許輝欣,王 剛,柴 政,韓曉梅*,楊新軍,高 析
(1.酒泉市農業科學研究院,甘肅酒泉735000;2.甘肅龍麒生物科技股份有限公司,甘肅瓜州736100)
甜高粱是禾本科高粱屬一年生草本植物,為普通粒用高粱的一個變種,因其莖稈富含糖分而得名[1-2],具有抗旱、抗澇、耐鹽堿、耐瘠薄等很強的抗逆性以及廣泛的適應性[3]。甜高粱是高光合效率的C4植物,生物產量高、營養豐富、飼喂適口性好,是一種優質高產的飼草作物[4-6]。甘肅龍麒生物科技股份有限公司牧草種植基地位于酒泉市瓜州縣城以東的石崗墩風沙口治理區,屬于典型的西北內陸寒旱荒漠生態區。因自然條件差、生態環境脆弱、土地鹽堿化、荒漠化等問題以及當地草畜產業發展對種植飼草品種選擇的需求,2020年酒泉市農業科學研究院引進和收集了8個高粱品種開展試驗,對各品種物候期、農藝性狀、生物產量等進行觀察和測試,鑒定各品種在酒泉寒旱荒漠區的適應性和豐產性,以期篩選出適宜推廣種植的飼用甜高粱品種,為當地及相似生態區域飼草品種選擇和草畜產業健康持續發展提供參考。
試驗地點位于瓜州縣城東的石崗墩風沙口治理區,甘肅龍麒生物科技股份有限公司牧草種植基地北區。海拔1 182 m,屬于典型的內陸干旱荒漠氣候,年均降水量45.7 mm,年蒸發量3 140.6 mm,年均風速3.7 m/s,最大風速27 m/s。年平均氣溫8.8℃,極端最高氣溫42.8℃,極端最低氣溫-29.3℃,≥10℃的有效積溫3 582.9℃,無霜期175 d。年日照時數3 260 h。土壤為砂壤土質,中性砂粒含量超過70%,含鹽低于0.4%,pH值7.9,屬輕度鹽漬化土壤。耕層土壤有機質含量4.6 g/kg、全氮0.78 g/kg、有效磷31.42 mg/kg、速效鉀91.68 mg/kg、全磷0.42 g/kg,地力狀況屬于較低水平。試驗地點前茬作物為玉米。
試驗選擇甜高粱品種8個。其中,大獎1180由北京猛犸種業有限公司提供;壯牧7001、壯牧9011、壯牧9030、壯牧9032由百綠國際草業(北京)有限公司提供;隴甜高1號、隴甜高2號、海牛由甘肅省農業科學院提供。
試驗地春灌后,于5月10日結合整地撒施磷酸二銨375 kg/hm2和過磷酸鈣450 kg/hm2,旋耕鎮壓后鋪寬幅145 cm、厚度0.01 mm黑色地膜,鋪好后膜面寬130 cm、膜間距30 cm。參試各品種采用隨機區組排列,設計3次重復,每小區長5 m、寬4.8 m(占3膜),小區面積24 m2,重復間留走道80 cm。
5月14日使用人力滾筒播種機播種,每膜播種4行,行距40 cm,穴距20 cm,每穴下籽3~5粒。作物生長期間灌水4次,隨水追肥2次,每次追施尿素300 kg/hm2,按種植技術規程做好田間管理[7-9]。9月16日各試驗小區選取中間1膜,并去除兩端行頭各1 m進行刈割收獲,測產面積4.8 m2(1.6 m×3.0 m)。
1.4.1 物候期觀測
物候期觀測項目包括出苗日期、拔節日期、抽穗日期、成熟日期、生育期(出苗至成熟)天數,以各物候期觀測指標達到75%的日期為記載標準。
1.4.2 農藝性狀的測定
收獲時,每個測產小區隨機取樣10株,測定株高、莖粗、節位數、葉片數、莖稈糖錘度,記錄數據并計算平均值。株高使用卷尺測量從地面到植株頂部最高葉子或穗頂的高度;莖粗使用游標卡尺測量植株從地表起1/3處節間大徑的直徑;節位數調查從植株基部到頂部莖節的個數;葉片數調查從植株基部到頂部葉片的個數;莖稈糖錘度使用WYT型手持測糖儀測量植株從基部起1/3處的莖中部節間汁液的糖錘度[10]。
1.4.3 產量的測定
每個測產小區地上部分全部刈割收獲,使用電子秤稱得小區鮮草產量。隨機取樣5株稱得整株鮮重后,切斷至10~20 cm,裝入自封口塑料袋密封帶回實驗室,75℃恒溫烘至恒重并稱得干重,計算鮮干比。根據鮮干比換算出小區干草產量。收獲時籽粒成熟的品種將測產小區內果穗全部剪下,帶回實驗室烘干后脫粒測算籽粒產量。
使用Excel 2016進行數據整理,采用SPSS 22.0進行顯著性分析,采用Duncan's法多重比較,結果以“平均值±標準差”表示。P<0.05表示差異顯著,P<0.01表示差異極顯著。

