吳鵬昊，李建偉，迪力夏提，時 佳，石書兵

（新疆農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院，新疆烏魯木齊830052）

甜高粱外引品種主要生物特性分析

吳鵬昊，李建偉，迪力夏提，時 佳，石書兵

（新疆農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院，新疆烏魯木齊830052）

為了使甜高粱能夠在新疆地區(qū)得到推廣及規(guī)?；a(chǎn)，基于雙因子裂區(qū)試驗，種植密度為主處理（A）（設(shè)6.00萬、6.75萬、7.50萬、8.25萬、9.00萬株/hm2共5個水平），6個不同甜高粱品種為副處理（B）（5個外引甜高粱品種分別為B6，B8，B12，B16和B19，對照品種為大力士（CK）），分析了不同外引甜高粱品種在新疆地區(qū)主要生物學特性的差異。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，大田條件下適合推廣的種植密度為6.75萬株/hm2，其生物量相關(guān)性狀較其他密度條件下表現(xiàn)較好；甜高粱品種B16在糖錘度及其他生物量相關(guān)性狀方面表現(xiàn)最優(yōu)，可作為高糖品種推廣利用。

甜高粱；品種；密度；產(chǎn)量

甜高粱也稱為蘆粟、甜稈和糖高粱，起源于非洲，20世紀70年代被引入我國，是粒用高粱的一個變種[1]。甜高粱喜溫，為短日照C4作物[2]，具有生長快、營養(yǎng)價值高、適口性好、易栽培、適應(yīng)性和抗逆性強及抗旱、耐澇、抗鹽堿、耐貧瘠、抗葉病等優(yōu)良特性，且適應(yīng)范圍廣[3-5]，只要在10℃以上的年積溫達到1 500～2 500℃，選擇合適品種，在我國南至海南島、北至黑龍江、東到山東、西至新疆較貧瘠的鹽堿地、灘涂、平原、耕地上均可種植[6]。同時，甜高粱具有較高的生物產(chǎn)量，莖稈產(chǎn)量一般為6.00萬～7.50萬kg/hm2，籽粒產(chǎn)量為3 000～6 000 kg/hm2[7]。甜高粱莖稈含糖量為17.8%～40.3%，錘度為12%～18%[8]。目前，我國甜高粱種質(zhì)資源共有374份，其中，地方品種259份，國外引進品種115份，大部分為溫帶地區(qū)選育品種[8-9]。甜高粱是新疆地區(qū)畜牧業(yè)未來發(fā)展的最具前景的飼料作物之一[10-12]。然而，到目前為止，作為飼料作物還未在新疆地區(qū)推廣種植，主要是因為對相應(yīng)品種的生物特性沒有經(jīng)過詳細的田間統(tǒng)計試驗[13-14]。

本研究通過設(shè)計不同品種在不同密度下的田間表現(xiàn)，分析其上、中、下部的糖分和生物量，弄清不同品種在材料本身以及種植密度上的主要特點，以便于進行大規(guī)模的推廣生產(chǎn)。

1 材料和方法

1.1 供試品種

供試的5個外引甜高粱品種分別為B6，B8，B12，B16和B19，全部為日本引進品種，目前只在浙江地區(qū)通過品種審定；以西北地區(qū)主要種植的甜高粱品種大力士作為對照。

1.2 試驗設(shè)計

試驗于2015年在新疆農(nóng)業(yè)大學三坪農(nóng)場試驗地進行。采用裂區(qū)設(shè)計，種植密度為主處理（A），設(shè)6.00萬（A1），6.75萬（A2），7.50萬（A3），8.25萬（A4），9.00萬株/hm2（A5）共5個水平；不同甜高粱品種為副處理（B），5個甜高粱品種分別為B6，B8，B12，B16和B19，對照品種為本地甜高粱品種大力士（CK）。每個處理重復(fù)3次，每個小區(qū)面積15 m2，行長5 m，行距0.6 m，共5行，5個種植密度的株距依次為0.27，0.24，0.22，0.20，0.18 m，本試驗共占地約900 m2。5月7日適墑播種，5月29日定苗。試驗地為沙壤土，耕層有機質(zhì)10.6 g/kg，全氮1.79 g/kg，堿解氮43.80 mg/kg，速效磷21.4 mg/kg，速效鉀207.47 mg/kg。總鹽質(zhì)量分數(shù)1.02%。地下水位2.5 m以下。

