甜高粱套種拉巴豆的主要農藝性狀及產量表現

班 騫， 吳佳海， 蘇 生， 孫 方， 馬培杰， 韓永芬

(1.貴州省農業科學院 草業研究所, 貴州 貴陽 550006； 2.貴州省農業科學院 果樹研究所， 貴州 貴陽 550006； 3.貴州金農富平生態農牧科技有限公司, 貴州 松桃 554100)

甜高粱[Sorghumbicolor(L.) Moench]屬禾本科(Gramineae)高粱屬(Sorghum)一年生糧飼、糖料與牧草兼用作物，又叫粟、蘆穄、蘆稷，是粒用高粱的一個變種[1]，其特點是生物產量高，莖稈粗壯且含糖量高，分蘗和再生能力強，對土壤要求不嚴格，適應性廣，作為青貯飼料適口性好，也可調制成草粉或其他草產品[2-3]。利用閑田種植甜高粱能夠充分利用光、水、肥、氣、熱等自然資源，提高復種指數，且因其產量高，莖稈中富有糖分汁液，常被用作青貯飼料，對增加農民收入、促進甜高粱飼料產業與畜牧業持續穩定發展具有重要意義。拉巴豆(DolichoslablabL.)為一年生或多年生的高產優質豆科牧草，從澳大利亞引進種植，利用方式主要作為夏季飼料作物放牧或和高粱、玉米混播制作青貯飼料[4]。拉巴豆秋季生長旺盛，具有晚熟特性，可用于彌補夏冬兩季斷檔期飼料作物[5]，同時拉巴豆具有根瘤固氮、改良土壤等性能，被廣泛應用于間作和套種其他作物，并作為輪茬作物來改善地力[6-7]。

隨著近年來糧改飼行業熱度不斷上升，甜高粱常被作為青貯玉米的代替品進行研究[2]，國內關于甜高粱的研究報道多以刈割次數[8]、施肥量[9-10]、生理脅迫[11-12]、栽培密度[13]等與產量間的關系為主，為飼用甜高粱的科研推廣利用提供了重要的科學依據。根據甜高粱與拉巴豆的生物學特性和生長發育規律，研究甜高粱套種拉巴豆對其主要農藝性狀和產量的影響，為甜高粱高產優質栽培提供科學依據和技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于貴州松桃縣九江鄉，地理坐標N 28.9°，E 109.8°，海拔500 m，呈中亞熱帶季風濕潤氣候區，季風氣候明顯，立體氣候典型，喀斯特地貌明顯。該地氣候溫和，雨量充沛，適于多種牧草生長，在貴州喀斯特山地氣候中具代表性，年均氣溫16.3℃，最熱月(7月)均溫27.3℃，最冷月(1月)均溫3.1℃，極端高溫38.7℃，極端低溫-3℃，年降水量1 324.0 mm，年蒸發量1 219.9 mm，年相對濕度80%，年日照時數1 091.6 h，無霜期227 d，年積溫5 527.6℃。試驗地土壤系白堊紀灌口組紫色砂頁巖風化堆積物形成的紫色土，土質粘重，土壤pH 5.6，有機質含量1.46%，速效N、速效P、速效K含量分別為100.63 mg/kg、4.73 mg/kg、338.24 mg/kg。前茬作物為甜象草。

1.2 試驗材料

試驗甜高粱品種為大力士，由貴州金農富平生態農牧科技有限公司提供；拉巴豆品種為潤高拉巴豆(Rongai)，由北京百綠國際草業公司提供。

1.3 試驗設計

試驗共3個處理:處理1，1行甜高粱套種1行拉巴豆；處理2，1行甜高粱套種2行拉巴豆；處理3，甜高粱不套種拉巴豆(CK)。每個處理4次重復，共12個小區，小區面積30 m2(5 m×6 m)，10行區，隨機區組排列。條播行距60 cm，四周設保護行，小區間走道和重復間走道均為1 m。試驗區總面積為550 m2。施農家肥2 000 kg/667m2和過磷酸鈣20 kg/667m2作基肥，期間追施1次尿素35 kg/667m2。其他栽培管理措施與大田相同。成熟后按各小區單收計產。2017年5月10日播種，8月28日收獲。

