石晓瑛
(平凉市农业科学院, 甘肃 平凉 744000)
高粱(Sorghumbicolor(L.) Moench)是甘肃省重要的粮、经、饲作物,由于其具有用途广泛、适应性强、抗旱耐瘠等特点,十分适合甘肃省较为恶劣的自然环境,大力发展高粱产业对于助推甘肃省畜牧产业、增加农民收入、提高人民生活水平等起到重要的作用[1-2]。栽培高粱按其用途可划分为粒用高粱、能源高粱(甜高粱)、饲用高粱、帚用高粱等[3],以粒用高粱种植规模最大。对陇东地区而言,粒用高粱主要用于酿造业,其份额占到80%以上,域内的平凉新世纪柳湖春酒业有限责任公司、庄浪县紫荆酒业有限责任公司、静宁县李广家酒业有限公司、庆阳市九龙春酒业有限公司、平凉金江副食有限责任公司等一大批酿造企业的快速发展,对粒用型高粱产业起到了强劲的拉动作用,粒用型高粱年需求量达到18万t以上,而当地市场供给量尚不足8万t,缺口在10万t以上。可见,粒用型高粱产业在陇东地区还有较大的发展空间。目前,在粒用高粱生产上,明显存在品种单一、产量低而不稳等较为突出的问题,严重影响了农民种植高粱的积极性,制约了高粱产业的快速发展。为此,笔者引进了7个粒用高粱品种并对其适应性进行试验研究,旨在为陇东地区提供更高产量的粒用高粱新品种,以丰富当地高粱品种资源,助推高粱产业持续健康发展。
试验设在平凉市崆峒区白水镇马莲村平凉市农业科学院试验基地(35.43°N,106.99°E),基地海拔1 180 m,年均气温8.0~8.5 ℃,无霜期193 d,年降水量550~600 mm,降水主要集中在7—9月。试验地肥力均匀、地势平坦,黄绵土质,田间持水率22.3%,pH值7.68,土壤有机质20.53 g·kg-1、速效氮67 mg·kg-1、速效磷62 mg·kg-1、速效钾100.39 mg·kg-1,前茬胡麻。当地高粱主要病害为高粱丝黑穗病、高粱炭疽病等,主要害虫为玉米螟、高粱蚜等。
参试品种有:晋杂12号、晋中1221、晋中13-1、铁杂14号、锦试杂109、晋中4083、辽杂15-4、农大杂1号,以晋杂12号为对照品种。
试验以不同品种为处理,采用随机区组法排列,3次重复,小区面积18 m2。前茬胡麻收获后,及时深耕晒垡;翌年4月25—26日,依次撒施基肥、旋耕、划小区,基肥施入腐熟纯牛粪25 000 kg·hm-2、磷酸二铵375 kg·hm-2;4月27日播种,每小区种植6行,行长5 m,行距60 cm,穴距13.8 cm,每穴播种2~3粒,间苗时每穴选留1株健壮植株;拔节期和抽穗期分别追施1次尿素,施入量分别为150 kg·hm-2和100 kg·hm-2。高粱生长过程中,不去除分蘖,不灌水,其他管理同大田。
表1 粒用高粱品种物候期比较
品种 播种期/(月-日)出苗期/(月-日)抽穗期/(月-日)盛花期/(月-日)成熟期/(月-日)生育期/d晋中122104-2705-0508-0508-1309-27145晋中13-104-2705-0508-0108-0709-20138铁杂14号04-2705-0508-0408-1309-25143锦试杂10904-2705-0508-0108-0709-24142晋中408304-2705-0507-3008-0409-17135辽杂15-404-2705-0508-0408-1309-23141农大杂1号04-2705-0507-3108-0609-17135晋杂12号(ck)04-2705-0508-0408-1209-27145
1.4.1观察物候期
高粱生长过程中,系统观察记载高粱播种期、出苗期、抽穗期、盛花期、成熟期等。
1.4.2观察测定主要农艺性状
依据《全国高粱品种区域试验调查记载项目及标准》系统观察测定高粱主要农艺性状。出苗后,记载芽鞘色、幼苗色、主脉色、植株整齐度等;收获前,记载和测定穗型、穗形、壳色、粒色、粒型、株高、茎粗、穗长等。
1.4.3测定穗粒重、千粒重、产量等
成熟后,每小区收获中间4行,收获面积12 m2,收获的果穗每小区随机选取20穗单独脱粒、晒干并称重,其余的按小区脱粒、晒干并称重。每小区随机选取100粒籽粒,记载籽粒着壳和角质状况,前者分为少、中、多3级,后者分为低、中、高3级,具体判断标准按《全国高粱品种区域试验调查记载项目及标准》执行;随机选取1000粒籽粒称取千粒重,重复称3次。
