南方农业学报JournalofSouthernAgriculture2018,49(2):239-2452期2095-1191;ISSNCODENNNXAABhttp://www.nfnyxb.com·239·DOI:10.3969/j.issn.2095-1191.2018.02.06不同刈割时期对甜高粱产量和品质的影响
李春宏1,苏衍菁2,张培通1*,王仪明3,郭文琦1,殷剑美1,
韩晓勇1,王立1,火恩杰2
(1江苏省农业科学院经济作物研究所,南京210014;2光明牧业有限公司,上海
3
上海鼎瀛农业有限公司,上海202150)
200436;
摘要:【目的】探讨二次刈割时期对不同甜高粱品种产量和品质的影响,为江苏地区甜高粱种植二次刈割选择适宜品种与刈割期提供理论依据。【方法】以生育期偏早的中科甜3号、苏科甜1号和生育期偏迟的YT003和辽甜1号为试验材料,采用2因素裂区试验设计,以品种为主区,以收获刈割时期为副区,分别在生长第75(早)、90(中)、105(晚)d头茬刈割,第165d第2次刈割;以一次收获作对照。收获时测定不同处理甜高粱的农艺性状、饲用产量与品质。【结果】生育期偏早的中科甜3号和苏科甜1号头茬采取早、中期刈割处理,二次收获时均处于抽穗期或抽穗后期。各品种的株高在二次刈割处理的头茬表现为早<中<晚期处理,二茬则表现为早>中>晚处理。各品种采取二次刈割处理时无倒伏现象。各品种二次刈割头茬与二茬干物质中的粗蛋白含量均较一次收获高,而平均可溶性碳水化合物、酸性洗涤纤维与中性洗涤纤维含量较一次收获低。除平均可溶性碳水化合物外,二次刈割头茬采取早、中期刈割处理的鲜干重及粗蛋白、酸性洗涤纤维的中性洗涤纤维产量主效应均显著高于二次刈割晚期及一次收获处理(P<0.05),其中中科甜3号和苏科甜1号的各产量指标较辽甜1号和YT003具有明显优势。【结论】江苏地区甜高粱种植中,采取二次刈割时宜选择偏早熟品种,头茬宜采取早、中期刈割方式。
关键词:甜高粱;二次刈割;品种;产量;品质中图分类号:S544文献标志码:A文章编号:2095-1191(2018)02-0239-07
Effectsofdifferentmowingtimesonyieldand
qualityofsweetsorghum
LIChun-hong1,SUYan-jing2,ZHANGPei-tong1*,WANGYi-ming3,GUOWen-qi1,
YINJian-mei1,HANXiao-yong1,WANGLi1,HUOEn-jie2
2
(1InstituteofIndustrialCrops,JiangsuAcademyofAgriculturalSciences,Nanjing210014,China;BrightFarmingCo.,
3
Ltd.,Shanghai200436,China;ShanghaiDingyingAgriculturalCo.,Ltd.,Shanghai202150,China)
Abstract:【Objective】Effectsoftwicemowingtimesonyieldandqualityofsweetsorghumwithdifferentvarietiesin
ordertoprovideatheoreticalbasisforselectingsuitablemowingtimeandvarietyofsweetsorghuminJiangsusweetsor-ghumplantingareawheretwicemowingwasconducted.【Method】Zhongketian3andSuketian1(early-maturingvariety),YT003andLiaotian1(late-maturingvariety)wereusedasmaterials.Theexperimentwasconductedby2-factorsplit-plotdesign.Varietiesweremainplot,andmowingtimesweresplitplot.Thefirstmowingwasconductedafter75d(early),90d(middle)and105d(late)ofgrowth,thesecondmowingdaywasafter165dofgrowth.Onemowingwassetascon-trol.Relatedagronomiccharacters,forageyieldandqualityofeverytreatmentweremeasuredatharvesttime.【Result】TwiceharvestofvarietiesZhongketian3andSuketian1(early-maturingvariety)treatedwithearlyormiddlemowingtimeofthefirstmowingwereallatheadingstageorlateheadingstage.Plantheightofallthevarietiesatthefirstmowingde-monstratedthefollowingfeatures:earlytreatment
