農(nóng)傳江,農(nóng)明英,張世鮑,高海濤,趙凱玲,王 獻(xiàn),何金寶
(文山州農(nóng)業(yè)科學(xué)院,云南文山 663099)
甜高粱[Sorghum bicolor(L.)Moench]屬禾本科高粱屬,是普通粒用高粱的一個(gè)變種[1]。它具有抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣、再生性強(qiáng)等特點(diǎn)[2]。甜高粱植株高大,莖葉繁茂,富含糖分,營(yíng)養(yǎng)豐富,適口性好,既可作青飼,又可調(diào)制成草粉或其他草產(chǎn)品[3-5]。
甜高粱莖葉可青貯或制成飼料,莖稈可榨汁用于制備糖料、釀酒,或制成酒精燃料,其副產(chǎn)品還可進(jìn)一步加工為飼料,造紙,生產(chǎn)有機(jī)肥等[6-7]。甜高粱用途廣泛,發(fā)展甜高粱產(chǎn)業(yè),可以實(shí)現(xiàn)種植業(yè)、養(yǎng)殖業(yè)、加工業(yè)的循環(huán)發(fā)展,符合循環(huán)經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展思路,對(duì)拉動(dòng)農(nóng)村經(jīng)濟(jì),促進(jìn)農(nóng)民增收、農(nóng)業(yè)增效和生態(tài)環(huán)境建設(shè)具有重要意義。同時(shí),發(fā)展甜高粱產(chǎn)業(yè)將為西南石漠化地區(qū)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整提供新思路,甜高粱可作為鐮刀灣地區(qū)調(diào)減玉米種植面積的替代作物之一。
種植密度和施肥量是影響甜高粱產(chǎn)量和含糖量的重要因素,也是調(diào)控作物高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的主要農(nóng)藝措施之一。近年來(lái),甜高粱作為一種新興優(yōu)質(zhì)飼草作物、糖料作物和生物質(zhì)能源作物而備受關(guān)注[8],國(guó)內(nèi)外已有諸多專家學(xué)者對(duì)甜高粱施肥量和種植密度進(jìn)行了研究[9-10],國(guó)內(nèi)研究目前集中在中國(guó)北方,西南地區(qū)的相關(guān)報(bào)道鮮見,而且不同品種、氣候環(huán)境、土壤肥力、水肥管理?xiàng)l件下,甜高粱最適密度存在較大差異[11-13],需要深入研究。
為探尋文山州乃至西南石漠化地區(qū)的綠色發(fā)展之路,文山州農(nóng)業(yè)科學(xué)院從遼寧、甘肅、山西、山東等地引進(jìn)18個(gè)甜高粱品種開展引種試驗(yàn)。根據(jù)前期觀察篩選鑒定結(jié)果,遼甜13 號(hào)的田間綜合表現(xiàn)相對(duì)較好,適應(yīng)性較強(qiáng),是適宜在文山州推廣的品種之一。基于此,本試驗(yàn)以遼甜13號(hào)為研究對(duì)象,開展不同種植密度和施肥量對(duì)其農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及含糖量的影響,以確定該品種在文山州的適宜種植密度和施肥量,為推動(dòng)以文山州為代表的石漠化地區(qū)開發(fā)新興產(chǎn)業(yè)(甜高粱產(chǎn)業(yè))提供理論依據(jù)。
試驗(yàn)于2019年在云南省文山州農(nóng)業(yè)科學(xué)院試驗(yàn)基地進(jìn)行,前茬為小麥,土壤質(zhì)地為黏土,耕層土壤(0~20 cm)的pH值6.6,土壤有機(jī)質(zhì)含量28.0 g·kg-1、全氮1.72 g·kg-1、全磷0.83 g·kg-1、全鉀15.71 g·kg-1、堿解氮109.0 mg·kg-1、有效磷21.5 mg·kg-1、速效鉀216.0 mg·kg-1。
供試甜高粱品種為遼甜13號(hào),由遼寧省農(nóng)業(yè)科學(xué)院高粱研究所提供,其具有產(chǎn)量高、莖稈多糖多汁等優(yōu)點(diǎn),是生產(chǎn)燃料乙醇較為理想的能源作物和飼用甜高粱品種。供試肥料為復(fù)合肥(N 22%,P2O510%,K2O 8%,總養(yǎng)分≥40%)。
試驗(yàn)采用裂區(qū)試驗(yàn)設(shè)計(jì),以種植密度(A)為主處理,設(shè)0.9×105株/hm2(A1)、1.2×105株/hm2(A2)、1.5×105株/hm2(A3)3 個(gè)水平,以復(fù)合肥施用量(B)為副處理,設(shè)681.82 kg/hm2(B1)、1 022.73 kg/hm2(B2)、1 363.64 kg/hm2(B3)3 個(gè)水平。隨機(jī)區(qū)組排列,小區(qū)面積15 m2(6 m×2.5 m),人工開溝點(diǎn)播,行距0.5 m,種植5 行,重復(fù)3 次。2019 年5 月24 日播種,試驗(yàn)地四周播種3 行甜高粱作為保護(hù)行,設(shè)計(jì)肥料的50%作基肥于播種時(shí)施用,剩余50%肥料在拔節(jié)期追施,其他田間管理措施按常規(guī)進(jìn)行。