1.4 測定指標及方法

1.4.1 植株性狀和莖稈糖錘度測定 于收割前測量株高、葉片數、葉長、葉寬和莖粗等植株性狀，用WZ-103型糖度折射儀從植株基部往上第6節測量莖稈糖錘度，精度0～32%。

1.4.2 甜高粱品質及營養性狀的測定 甜高粱抽穗后，每小區采樣5株，切段并粉碎進行粗蛋白、粗脂肪、粗灰、全磷、全鈣、全鎂、干物質含量、酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量測定。其中，粗蛋白采用半微量開氏法，粗脂肪采用抽提殘余法，粗灰分采用直接干灰化法，全磷采用釩鉬黃比色法，全鈣采用EDTA絡合滴定法，全鎂采用EDTA絡合滴定法[14]，干物質含量采用常壓恒溫干燥法，酸性洗滌纖維采用范式酸-洗滌劑法，中性洗滌纖維采用范式中性-洗滌劑法[15]，并計算無氮浸出物。

無氮浸出物=100-(水分+粗灰分+粗蛋白+粗脂肪+粗纖維)

1.4.3 產量測定 甜高粱抽穗后，刈割時去掉小區兩頭各0.5 m和兩側邊行，用感量小于0.01 kg的秤稱重，測定每個小區的甜高粱全株鮮草產量。刈割稱重后，從每個小區隨機抽取15～20株樣本混合均勻，放置于通風干燥處晾干稱量干重，計算鮮干比。

1.5 數據分析

所得試驗數據用Excel 2010進行統計分析。用SPSS 19.0對甜高粱產量、營養和品質性狀進行差異顯著性分析和多重比較。采用灰色關聯度法分析不同處理下甜高粱全株養分含量，對10種營養元素值設置參考序，甜高粱的飼料品質正向指標包括粗蛋白、粗脂肪、鈣、磷、總糖和無氮侵出物，含量高則品質佳；負向指標包括粗灰分、pH、洗滌纖維及酸性洗滌纖維，含量低則品質佳。關聯系數用DPS處理，原始數據經初值化處理，令Δmin為0，分辨系數設為0.1，用灰色關聯度法分析所得數據，用DPS處理數據并計算灰色關聯度系數[16]。

2 結果與分析

2.1 甜高粱的植株性狀

從表1看出，甜高粱的株高、葉數和莖粗均是處理1>處理2>對照。株高各處理間差異不顯著；葉數處理1比處理3(CK)增加10.04%，差異顯著，比處理2增加9.04%，差異不顯著；莖粗處理1比處理3(CK)增加10.04%，差異顯著，比處理2增加9.04%，差異顯著；葉長以處理2最長，顯著長于處理1和處理3(CK)；葉寬以處理1的較寬，與處理2和對照間差異顯著。隨著套種行數的增加，甜高粱葉長有增長的趨勢，處理1、處理2分別較處理3(CK)長0.3%、8.5%。

2.2 甜高粱的草產量及莖稈糖錘度

從表2看出，處理1的鮮草產量、干草產量和莖稈糖錘度最高，分別為130.58 t/hm2、30.59 t/hm2和17.10%，與處理2和處理3(CK)相比，鮮草產量分別高12.92%和7.42%，干草產量分別高13.63%和9.45%,莖稈糖錘度分別高3.95%和4.78%，差異均達顯著水平。處理2的鮮草產量顯著低于對照，干草產量低于對照，但差異不顯著；莖稈糖錘度與對照間相差不大。說明，甜高粱套種1行拉巴豆能增加草產量，但套種行數不影響甜高粱糖分的積累。

