晋杂甜高粱品种在青海水、旱地的适应性

闫慧颖，李春喜，叶培麟，毛德虎，李荣，赵威军

（1.中国科学院西北高原生物研究所，中国科学院高原生物适应与进化重点实验室，青海西宁810008；2.中国科学院大学，北京100049；3.海东市畜牧兽医工作站，青海海东810600；

4.民和县畜牧兽医技术服务中心，青海民和810800；5.山西省农业科学院高粱研究所，山西晋中030600）

晋杂甜高粱品种在青海水、旱地的适应性

闫慧颖1，2，李春喜1，叶培麟3，毛德虎4，李荣4，赵威军5

（1.中国科学院西北高原生物研究所，中国科学院高原生物适应与进化重点实验室，青海西宁810008；2.中国科学院大学，北京100049；3.海东市畜牧兽医工作站，青海海东810600；

4.民和县畜牧兽医技术服务中心，青海民和810800；5.山西省农业科学院高粱研究所，山西晋中030600）

为了探索晋杂甜高粱品种作为饲草作物在青海地区种植的可行性，进行了5个品种不同海拔生态区的引种试验。结果表明，供试品种在不同海拔生态区各性状差异显著，在海拔1 860 m水浇地的株高、单穴鲜质量、单穴干质量等农艺性状和草产量均明显高于海拔2 040 m的旱地，生长发育时间也较长；低海拔水浇地，晋杂2号表现较为突出，鲜草产量113 092 kg/hm2，干草产量29 406 kg/hm2，茎秆糖锤度15.94%；高海拔旱地，晋杂3号表现突出，鲜草产量达95 518 kg/hm2，干草产量达23 448 kg/hm2，茎秆糖锤度16.13%。晋杂2号和晋杂3号分别适宜在水地和旱地推广种植。

甜高粱；海拔；水浇地；旱地；适应性

甜高粱（Sorghum bicolor L.Moench）是禾本科高粱的变种，其植物学性状与普通高粱相似[1]，秆多汁，味甜，含糖量达11%～21%，营养价值高[2]。甜高粱可作为粮饲、糖料作物种植，是世界上生物学产量最高的作物之一，极具开发价值[3-5]。在众多的生物能中，甜高梁被誉为“生物能源系统中的最有竞争力者”[6-7]。甜高粱作为饲料利用具有明显的优势[8]，可刈割作青饲、青贮和干草，是优质饲料资源，作为青贮饲料具有转化率高、营养丰富的优势[9]。另外，因其具有抗旱、耐涝、耐贫瘠、耐盐碱、适应性广等特性，而享有作物中的“骆驼”之称[10-12]。

青海省是我国五大牧区之一，畜牧业是青海省的支柱产业，且发展迅速，而多数企业需要大量的青贮饲料[13]，推动饲用甜高粱的引种广泛种植势在必行。中国科学院西北高原生物研究所的冯海生等[14]、李春喜等[15]在青海东部不同海拔生态区开展了甜高粱品种适应性研究，结果表明，九甜杂3号、吉甜5号综合优势突出，可作为种植饲用甜高粱的优良品种。

为了进一步选择适应性强的优良甜高粱品种，2015年从山西省农业科学院引进了生物产量高、抗倒伏能力强的晋杂2号、晋杂3号、晋甜1401共3个品种[16-17]，在青海省民和县海拔1 860 m的隆治乡铁家村水浇地和海拔2 040 m的总堡乡总堡村的旱地分别开展试验研究，以探究其在青海省低海拔的水地与高海拔的旱地种植的农艺性状、生物产量、适应性等方面的表现，以期得出晋杂甜高粱品种在青海地区水、旱2地的生长状况，为今后引种提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验在青海省海东市民和县低海拔水地（隆治乡铁家村）和高海拔旱地（总堡乡总堡村）进行。

