播期對甜高粱不同生育時期生物產量及品質的影響

摘要：以甜雜2號為材料研究了播期對甜高粱生育期以及不同生育時期綠葉數、生物產量、含糖量、粗蛋白和粗纖維的影響。結果表明，生育期隨播期推遲而縮短；在蠟熟期和完熟期，第二和第四播期甜高粱的生物產量顯著高于另兩個播期；整個生育期內，第二播期的綠葉數始終最高；甜高粱的含糖量隨播期的推遲呈逐漸下降的趨勢；不同播期的粗纖維含量呈現出先升高后降低或升-降-升的變化趨勢；播期對粗蛋白含量的影響不顯著。在北方甜高粱春播區，尤其是天津地區，最適播期在5月11日左右，并且通過分期播種，可延長其加工期近3個月。

關鍵詞：甜高粱；播期；生育時期；生物產量；品質

中圖分類號：S514.042 文獻標識碼：A 文章編號：0439-8114（2013）14-3260-04

甜高粱[Sorghum bicolor（Moench）L.]是粒用高粱的一個變種，具有生物學產量高，含糖量高，抗性優良，適口性好，乙醇轉化率高等特點，可用于制糖、飼用、生產生物燃料、釀酒、造紙等，是近年來新興的一種飼用作物和能源作物[1-4]。播期對甜高粱的生育期、主要生物性狀、生物學產量以及莖稈的含糖量均會產生一定的影響[5，6]。并且，由于甜高粱莖稈的糖分易發酵而不易儲存，因此，甜高粱的加工期較短，是限制其種植和推廣的重要因素之一[7]。因此，研究播期對甜高粱性狀的影響，通過分期播種延長甜高粱的加工期十分必要。

前人關于播期對甜高粱的影響進行了研究。張志鵬等[5]認為甜高粱生育期隨播期延后而縮短，株高增高，莖粗差異達到顯著水平，子粒產量隨播期延后而有所降低，鮮重變化不大。沈飛等[6]研究了播期對甜高粱主要生物性狀及成糖的影響，認為推遲甜高粱的種植時間30 d左右，可以延長甜高粱莖稈中糖分的保持時間10～14 d，并有利于提高甜高粱莖稈汁液中總糖的積累水平。李子芳等[8]研究了播期對5個甜高粱品種產量和錘度的影響，結果表明，早播使甜雜2號、遼甜1號和綠能2號的鮮重顯著提高，晚播使4個品種的錘度均隨著播期的延后而提高。周紹東等[9]研究了播期對各生育時期甜高粱葉片性狀的影響，結果表明，葉面積指數隨播種期延遲有下降趨勢， 但晚播甜高粱在成熟期時葉面積指數較高，綠葉數的變化趨勢類似于葉面積指數。總之，前人關于播期對甜高粱的影響主要集中在形態性狀、產量和含糖量等方面，而關于品質性狀方面的研究較少。該試驗就播期對甜高粱生物產量和品質的影響展開研究，以期為甜高粱生產及加工利用提供一定理論依據。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試材料為沈陽農業大學選育的甜高粱雜交種甜雜2號。

1.2 試驗設計

試驗于2009年在天津市靜海縣良種場和天津農學院作物遺傳育種重點實驗室進行。試驗采用完全隨機區組設計，3次重復。播期分別為4 月10 日（第一播期）、5 月11 日（第二播期）、6 月10日（第三播期）和6月27 日（第四播期），共4個播期。小區面積為10 m2，行長4.0 m，行距0.5 m，種植密度為 75 000株/hm2。其他管理同一般生產田。于拔節期、抽穗期、乳熟期、蠟熟期和完熟期每個小區選擇具有代表性的植株 5 株，測定生物產量、干物質重、莖稈含糖量。然后將植株在105 ℃下殺青30 min，再降至65 ℃烘至恒重，樣品粉碎過篩（40目），用杜馬斯燃燒法測定粗蛋白質含量，儀器為Elementar公司產Rapid N cube定氮儀；粗纖維含量用酸堿洗滌法測定，儀器為Foss公司產FebertecTM 2010型纖維素測定儀。數據處理采用DPS系統。

2 結果與分析

2.1 播期對甜高粱生育期的影響

不同播期條件下甜高粱生育期的變化見表1。由表1可見，甜高粱的生育期受播期的影響較大。隨著播期的推遲，甜高粱生長發育過程中所需的溫度和光照條件逐漸適合，使其生長發育速度加快，因而生育期縮短。第一播期植株在8月15日達到蠟熟，雖然子粒未完全成熟，但此時即可利用莖葉進行發酵制乙醇或飼用；第四播期材料在11月25日達到完全成熟，此時仍可進行加工或飼用。因此，甜高粱最早可在8月中旬收獲，最晚可在11月下旬收獲，使加工期達100 d以上，比以往延長了近3個月。

2.2 播期對不同生育時期甜高粱綠葉數的影響

播期對不同生育時期甜高粱綠葉數的影響見圖1。由圖1可知，綠葉數的多少和持綠性的強弱直接影響到甜高粱的干物質生產，進而影響到乙醇的轉化率及喂飼效果。從整個生育期來看，第二播期的綠葉數最多，第一播期次之，第三和第四播期的綠葉數較少。這可能是由于晚播的甜高粱生長速度快，很快通過感光階段而進入感溫階段，因此，綠葉數相對前兩個播期要少。成熟時綠葉數多少順序為第二播期、第一播期、第三播期、第四播期。多重比較結果表明，完熟期第二播期、第一播期與第三播期、第四播期間差異均達顯著水平。這可能是由于后期氣溫低，致使葉片早衰造成的。