表2 套種拉巴豆不同處理甜高粱的草產量和莖稈糖錘度

2.3 甜高粱的全株養分含量

從表3看出，套種拉巴豆對甜高粱粗脂肪、酸性洗滌纖維、粗灰分、磷和pH的影響顯著，對粗蛋白、中性洗滌纖維、無氮浸出物、鈣和總糖無顯著影響。粗蛋白含量變化隨行數的增加而微增，處理1和處理2的粗蛋白含量均高于對照，以處理2最高，但3個處理間差異不顯著(P>0.05)；粗脂肪含量變化隨行數增加呈先增后降趨勢，含量以處理1最高，與處理2和對照間差異顯著；酸性洗滌纖維和中性洗滌纖維含量均以處理1最低，處理1與處理2和對照間酸性洗滌纖維含量差異顯著，中性洗滌纖維含量差異不顯著。粗灰分與無氮浸出物含量以處理1最低，處理2最高。套種拉巴豆的甜高粱鈣、磷含量均高于對照，均以處理2最高；其中磷含量均顯著高于對照，而鈣含量三者間差異不顯著。

對不同處理甜高粱全株養分含量的灰色關聯度分析結果表明(表4)，全株營養灰色關聯度系數為處理1>對照>處理2。

表4 套種拉巴豆不同處理甜高粱全株養分含量的灰色關聯度系數及排序

3 結論與討論

研究結果表明，甜高粱套種1行拉巴豆的株高、葉數、葉寬和莖粗均高于不套種及套種2行的處理，葉長以套種2行拉巴豆的最長，這可能與栽培的行間距有關。套種1行拉巴豆的甜高粱鮮草產量、干草產量最高，鮮草產量達130.58 t/hm2，干草產量達30.59 t/hm2，鮮草產量比不套種的處理增產7.42%，比套種2行的鮮草增產12.92%，差異極顯著(P<0.01)。因此，以利用牧草青飼料為主栽培時選擇套種1行拉巴豆較佳；而套種2行拉巴豆的鮮干草產量比不套種的低，說明行間距過大是甜高粱產量減少的一個重要原因[13]。綜合比較，甜高粱套種1行拉巴豆具備更好的生產性能，春播青飼利用的甜高粱，套種1行在夏季產量明顯優于不套種與套種2行，這對解決我國春季和夏季飼草缺乏具有重要意義。

評定牧草營養價值的方法有測定能量、消化率、分析各種營養物質等[14]，營養價值的高低是評價牧草質量的重要指標，主要在于所含營養成分的種類和數量[10-13]。對3種不同套種模式下甜高粱的主要營養成分分析結果表明，套種1行甜高粱具有較低的中酸性洗滌纖維含量、粗灰分含量、較高的總糖含量、礦物元素含量和粗脂肪含量，因而具備優良的適口性和消化率。對不同套種模式下的10個營養品質指標進行灰色關聯度分析，全株營養灰色關聯度系數為甜高粱套種1行拉巴豆>不套種>套種2行，對于以牧草飼喂利用及青貯加工的甜高粱，套種1行拉巴豆具備更好的栽培飼用價值和推廣價值。

試驗旨在篩選適合貴州地區的甜高粱種植模式。通過試驗發現，甜高粱套種拉巴豆行間距的空間環境因子對其產量影響較大，套種2行與套種1行和不套種間差異程度不同，套種2行拉巴豆的甜高粱在產量及營養品質上表現較差，今后栽培模式中應避免空間環境因子對整體試驗造成不利。在同一試驗點不同套種模式的甜高粱生長狀況不同，一方面外界環境對甜高粱的生長狀況有一定的影響；另一方面豆科植物本身具有一定的固氮作用，對甜高粱自身氮素富集有一定的幫助，對甜高粱植株的葉長、葉片數、產量、含糖量也有一定影響。貴州省是南方畜牧業的重要戰略地，合理利用牧草間的套種以促使牧草獲得更高產量、更高品質是重要的研究方向。研究表明，甜高粱套種1行拉巴豆的農藝性狀表現優異，產量更高，營養品質更好，套種模式適合在貴州相應地區推廣。