1.1.1民和县隆治乡铁家村（水地）海拔1 860 m，年均温度7.90℃，降水量360.70 mm，日平均气温稳定通过≥0℃的初日为3月1日，终日为10月 20日，期间积温3 432.40℃；稳定通过≥10℃的初日为3月26日，终日为9月25日，期间积温为2 752.70℃；无霜期为204 d。土壤类型为灰钙土，土壤有机质1.540%，全氮0.055%，全磷0.067%，全钾1.166%，速效氮70.00 mg/kg，速效磷28.03 mg/kg，速效钾96.20 mg/kg，pH值7.30。前茬作物为玉米。

1.1.2民和县总堡乡总堡村（旱地）海拔2 040 m，年均温度6.30℃，降水量338.20 mm，日平均气温稳定通过≥0℃的初日为3月7日，终日为10月3日，期间积温3232.40℃；稳定通过≥5℃的初日为4月10日，终日为9月6日，期间积温2 942.90℃；稳定通过≥10℃的初日为4月29日，终日为8月5日，期间积温2 452.70℃；无霜期为177 d。土壤类型为灰钙土，土壤有机质1.540%，全氮0.099%，全磷0.460%，全钾1.520%，速效氮100.00 mg/kg，速效磷20.30 mg/kg，速效钾120.00 mg/kg，pH值7.00。前茬作物为玉米。

1.2 试验材料

参试品种有晋甜杂2号、晋甜杂3号和晋甜1401、吉甜5号、九甜杂3号共5个，品种产地、籽粒千粒质量、发芽率等列于表1。

表1 供试材料

1.3 试验设计

随机区组设计，3次重复。试验铺设地膜，地膜宽度3 m，四边埋入土中，地面保留覆膜宽度2.6 m，小区面积20.8 m2（8.0 m×2.6 m）。

低海拔（1 800 m）水地试验每小区种6行，行距40 cm，株距30 cm，播种8.25万穴/hm2。2015年4月18日浇水，4月24日整地，底肥施玉米专用肥（含P5O221%＋N17%＋K7%）900 kg/hm2，普通过磷酸钙450 kg/hm2（含P5O217%），磷酸二铵（含P5O246%＋N18%）225 kg/hm2。4月25日播种，5月9日查苗补种，6月8日浇1水，追施尿素（含N 46%）225 kg/hm2，人工除草2次。

高海拔（2 040 m）旱地试验每小区种6行，行距40 cm，株距20 cm，播种12.00万穴/hm2。2015年5月7日整地，底肥施玉米专用肥750 kg/hm2，磷酸二铵300 kg/hm2，尿素75 kg/hm2，5月8日铺地膜，5月9日播种，6月1日补种，7月5日追施尿素225 kg/hm2，人工除草2次。小区间隔0.5 m，两端设有保护行。

用卷尺固定行、株距，用五丰牌手提自动播种器（吉林省四平市铁东区五丰播种器厂生产）播种，播深3～4 cm，每穴下种4～6粒。

1.4 测定项目及方法

为了减少进入中间区对植株造成伤害，以小区两边第2行为样段区，数据均在样段区内取得。

1.4.1 生育期记录播种、出苗、分蘖、拔节、抽穗、成熟、收割等整个生育时期。

1.4.2 出苗率、定株率出苗10 d后，3～5叶时调查苗情，统计出苗率，对没有出苗的穴进行补种，拔节期统计定株率。

1.4.3 株高、茎粗、单穴鲜质量、单穴干质量及叶片数收割前，在样段区内中部连续取10穴，用卷尺测量单株高度；从基部往上的第6节，用游标卡尺测量单株茎粗；数单株绿叶数；在电子秤上称出单穴鲜质量，并装入袋子带回实验室，置于65℃烘箱烘至恒质量，称质量，并计算出干鲜比。

1.4.4 茎秆糖锤度收割前，从基部往上的第6节将皮剥去，用手钳挤出汁液2～3滴，滴在测试仪器上，测茎秆糖锤度。测试仪器为北京万成北增精密仪器有限公司生产的WZ-103型糖度折射仪（精度为0～32%）。