表1 試驗甜高粱品種物候期Tab.1 Phenological period of test sweet sorghum varieties
由表1可知,各試驗品種出苗日期基本一致,集中在播種后10~11 d出苗,大獎1180、壯牧9011、海牛比其他品種晚一日。拔節日期集中在6月18日~22日,壯牧9030、壯牧9032兩品種最早,大獎1180最晚。抽穗日期差異較大,為7月25日至8月2日,壯牧9030和壯牧9032較早于其他品種,大獎1180、壯牧9011、海牛至收獲時未抽穗。試驗8個品種中,至9月16日收獲測產時只有壯牧9030和壯牧9032籽粒完全成熟,完成了全生育期,生育期均為115 d,壯牧7001、隴甜高1號、隴甜高2號籽粒還在乳熟期;大獎1180、壯牧9011、海牛3個品種未抽穗,未完成全生育期,只進行營養生長。
由表2可知,試驗各品種株高131~321 cm,其中大獎1180最高,為321 cm,壯牧9011次之,為319 cm;海牛第三,為312 cm;壯牧9030和壯牧9032株高最低,分別為131 cm和133 cm。各品種莖粗1.25~1.87 cm,其中壯牧9030最粗,為1.87 cm;隴甜高1號最細,為1.25 cm。各品種莖稈節位數11~14節,大獎1180和壯牧9011最多,為14節;壯牧9030最少,為11節。各品種葉片數13.5~18.6片,大獎1180最多,為18.6片;壯牧9030最少,為13.5片。各品種莖稈糖錘度8.2%~17.5%,隴甜高2號和隴甜高1號最高,分別是17.5%和16.3%;壯牧9030和壯牧9032最低,分別是7.8%和8.2%。各品種鮮干比2.15~3.21,大獎1180和 壯牧9011最高,分 別是3.21和3.18;壯牧9030和壯牧9032最低,分別是2.15和2.31。試驗8個品種中只有隴甜高1號和隴甜高2號出現了倒伏現象,其他品種均未出現倒伏,隴甜高1號倒伏率最高,為53%,隴甜高2號倒伏率為32%。

表2 試驗甜高粱品種農藝性狀Tab.2 Agronomic traits of test sweet sorghum varieties
2.3.1 鮮草產量
由表3可知,大獎1180和壯牧9011極顯著高于其他品種(P<0.01),分別為102.58、101.42 t/hm2;海牛位居第三,為96.94 t/hm2;其次是隴甜高2號、隴甜高1號、壯牧7001;壯牧9030和壯牧9032鮮草產量最低,分別為60.04、57.23 t/hm2。
2.3.2 干草產量
由表3可知,大獎1180、壯牧9011、隴甜高2號、海牛、隴甜高1號5個品種間干草產量無顯著差異(P>0.05),分別為31.96、31.90、31.35、30.96、30.85 t/hm2,但極顯著高于其他3個品種(P<0.01)。壯牧9030、壯牧7001、壯牧9032干草產量分別為27.94、27.13、24.77 t/hm2。

表3 試驗甜高粱品種產量Tab.3 Yield of test sweet sorghum varieties
2.3.3 籽粒產量
對試驗收獲時完全成熟的壯牧9030和壯牧9032兩個品種采穗進行烘干脫粒測產,壯牧9030折合籽粒產量為8.78 t/hm2,壯牧9032折合籽粒產量為7.09 t/hm2。其余6個品種收獲時未抽穗或籽粒未成熟,不計籽粒產量。
從各品種物候期和農藝性狀的綜合表現來看,參試的8個甜高粱品種可分為4個類型。
大獎1180、壯牧9011、海牛屬于光周期敏感型(PPS)極晚熟甜高粱品種,特點是種植生長期內不能抽穗、開花、結實,營養生長期長、植株高大、生物產量高,與何振富等[11-12]研究結果一致。
壯牧7001屬于褐色中脈型(BMR)甜高粱品種,其特點是植株莖稈和葉片中脈呈淺褐色,莖稈髓部呈紅褐色,生物產量較低。李海燕等[13]研究,褐色中脈甜高粱具有木質素含量低、飼喂適口性好、可消化率高的優點。建議在本生態區繼續試驗,進一步對該品種進行營養品質檢測和飼喂效果研究,鑒定和發掘褐色中脈型甜高粱品種的飼草品質優勢。
隴甜高1號和隴甜高2號屬于傳統高糖型甜高粱品種,其特點是莖稈甜嫩多汁、糖分含量高、生物產量高[14],缺點是生長后期易倒伏。建議在本生態區內進行多茬收獲或探索通過栽培措施改善該品種倒伏性狀[15]。
壯牧9030和壯牧9032屬于短枝矮化型粒用高粱品種,其特點是植株矮化粗壯、成熟早、籽粒產量高、抗逆性強。壯牧9030可作為高產的粒用高粱品種在酒泉寒旱荒漠區和相似生態區域推廣種植。
在自然生態條件相對較差的酒泉寒旱荒漠生態區輕度鹽堿、瘠薄沙壤土耕地上,按照規范的栽培技術管理,光周期敏感型甜高粱品種大獎1180和壯牧9011適應性較好,抗逆性強、植株高大、葉量豐富、持綠性好,鮮草產量分別 為102.58、101.42 t/hm2,干 草 產 量 分 別 為31.96、31.90 t/hm2,可獲得較高的飼草產量,作為優質高產的干制或青貯飼草原料,是適宜在酒泉寒旱荒漠區和相似生態區域推廣種植的飼用甜高粱品種。