1.4.4记载品种抗性
高粱收获前,观察记载每个品种倒伏情况,倒伏程度按植株倾斜角度分为0级、1级、2级和3级,直立为0级,倾斜不超过15°者为1级,倾斜不超过45°者为2级,倾斜达到45°以上者为3级。病害发生盛期,目测记载每个品种的发病情况,病害发生程度分为无、轻、中、重4级,叶部病害:叶面无病斑的为无,病斑占叶面积20%以下的为轻,占叶面积21%~40%的为中,占叶面积41%以上的为重;茎、穗部病害:病株率等于0为无,不超过20%为轻,在21%~40%之间为中,超过40%为重。害虫发生盛期,目测记载每个品种的害虫发生情况,发生程度分为轻、中、重3级,玉米螟:虫株率在30%以下为轻,在30%~60%之间为中,超过60%为重;高粱蚜:整株蚜量不足600头为轻,在600~1 000头之间为中,超过1 000头为重。
利用Excel 2007软件处理试验数据,用DPS 7.05数据处理软件和Duncan氏新复极差法分析处理间产量的差异显著性。
参试品种的主要物候期列于表1。由表1看出,新引进的7个粒用高粱品种,其出苗期与对照品种一致;其抽穗期和盛花期除晋中1221、铁杂14号、辽杂15-4与对照品种同期或基本同期外,其他4个品种均较对照品种有所提前,抽穗期提早3~5 d、盛花期提早5~8 d;其成熟期除晋中1221与对照品种同期外,其它6个品种均较对照品种有不同程度的提前,提前幅度在2~10 d之间,最早进入成熟期的有晋中4083、农大杂1号和晋中13-1;其生育期除晋中1221与对照品种相同外,其它6个品种均较对照品种有不同程度的缩短,缩短幅度为2~10 d,最为早熟的有晋中4083、农大杂1号和晋中13-1。
参试品种的茎部性状、病虫害发生程度和倒伏程度列于表2。表2表明,新引进的7个粒用高粱品种,其芽鞘色除铁杂14号为浅紫色外,其它6个品种与对照品种相同;其幼苗色均与对照品种相同;其主脉色均较对照品种浅或较浅,为白、黄白色和黄色;其株高均属中等范围,变幅为157.8~223.8 cm,均较对照品种高,最高的有晋中1221和农大杂1号,较对照分别高68.3 cm和60.1 cm,最低的为铁杂14号,较对照品种高2.3 cm,其他4个品种较对照品种增高12.5~31.3 cm;其茎粗在1.66~2.14 cm之间,以晋中1221和农大杂1号较细,分别较对照品种减少茎粗0.08 cm和0.26 cm,其它5个品种较粗壮,较对照品种增粗0.02~0.22 cm。8个参试品种均生长整齐一致,病虫害发生程度轻微,亦无倒伏现象发生。
参试品种的穗部性状列于表3。由表3看出,新引进的7个粒用高粱品种,其穗型有中散、中紧、紧3类,晋中1221和晋中4083与对照品种一致,呈中散型,辽杂15-4和农大杂1号呈紧凑型,其他3个品种均为中紧型;其穗形和粒型均与对照品种一致,分别为纺锤形和卵圆型;其穗长在27.2~31.4 cm之间,晋中1221、铁杂14号和晋中4083较对照品种长0.6~1.8 cm,其他4个品种较对照品种短0.4~2.4 cm;其壳色均与对照品种的红色一致或稍深;其粒色除晋中1221为白色外,其他6个品种与对照品种基本一致,呈红褐色或褐色;其着壳以晋中1221、铁杂14号和晋中4083为多,晋中13-1和锦试杂109为中,辽杂15-4和农大杂1号为少;其角质以晋中1221、晋中13-1、晋中4083和农大杂1号为中,其他3个品种为低;其千粒重在28.42~38.64 g之间,其中的铁杂14号较对照品种低1.81 g,其他6个品种较对照品种高1.36~8.41 g;其穗粒重以晋中1221、辽杂15-4和晋中13-1较高,在88.47~103.67 g之间,差异较大,以晋中13-1最大,较对照品种高27.49 g,晋中1221和辽杂15-4较大,较对照品种高12.5 g左右,晋中4083最低,较对照品种低5.35 g。
表2 粒用高粱品种茎部性状比较
品种 芽鞘色幼苗色主脉色株高/cm茎粗/cm植株整齐度病虫发生程度倒伏程度晋中1221绿绿白223.81.84++轻0晋中13-1绿绿白174.82.04++轻0铁杂14号浅紫绿黄157.81.94++轻0锦试杂109绿绿白168.01.94++轻0晋中4083绿绿白186.82.14++轻0辽杂15-4绿绿黄白172.82.08++轻0农大杂1号绿绿黄白215.61.66++轻0晋杂12号(ck)绿绿绿155.51.92++轻0
