粤西地区不同甜高粱和高丹草品种比较试验

（中国热带农业科学院湛江实验站/广东省旱作节水农业工程技术研究中心，广东 湛江 524091）

【研究意义】甜高粱和高丹草是我国重要的牧草作物［1］。作为极具开发价值的饲用作物，甜高粱在非水分限制条件下的产量在C4作物中相对较高［2］，而且具有抗旱、抗涝、耐盐碱、耐寒和耐高温等特点［3］，在热带、亚热带等炎热地区均可种植，具有很好的抗逆性和适应能力［4］。相关引种试验表明，甜高粱生长速度快、生长能力与抗病能力强，具有很好的发展潜力［5］。而高丹草是由高粱和苏丹草杂交得到的品种，比玉米和其他高粱品种的生物量大［6］，兼具抗旱、抗涝、耐盐碱等优势成为畜牧业中具有广阔开发利用前景的重要饲草作物［7-8］。近年来，地处粤西地区的湛江市积极调整产业结构，草食畜牧业得到大力发展，对牧草有较大需求。通过引进、筛选适宜种植的牧草品种，可为示范、推广奠定基础，对当地农业产业结构调整及促进牧草产业发展具有重要作用［9］。

【前人研究进展】近年来，国内外学者从农艺性状、营养品质和饲喂效果等方面对甜高粱与其他牧草进行对比分析，结果表明，甜高粱可替代青贮玉米进行推广种植。李宁等［10］在鄂东地区种植了甜高粱和青贮玉米品种，结果表明辽甜13 号甜高粱具有产量高、青贮品质好等优点，可代替青贮玉米在该地区大面积种植。黄泽等［11］以饲用玉米、饲用高粱、苏丹草、紫花苜、老芒麦为研究对象，在黄土高原半干旱区比较分析其干物质产量、营养品质和饲用价值，结果表明，甜高粱的饲用价值与饲用玉米相当，而且甜高粱产量更高，适宜在该地区推广种植。李晓燕等［12］研究了青贮玉米和青贮甜高粱饲喂肉羊的效果，结果表明，饲喂青贮甜高梁对肉羊的总增重和日增重比饲喂青贮玉米效果更好。马淑梅等［13］研究了饲用甜高粱和饲用青贮玉米对平凉红牛的育肥效果，结果表明两者饲喂价值相当，饲用甜高粱青贮饲料可替代青贮玉米饲料进行肉牛养殖。在加拿大除太平洋海洋生态区外，甜高粱可作为替代青贮玉米的饲料作物［14］。Wang 等［15］研究表明，利用青贮甜高粱替代青贮玉米饲喂奶牛是可行的，但替代比例不宜过大，并应注意日粮的能量和氮平衡。前人在国内外开展了不同甜高粱、高丹草品种的比较试验，筛选出适宜当地种植的品种。冯海生等［16］在西宁地区对8 个甜高粱品种开展比较试验，筛选出九甜杂三可作为该地区饲用甜高粱的首选品种。贾春林等［17］在黄河三角洲盐碱地研究了8 个品种（系）甜高粱的产量、饲用价值和营养成分，证明济甜1 号、济甜11-1和济甜11-8 适宜在该地区种植推广。王国栋等［18］在甘肃半干旱区定西市对6 个高丹草品种进行筛选，综合分析表明JC16-1 更适应在甘肃中部半干旱区种植。Castro 等［19］通过分析10 个高丹草的粗蛋白、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维等营养成分，筛选出3 个品种（1013020、BRS 810 和BRS 802）具有较高的营养价值。

【本研究切入点】湛江畜牧业快速发展，前期已经发展种植了象草、墨西哥玉米草和高丹草等，但对饲草专用型甜高粱和高丹草的研究报道较少［9］。【拟解决的关键问题】本试验对8 个甜高粱品种和5 个高丹草品种在湛江开展田间比较试验及营养成分分析，以期筛选适应性好的优良品种，为今后甜高粱与高丹草在该地区作牧草资源利用提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验材料

供试的8个甜高粱品种为牛魔王、海牛、百战、大力士、得胜、大卡、绝佳、绿巨人，5 个高丹草品种为宝百饲、标兵渔草、杰宝、得力、乐食，购自北京佰青源畜牧业科技发展有限公司。