1.3 測定項目及方法

分別于苗期、拔節(jié)期、孕穗期、開花期、灌漿期和成熟期每小區(qū)選擇長勢均勻有代表性的5株植株，測定其自然株高和生理株高，標記調(diào)查完全展開葉片數(shù)，用游標卡尺測量植株基部莖粗。在成熟期每小區(qū)取長勢均勻有代表性的5株甜高粱，將每株鮮樣的上、中、下各部分的汁液滴在阿貝折射儀上，分別測定各部分的糖錘度。將樣品植株和果穗分別放入樣品袋中，稱量鮮質(zhì)量，然后于105℃烘箱殺青30 min，80℃加熱至恒質(zhì)量后稱質(zhì)量。分別計算莖稈、葉子的含水率和干物質(zhì)百分比。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007和SPSS 19.0軟件對數(shù)據(jù)進行處理和分析。利用方差分析和多重比較分析不同品種間以及不同密度下各個主要性狀的顯著差異，利用皮爾遜相關(guān)分析法分析糖分和其他主要生物性狀的相關(guān)性。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同甜高粱品種在不同密度下主要生物量相關(guān)性狀的比較分析

方差分析結(jié)果表明，各品種之間生物量差異不顯著，重復(fù)之間差異不顯著；各密度莖稈和葉子的含水率及干物質(zhì)百分比之間存在差異，說明種植密度對生物量影響較大（表1）。

表1 不同甜高粱品種在不同密度下主要生物量相關(guān)性狀的方差分析

在方差分析的基礎(chǔ)上，進一步對不同密度進行多重比較發(fā)現(xiàn)，甜高粱莖稈和葉子鮮質(zhì)量在不同密度下均無顯著差異；干質(zhì)量方面，莖稈在不同密度下沒有顯著差異，但是葉子在6.75萬、7.50萬株/hm2的密度下干質(zhì)量顯著高于其他密度下的干質(zhì)量；含水率方面，6.75萬株/hm2密度下莖稈的含水率最低，顯著低于其他密度下的含水率，葉子的含水率在6.00萬株/hm2密度下最高，顯著高于其他密度下的含水率；在干物質(zhì)百分比方面，莖稈的干物質(zhì)百分比在6.75萬株/hm2密度下最高，顯著高于其他密度下的干物質(zhì)百分比，葉子的干物質(zhì)百分比在6.75萬、7.50萬株/hm2的密度下顯著高于其他密度下的干物質(zhì)百分比（表2）。

表2 不同密度下主要生物量相關(guān)性狀的多重比較

2.2 不同甜高粱品種在不同密度下各個部位糖錘度比較分析

通過不同甜高粱品種在不同密度下各個部位糖錘度的方差分析可以看出，種植密度對甜高粱中、下部位糖錘度影響顯著，不同的品種在上、中、下各部位中糖錘度差異都達到極顯著水平，密度和品種的互作因素對上部和下部糖錘度影響極顯著，但是對中部糖錘度影響不顯著（表3）。

表3 不同甜高粱品種在不同密度下各個部位糖錘度的方差分析

通過對不同甜高粱種植密度在各個部位的糖錘度進行多重比較，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無論在上部、中部還是下部，甜高粱的糖錘度均在9.00萬株/hm2的種植密度下最高，能夠達到10左右，而在6.75萬株/hm2的種植密度下甜高粱的糖錘度最低，大約在7左右；其中，9.00萬株/hm2的種植密度下甜高粱中部以及下部的糖錘度都顯著高于其他種植密度下的糖錘度。這說明在倒伏能力可以承受的條件下，高密度種植將有利于提高甜高粱的糖錘度，而較低的種植密度反而不利于甜高粱糖錘度的提升（表4）。

表4 不同密度下各個部位糖錘度多重比較

通過對甜高粱不同品種各個部位糖錘度進行多重比較發(fā)現(xiàn)，甜高粱除品種B19外，其余4個品種在上中下各部位中糖錘度均顯著高于CK。品種B16，B6和B8上部和下部糖錘度均高于B19，B12和CK，都能夠達到10以上，甚至達到11，但品種B16，B6，B8之間上部和下部糖錘度差異不顯著。中部糖錘度最高的是甜高粱品種B6，其顯著高于其他品種，能夠達到13，而甜高粱B8，B16相比于B12，B19和CK，中部糖錘度也較高，但是B8和B16之間沒有明顯差異。綜上所述，甜高粱品種B6糖錘度表現(xiàn)最佳，各個部位的糖錘度都要高于其他品種（表5）。