Keywords:sweetsorghum;twicemowing;variety;yield;quality收稿日期:2017-08-20
基金项目:上海市“科技创新行动计划”农业领域项目(17391902800);江苏省农业科技自主创新资金项目(CX[13]3051)作者简介:*为通讯作者,张培通(1965-),研究员,主要从事甜高粱产业化利用研究工作,E-mail:ptzhang1965@163.com。李春宏
(1972-),博士,副研究员,主要从事甜高粱新品种选育和栽培技术研究工作,E-mail:2350772535@qq.com
·240·南方农业学报49卷0引言
【研究意义】甜高粱[Sorghumbicolor(L.)Moen-ch]生物产量极高,具有耐盐、耐瘠薄、耐旱涝等特点,作为青贮饲料具有营养丰富、牛羊适口性好、转化率高等优势(Seshalahetal.,2013;郭秀卿等,2015;董妙音等,2016)。甜高粱在畜牧业较发达的国家如澳大利亚和美国已成为主要饲料作物之一(宋金昌等,2009),我国农业部也将甜高粱列为主要发展的优质饲草料。江苏处于亚热带与暖温带交界处,光热资源充足,雨水充沛,无霜期较长,适宜大力发展甜高粱种植(王国刚等,2015)。作为新型饲料作物,甜高粱在江苏地区的种植面积较小,也缺乏相应的优质高产栽培技术(李春宏等,2014)。刈割是草本植物栽培调控的重要农艺措施,在一定范围内,刈割通过影响芽的生长、顶端优势、活性芽的数目及生长的微气候等因素而刺激牧草的生长和分蘖(钟秀琼和钟声,2007)。为获得高产优质甜高粱牧草,利用甜高粱长势旺、再生性强的特性,开展二次刈割技术研究将促进甜高粱的推广应用。【前人研究进展】目前,针对二次刈割对甜高粱产量和品质影响的研究结果存在分歧。有关刈割次数对甜高粱产量的影响方面,郑庆福等(2009)在通辽市对甜高粱进行二次刈割研究,结果表明二次刈割的鲜重不及一次成熟刈割;但较多学者的研究结果与之相反,如孙学保(2014)研究发现,凉州地区甜高粱收获两茬的产量比收获一茬高11%;郭秀卿等(2015)在太谷县对4个甜高粱品种分别在孕穗期和成熟期各刈割1次,结果表明二次刈割鲜重产量极显著高于一次成熟刈割;梁万平(2015)研究发现,采用间隔72d二茬刈割技术,可有效提高饲用型甜高粱的产量。有关刈割次数对甜高粱品质的影响方面,郑庆福等(2009)研究发现,甜高粱二次刈割粗蛋白总产量较一次刈割低34.41%;而许能祥等(2014)研究表明,年刈割两次能有效改善褐色中脉饲用高梁的饲草品质;李春喜等(2016)研究发现,二次刈割甜高粱的粗蛋白含量高于一次刈割。此外,甜高粱品种间产量与品质存在较大差异,美国引进的SweetVirginia(许能祥等,2014)和九甜杂三(李春喜等,2016)等甜高粱品种二次刈割的产量不仅较其他品种高,而且其粗蛋白含量较高、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量较低,是优质的甜高粱品种。【本研究切入点】刈割技术中刈割时期与品种是影响牧草产量和品质的重要因素,但目前有关刈割时期与品种对江苏地区甜高粱产量和品质影响的研究尚未展开。【拟解决的关键问题】
以4个不同生育期的甜高粱品种为试验材料,采用2
因素裂区设计,测定不同甜高粱品种二次刈割头茬及第二茬在早、中、晚3个收获期处理下的农艺性状、饲用产量及品质,为江苏地区甜高粱种植采取二次刈割选择适宜的品种与刈割期提供理论依据。
1材料与方法
1.1
试验地概况
试验在江苏省沿海滩涂连云港灌云洋桥农场东经119°50′9″、北纬34°30′50″)进行,试验区属暖温带季风性气候,年均气温15℃,年均降水量959.4mm,年均日照总时数2456.2h,初霜期通常在11月初,常年无霜期为220d。试验区土壤为以氯化物为主的盐渍土壤,全盐量变化范围1.5‰~3.8‰,平均2.7‰左右;土壤含有机质80.5g/kg、全氮1.65g/kg、全磷1.05g/kg、全钾40.38g/kg、碱解氮85.3mg/kg、速效磷13.4mg/kg、速效钾19.3mg/kg,pH8.14。1.2试验材料
供试甜高粱品种中科甜3号、YT003和苏科甜1号为江苏省农业科学院经济作物研究所自选品种,辽甜1号由辽宁省农业科学院选育并提供。其中,中科甜3号和苏科甜1号的生育期偏早,YT003和辽甜1号的生育期偏迟。1.3试验方法
试验采用2因素裂区设计。以品种(A)为主区:A1、A2、A3和A4分别为辽甜1号、中科甜3号、YT003和苏科甜1号。以刈割时期(B)为裂区:B1、B2和B3分别为生长第75(早)、90(中)和105(晚)d头茬刈割,第165d二次刈割;B4为一次收获作对照,即在生长第165d一次刈割收获。2015~2016年进行两年次试验,均在当年5月15日播种,行距50cm,种植密度110000~120000株/ha。小区面积24m2,3次重复。播种前结合整地施45%三元复合肥(N∶P2O5∶K2O为15∶15∶15)300kg/ha,拔节期追施一次尿素300kg/ha,第一次刈割后立即补施尿素150kg/ha+45%三元素复合肥450kg/ha,经20d左右田间植株再次拔节,追施尿素300kg/ha。其他管理措施同大田生产。1.4测定指标及方法
