粵西地區(qū)不同甜高粱和高丹草品種比較試驗(yàn)

（中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院湛江實(shí)驗(yàn)站/廣東省旱作節(jié)水農(nóng)業(yè)工程技術(shù)研究中心，廣東 湛江 524091）

【研究意義】甜高粱和高丹草是我國(guó)重要的牧草作物［1］。作為極具開(kāi)發(fā)價(jià)值的飼用作物，甜高粱在非水分限制條件下的產(chǎn)量在C4作物中相對(duì)較高［2］，而且具有抗旱、抗?jié)场⒛望}堿、耐寒和耐高溫等特點(diǎn)［3］，在熱帶、亞熱帶等炎熱地區(qū)均可種植，具有很好的抗逆性和適應(yīng)能力［4］。相關(guān)引種試驗(yàn)表明，甜高粱生長(zhǎng)速度快、生長(zhǎng)能力與抗病能力強(qiáng)，具有很好的發(fā)展?jié)摿Γ?］。而高丹草是由高粱和蘇丹草雜交得到的品種，比玉米和其他高粱品種的生物量大［6］，兼具抗旱、抗?jié)?、耐鹽堿等優(yōu)勢(shì)成為畜牧業(yè)中具有廣闊開(kāi)發(fā)利用前景的重要飼草作物［7-8］。近年來(lái)，地處粵西地區(qū)的湛江市積極調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，草食畜牧業(yè)得到大力發(fā)展，對(duì)牧草有較大需求。通過(guò)引進(jìn)、篩選適宜種植的牧草品種，可為示范、推廣奠定基礎(chǔ)，對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整及促進(jìn)牧草產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有重要作用［9］。

【前人研究進(jìn)展】近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外學(xué)者從農(nóng)藝性狀、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和飼喂效果等方面對(duì)甜高粱與其他牧草進(jìn)行對(duì)比分析，結(jié)果表明，甜高粱可替代青貯玉米進(jìn)行推廣種植。李寧等［10］在鄂東地區(qū)種植了甜高粱和青貯玉米品種，結(jié)果表明遼甜13 號(hào)甜高粱具有產(chǎn)量高、青貯品質(zhì)好等優(yōu)點(diǎn)，可代替青貯玉米在該地區(qū)大面積種植。黃澤等［11］以飼用玉米、飼用高粱、蘇丹草、紫花苜、老芒麥為研究對(duì)象，在黃土高原半干旱區(qū)比較分析其干物質(zhì)產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)和飼用價(jià)值，結(jié)果表明，甜高粱的飼用價(jià)值與飼用玉米相當(dāng)，而且甜高粱產(chǎn)量更高，適宜在該地區(qū)推廣種植。李曉燕等［12］研究了青貯玉米和青貯甜高粱飼喂肉羊的效果，結(jié)果表明，飼喂青貯甜高梁對(duì)肉羊的總增重和日增重比飼喂青貯玉米效果更好。馬淑梅等［13］研究了飼用甜高粱和飼用青貯玉米對(duì)平?jīng)黾t牛的育肥效果，結(jié)果表明兩者飼喂價(jià)值相當(dāng)，飼用甜高粱青貯飼料可替代青貯玉米飼料進(jìn)行肉牛養(yǎng)殖。在加拿大除太平洋海洋生態(tài)區(qū)外，甜高粱可作為替代青貯玉米的飼料作物［14］。Wang 等［15］研究表明，利用青貯甜高粱替代青貯玉米飼喂奶牛是可行的，但替代比例不宜過(guò)大，并應(yīng)注意日糧的能量和氮平衡。前人在國(guó)內(nèi)外開(kāi)展了不同甜高粱、高丹草品種的比較試驗(yàn)，篩選出適宜當(dāng)?shù)胤N植的品種。馮海生等［16］在西寧地區(qū)對(duì)8 個(gè)甜高粱品種開(kāi)展比較試驗(yàn)，篩選出九甜雜三可作為該地區(qū)飼用甜高粱的首選品種。賈春林等［17］在黃河三角洲鹽堿地研究了8 個(gè)品種（系）甜高粱的產(chǎn)量、飼用價(jià)值和營(yíng)養(yǎng)成分，證明濟(jì)甜1 號(hào)、濟(jì)甜11-1和濟(jì)甜11-8 適宜在該地區(qū)種植推廣。王國(guó)棟等［18］在甘肅半干旱區(qū)定西市對(duì)6 個(gè)高丹草品種進(jìn)行篩選，綜合分析表明JC16-1 更適應(yīng)在甘肅中部半干旱區(qū)種植。Castro 等［19］通過(guò)分析10 個(gè)高丹草的粗蛋白、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維等營(yíng)養(yǎng)成分，篩選出3 個(gè)品種（1013020、BRS 810 和BRS 802）具有較高的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。

