4种甜秆饲草高粱对密度与刈割次数的响应

4种甜秆饲草高粱对密度与刈割次数的响应

郭秀卿，崔福柱，杜天庆，郝建平，段永红

(山西农业大学 农学院，山西 太谷 030801)

摘要：采用3因素裂区设计，研究4个甜秆饲草高粱品种在不同种植密度和刈割次数下的植株性状及产量的差异。结果表明：在饲草高粱生育进程中，无论刈割1次还是2次，14万株·hm-2高密度种植的鲜草产量总是高于10万株·hm-2的低密度处理；增加刈割次数可有效地增加甜高粱的总产草量。采用植株高大茎秆粗壮的623A×126-524、高密度14万株·hm-2种植和一生刈割2次是本试验条件下产草量高的最佳组合，该组合鲜草产量可以达到84 039.67 kg·hm-2，且在刈割1次的情况下该杂交组合的籽粒产量也达到最大。另2个甜秆饲草杂交高粱鲜草产量都极显著高于甜高粱1号。以上结论可以为选用合适的甜高粱品种进行合理密植、提高产草量从而促进饲草利用提供强有力的技术支撑。

关键词：甜秆饲草高粱；种植密度；刈割次数；产量

收稿日期：2015-07-02修回日期：2015-07-09

作者简介：郭秀卿(1972-)，女(汉)，山西太谷人，实验师，硕士，研究方向：高粱新品种选育

基金项目：山西省自然科学

中图分类号：S514文献标识码：A

Response of 4 Sweet Straw Forage Sorghum for Different Density and Mowing Times

Guo Xiuqing, Cui Fuzhu, Hao Jianping, Du Tianqing, Duan Yonghong

(AgronomycollegeofShanxiAgriculturalUniversity,TaiguShanxi, 030801China)

Abstract:This study used 4 sweet straw forage sorghum as the experiment materials in a three factor split plot experiment to explore the effect of planting density and moving times on sorghum yield and morphology. The results showed that: in the process of Forage Sorghum growth, the yield of fresh grass in 14 myriad plants·hm-2 was always higher than 10 myriad plants·hm-2 regardless of mowing 1 times or 2 times; increasing mowing times could effectively add cumulative yield of grass of sweet sorghum. Using 623A×126-524 variety with tall plant stem stout, high density of 14 myriad plants·hm-2 and mowing 2 times was the best combination of high yield grass under the experimental conditions, the fresh grass yield in the combination could reach 84039.67 kg·hm-2, the grain yield of this variety in mowing 1 times also reached the maximum. The fresh grass yield of 2 sweet straw forage sorghum hybrid were significantly higher than that of sweet sorghum No 1. All of the results provide powerful technical support for the selection of suitable sorghum varieties which can be used to rational close planting, improve the grass yield.

Key words:Sweet straw forage sorghum; Planting density; Mowing times; Yield

随着我国农区畜牧业的发展和农牧交错地区草地禁牧及舍饲畜牧业政策的实施，优质饲草不足已成为制约畜牧业发展的瓶颈[1]，对于解决畜牧业饲草严重不足这一问题来说，研究、开发和推广高产饲用甜高粱种植具有重要的现实意义。近年来许多专家学者对甜高粱种植与利用研究较多，主要集中在种植密度[1～6]、施肥量[3]、不同品种光合性状[7]、形态特征[8]与产量的关系方面，对刈割研究也有报道[9,10]。从大量研究中发现，目前饲用甜高粱趋向于采用杂交种来提高产量[11～13]，从而提高饲用高粱的饲用效益[14]。近年来，山西农业大学培育出一些性状优良的杂交饲用甜高粱组合[15]，为了深入研究不同组合的优良性状和最佳种植密度，进而通过合理的栽培技术以及选用优良的品种来进一步提高种植产量，从中选出适合生产的杂交品种，特对不同组合甜高粱植株性状、饲草产量与种植密度和刈割次数的关系进行了研究。

1材料与方法

1.1试验设计

试验于2011年4月18日至9月22日在山西农业大学农场试验田进行。采用3因素裂区设计，主区为刈割次数A(A1：在高粱成熟时刈割1次，A2：分别在高粱孕穗期和成熟期各刈割1次)；裂区为种植密度B(B1：10万株·hm-2，B2：14万株·hm-2)；裂裂区为杂交组合(或品系)C(C1：21A×126-524，C2：623A×126-524，C3：705A×126-524，C4：甜高粱1号)。试验共16个处理组合，重复3次，48个小区；小区长6 m，宽4 m，每主区内小区随机排列。播前灌底墒水，基施腐熟的牛粪3×104kg·hm-2，氮、磷、钾含量均为17% 的复合肥450 kg·hm-2。6月20日追施尿素，施肥量为300 kg·hm-2。7月15日刈割2次处理，第一次刈割，8月10日用乐果乳油防治蚜虫，9月22日收获。

1.2测定项目与方法

鲜草产量测定：刈割后称其鲜重。

在高粱成熟时，先统计小区的株数、穗数。选取有代表性植株20株，测定株高、茎粗、茎节数、穗长、穗粗，然后把植株按茎、叶、鞘、穗分别风干，用电子天平称各器官重量，测定百粒重。

