16.10%，2020年分别显著增加14.59%和24.46%。

2.3.3淀粉含量和相对饲用价值

2019年各处理的淀粉含量无显著差异(P＞0.05)，2020年同一密度下各施氮水平的淀粉含量差异不显著，平均值表明，2020年N3处理的淀粉含量较N0显著提高2.83% (P＜ 0.05) (表7)。2020年在同一施氮水平下，D4处理的淀粉含量显著低于D1和D2。2020年D3和D4处理的淀粉含量较D1分别显著降低8.10%和15.31%。

表7 青贮玉米的淀粉含量和相对饲用价值Table 7 Starch content and relative feeding value of silage maize%

2019年在D2密度下N2和N3处理的RFV显著高于N0(P＜ 0.05)，2020年在D3密度下N2处理的RFV显著高于N0，而在其他密度下各施氮水平的RFV无显著差异(P＞ 0.05)。平均值表明，2019年N2和N3处理的RFV均值较N0分别显著增加15.64%和15.77%，2020年分别显著增加15.17%和15.64%。2019年N2和N3水平下D4处理的RFV显著低于D1和D2，2020年同一施氮水平下D4处理的RFV显著低于D1，而两年中D4与D3无显著差异。平均值表明，2019年D3和D4处理的均值较D1分别显著降低7.95%和16.60%。2020年分别显著降低9.73%和19.00%。

3 讨论与结论

3.1 密度和施氮对陇东地区青贮玉米生理特性的影响

刘惠惠等[31]报道，增加种植密度会降低玉米穗位叶的叶绿素含量和净光合速率。本研究结果与其相似，同一施肥条件下，两年在吐丝期、灌浆期和蜡熟期，随着密度的增加净光合速率降低。这可能是由于密度过高加剧了个体之间对CO2、光照、水肥等资源的竞争，导致光系统Ⅱ受到抑制，造成净光合速率下降[32]。有研究表明，随着种植密度的增加，PEP羧化酶和RuBP羧化酶活性呈降低趋势[31,33]。本研究结果与上述相似，两年在吐丝期和灌浆期，随着种植密度的增加，玉米叶片的RuBP羧化酶和PEP羧化酶活性以及可溶性蛋白含量均下降。这是因为种植密度的增加会加速叶片衰老，致使叶绿素含量和光合酶活性下降[34]。一些研究得出，增加种植密度会加速玉米叶片的衰老，使MDA含量增加，加速了细胞膜损伤和脂质过氧化[35]。本研究结果与以上研究相似，随着密度的增加，MDA含量呈增加趋势。这可能是由于玉米种植密度过高，会使细胞膜脂质过氧化程度加重，导致保护酶活性下降，MDA含量急剧升高[36]。

研究表明，在一定施氮范围内，玉米的净光合速率随施氮量的增加而增高，但超过一定范围则会降低净光合速率[37]；高密度种植下水肥耦合可以增强玉米的光合作用[38]。本研究表明，两年在吐丝期D3和D4密度下，N2和N3处理的净光合速率显著高于N0，2020年在灌浆期和蜡熟期同一密度下，N2和N3处理的净光合速率显著高于N0。这是因为适当增施氮肥有利于CO2同化和光合产物的积累，从而提高光合速率[39]。有研究发现，施氮可以提高玉米叶片氮含量、可溶性蛋白含量以及RuBP羧化酶和PEP羧化酶的活性[35,40]。有研究认为，RuBP羧化酶和PEP羧化酶活性随着施氮量的增加而升高，进而提高光合速率[41]。本研究结果与之相似，在灌浆期，RuBP羧化酶和PEP羧化酶活性以及可溶性蛋白含量随施氮量的增加而增高。有研究报道[42]，春玉米拔节期的MDA含量随着施氮量的增加而降低。本研究结果与之相似，玉米吐丝期和灌浆期的MDA含量随着施氮量的增加而降低。原因可能是施氮减轻了玉米叶片的膜质过氧化程度，从而使MDA含量降低[43]。