1.4.5 草产量取小区中间4行，长4 m、宽1.6 m内全部植株，在电子秤上称鲜质量，计算出小区产量和每公顷鲜草产量；用干鲜比计算出干草产量。

1.5 数据处理

数据均采用SPSS v18.0统计软件进行差异显著性分析和多重比较。

2 结果与分析

2.1 水、旱地不同品种出苗率、定株率的差异

从表2可以看出，海拔1 860 m的水浇地田间出苗率为87.86%～95.87%，没有补种；出苗率和定株率相同；海拔2 040 m的旱地田间出苗率为60.77%～80.98%，补种后拔节期定株率达77.07%～88.94%；水浇地的田间出苗率和定株率明显高于旱地。

表2 水、旱地不同品种出苗率、定株率的差异

2.2 水、旱地不同品种生育期的差异

从表3可以看出，在海拔1 860 m的水浇地，5个甜高粱品种的出苗、分蘖期均相同，从播种到出苗需8 d；从出苗到分蘖需20 d；从出苗到拔节需33～40 d，拔节期品种间出现差异，晋杂2号和晋甜1401最早进入拔节期，比其他品种早2～7 d；从出苗到抽穗需83～111 d，晋甜1401抽穗最早，吉甜5号抽穗最晚，其他品种居中。9月底10月初收获时九甜杂3号籽粒成熟，晋杂2号、晋杂3号和晋甜1401这3个品种籽粒进入腊熟期，吉甜5号进入开花期。

表3 水、旱地不同品种生育期的差异

在海拔2 040 m旱地，出苗期相同，从播种到出苗需8 d，从出苗到分蘖需22～25 d；分蘖期出现差异，晋杂2号、晋杂3号和晋甜1401这3个品种最早进入分蘖期，早2～3 d，吉甜5号最晚；出苗到拔节需41～47 d，九甜杂3号和晋杂2号、晋杂3号和晋甜1401这3个品种最早进入拔节期，比吉甜5号早6 d；出苗到抽穗需103～134 d，九甜杂3号抽穗最早，晋甜1401抽穗最晚，吉甜5号没有抽穗；9月底10月初收获时吉甜5号没有进入抽穗期，其他品种进入灌浆期。

2种不同海拔生态类型对甜高粱生育期有很大影响，在低海拔水浇地种植甜高粱的生长发育时间比高海拔旱地要长；九甜杂3号是早熟品种，吉甜5号是晚熟品种，晋杂2号、晋杂3号和晋甜1401居中。

2.3 水、旱地不同品种收获时植株性状的差异

由表4可知，在海拔1 860 m水浇地不同品种间株高吉甜5号、九甜杂3号和晋杂3号较高，达324.37～336.57 cm，且3个品种间差异不显著，晋甜1401最低，为291.80 cm，总体差异显著（P＜0.05）；单穴鲜质量吉甜5号最高，达1 723.0g/穴，其次依次为九甜杂3号和晋杂2号，分别达1 660.8，1 456.7 g/穴，晋甜1401最低，为1 222.3 g/穴，总体差异显著（P＜0.05）；单穴干质量九甜杂3号最高，达407.44 g，其次为吉甜5号（389.58 g），晋杂2号、晋杂3号和晋甜1401为372.42～378.69 g，总体差异不显著（P＞0.05）；干鲜比晋甜1401最高，达30.87，其次依次为晋杂3号、晋杂2号和九甜杂3号，分别为26.39，25.99，24.54，最低为吉甜5号（22.59），F检验差异极显著（P＜0.01）；单穴茎数吉甜5号和九甜杂3号较高，分别达3.57，3.63茎/穴，其次为晋杂2号（3.43茎/穴），晋杂3号和晋甜1401较低，均为3.17茎/穴，总体差异达显著水平（P＜0.05）；主茎粗吉甜5号最高，达1.98 cm，其次依次为九甜杂3号、晋杂3号和晋杂2号，分别为1.82，1.79，1.77 cm，晋甜1401较低（1.59 cm），F检验差异达极显著水平（P＜0.01）；主茎绿叶数吉甜5号最多，达12.93片叶，与其他品种间差异达显著水平（P＜0.05），其他品种为10.60～10.93片叶，但差异不显著。