收獲前3 d,測(cè)定各處理甜高粱株高、莖粗、節(jié)數(shù)等農(nóng)藝性狀,產(chǎn)量及莖稈含糖量。農(nóng)藝性狀和莖稈含糖量測(cè)定選擇每個(gè)小區(qū)的中間三行具有代表性的5 株為測(cè)定對(duì)象。株高是測(cè)量地面到植株穗頂?shù)母叨龋╟m),莖粗用卡尺測(cè)量植株中部最粗部位的直徑(cm),節(jié)數(shù)為植株從地面至旗葉葉痕間的節(jié)間數(shù)。
莖稈含糖量(%):使用手持式折光儀(量糖儀)測(cè)量植株最粗部位節(jié)間糖汁錘度。
甜高粱產(chǎn)量:2019 年9 月24 日,將甜高粱基部以上人工收割,稱鮮重后折算公頃產(chǎn)量。
試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Excel 2007 進(jìn)行初步匯總,采用SPSS 17.0進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。
由表1 可以看出,種植密度對(duì)甜高粱的株高、莖粗和產(chǎn)量均有極顯著影響(P<0.01,下同),對(duì)甜高粱莖稈汁液的含糖量有顯著影響(P<0.05,下同),對(duì)甜高粱主莖節(jié)數(shù)的影響未達(dá)到顯著水平(P>0.05,下同)。施肥量對(duì)甜高粱的株高和含糖量有極顯著影響,對(duì)產(chǎn)量有顯著影響,對(duì)莖稈節(jié)數(shù)、莖粗的影響未達(dá)到顯著水平。種植密度和施肥量的交互作用對(duì)甜高粱的農(nóng)藝性狀、含糖量和產(chǎn)量的影響均未達(dá)到顯著水平。
表1 種植密度和施肥量對(duì)甜高粱農(nóng)藝性狀、含糖量及產(chǎn)量影響的方差分析
從表2 可以看出,不同種植密度處理間的甜高粱株高、主莖粗、莖稈汁液含糖量和產(chǎn)量差異達(dá)顯著水平(P<0.05,下同),主莖節(jié)數(shù)的差異不顯著(P>0.05,下同)。其中,A2 處理的株高最高,為4.41 m,A3 處理的株高最低,為4.32 m;A1 處理的莖粗最大,為21.06 mm,A3 處理的莖粗最小,為20.00 mm,說(shuō)明莖粗隨著種植密度增加而減??;A3處理的莖稈汁液含糖量最高,為19.74%,A1 處理的莖稈汁液含糖量最小,為17.46%;A3 處理的產(chǎn)量最高,為112.64×103kg/hm2,A1處理的產(chǎn)量最低,為104.54×103kg/hm2,說(shuō)明甜高粱產(chǎn)量隨著種植密度增加而增加。
表2 種植密度和施肥量對(duì)甜高粱產(chǎn)量、含糖量及農(nóng)藝性狀的影響
不同施肥量處理間的甜高粱株高、莖稈汁液含糖量和產(chǎn)量差異達(dá)顯著水平,主莖粗、主莖節(jié)數(shù)的差異不顯著。其中,B3處理的株高最高,為4.42 m,B1處理的株高最小,為4.31 m,說(shuō)明甜高粱的株高隨著施肥量增加而增加;B2處理的莖稈汁液含糖量最高,為18.30%,B3 處理的莖稈汁液含糖量最小,為17.47%;B3 處理的產(chǎn)量最高,為110.74×103kg/hm2,B1 處理的產(chǎn)量最低,為107.38×103kg/hm2,即甜高粱產(chǎn)量隨著施肥量增加而增加。
表3 中種植密度和施肥量的交互作用結(jié)果表明,A2B3 處理的甜高粱株高最高,為4.49 m,A1B1 和A3B1 處理的株高最低,均為4.28 m;A1B3 處理的主莖節(jié)數(shù)最大,為21.08,A3B1 處理的主莖節(jié)數(shù)最少,為19.96;A3B2 處理的莖稈汁液含糖量最大,為18.33%,A1B1 處理的莖稈汁液含糖量最小,為17.00%;A3B3 處理的甜高粱產(chǎn)量最高,達(dá)114.67×103kg/hm2,A1B1 處理的甜高粱產(chǎn)量最低,為103.23×103kg/hm2。
試驗(yàn)結(jié)果表明,種植密度和施肥量對(duì)甜高粱生長(zhǎng)發(fā)育、產(chǎn)量和莖稈汁液含糖量有較大的影響。甜高粱產(chǎn)量(地上部鮮重)隨著種植密度和施肥量的增加而增加;莖稈汁液含糖量隨著種植密度增加而增加,隨著施肥量增加呈先增加后減少的趨勢(shì)。綜合考慮種植密度和施肥量的影響,處理A3B2(即種植密度1.5×105株/hm2,施肥量1 022.73 kg/hm2)是文山地區(qū)甜高粱的適宜種植密度和施肥水平。