2.3 甜高粱糖分與主要生物量性狀相關(guān)性分析

通過對甜高粱和其他主要生物量性狀進行相關(guān)性分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，只有葉子鮮質(zhì)量和干質(zhì)量與糖分呈顯著負相關(guān)，并且為弱相關(guān)，相關(guān)系數(shù)只有-0.38和-0.39，其余各個性狀與糖分相關(guān)性都較低（表6）。

表5 不同品種間各個部位糖錘度多重比較

表6 甜高粱糖分與主要生物量性狀相關(guān)性分析

3 討論與結(jié)論

隨著新疆畜牧、加工等行業(yè)的發(fā)展和種植業(yè)結(jié)構(gòu)的進一步調(diào)整，作為新型飼料、糖料和能源作物的甜高粱越來越受到重視。甜高粱品種類型不同，生長勢和含糖量潛質(zhì)也不同[15]。

本研究通過對5個外引甜高粱品種與對照品種在不同密度下的主要性狀指標進行差異分析和相關(guān)性分析，結(jié)果表明，不同種植密度的甜高粱糖分沒有顯著差異，這與焦少杰等[16-17]的研究結(jié)果一致。在最大種植密度下各部位的糖分含量最高。品種B6各個部位的糖分含量明顯高于其他品種，居第一位；品種B16，B8次之，其各個部位的糖分含量也保持著穩(wěn)定的狀態(tài)，可作為高糖品種推廣利用；品種B12與B19的糖分含量一般，分別居第4位和第5位，含糖率中等，可作為飼料用品種推廣利用。品種大力士的含糖率不高，能否種植還需進行進一步論證。

不同種植密度下甜高粱的生長環(huán)境中水、熱、光照等條件有差異，勢必會導致其莖稈糖分積累有一定的差異[18-20]。6個品種在不同密度下生物量相關(guān)性狀的多重比較結(jié)果表明，6.75萬株/hm2密度下的莖稈干物質(zhì)百分比最大，顯著高于其他密度下的莖稈干物質(zhì)百分比，8.25萬株/hm2的莖稈次之，7.50萬株/hm2密度下的葉片干物質(zhì)百分比最高，顯著高于6.00萬株/hm2密度下的葉片干物質(zhì)百分比，而9.00萬株/hm2的葉片干物質(zhì)百分比低于2個低密度條件下（6.75萬、7.50萬株/hm2）的干物質(zhì)百分比。綜上所述，大田條件下適合新疆地區(qū)推廣的種植密度為6.75萬株/hm2。

通過檢測甜高粱糖分與其他主要生物量性狀的相關(guān)性發(fā)現(xiàn)，只有葉子的鮮質(zhì)量和干質(zhì)量與糖錘度值顯著負相關(guān)，并且為弱相關(guān)。說明葉子的干鮮質(zhì)量指標可以作為衡量甜高粱糖分的間接指標。

作青貯飼料進行大田生產(chǎn)過程中應(yīng)當確定適宜的播期、采用合理的種植密度，選用生物產(chǎn)量高的品種。在甜高粱品種的種植過程中，應(yīng)當根據(jù)不同的飼用方式，結(jié)合本地的生產(chǎn)條件，因地制宜地引用。

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Analysis on Biological Characteristics of Introduced Varieties of Sweet Sorghum

WUPenghao，LI Jianwei，DILIXIATI，SHI Jia，SHI Shubing
（College ofAgronomy，XinjiangAgricultural University，Urumqi 830052，China）

To provide theoretical support for efficient cultivation techniques of sweet sorghum in Xinjiang for the large-scale production,this paper analyzed the main different characteristics of five imported sweet sorghum cultivars performing in Xinjiang,based ontwofactorsplitplottest,takingplantingdensityasthemaintreatment（60000plants/hm2（A1）,67500plants/hm2（A2）,75000 plants/hm2（A3）,82 500 plants/hm2（A4）and 90 000 plants/hm2（A5）,a total offive levels）,and takingthe different cultivars as the sub-treatments five of them were introduced cultivars,as B6,B8,B12,B16 and B19,and the control was Dalishi（CK）.The result showed that the suitable planting density for promotion in Xinjiang filed conditions was 67 500 plants/hm2,which had better biomass-related traits comparing with other planting density.The variety B16 had better performance in brix and other biomass-related traits,which could be the promotingcultivar in Xinjiangas the high-sugar variety.

sweet sorghum;variety;density;yield

S514.02

A

1002-2481（2016）08-1127-05

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.08.17

2016-05-09

國家自然科學基金項目（31560392）

吳鵬昊（1984-），男，新疆呼圖壁人，講師，博士，主要從事生物統(tǒng)計教學與研究工作。