【本研究切入點(diǎn)】湛江畜牧業(yè)快速發(fā)展，前期已經(jīng)發(fā)展種植了象草、墨西哥玉米草和高丹草等，但對(duì)飼草專用型甜高粱和高丹草的研究報(bào)道較少［9］?！緮M解決的關(guān)鍵問(wèn)題】本試驗(yàn)對(duì)8 個(gè)甜高粱品種和5 個(gè)高丹草品種在湛江開(kāi)展田間比較試驗(yàn)及營(yíng)養(yǎng)成分分析，以期篩選適應(yīng)性好的優(yōu)良品種，為今后甜高粱與高丹草在該地區(qū)作牧草資源利用提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試的8個(gè)甜高粱品種為牛魔王、海牛、百戰(zhàn)、大力士、得勝、大卡、絕佳、綠巨人，5 個(gè)高丹草品種為寶百飼、標(biāo)兵漁草、杰寶、得力、樂(lè)食，購(gòu)自北京佰青源畜牧業(yè)科技發(fā)展有限公司。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2019年4—7月在中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院湛江實(shí)驗(yàn)站的綜合試驗(yàn)基地（21°17′N，110°27′E）進(jìn)行。從播種至收獲，降雨總量582.3 mm，日平均氣溫28.15 ℃，光合有效輻射378.64 μmol/s·m2。前茬作物為甜玉米，試驗(yàn)地土壤為磚紅壤，0～20 cm土壤營(yíng)養(yǎng)成分為：有機(jī)質(zhì)20.95 g/kg，全氮1.2 g/kg，堿解氮91.28 mg/kg，有效磷9.71 mg/kg，速效鉀81.08 mg/kg，有效鋅0.63 mg/kg，有效鐵12.99 mg/kg，pH 4.61。

試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積為20 m2（行長(zhǎng)12.5 m，行寬1.6 m）。于4月3日播種，播種密度為66000株/hm2，設(shè)3次重復(fù)。播種前按每公頃施750 kg星王寶牌復(fù)合肥（N∶P2O5∶K2O＝17∶17∶17，總養(yǎng)分≥51%，廣州市植寶化肥有限公司）。

1.3 調(diào)查項(xiàng)目及方法

生育期記載：從播種至收獲的整個(gè)生育期，以75%的植株達(dá)到各生育時(shí)期為準(zhǔn)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

株高、莖粗：收獲后隨機(jī)測(cè)10 株，從基部往上用卷尺測(cè)單株主莖高度；從基部往上用游標(biāo)卡尺測(cè)第6 節(jié)直徑為莖粗值。莖葉比：收獲后將葉片與植株分離，穗作為莖的部分，將莖切碎，烘干后分別稱量葉重和莖重，計(jì)算比值。當(dāng)材料籽粒處于乳熟晚期時(shí)收獲整個(gè)小區(qū)，沒(méi)有抽穗的材料也于7 月22 日統(tǒng)一收獲，計(jì)算鮮草產(chǎn)量。隨機(jī)選取10 株稱重，然后切碎后置于65 ℃烘箱烘至恒重，計(jì)算含水量，換算小區(qū)的干草產(chǎn)量。營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)測(cè)定：每材料隨機(jī)取10 株，經(jīng)烘干后粉碎過(guò)孔徑425 μm 篩，采用凱氏定氮法測(cè)定粗蛋白（CP）含量，Weende 法測(cè)定粗纖維（CF）含量，索氏提取法測(cè)定粗脂肪（EE）含量。有機(jī)物質(zhì)消化率計(jì)算公式：y=123.5068-2.2790x，y為有機(jī)物質(zhì)消化率，x為粗纖維含量［20］。

試驗(yàn)數(shù)據(jù)通過(guò)SPSS 11.0 進(jìn)行方差分析，采用Duncan氏法進(jìn)行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同甜高粱和高丹草品種的物候期