在刈割期记载各品种生育期、株高、倒伏率(倒伏植株占该小区全部植株的比率)(李春宏等,2015)及头茬收割后的分蘖数等农艺性状。头茬及二茬刈割留茬高度均为15cm。每处理刈割时取鲜草样称重,于烘箱中105℃杀青30min后,75℃烘至恒重并称量,计算干物质率(李春宏等,2016)。测定每小区鲜、干物质产量。采用蒽酮—硫酸比色法测定可溶(2期李春宏等:不同刈割时期对甜高粱产量和品质的影响
·241·性碳水化合物含量;凯氏定氮法测定粗蛋白含量;范氏纤维测定法测定中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量(丁成龙等,2011)。1.5统计分析
运用SPSS15.0进行数据分析,采用SSR法进行多重比较。
2结果与分析
2.1
不同刈割时期对甜高粱主要农艺性状的影响从表1可看出,不同刈割时期对甜高粱主要农艺性状指标的影响存在差异。从生育期来看,二次刈割头茬收获时,品种A2和A4发育较早,在各收获期均进入抽穗期或抽穗后期,品种A1发育较迟,仅在B3处理时处于抽穗期。二茬收获时,品种A1一直不能抽穗、品种A3仅在B1处理时抽穗,品种A2和A4采取B1和B2处理时处于抽穗期或抽穗后期;采取B3处理时各品种均处于拔节期。此时B4处理的各品
种均已完熟。从株高来看,二次刈割在头茬收获时,各品种株高表现为B1
表1不同品种、不同刈割时期甜高粱植株农艺性状比较
Table1Comparisononagronomictraitsofsweetsorghumwithvariousvarietiesatdifferentmowingtimes
品种Variety
刈割时期MowingtimeB1B2B3B4B1B2B3B4B1B2B3B4B1B2B3B4
生育期Growthperiod拔节期孕穗期抽穗期完熟期抽穗期开花期灌浆期完熟期孕穗期抽穗期开花期完熟期开花期灌浆期乳熟期完熟期
头茬Thefirstmowing株高(m)倒伏率(%)干物质率(%)PlantLodgingDrymatterheightraterate1.91i018.75i2.61h021.00j3.16fg023.05gh3.60b69.47c26.88d3.03g021.63i3.46bcd023.52fg3.48bc025.43e3.53b74.73b29.22b2.67h020.39k3.18efg022.80h3.68a023.70f3.76a87.62a27.30cd3.21def023.95f3.30def025.40e3.31def2.74e27.60c3.34cde45.30d30.95a
分蘖数
Tillernumber2.39e2.58d2.51de2.83ab2.95a2.86ab2.02f2.05f2.08f2.74bc2.76bc2.65cd
生育期Growthperiod孕穗期拔节期拔节期开花期抽穗期拔节期抽穗期孕穗期拔节期灌浆期抽穗期拔节期
二茬Thesecondmowing株高(m)倒伏率(%)PlantLodgingheightrate2.17de01.58f01.14i02.88a2.48c1.29h2.57c2.10e1.34gh2.70b2.28d1.44g
0000001.3300
干物质率(%)Drymatterrate22.53d20.21f17.07h
24.75b22.65d17.73g23.50c21.61e18.07g25.80a23.89c18.26g
A1
A2
A3
A4
同列数据后不同小写字母表示差异显著(P<0.05)。表2~表6同
Differentlowercaselettersinthesamecolumnrepresentedsignificantdifference(P<0.05).ThesamewasappliedinTable2-Table6
2.2不同刈割时期对不同品种甜高粱鲜、干重产量的影响
不同刈割时期对不同品种甜高粱鲜重产量的主效应(表2)显示,品种A4的平均鲜重产量为109.02t/ha,显著高于其他品种,品种A2的平均鲜重产量其次,为99.59t/ha,与品种A3(98.35t/ha)差异不显著,但显著高于品种A1(96.76t/ha)。刈割时期B1和B2处理的平均鲜重产量为111.75和112.69t/ha,显著高于B3(95.02t/ha)和B4(84.27t/ha)处理。品
种和刈割时期间存在互作效应(表3),其中品种A1
和A3的平均鲜重产量在B2处理最高,分别为105.69和108.16t/ha;品种A2和A4的平均鲜重产量在B1处理最高,分别为118.36和127.61t/ha;平均鲜重产量最高的处理组合为A4B1。
不同刈割时期对不同品种甜高粱干物质产量的主效应(表2)显示,品种A2和A4的平均干物质产量为26.87和24.32t/ha,显著高于品种A1(21.72t/ha)和A3(22.99t/ha)。刈割时期B2和B1处理的平均干