经济系数=穗粒重/地上部干重

1.3数据处理

用Excel 2003对数据进行处理，用SPSS13.0软件进行统计分析，结果用平均值±标准差表示。

2结果与分析

2.1不同品种植株性状对刈割次数与种植密度的响应

表1表明，16个处理组合之间株高与茎粗均存在显著或极显著差异，其中有5个组合的株高都达到260 cm以上。第7、第3、第6和第9个组合是株高最高的组合，它们之间差异不显著，但与同样达到260 cm以上的第5个组合相比，株高的差异达到显著水平。本试验条件下，最低株高出现在

表1　不同处理组合的植株性状指标比较

注：同列不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)，不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，下同。

Note: Different capital letters in the same column indicate significant difference at the 0.01 level，different lowercase letters in the same column indicate significant difference at the 0.05 level.The same below.

第12个组合，与最高株高存在63.1 cm的差异。分析茎秆粗度，发现组合3与组合6的茎秆最为粗壮，二者之间差异不明显。对于4个甜高粱组合来说，在相同的种植密度和相同的刈割次数条件下，杂交组合之间地面茎节数差异不明显。以上结果表明，在本试验条件下，组合3与组合6是株高较高和茎粗较粗的组合，即在刈割一次的情况下，低密度(B1)种植时选用 705A×126-524、高密(B2)种植时选用 623A×126-524 是植株高大和茎秆粗壮的最佳组合。

进一步分析穗长与穗粗性状，穗长最长的第13组合穗粗排15位，同样穗粗最粗的第4组合穗长排16组合的第9位，穗长和穗粗与穗粒数密切相关，所以选用第6组合种植有利于穗粒数的提高。

表2表明，4个甜高粱组合之间的株高、茎粗和茎节数都不存在显著差异，但不同组合的穗长和穗粗之间的差异达到显著或极显著水平，其中C1的穗长极显著高于C3、C4，而C4的穗粗极显著高于C3，显著高于C1，C2的穗长和穗粗两项指标均排在第2位，且与排第1位的组合之间的差异没有达到显著水平。

表2　单因素处理下植株性状指标的差异

分析密度对植株性状指标的影响，发现高密度(B2)种植条件下株高、茎粗、穗长、穗粗与低密度种植条件下无显著差异。

刈割次数对植株性状的影响主要表现在对株高、茎粗和茎节数的影响，刈割1次(A1)的株高显著高于刈割两次(A2)处理，刈割1次(A1)茎粗和茎节数极显著高于刈割两次(A2)处理，分析原因可能由于刈割两茬是在割过一次的基础上再生出

来的分蘖，与该分蘖生长的生育期较短有关。另刈割次数对不同品种的穗长、穗粗没有显著影响。

2.2种植密度对不同品种产量性状的影响

地上部干重为茎、叶、鞘、穗的干重之和，由于刈割两次处理在9月中旬穗部没有正常成熟，所以只对刈割一次处理产量性状进行了比较。

由表3可知，随着种植密度的提高(由B1～B2)，4个品种地上部干重都增加，产草量相应也提高；同时，虽然经济系数和籽粒百粒重基本表现为随着种植密度提高而下降的趋势，但群体籽粒产量还是呈现出递增的趋势。以上结果表明，对于4个甜高粱组合来说，高密度种植更有利于群体生物产量和经济产量的提高。

表3　不同处理产量性状的差异

在两种种植密度下，4个杂交组合中C3的地上部干重最大，C2的穗粒重最大。说明如果以饲草为目的，则以C3产草量最高，C2次之，C1排第3位，C4产草量最低；若以粒用高粱作为栽培目的，则排序为C2>C1>C4>C3。

2.3刈割次数与种植密度对不同品种鲜草总产量的影响

表4为刈割次数、密度和杂交组合不同处理及其组合的鲜草产量。从表中可以看出，刈割两次(A2)产量极显著高于刈割一次(A1)产量；高密度(B2)种植产量极显著高于低密度(B1)种植产量；C3产量极显著高于其它3个杂交组合，C2与C1之间产量不存在显著差异，但二者产量极显著高于C4。

表4　刈割次数、密度、品种单一及其互作下的鲜草产量/kg·hm -2比较

分析刈割次数与杂交组合的互作效应，发现在刈割一次(A1)条件下，C3(705A×126-524)鲜草产量极显著高于C4(甜高粱1号)，显著高于其它两个甜秆杂交高粱C2(623A×126-524)、C1(21A×126-524)，623A×126-524、21A×126-524之间产量差异不显著，它们与甜高粱1号产量差异也未达显著水平。在刈割2次条件下，3个杂交高粱组合鲜草总产量高于甜高粱1号，但3者产量差异不显著，说明在7月中旬刈割后，3个杂交高粱组合生长量基本一致，但生长量明显优于甜高粱1号。表4还表明，各组合刈割两次总鲜草产量明显高于刈割一次处理。

在不同种植密度下对杂交组合作多重比较，密度为B2(14万株·hm-2)条件下，C3(705A×126-524)、C2(623A×126-524)鲜草产量显著高于C4(甜高粱1号)，其它密度与杂交组合互作效应不明显。