1.2 试验方法

试验于2019年4—7月在中国热带农业科学院湛江实验站的综合试验基地（21°17′N，110°27′E）进行。从播种至收获，降雨总量582.3 mm，日平均气温28.15 ℃，光合有效辐射378.64 μmol/s·m2。前茬作物为甜玉米，试验地土壤为砖红壤，0～20 cm土壤营养成分为：有机质20.95 g/kg，全氮1.2 g/kg，碱解氮91.28 mg/kg，有效磷9.71 mg/kg，速效钾81.08 mg/kg，有效锌0.63 mg/kg，有效铁12.99 mg/kg，pH 4.61。

试验采用随机区组设计，小区面积为20 m2（行长12.5 m，行宽1.6 m）。于4月3日播种，播种密度为66000株/hm2，设3次重复。播种前按每公顷施750 kg星王宝牌复合肥（N∶P2O5∶K2O＝17∶17∶17，总养分≥51%，广州市植宝化肥有限公司）。

1.3 调查项目及方法

生育期记载：从播种至收获的整个生育期，以75%的植株达到各生育时期为准进行统计。

株高、茎粗：收获后随机测10 株，从基部往上用卷尺测单株主茎高度；从基部往上用游标卡尺测第6 节直径为茎粗值。茎叶比：收获后将叶片与植株分离，穗作为茎的部分，将茎切碎，烘干后分别称量叶重和茎重，计算比值。当材料籽粒处于乳熟晚期时收获整个小区，没有抽穗的材料也于7 月22 日统一收获，计算鲜草产量。随机选取10 株称重，然后切碎后置于65 ℃烘箱烘至恒重，计算含水量，换算小区的干草产量。营养指标测定：每材料随机取10 株，经烘干后粉碎过孔径425 μm 筛，采用凯氏定氮法测定粗蛋白（CP）含量，Weende 法测定粗纤维（CF）含量，索氏提取法测定粗脂肪（EE）含量。有机物质消化率计算公式：y=123.5068-2.2790x，y为有机物质消化率，x为粗纤维含量［20］。

试验数据通过SPSS 11.0 进行方差分析，采用Duncan氏法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同甜高粱和高丹草品种的物候期

由表1 可知，8 个甜高粱品种和5 个高丹草品种播种与出苗时间一致，从播种到出苗为4 d。各甜高粱品种从出苗到分蘖需11～18 d，海牛和百战比其他品种早1～7 d；分蘖到拔节期需11～18 d，百战和绝佳最先进入拔节期，比其他品种早1～6 d；但最终只有百战和绝佳2 个品种完成了后续的抽穗期至乳熟晚期，整个生育期需97～111 d。各高丹草从出苗到分蘖则需要11～18 d，标兵渔草和得力最早进入分蘖期，比其他品种早1～7 d；分蘖到拔节期需5～18 d，乐食所用时间最短；但最终只有标兵渔草、杰宝和得力3 个品种完成了后续的抽穗～完熟期，整个生育期需100～105 d。

表1 不同甜高粱和高丹草品种的物候期（2019）Table 1 Phenological periods of different sweet sorghum and Sorghum bicolor×Sorghum sudanense varieties

2.2 不同甜高粱、高丹草品种的农艺性状

由表2 可知，在8 个参试的甜高粱品种中，得胜株高最高、为326.82 cm，显著高于牛魔王、海牛、百战、大力士、大卡和绝佳，但与绿巨人无显著差异；绝佳株高最低、为217.12 cm，显著低于除百战外的其他品种；牛魔王、海牛、大力士和大卡之间的株高无显著差异。百战的茎粗最小、为12.59 mm，显著小于其他品种；此外，除百战外的其他品种的茎粗之间无显著差异。百战的茎叶比均值最大、为6.46，显著大于其他品种。

由表3 可知，在5 个参试的高丹草品种中，宝百饲株高最高、为363.33 cm，显著高于其他品种；标兵渔草株高最低、为246.67 cm，显著低于宝百饲、得力和乐食，但与杰宝无显著差异；杰宝与标兵渔草无显著差异，但显著低于宝百饲、得力和乐食。乐食的茎粗最大、为20.61 mm，显著大于标兵渔草、杰宝和得力，但与宝百饲无显著差异；得力的茎粗最小、为10.56 mm，但与标兵渔草和杰宝无显著差异。杰宝的茎叶比最大、为5.99，显著大于宝百饲，但与标兵渔草、得力和乐食无显著差异；宝百饲的茎叶比最小，但与标兵渔草、得力和乐食无显著差异。