注:-、+和++分别代表植株不整齐、较整齐和整齐。
表3 粒用高粱品种穗部性状比较
品种 穗型穗形穗长/cm壳色粒色粒型着壳角质穗粒重/g千粒重/g晋中1221中散纺锤31.4黑紫白卵圆多中88.6738.64晋中13-1中紧纺锤28.8红红褐卵圆中中103.6736.86铁杂14号中紧纺锤30.8黑褐卵圆多低85.7328.42锦试杂109中紧纺锤28.5红红褐卵圆中低86.9231.59晋中4083中散纺锤30.2红红褐卵圆多中70.8334.59辽杂15-4紧纺锤29.2红红褐卵圆少低88.4738.31农大杂1号紧纺锤27.2红红褐卵圆少中84.4635.31晋杂12号(ck)中散纺锤29.6红红褐卵圆中低76.1830.23
由表4看出,新引进的7个粒用高粱品种的产量在10 091.67~11 950.00 kg·hm-2之间,品种间差异较大,以晋中13-1最高,极显著(p<0.01,下同)高于其他参试品种,较对照品种增产12.65%;晋中1221和辽杂15-4较高,相互间无显著差异,但极显著低于晋中13-1,显著(p<0.05,下同)或极显著高于其他参试品种,较对照品种分别增产7.54%和5.81%;铁杂14号、锦试杂109和农大杂1号较低,相互间无显著差异,显著或极显著低于上述3个品种,较对照品种仅增产0.63%~2.75%;晋中4083最低,极显著低于其它参试品种,较对照品种减产4.87%。
表4 粒用高粱品种产量比较
品种 小区产量/[kg·(12m2)-1]折合产量/(kg·hm-2)较ck增产/%位次晋中122113.6911408.33bB7.542晋中13-114.3411950.00aA12.651铁杂14号12.9710808.33cdD1.895锦试杂10913.0810900.00cCB2.754晋中408312.1110091.67eE-4.878辽杂15-413.4711225.00bBC5.813农大杂1号12.8110675.00cdD0.636晋杂12号(ck)12.7310608.33dD7.547
注:同列不同小写字母表示在0.05水平差异显著;同列不同大写字母表示在0.01水平差异极显著。
产量是作物生产所追求的终极目标之一,其高低与作物本身的农艺性状等息息相关[4],优良品种的科学合理选择是显著提高作物产量的重要途径[5]。笔者对引进的7个粒用高粱新品种进行了适应性观察,其结果显示,晋中13-1具有茎秆粗壮、耐倒伏、植株生长整齐、生育期适宜、抗病虫危害、穗型较紧凑、穗粒优势大[6]等特点,由此决定了该品种具有高产性,其产量极显著高于其他参试品种,较对照品种增产12.65%,值得在陇东地区大面积推广种植;晋中1221和辽杂15-4亦具有较优良的农艺性状和较高的产量水平,较对照品种分别增产7.54%和5.81%,可作为搭配品种在陇东地区种植;其他4个品种虽然在一些农艺性状上有较好的表现,但产量水平较低,引进种植价值不大。进一步分析试验结果亦可看出,粒用高粱的穗粒重、千粒重均与产量间存在较明显的正相关关系,这与赵建武等[7]、张桂香[8]等的研究结果较一致,生产上可据其选择适宜的高产品种。
机械化收获是实现粒用高粱规模化生产、降低生产成本、减轻劳动强度的主要途径,选育和选用适合机械化收获的粒用高粱品种是生产上亟待解决的问题。株高是衡量粒用高粱品种是否适合机收的主要指标,一般认为适合机械收获的株高应在150 cm以下[9],最好在120 cm左右[10]。本试验筛选出的3个粒用高粱品种,其株高均超过180 cm,与现有的收获机械不能很好配合。今后还应继续加大对粒用高粱品种的引进试验,以求筛选出更适合机械收获的高产品种,为当地高粱产业发展提供技术支撑。
气候状况、生态环境、土壤肥力、土壤质地、栽培措施等均是影响粒用高粱产量的重要因素[11-13]。本试验设置在甘肃省东部半干旱地区,所在试验地的生态环境、土壤状况、栽培管理水平等在陇东地区具有代表性,其研究结果可为相同或相近地区的粒用高粱生产提供依据。