由表1 可知，8 個(gè)甜高粱品種和5 個(gè)高丹草品種播種與出苗時(shí)間一致，從播種到出苗為4 d。各甜高粱品種從出苗到分蘗需11～18 d，海牛和百戰(zhàn)比其他品種早1～7 d；分蘗到拔節(jié)期需11～18 d，百戰(zhàn)和絕佳最先進(jìn)入拔節(jié)期，比其他品種早1～6 d；但最終只有百戰(zhàn)和絕佳2 個(gè)品種完成了后續(xù)的抽穗期至乳熟晚期，整個(gè)生育期需97～111 d。各高丹草從出苗到分蘗則需要11～18 d，標(biāo)兵漁草和得力最早進(jìn)入分蘗期，比其他品種早1～7 d；分蘗到拔節(jié)期需5～18 d，樂(lè)食所用時(shí)間最短；但最終只有標(biāo)兵漁草、杰寶和得力3 個(gè)品種完成了后續(xù)的抽穗～完熟期，整個(gè)生育期需100～105 d。

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

2.2 不同甜高粱、高丹草品種的農(nóng)藝性狀

由表2 可知，在8 個(gè)參試的甜高粱品種中，得勝株高最高、為326.82 cm，顯著高于牛魔王、海牛、百戰(zhàn)、大力士、大卡和絕佳，但與綠巨人無(wú)顯著差異；絕佳株高最低、為217.12 cm，顯著低于除百戰(zhàn)外的其他品種；牛魔王、海牛、大力士和大卡之間的株高無(wú)顯著差異。百戰(zhàn)的莖粗最小、為12.59 mm，顯著小于其他品種；此外，除百戰(zhàn)外的其他品種的莖粗之間無(wú)顯著差異。百戰(zhàn)的莖葉比均值最大、為6.46，顯著大于其他品種。

由表3 可知，在5 個(gè)參試的高丹草品種中，寶百飼株高最高、為363.33 cm，顯著高于其他品種；標(biāo)兵漁草株高最低、為246.67 cm，顯著低于寶百飼、得力和樂(lè)食，但與杰寶無(wú)顯著差異；杰寶與標(biāo)兵漁草無(wú)顯著差異，但顯著低于寶百飼、得力和樂(lè)食。樂(lè)食的莖粗最大、為20.61 mm，顯著大于標(biāo)兵漁草、杰寶和得力，但與寶百飼無(wú)顯著差異；得力的莖粗最小、為10.56 mm，但與標(biāo)兵漁草和杰寶無(wú)顯著差異。杰寶的莖葉比最大、為5.99，顯著大于寶百飼，但與標(biāo)兵漁草、得力和樂(lè)食無(wú)顯著差異；寶百飼的莖葉比最小，但與標(biāo)兵漁草、得力和樂(lè)食無(wú)顯著差異。

表2 不同甜高粱品種的農(nóng)藝性狀Table 2 Agronomic characters of different sweet sorghum varieties

表3 不同高丹草品種的農(nóng)藝性狀Table 3 Agronomic characters of different Sorghum bicolor×Sorghum sudanense varieties

2.3 不同甜高粱、高丹草品種的產(chǎn)量

由表4 可知，在8 個(gè)參試的甜高粱品種中，得勝的鮮草產(chǎn)量最高、為89.98 t/hm2，顯著高于其他品種；百戰(zhàn)的鮮草產(chǎn)量最低、為25.08 t/hm2，顯著低于其他品種。得勝的干草產(chǎn)量最高、為18.22 t/hm2，顯著高于其他品種；百戰(zhàn)的干草產(chǎn)量最低、為7.13 t/hm2，顯著低于其他品種。

由表5可知，在5個(gè)參試的高丹草品種中，樂(lè)食的鮮草產(chǎn)量最高、為73.26 t/hm2，顯著高于標(biāo)兵漁草、杰寶和得力，但與寶百飼之間無(wú)顯著差異；杰寶的鮮草產(chǎn)量最低、為19.14 t/hm2，顯著低于寶百飼和樂(lè)食，但與標(biāo)兵漁草和得力之間無(wú)顯著差異。寶百飼的干草產(chǎn)量最高、為19.99 t/hm2，顯著高于其他品種；杰寶的干草產(chǎn)量最低、為5.63 t/hm2，顯著低于寶百飼和樂(lè)食，但與標(biāo)兵漁草和得力無(wú)顯著差異。

表4 不同甜高粱品種的鮮草和干草產(chǎn)量Table 4 Fresh grass and hay yields of different sweet sorghum varieties

