馮海生,李春喜,白生貴,彭中山,李永仁
(1.中國科學院西北高原生物研究所 中國科學院高原生物適應與進化重點實驗室,青海 西寧 810001;2.青海省湟中縣草原站,青海 湟中 811600;3.青海春源畜牧有限公司,青海 湟中 811603)
甜高粱(Sorghumdochna)是普通高粱(S.bicolor)的一個變種,除具有普通高粱的一般特征外,其莖稈富含糖分,營養(yǎng)價值高[1],是世界上生物學產(chǎn)量最高的作物之一[2]。甜高粱品種M-81E和泰斯的莖稈產(chǎn)量和鮮生物量分別為89 445、94 800和128 130、124 905 kg·hm-2[3],德國甜高粱的鮮生物量可達159 990 kg·hm-2[4]。甜高粱具有很強的抗逆力,種植地域很廣泛,熱帶、亞熱帶和溫帶均可種植,具有很強的適應性[5],而且作為奶牛飼料具有明顯優(yōu)勢[6-7]。我國在甜高粱優(yōu)良品種的選育和應用研究上作了大量工作。目前,中國科學院近代物理研究所在甜高粱重離子誘變育種、種植及開發(fā)等方面取得了階段性的進展,得到了一批有用的突變類型的種質(zhì)材料[8-9]。
近幾年來,西寧市周邊縣奶牛養(yǎng)殖業(yè)發(fā)展很快,僅西寧市湟中縣田家寨鎮(zhèn)從2007年開始建有4家奶牛養(yǎng)殖場,存欄奶牛3 000余頭。目前,這些企業(yè)乃至整個青海奶牛養(yǎng)殖企業(yè)均以青貯玉米(Zeamays)為主要粗飼料,還沒有飼用甜高粱的報道。為了探索甜高粱在青海作為飼料作物的可能性,于2009年在中國科學院西北高原生物研究所平安生態(tài)農(nóng)業(yè)試驗站開展了甜高粱引種栽培的研究,結果表明,在青海高原東部農(nóng)業(yè)區(qū)鋪地膜種植甜高粱完全可行[10]。本研究對來自不同地區(qū)的甜高粱品種進行引種試驗,觀察其在西寧地區(qū)的適應性和生產(chǎn)性能,以選擇適合西寧地區(qū)種植的具有較高莖葉產(chǎn)量和莖稈含糖量的品種,以期為甜高粱在青海東部地區(qū)的推廣和利用提供技術支撐與科學依據(jù)。
試驗于2010年在西寧市湟中縣田家寨鎮(zhèn)李家臺村的青海春源畜牧有限公司進行,該公司地處青海省東部農(nóng)業(yè)區(qū),川水地區(qū),海拔2 300 m,年均氣溫約5.4 ℃,年均降水量400 mm,無霜期150 d,≥5 ℃的年積溫為2 151 ℃·d,前茬油菜(Brassiacampestris),土壤肥力中等。
2.1供試材料 本試驗共收集了8份種質(zhì)材料,分別為BJ0602(引自澳大利亞,中國科學院近代物理研究所提供)、遼甜1號[引自遼寧,遼寧省農(nóng)業(yè)科學院作物所(國家高粱改良中心)提供]、遼甜3號[引自遼寧,遼寧省農(nóng)業(yè)科學院作物所(國家高粱改良中心)提供]、大力士(引自澳大利亞,百綠集團提供)、超級放牧者(引自澳大利亞,百綠集團提供)、九甜雜三(引自吉林,吉林省吉林市農(nóng)業(yè)科業(yè)院提供)、吉甜3號(引自吉林,吉林省吉林市農(nóng)業(yè)科學院提供)、吉甜5號(引自吉林,吉林省吉林市農(nóng)業(yè)科學院提供)。
2.2試驗設計 試驗采用隨機區(qū)組排列,3次重復,小區(qū)面積為10.0 m×2.4 m,小區(qū)間隔0.7 m,株行距為0.20 m×0.40 m,兩端設立保護區(qū)。
2.3田間管理 鋪地膜,地膜寬幅為3 m,兩邊埋入土中,地面保留蓋膜寬度2.5~2.7 m。鋪好地膜后,用卷尺固定株行距,人工戳孔,3~4 cm深,每穴下種2~4粒。
5月10日澆水,播前每666.7 m2施磷酸二銨20 kg,尿素10 kg,5月23日鋪膜,5月24日播種;6月26日間苗,6月27日追肥一次,每666.7 m2穴施尿素15 kg,澆水;7月27日澆第2次水。9月底收獲。整個生育期不施任何農(nóng)藥。
2.4測定項目及方法
2.4.1生育期記載 在整個生育期,詳細記載各個生育時期。
2.4.2出苗率 出苗10 d后,3~5葉期(6月10日)每個小區(qū)中間行統(tǒng)計出苗率。
2.4.3株高、莖粗、單株鮮質(zhì)量、葉片數(shù) 收割前,在每個小區(qū)的中間行中部連續(xù)取10株,從基部往上,用卷尺測單株高度;從基部往上第6節(jié),用游標卡尺測單株莖粗;在電子秤上稱單株鮮質(zhì)量;數(shù)單株葉片數(shù)及每株的分蘗數(shù)。