本试验中，无论刈割一次还是两次，高密度种植的鲜草产量总是高于低密度种植；在相同的种植密度下，刈割两次的鲜草产量极显著高于刈割一次；刈割两次、高密度种植鲜草产量最高。

研究刈割次数、密度、杂交组合的互作效应，在同样高密度种植和刈割2次的条件下，4个杂交组合的平均产量均达到 80 000 kg·hm-2左右，且4个杂交组合之间产量差异未达显著水平；在刈割1次的情况下，产草量最高的是A1B2C3组合，即高密度种植、刈割1次和采用C3(705A×126-524)，产量可以达到65 444.83 kg·hm-2；本试验条件下产草量最低的组合出现在A1B1C4，即采用C4(甜高粱1号)、低密度种植和刈割一次，该组合的产草量为50 000 kg·hm-2左右，与最高组合产量的差异达到34 025.9 kg·hm-2。

3讨论

3.1不同处理对甜高粱植株性状的影响

4个甜秆高粱组合的株高、茎粗和地面茎节数差异不明显，但它们之间的穗长和穗粗存在显著或极显著差异，其中C2(623A×126-524)的穗长和穗粗有利于穗粒数的提高。

一般情况下，高密度种植条件下，由于植株之间互相争光、争空间，促进了茎秆节间拉长，使得茎秆变细、节数减少，进而影响到了穗部性状；但本试验条件下高低两个种植密度对植株性状指标的影响没有达到显著水平，说明试验所选杂交组合耐密性高。

刈割次数对高粱的穗长、穗粗没有显著影响，但对株高、茎粗和地面茎节数的影响较为显著，株高、茎粗对产量影响特别大，因此刈割次数对产量影响特别显著。

3.2不同品种饲草产量与籽粒产量差异

对于4个甜秆高粱组合来说，在刈割1次的情况下，高密度14万株·hm-2种植比低密度10万株·hm-2种植更有利于饲草产量和籽粒产量的提高。在高密度种植条件下，4个杂交组合地上部重量和穗粒重都表现出了极显著的差异。如果以饲草为目的，则以C3产草量最高；若以粒用高粱作为栽培目的，则选用C2更佳。在高粱生产中，可以根据栽培目的选用不同的品种。

3.3品种、密度、刈割次数对甜高粱鲜草产量的影响

品种是生产力的决定因素，也是创高产的必要条件[15]。本试验中提供的4个杂交组合，考虑单一效应以C3(705A×126-524)产草量最高，其次是C2(623A×126-524)与C1(21A×126-524)，它们均是甜高粱与不育系的杂交后代，3个杂交组合鲜草产量都极显著高于C4(甜高粱1号)。

密度变化会引起作物冠层结构的改变，从而影响到群体的光合作用。从试验数据来看，密度对鲜草产量影响很大，在高粱生育进程中，无论刈割1次还是2次，高密度种植的鲜草产量总是高于低密度种植，说明在种植甜高粱时，要适当加大种植密度。

在相同的种植密度下，各品种刈割2次总鲜草产量明显高于刈割1次处理，说明增加刈割次数有效地增加了甜高粱的累积产草量。由于2次刈割再生产草能力强，且茎叶株体鲜嫩、营养价值较高，对满足青绿饲草需求提供了保障。

研究刈割次数、密度、品种的互作效应，表明刈割次数、密度和杂交组合不同，鲜草产量不同，16个处理组合中鲜草产量最大差值达到了34 025.9 kg·hm-2。本试验条件下，采用(623A×126-524)、(705A×126-524)和(21A×126-524)3个杂交组合，高密度14万株·hm-2种植，刈割2次，3个杂交组合的鲜草总产量均可达到80 000 kg·hm-2以上，是高产草量的优良组合。

4结论

在刈割1次的情况下，低密度10万株·hm-2种植时选用 705A×126-524、高密度14万株·hm-2种植时选用 623A×126-524 是植株高大和茎秆粗壮的最佳组合；刈割1次、高密度14万株·hm-2种植、选用 623A×126-524 的组合有利于穗粒数的提高。在两种种植密度下，4个杂交组合中705A×126-524的地上部重量最大，623A×126-524的穗粒重最大；说明如果以饲草为目的，则以705A×126-524产草量最高，若以粒用高粱作为栽培目的，则选择623A×126-524更佳。

在刈割1次的情况下，产草量最高的是A1B2C3组合，即高密度种植、刈割1次和采用705A×126-524，产量可以达到65444.83 kg·hm-2，但本试验条件下采用623A×126-524、高密度14万株·hm-2种植和一生刈割2次是高产草量的最佳组合，该组合鲜草产量可以达到84 039.67 kg·hm-2。在高粱生育进程中，无论刈割1次还是2次，14万株·hm-2高密度种植的鲜草产量总是高于10万株·hm-2的低密度种植；增加刈割次数有效地增加了甜秆高粱的累积产草量。3个甜秆饲草杂交高粱的鲜草产量极显著高于甜高粱1号。

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(编辑：邢国芳)