表5 不同高丹草品種的鮮草和干草產(chǎn)量Table 5 Fresh grass and hay yields of different Sorghum bicolor×Sorghum sudanense varieties

2.4 不同甜高粱、高丹草品種的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)

由表6 可知，在8 個(gè)參試甜高粱品種中，得勝的粗蛋白含量最高、為8.99 %，顯著高于除海牛外的其他品種；大力士的粗纖維含量最低、為22.91 %，顯著低于除百戰(zhàn)外的其他品種，其有機(jī)物質(zhì)消化率最高，顯著高于除百戰(zhàn)外的其他品種；絕佳的粗脂肪含量最高，顯著高于除大卡外的其他品種。

由表7 可知，5 個(gè)參試高丹草品種中，樂(lè)食的粗蛋白含量最高、為7.04 %，但與其他品種粗蛋白含量無(wú)顯著差異；杰寶的粗纖維含量最低、為25.30 %，顯著低于寶百飼、得力和樂(lè)食，但與標(biāo)兵漁草無(wú)顯著差異，其有機(jī)物質(zhì)消化率最高、為65.83 %，顯著高于寶百飼、得力和樂(lè)食；寶百飼的粗脂肪含量最高、為2.40 %，顯著高于除樂(lè)食外的其他品種。

表6 不同甜高粱品種的營(yíng)養(yǎng)成分及有機(jī)物質(zhì)消化率Table 6 Nutritional components and organic matter digestibility of different sweet sorghum varieties

表7 不同高丹草品種的營(yíng)養(yǎng)成分及有機(jī)物質(zhì)消化率Table 7 Nutritional components and organic matter digestibility of different Sorghum bicolor×Sorghum sudanense varieties

3 討論

牧草物候期觀察可了解不同品種在當(dāng)?shù)氐纳L(zhǎng)發(fā)育特征，為刈割期選擇提供重要參考。牧草的生育期受光照、氣溫等較多因素影響［21］。王國(guó)棟等［22］在甘肅武威市的甜高粱引種試驗(yàn)結(jié)果表明，甜高粱品種海牛、標(biāo)桿、早牧和絕佳生育期為107～145 d，比本試驗(yàn)中百戰(zhàn)和絕佳的生育期（97～111 d）長(zhǎng)。高丹草品種BJ0603 達(dá)到乳熟期需151 d，比本試驗(yàn)中標(biāo)兵漁草、杰寶、得力的生育期（100～105 d）長(zhǎng)［23］。受氣候因素影響，甜高粱和高丹草在引種地有可能出現(xiàn)只進(jìn)行營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)的現(xiàn)象。如在甘肅武威市種植的大卡、大龍、牛魔王和大力士4 個(gè)品種未完成生育期，全生育期只參與營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)［22］；在甘肅西寧市的甜高粱引種試驗(yàn)結(jié)果表明，5 月24 日播種的大力士甜高粱，收割時(shí)仍未出穗，一直參與營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)［16］。與前人研究結(jié)果類似，本研究發(fā)現(xiàn)6 個(gè)甜高粱品種和2 個(gè)高丹草品種全生育期只參與營(yíng)養(yǎng)生長(zhǎng)。

甜高粱和高丹草的生育期長(zhǎng)短與其他農(nóng)藝性狀相關(guān)。趙香娜等［24］通過(guò)對(duì)206 份甜高粱進(jìn)行農(nóng)藝性狀相關(guān)性研究發(fā)現(xiàn)，全生育期與株高、莖粗、單株鮮莖重呈極顯著正相關(guān)，生育期越長(zhǎng)對(duì)干物質(zhì)積累越有利，產(chǎn)量越高。本研究結(jié)果表明，甜高粱品種百戰(zhàn)、絕佳完成了生育期，其株高、莖粗與未完成生育期的品種相比較低。完成生育期的高丹草品種（標(biāo)兵漁草、杰寶和得力）的株高、莖粗低于未完成生育期的品種（寶百飼和樂(lè)食）。在產(chǎn)量方面，甜高粱品種百戰(zhàn)的干草產(chǎn)量最低，與生育期正相關(guān)。但已完成生育期的絕佳，其干草產(chǎn)量卻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種（標(biāo)兵漁草、杰寶和得力）的干草產(chǎn)量也相對(duì)低于未完成生育期的品種（寶百飼和樂(lè)食）。郭建富等［25］研究發(fā)現(xiàn)，甜高粱的株高、莖粗和密度與莖稈產(chǎn)量呈正比。李爭(zhēng)艷等［23］通過(guò)灰色關(guān)聯(lián)度分析表明，高丹草鮮重主要由株高和葉重決定。本研究結(jié)果表明，甜高粱品種得勝、綠巨人和大力士的干草產(chǎn)量和株高分列第1～3 位；高丹草品種寶百飼、樂(lè)食和得力的干草產(chǎn)量和株高也分列第1～3 位。