表4 水、旱地不同品种收获时植株性状的差异

在海拔2040m旱地不同品种间株高晋杂3号、晋甜1401和九甜杂3号较高，达251.1～255.0 cm，三者间差异不显著，吉甜5号和晋杂2号较低，分别为231.8，240.3 cm，F检验差异极显著（P＜0.01）；单穴干质量晋杂3号最高，达277.92 g/穴，其次为九甜杂3号（235.28 g/穴），第3为晋杂2号（225.97 g/穴），晋甜1401和吉甜5号较低，分别为195.29，191.50 g/穴，F检验差异极显著（P＜0.01）；干鲜比晋甜1401和晋杂3号最高，分别达24.72和24.53，二者间差异不显著，其次依次为九甜杂3号和晋杂2号，分别为22.53和21.59，吉甜5号较低，为17.23，F检验差异极显著（P＜0.01）；单穴茎数吉甜5号最多，达4.83茎/穴，其次为晋杂2号（4.20茎/穴），第3为晋杂3号（3.83茎/穴），九甜杂3号和晋甜1401较少，分别为3.50，3.27茎/穴，F检验差异极显著（P＜0.01）；主茎粗吉甜5号最高，达1.86 cm，其次为晋杂2号（1.81 cm），第3为九甜杂3号（1.72 cm），第4为晋杂3号（1.61 cm），晋甜1401最低（1.49 cm），F检验差异极显著（P＜0.01）；单穴鲜质量F检验差异显著（P＜0.05），晋杂3号、吉甜5号、九甜杂3号和晋杂2号较高，达1 046.0～1 134.0 g/穴，且差异不显著，晋甜1401最低，为791.8 g/穴；主茎绿叶数品种间差异不显著（P＞0.05），为10.40～11.27片叶。

对2地间种植甜高粱性状指标的F检验显示，5个参试品种在2个不同地区收获时单穴性状差异极显著（P＜0.01）。海拔1 860 m的水浇地单穴的株高、单穴鲜质量、单穴干质量、干鲜比、主茎粗度、主茎绿叶数明显高于海拔2 040 m的旱地。

2.4 水、旱地不同品种草产量和茎秆糖锤度的差异

草产量和茎秆糖锤度是衡量甜高粱能否作为饲料作物种植的重要指标。从表5可以看出，在海拔1 860 m的水地甜高粱，鲜草产量吉甜5号的最高，达到126 142 kg/hm2，其次为九甜杂3号，为120 586 kg/hm2，较吉甜5号减产4.40%，第3为晋杂2号，较吉甜5号减产10.35%，但这3个品种间差异不显著，晋杂3号较吉甜5号减产12.88%，最低为晋甜1401，较吉甜5号减产25.56%；茎秆糖锤度晋甜1401和晋杂3号较高，分别达17.76%和17.09%，其次依次为晋杂2号和吉甜5号，分别为15.94%和15.36%，最低为九甜杂3号（13.79%），F检验差异达到极显著水平（P＜0.01）；干草产量不同品种之间差异不显著（P＞0.05），为28 503～29 583kg/hm2。

表5 水、旱地不同品种草产量和茎秆糖锤度的差异

在海拔2 040 m的旱地甜高粱，干草产量晋杂3号最高，达23 448 kg/hm2，比吉甜5号增产48.49%，其次为九甜杂3号，为21 159 kg/hm2，比吉甜5号增产33.99%，晋甜1401和晋杂2号分别为20878，19077kg/hm2，分别比吉甜5号增产32.22%和20.81%，吉甜5号最低（15 790 kg/hm2），F检验差异达极显著水平（P＜0.01）。鲜草产量晋杂3号和九甜杂3号较高，分别为95 518，93 969 kg/hm2，比吉甜5号分别增产4.30%和2.61%，其次依次为吉甜5号和晋杂2号，分别为91 578，88 489 kg/hm2，晋甜1401最低，为84 442 kg/hm2，比吉甜5号减产7.79%，F检验差异达显著水平（P＜0.05）。茎秆糖锤度九甜杂3号、晋杂2号、晋杂3号和晋甜1401较高，达16.13%～16.34%，且相互间差异不显著，吉甜5号最低（15.35%），且与其他4个品种间差异显著（P＜0.05）。