3.2 密度和施氮对陇东地区青贮玉米产量的影响

研究表明，春玉米的产量随种植密度的增加呈先升高后降低的趋势[44]；在一定范围内青贮玉米生物产量随种植密度的增加而显著增高，但超过一定范围生物产量不再显著增加[45]。本研究结果与之相似，干草产量随种植密度的增加而增高，但D4与D3处理无显著差异。这主要是因为增加种植密度可以提高植株数量和叶面积指数，进而提高生物产量，但是种植密度过高会造成田间通风透光不良，导致玉米生长后期叶片和根系衰退，最终致使产量下降[8]。乔雪峰等[46]研究表明，增加种植密度可以提高粗蛋白产量，但密度过高时粗蛋白产量下降。本研究结果与其相似，D3和D4处理的粗蛋白和淀粉产量显著(P＜ 0.05)高于D1，而D3与D4无显著差异。这可能是由于增加种植密度提高了生物产量，从而增加粗蛋白和淀粉产量，但密度过高(D4)反而会降低粗蛋白含量。

在一定范围内，施氮量与玉米产量正相关[47]。在甘肃河西地区，春玉米的施氮量为180～240 kg·hm-2时，可获得高产[48]。本研究结果与之相似，N3和N2处理的干草产量显著高于N0和N1，而N3与N2无显著差异。这可能是因为增施氮肥可促进青贮玉米的营养物质向籽粒的运输以及干物质积累，进而提高产量[49]。王佳等[50]认为，每公顷8.25万株的种植密度结合240 kg·hm-2的施氮量能够提高青贮玉米的粗蛋白产量。Chen等[51]认为，施氮显著增加了玉米吐丝期和成熟期的干物质量，从而使粗蛋白产量有所增加。这与本研究结果相似，两年中同一密度下，N2和N3处理的粗蛋白产量显著高于N0，而N2与N3无显著差异。

3.3 密度和施氮对陇东地区青贮玉米品质的影响

研究表明，增加种植密度提高了青贮玉米的NDF和ADF含量，降低了粗脂肪和粗蛋白含量[15]。胡春花等[52]也得出相似结论，种植密度过高会降低青贮玉米的粗蛋白和粗脂肪含量，并增加NDF和ADF含量。本研究结果与之相似，随着种植密度的增加，粗脂肪、粗蛋白含量和相对饲用价值降低，而NDF和ADF含量增高。有研究得出，随着种植密度的增加，淀粉含量明显降低[53]。本研究结果与其相似，随着密度的增加，淀粉含量呈下降趋势。

兰宏亮和王海波[54]发现，增施氮肥增加了青贮玉米地上部分的粗蛋白含量，降低了NDF和ADF含量。有研究报道，在同一密度下，随着施氮量的增加，粗蛋白和粗脂肪含量呈先升高后下降趋势，在中、低密度下NDF和ADF含量随着施氮量的增加而降低，在高密度下NDF和ADF含量则先升高后降低[55]；增施氮肥有助于增加淀粉含量[56]。本研究中，随着施氮量的增加，粗蛋白和粗脂肪含量显著增高，NDF和ADF含量下降。这表明施肥可通过提高青贮玉米的粗蛋白、粗脂肪含量，降低纤维含量，进而改善营养品质。

综上，在沟垄集雨种植下，适宜的施氮量(240 kg·hm-2)和种植密度(9.0万株·hm-2)能够显著增加青贮玉米的干草产量、粗蛋白产量和淀粉产量，降低ADF和NDF含量，提高青贮玉米的相对饲用价值，同时可以促进叶片酶活性，提高净光合速率。因此，9.0万株·hm-2的种植密度结合240 kg·hm-2的施氮量(D3N2)是适合陇东地区沟垄集雨种植下青贮玉米适宜的栽培模式。