牧草營(yíng)養(yǎng)成分包括粗蛋白質(zhì)、粗脂肪和粗纖維等。粗蛋白質(zhì)和粗纖維含量是影響牧草品質(zhì)的重要指標(biāo)，粗脂肪不僅作為熱能的主要來(lái)源，而且是牧草適口性的重要影響因素，優(yōu)質(zhì)牧草一般要求蛋白質(zhì)含量高而粗纖維含量低［26］。本試驗(yàn)結(jié)果表明，甜高粱品種得勝的粗蛋白含量最高，粗纖維含量列第5 位，有機(jī)物質(zhì)消化率列第4 位；高丹草品種樂(lè)食、寶百飼的粗蛋白含量分別列第1、3 位，粗纖維含量列第2、3 位，有機(jī)物質(zhì)消化率列第3、4 位。

不同地區(qū)牧草的產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)成分不同，湛江市地處低緯度粵西地區(qū)，屬亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，氣溫較高、雨量豐富，光照充足。前人通過(guò)50份甜高粱的引種試驗(yàn)表明，在湛江市大多數(shù)品種的生育期、株高、莖粗、單株鮮重值均小于在北京地區(qū)的測(cè)定值，與北方相比，大部分甜高粱品種的產(chǎn)量略低，整體表現(xiàn)不如北方［27］。甘肅武威市的甜高粱品種干草產(chǎn)量為15.55～23.35 t/hm2［22］；云南大理的甜高粱干物質(zhì)產(chǎn)量17.88～24.70 t/hm2，粗蛋白含量6.37%～9.14 %，粗纖維含量33.00%～39.12 %，粗脂肪含量1.66%～2.94 %；高丹草產(chǎn)量23.86～26.71 t/hm2，粗蛋白含量8.91%～9.76 %，粗纖維含量35.79%～38.14 %，粗脂肪含量2.09%～2.68 %［28］。與氣溫較低的云南大理和我國(guó)北方的甘肅武威相比，本試驗(yàn)在湛江測(cè)定的甜高粱和高丹草產(chǎn)量較低；與大理相比，甜高粱和高丹草的粗蛋白含量低，但粗脂肪含量高，粗纖維含量低。

4 結(jié)論

本研究對(duì)8個(gè)甜高粱品種在粵西地區(qū)的湛江市開(kāi)展試驗(yàn)，結(jié)果表明，干草產(chǎn)量存在一定差異，其中得勝干草產(chǎn)量最高、為18.22 t/hm2，與其他甜高粱品種存在顯著差異，有3個(gè)品種（得勝、綠巨人和大力士）的干草產(chǎn)量超過(guò)13 t/hm2；通過(guò)對(duì)各品種營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行分析，干草產(chǎn)量排名前3的甜高粱品種（得勝、綠巨人和大力士）中，得勝的粗蛋白含量顯著高于綠巨人和大力士，但有機(jī)物質(zhì)消化率顯著低于大力士。5個(gè)高丹草品種的干草產(chǎn)量中，寶百飼的干草產(chǎn)量最高、為19.99 t/hm2，與其他高丹草品種存在顯著差異。在干草產(chǎn)量排名前2位的高丹草品種（寶百飼和樂(lè)食）中，粗蛋白含量無(wú)顯著差異，有機(jī)物質(zhì)消化率也無(wú)顯著差異。綜合飼草干草產(chǎn)量、粗蛋白含量和有機(jī)物質(zhì)消化率考慮分析，建議在湛江地區(qū)種植的甜高粱品種為得勝和大力士，高丹草品種為寶百飼。由于本試驗(yàn)只測(cè)定1年數(shù)據(jù)，而且沒(méi)有開(kāi)展田間病蟲害等性狀鑒定，因此有待今后進(jìn)一步開(kāi)展系統(tǒng)全面的研究為粵西地區(qū)篩選適宜種植的牧草品種。