对2地间种植甜高粱鲜草产量、干草产量和茎秆糖锤度的F检验显示，5个参试品种在2个不同地区收获时鲜草产量和干草产量差异极显著（P＜0.01）。海拔1 860 m的水浇地甜高粱的鲜草产量和干草产量明显高于海拔2 040 m的旱地；茎秆糖锤度2地间差异不显著（P＞0.05）。

3 结论

本研究结果表明，引进的3个晋杂甜高粱品种在海拔1 860 m的水地，晋杂2号干草产量仅次于九杂甜3号，单穴鲜质量、干鲜比、单穴茎数、鲜草产量均居第3，晋甜1401干鲜比、茎秆糖锤度最高，株高、单穴鲜质量、主茎粗和鲜草产量均最低。晋杂2号和晋杂3号在海拔低的水地生长情况较好，综合比较，晋杂2号表现较为突出。在海拔2 040 m的旱地晋杂3号株高、单穴鲜质量、单穴干质量、干鲜比、鲜草产量、干草产量均达最高，晋杂2号的单穴茎数和主茎粗仅次于最高值，单穴鲜质量和单穴干质量均高于晋甜1401，鲜草产量和干草产量均居第4。晋杂2号和晋杂3号性状较好，综合分析，晋杂3号表现较为突出。

晋杂2号和晋杂3号在2种不同海拔生态区均有较高的草产量，晋杂2号在海拔低的水地表现突出，晋杂3号在海拔高的旱地生长最为良好，甚至超越了九甜杂3号和吉甜5号，表明这2个品种在青海地区适应性较强。

本试验结果还表明，青海地区海拔高度不同，气候因素差异很大，对甜高粱生长发育有极大影响，供试的5个品种在不同海拔生态区各性状差异显著，在海拔1 860 m水浇地的株高、单穴鲜质量、单穴干质量等农艺性状和草产量均明显高于海拔2 040 m的旱地，生长发育时间比高海拔旱地要长，这与其他甜高粱品种在青海高原不同海拔生态区的适应性研究结果一致[15]。

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Adaptability of Jinza Sweet Sorghum Varieties in Qinghai Water and Drylands

YANHuiying1，2，LI Chunxi1，YE Peilin3，MAODehu4，LI Rong4，ZHAOWeijun5
（1.Key Laboratory of Adaptation and Evolution of Plateau Biota（AEPB），Northwest Institute of Plateau Biology，Chinese Academy of Sciences，Xining810008，China；2.University of Chinese Academy of Sciences，Beijing100049，China；3.Animal Husbandry and Veterinary Station of Haidong City in Qinghai，Haidong810600，China；4.Animal Husbandry and Veterinary Technology Service Center of Min he County in Qinghai，Minhe 810800，China；5.Institute of Sorghum，Shanxi Academy of Agricultural Sciences，Jinzhong030600，China）

Toexplore the feasibility of Jinza sweet sorghum that grown in the Qinghai region as forage crops,the paper carried on the experiment introduction of five varieties of different altitude elevation ecological zones.The results showed that all traits of tested varieties were significantly differences in different elevation regions.At an altitude of1 860 m of irrigated land,height,fresh quality of single hole, dry quality of single hole and other agronomic traits and forage yield of sweet sorghum were significantly higher than dry land of 2 040 m altitude,and their growth time was longer.At the low-altitude irrigated land,the performance of Jinza 2 was more prominent,fresh yield was 113 092 kg/hm2,hay yield was 29 406 kg/hm2,stem brix was 15.94%.Jinza 3 was outstanding at the high-altitude dry land,fresh yield was 95 518 kg/hm2,hay yield was 23 448 kg/hm2,stem brix was 16.13%.Jinza 2 and Jinza 3 were suitable for planting and promotion in irrigated land and dry land.

sweet sorghum;altitude;irrigated land;dryl and;adaptability

S514

A

1002-2481（2016）10-1487-06

10.3969/j.issn.1002-2481.2016.10.15

2016-05-21

青海省科技厅重大科技专项（2015-NK-A3-1-2）

闫慧颖（1993-），女，河南新乡人，在读硕士，研究方向：植物分子与营养学。李春喜为通信作者。