表2 不同甜高粱品种的农艺性状Table 2 Agronomic characters of different sweet sorghum varieties

表3 不同高丹草品种的农艺性状Table 3 Agronomic characters of different Sorghum bicolor×Sorghum sudanense varieties

2.3 不同甜高粱、高丹草品种的产量

由表4 可知，在8 个参试的甜高粱品种中，得胜的鲜草产量最高、为89.98 t/hm2，显著高于其他品种；百战的鲜草产量最低、为25.08 t/hm2，显著低于其他品种。得胜的干草产量最高、为18.22 t/hm2，显著高于其他品种；百战的干草产量最低、为7.13 t/hm2，显著低于其他品种。

由表5可知，在5个参试的高丹草品种中，乐食的鲜草产量最高、为73.26 t/hm2，显著高于标兵渔草、杰宝和得力，但与宝百饲之间无显著差异；杰宝的鲜草产量最低、为19.14 t/hm2，显著低于宝百饲和乐食，但与标兵渔草和得力之间无显著差异。宝百饲的干草产量最高、为19.99 t/hm2，显著高于其他品种；杰宝的干草产量最低、为5.63 t/hm2，显著低于宝百饲和乐食，但与标兵渔草和得力无显著差异。

表4 不同甜高粱品种的鲜草和干草产量Table 4 Fresh grass and hay yields of different sweet sorghum varieties

表5 不同高丹草品种的鲜草和干草产量Table 5 Fresh grass and hay yields of different Sorghum bicolor×Sorghum sudanense varieties

2.4 不同甜高粱、高丹草品种的营养品质

由表6 可知，在8 个参试甜高粱品种中，得胜的粗蛋白含量最高、为8.99 %，显著高于除海牛外的其他品种；大力士的粗纤维含量最低、为22.91 %，显著低于除百战外的其他品种，其有机物质消化率最高，显著高于除百战外的其他品种；绝佳的粗脂肪含量最高，显著高于除大卡外的其他品种。

由表7 可知，5 个参试高丹草品种中，乐食的粗蛋白含量最高、为7.04 %，但与其他品种粗蛋白含量无显著差异；杰宝的粗纤维含量最低、为25.30 %，显著低于宝百饲、得力和乐食，但与标兵渔草无显著差异，其有机物质消化率最高、为65.83 %，显著高于宝百饲、得力和乐食；宝百饲的粗脂肪含量最高、为2.40 %，显著高于除乐食外的其他品种。

表6 不同甜高粱品种的营养成分及有机物质消化率Table 6 Nutritional components and organic matter digestibility of different sweet sorghum varieties

表7 不同高丹草品种的营养成分及有机物质消化率Table 7 Nutritional components and organic matter digestibility of different Sorghum bicolor×Sorghum sudanense varieties

3 讨论

牧草物候期观察可了解不同品种在当地的生长发育特征，为刈割期选择提供重要参考。牧草的生育期受光照、气温等较多因素影响［21］。王国栋等［22］在甘肃武威市的甜高粱引种试验结果表明，甜高粱品种海牛、标杆、早牧和绝佳生育期为107～145 d，比本试验中百战和绝佳的生育期（97～111 d）长。高丹草品种BJ0603 达到乳熟期需151 d，比本试验中标兵渔草、杰宝、得力的生育期（100～105 d）长［23］。受气候因素影响，甜高粱和高丹草在引种地有可能出现只进行营养生长的现象。如在甘肃武威市种植的大卡、大龙、牛魔王和大力士4 个品种未完成生育期，全生育期只参与营养生长［22］；在甘肃西宁市的甜高粱引种试验结果表明，5 月24 日播种的大力士甜高粱，收割时仍未出穗，一直参与营养生长［16］。与前人研究结果类似，本研究发现6 个甜高粱品种和2 个高丹草品种全生育期只参与营养生长。