2.4.4糖分含量 在收割前(9月25日),從基部往上第6節(jié),測莖稈汁液含糖量。測試儀器為W2-103型糖度折射儀(北京萬成北增精密儀器有限公司),精度0~32%。
2.5數(shù)據(jù)處理 所獲數(shù)據(jù),均用統(tǒng)計學方法計算出平均值和標準差,進行比較分析。
3.1生育期觀察 8個甜高粱品種出苗時間基本相同,從播種到出苗為6~8 d,吉甜3號、吉甜5號苗期表現(xiàn)弱,生長緩慢(表1);從分蘗期開始品種間表現(xiàn)出差異,出苗到分蘗需18~21 d,遼甜1號、九甜雜三和大力士比其他品種早2~4 d;分蘗到拔節(jié)期需22~28 d,九甜雜三最早進入拔節(jié)期,比其他品種早2~5 d;拔節(jié)到抽穗期需45~58 d,九甜雜三抽穗最早(8月25日),超級放牧者抽穗最晚(9月25日),與九甜雜三相比,晚一個月;大力士、吉甜5號未抽穗;收割時有5個品種處在抽穗期-灌漿初期。根據(jù)抽穗期可以明顯地將品種分為早、中、晚3類,其中九甜雜三為早熟品種,大力士、吉甜5號為晚熟品種,其余5個品種為中熟品種。
3.2出苗率 所供試的8個品種的出苗率均在89.17%以上,BJ0602、遼甜1號、遼甜3號、大力士、超級放牧者、九甜雜三、吉甜3號和吉甜5號的出苗率分別為91.55%、94.26%、89.17%、89.96%、95.50%、94.83%、89.30%和92.12%,有的小區(qū)超過98%,出苗率高,均勻整齊。
表1 8個甜高粱品種的生育期 月-日
3.3收獲時植株性狀 收獲時對甜高粱品種的株高、莖粗、單株鮮質(zhì)量、分蘗數(shù)、綠葉數(shù)、總葉片數(shù)進行測定(表2),品種間差異均達顯著水平(P<0.05)。8個品種的植株高度227.8~296.8 cm,九甜雜三株高最高,接近300 cm;主莖粗1.55~1.96 cm,吉甜5號最粗;單株鮮質(zhì)量573.7~856.7 g,九甜雜三最重;單株分蘗數(shù)1.00~2.53個,吉甜5號最多,最少的是遼甜1號,只有1.00個;綠葉數(shù)8.0~10.1枚,吉甜5號最多;總葉片數(shù)12.4~14.0枚,吉甜5號最多。九甜雜三的株高、單株鮮質(zhì)量優(yōu)于其他品種。
3.4鮮草產(chǎn)量和莖稈糖錘度 甜高粱收獲時的莖葉鮮草產(chǎn)量是衡量能否作為飼料作物種植的重要指標之一。8個品種間的莖葉鮮草產(chǎn)量表現(xiàn)出極顯著差異(P<0.01),產(chǎn)量最高的為吉甜5號,達6 846.04 kg·666.7 m-2,其次是九甜雜三,最低的是遼甜1號(表3)。除了莖葉產(chǎn)量外,莖稈汁液糖錘度也是衡量甜高粱的另一個重要指標。品種間的莖稈糖錘度差異極顯著(P<0.01),九甜雜三糖錘度最高,達16.39%,表現(xiàn)晚熟的品種吉甜5號、大力士莖稈糖錘度只有12.16%、10.71%。遼甜1號和遼甜3號的糖錘度與宋金昌等[11]的結果相同,為15%。在西寧地區(qū)甜高粱莖稈糖錘度與品種熟性有關,早熟品種莖稈糖錘度要高。九甜雜三屬早熟品種,表現(xiàn)出莖葉產(chǎn)量和莖稈糖錘度雙高,優(yōu)于其他品種。遼甜1號、遼甜3號和吉甜5號在新疆石河子地區(qū)抽穗期、株高、生物產(chǎn)量和莖稈含糖量[12]與本結果不同,地區(qū)間存在很大的差異。
表2 8個甜高粱品種收獲時的性狀表現(xiàn)
從不同地區(qū)收集到的品種,在青海東部農(nóng)業(yè)區(qū)種植,觀察其適應性和生長性能,試驗結果表明,在海拔2 300 m鋪地膜,甜高粱品種九甜雜三、吉甜5號和超級放牧者的生物產(chǎn)量、生長勢、分蘗數(shù)、含糖量都表現(xiàn)良好,可以在該地區(qū)推廣種植,用作養(yǎng)牛企業(yè)的青貯飼料,尤其是九甜雜三綜合優(yōu)勢突出,可作為種植飼用甜高粱的首選品種。
在西寧地區(qū)引進不同甜高粱品種進行種植,雖然在該地區(qū)不能正常成熟,早熟品種到9月底生育期只能達到灌漿初期,但生物學產(chǎn)量和莖稈含糖量也處于較高時期,與當?shù)赜衩桩a(chǎn)量(6 613.8 kg·666.7 m-2)相同,可用作青飼料、青干、青貯飼料。
表3 8個甜高粱品種的鮮草產(chǎn)量和莖稈糖錘度
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