2.3 播期對不同生育時期甜高粱生物產量的影響

圖2為播期對不同生育時期甜高粱生物產量的影響。從圖2可以看出，隨著生育進程的延伸，各播期甜高粱的生物產量均從抽穗期開始逐漸增加，并在蠟熟期達到最高值，而后又逐漸下降。這主要是因為隨著生育進程推進其干物質不斷積累，生物產量不斷增加。但由于生育后期其莖、葉不斷失水，因此，生物產量又有所降低。在蠟熟期和完熟期，甜高粱的生物產量高低順序均為第四播期、第二播期、第三播期、第一播期。多重比較結果顯示，第四播期和第二播期間差異不顯著，但均與第三播期和第一播期間差異達顯著水平。因此，若要獲得較高的生物產量，可在5月11日或6月27日左右播種甜高粱。

2.4 播期對不同生育時期甜高粱莖稈含糖量的影響

從圖3可以看出，第一播期和第二播期甜高粱莖稈的含糖量呈逐漸升高的趨勢，并在完熟期分別達到最大值18.37%和16.28%；第三播期和第四播期甜高粱莖稈的含糖量呈現先升高后降低的趨勢，并分別在蠟熟期和乳熟期達到最高值15.46%和15.40%。在完熟期，甜高粱莖稈含糖量的表現為第一播期>第二播期>第四播期>第三播期。由此可見，甜高粱莖稈的含糖量隨播期的推遲呈下降的趨勢，主要是因為隨播期的推遲，生育期縮短，光合作用所合成干物質量減少，合成的糖類物質也相對減少，因此含糖量降低。蠟熟期和完熟期，各播期的甜高粱莖稈均保持了較高的糖含量，可達到發酵制乙醇或飼用的要求。

2.5 播期對不同生育時期甜高粱莖稈粗蛋白質含量的影響

從圖4可以看出，甜高粱莖稈中的粗蛋白質含量總體上呈逐漸下降的趨勢。在拔節期，各播期甜高粱莖稈的粗蛋白質含量均較高，為10.78%～13.78%。但從拔節期開始，隨著植株生長勢的增強，其莖稈粗蛋白質含量相對減少。并且從抽穗期開始，其主要營養物質向穗部積累，因而造成莖稈粗蛋白含量較低。不同播期甜高粱莖稈粗蛋白質含量間的差異不顯著，說明播期對甜高粱莖稈粗蛋白質含量的影響不明顯。

2.6 播期對不同生育時期甜高粱莖稈粗纖維含量的影響

粗纖維為甜高粱重要的品質性狀之一，其對增加草食動物的飽腹感及促進排泄等方面具有重要作用[10，11]。從圖5可以看出，第一播期的粗纖維含量先升高后降低，在乳熟期達到最高值32.33%。第二播期的粗纖維含量亦呈現先升高后降低的趨勢，與前者不同之處在于其在抽穗期達到41.64%的最高值。第三播期和第四播期的粗纖維含量均呈現出升-降-升的變化，在完熟期分別達到最高值 36.48%和48.31%。完熟時粗纖維含量表現為第四播期>第三播期>第二播期>第一播期。多重比較結果顯示，第四播期的粗纖維含量顯著高于其他3個播期，第二和第三播期的粗纖維含量顯著高于第一播期。

3 小結與討論

適期播種對甜高粱的生產起到至關重要的作用。對于北方氣候條件來說，播種太早，土溫低，種子在地里時間長，容易霉爛，出苗率降低；播種太晚，無法爭取到較長的生育時間而不能正常成熟，生物產量和品質會受到影響。因而，確定適宜播期是甜高粱高產和優質的重要保障。

研究結果表明，播期對甜高粱的生物產量影響較大。甜高粱適宜在蠟熟期至完熟期收獲，此時其生物產量均表現第四播期和第二播期最高，且與另外2個播期間差異均達到顯著水平。整個生育期內，第二播期的綠葉數均高于其他3個播期。研究表明，播期還會影響到甜高粱的品質。播期對甜高粱含糖量的影響比較明顯，隨著播期的推遲，甜高粱含糖量呈逐漸下降的趨勢，這主要是由于生育期縮短而導致光合產物減少所致。第一和第二播期粗纖維含量均呈現出先升高后降低的趨勢，分別于乳熟期和抽穗期達到最高值；第三和第四播期的粗纖維含量呈現升-降-升的變化趨勢，均在完熟期分別達到最高值36.48%和48.31%。此外，播期對粗蛋白含量的影響不顯著。通過上述分析認為，第二播期的甜高粱綠葉數最多，生物產量和含糖量較高，粗蛋白質和粗纖維含量適中。因此，在北方，尤其是天津地區，甜高粱適宜在5月11日左右播種。

根據試驗結果，雖然隨著播期的推遲甜高粱生育期縮短，但晚播的甜高粱仍然可以成熟。研究發現，晚播的甜高粱不僅長勢快、含糖量較高，而且病蟲害發生頻率低。收獲后，可將甜高粱莖稈打捆立于田間保存，在氣溫較低的條件下其不易變質。因此，在北方春播甜高粱產區，尤其是天津地區，通過分期播種，再配以有效的貯藏措施，可延長甜高粱的加工期近3個月。

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