甜高粱和高丹草的生育期长短与其他农艺性状相关。赵香娜等［24］通过对206 份甜高粱进行农艺性状相关性研究发现，全生育期与株高、茎粗、单株鲜茎重呈极显著正相关，生育期越长对干物质积累越有利，产量越高。本研究结果表明，甜高粱品种百战、绝佳完成了生育期，其株高、茎粗与未完成生育期的品种相比较低。完成生育期的高丹草品种（标兵渔草、杰宝和得力）的株高、茎粗低于未完成生育期的品种（宝百饲和乐食）。在产量方面，甜高粱品种百战的干草产量最低，与生育期正相关。但已完成生育期的绝佳，其干草产量却高于未完成生育期的海牛和牛魔王。完成生育期的高丹草品种（标兵渔草、杰宝和得力）的干草产量也相对低于未完成生育期的品种（宝百饲和乐食）。郭建富等［25］研究发现，甜高粱的株高、茎粗和密度与茎秆产量呈正比。李争艳等［23］通过灰色关联度分析表明，高丹草鲜重主要由株高和叶重决定。本研究结果表明，甜高粱品种得胜、绿巨人和大力士的干草产量和株高分列第1～3 位；高丹草品种宝百饲、乐食和得力的干草产量和株高也分列第1～3 位。

牧草营养成分包括粗蛋白质、粗脂肪和粗纤维等。粗蛋白质和粗纤维含量是影响牧草品质的重要指标，粗脂肪不仅作为热能的主要来源，而且是牧草适口性的重要影响因素，优质牧草一般要求蛋白质含量高而粗纤维含量低［26］。本试验结果表明，甜高粱品种得胜的粗蛋白含量最高，粗纤维含量列第5 位，有机物质消化率列第4 位；高丹草品种乐食、宝百饲的粗蛋白含量分别列第1、3 位，粗纤维含量列第2、3 位，有机物质消化率列第3、4 位。

不同地区牧草的产量和营养成分不同，湛江市地处低纬度粤西地区，属亚热带海洋性季风气候，气温较高、雨量丰富，光照充足。前人通过50份甜高粱的引种试验表明，在湛江市大多数品种的生育期、株高、茎粗、单株鲜重值均小于在北京地区的测定值，与北方相比，大部分甜高粱品种的产量略低，整体表现不如北方［27］。甘肃武威市的甜高粱品种干草产量为15.55～23.35 t/hm2［22］；云南大理的甜高粱干物质产量17.88～24.70 t/hm2，粗蛋白含量6.37%～9.14 %，粗纤维含量33.00%～39.12 %，粗脂肪含量1.66%～2.94 %；高丹草产量23.86～26.71 t/hm2，粗蛋白含量8.91%～9.76 %，粗纤维含量35.79%～38.14 %，粗脂肪含量2.09%～2.68 %［28］。与气温较低的云南大理和我国北方的甘肃武威相比，本试验在湛江测定的甜高粱和高丹草产量较低；与大理相比，甜高粱和高丹草的粗蛋白含量低，但粗脂肪含量高，粗纤维含量低。

4 结论

本研究对8个甜高粱品种在粤西地区的湛江市开展试验，结果表明，干草产量存在一定差异，其中得胜干草产量最高、为18.22 t/hm2，与其他甜高粱品种存在显著差异，有3个品种（得胜、绿巨人和大力士）的干草产量超过13 t/hm2；通过对各品种营养成分进行分析，干草产量排名前3的甜高粱品种（得胜、绿巨人和大力士）中，得胜的粗蛋白含量显著高于绿巨人和大力士，但有机物质消化率显著低于大力士。5个高丹草品种的干草产量中，宝百饲的干草产量最高、为19.99 t/hm2，与其他高丹草品种存在显著差异。在干草产量排名前2位的高丹草品种（宝百饲和乐食）中，粗蛋白含量无显著差异，有机物质消化率也无显著差异。综合饲草干草产量、粗蛋白含量和有机物质消化率考虑分析，建议在湛江地区种植的甜高粱品种为得胜和大力士，高丹草品种为宝百饲。由于本试验只测定1年数据，而且没有开展田间病虫害等性状鉴定，因此有待今后进一步开展系统全面的研究为粤西地区筛选适宜种植的牧草品种。