甜高粱套种拉巴豆的主要农艺性状及产量表现

班 骞， 吴佳海， 苏 生， 孙 方， 马培杰， 韩永芬

(1.贵州省农业科学院 草业研究所, 贵州 贵阳 550006； 2.贵州省农业科学院 果树研究所， 贵州 贵阳 550006； 3.贵州金农富平生态农牧科技有限公司, 贵州 松桃 554100)

甜高粱[Sorghumbicolor(L.) Moench]属禾本科(Gramineae)高粱属(Sorghum)一年生粮饲、糖料与牧草兼用作物，又叫粟、芦穄、芦稷，是粒用高粱的一个变种[1]，其特点是生物产量高，茎秆粗壮且含糖量高，分蘖和再生能力强，对土壤要求不严格，适应性广，作为青贮饲料适口性好，也可调制成草粉或其他草产品[2-3]。利用闲田种植甜高粱能够充分利用光、水、肥、气、热等自然资源，提高复种指数，且因其产量高，茎秆中富有糖分汁液，常被用作青贮饲料，对增加农民收入、促进甜高粱饲料产业与畜牧业持续稳定发展具有重要意义。拉巴豆(DolichoslablabL.)为一年生或多年生的高产优质豆科牧草，从澳大利亚引进种植，利用方式主要作为夏季饲料作物放牧或和高粱、玉米混播制作青贮饲料[4]。拉巴豆秋季生长旺盛，具有晚熟特性，可用于弥补夏冬两季断档期饲料作物[5]，同时拉巴豆具有根瘤固氮、改良土壤等性能，被广泛应用于间作和套种其他作物，并作为轮茬作物来改善地力[6-7]。

随着近年来粮改饲行业热度不断上升，甜高粱常被作为青贮玉米的代替品进行研究[2]，国内关于甜高粱的研究报道多以刈割次数[8]、施肥量[9-10]、生理胁迫[11-12]、栽培密度[13]等与产量间的关系为主，为饲用甜高粱的科研推广利用提供了重要的科学依据。根据甜高粱与拉巴豆的生物学特性和生长发育规律，研究甜高粱套种拉巴豆对其主要农艺性状和产量的影响，为甜高粱高产优质栽培提供科学依据和技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于贵州松桃县九江乡，地理坐标N 28.9°，E 109.8°，海拔500 m，呈中亚热带季风湿润气候区，季风气候明显，立体气候典型，喀斯特地貌明显。该地气候温和，雨量充沛，适于多种牧草生长，在贵州喀斯特山地气候中具代表性，年均气温16.3℃，最热月(7月)均温27.3℃，最冷月(1月)均温3.1℃，极端高温38.7℃，极端低温-3℃，年降水量1 324.0 mm，年蒸发量1 219.9 mm，年相对湿度80%，年日照时数1 091.6 h，无霜期227 d，年积温5 527.6℃。试验地土壤系白垩纪灌口组紫色砂页岩风化堆积物形成的紫色土，土质粘重，土壤pH 5.6，有机质含量1.46%，速效N、速效P、速效K含量分别为100.63 mg/kg、4.73 mg/kg、338.24 mg/kg。前茬作物为甜象草。

1.2 试验材料

试验甜高粱品种为大力士，由贵州金农富平生态农牧科技有限公司提供；拉巴豆品种为润高拉巴豆(Rongai)，由北京百绿国际草业公司提供。

1.3 试验设计

试验共3个处理:处理1，1行甜高粱套种1行拉巴豆；处理2，1行甜高粱套种2行拉巴豆；处理3，甜高粱不套种拉巴豆(CK)。每个处理4次重复，共12个小区，小区面积30 m2(5 m×6 m)，10行区，随机区组排列。条播行距60 cm，四周设保护行，小区间走道和重复间走道均为1 m。试验区总面积为550 m2。施农家肥2 000 kg/667m2和过磷酸钙20 kg/667m2作基肥，期间追施1次尿素35 kg/667m2。其他栽培管理措施与大田相同。成熟后按各小区单收计产。2017年5月10日播种，8月28日收获。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 植株性状和茎秆糖锤度测定 于收割前测量株高、叶片数、叶长、叶宽和茎粗等植株性状，用WZ-103型糖度折射仪从植株基部往上第6节测量茎秆糖锤度，精度0～32%。

1.4.2 甜高粱品质及营养性状的测定 甜高粱抽穗后，每小区采样5株，切段并粉碎进行粗蛋白、粗脂肪、粗灰、全磷、全钙、全镁、干物质含量、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量测定。其中，粗蛋白采用半微量开氏法，粗脂肪采用抽提残余法，粗灰分采用直接干灰化法，全磷采用钒钼黄比色法，全钙采用EDTA络合滴定法，全镁采用EDTA络合滴定法[14]，干物质含量采用常压恒温干燥法，酸性洗涤纤维采用范式酸-洗涤剂法，中性洗涤纤维采用范式中性-洗涤剂法[15]，并计算无氮浸出物。

无氮浸出物=100-(水分+粗灰分+粗蛋白+粗脂肪+粗纤维)

1.4.3 产量测定 甜高粱抽穗后，刈割时去掉小区两头各0.5 m和两侧边行，用感量小于0.01 kg的秤称重，测定每个小区的甜高粱全株鲜草产量。刈割称重后，从每个小区随机抽取15～20株样本混合均匀，放置于通风干燥处晾干称量干重，计算鲜干比。

1.5 数据分析

所得试验数据用Excel 2010进行统计分析。用SPSS 19.0对甜高粱产量、营养和品质性状进行差异显著性分析和多重比较。采用灰色关联度法分析不同处理下甜高粱全株养分含量，对10种营养元素值设置参考序，甜高粱的饲料品质正向指标包括粗蛋白、粗脂肪、钙、磷、总糖和无氮侵出物，含量高则品质佳；负向指标包括粗灰分、pH、洗涤纤维及酸性洗涤纤维，含量低则品质佳。关联系数用DPS处理，原始数据经初值化处理，令Δmin为0，分辨系数设为0.1，用灰色关联度法分析所得数据，用DPS处理数据并计算灰色关联度系数[16]。

2 结果与分析

2.1 甜高粱的植株性状

从表1看出，甜高粱的株高、叶数和茎粗均是处理1>处理2>对照。株高各处理间差异不显著；叶数处理1比处理3(CK)增加10.04%，差异显著，比处理2增加9.04%，差异不显著；茎粗处理1比处理3(CK)增加10.04%，差异显著，比处理2增加9.04%，差异显著；叶长以处理2最长，显著长于处理1和处理3(CK)；叶宽以处理1的较宽，与处理2和对照间差异显著。随着套种行数的增加，甜高粱叶长有增长的趋势，处理1、处理2分别较处理3(CK)长0.3%、8.5%。

2.2 甜高粱的草产量及茎秆糖锤度

从表2看出，处理1的鲜草产量、干草产量和茎秆糖锤度最高，分别为130.58 t/hm2、30.59 t/hm2和17.10%，与处理2和处理3(CK)相比，鲜草产量分别高12.92%和7.42%，干草产量分别高13.63%和9.45%,茎秆糖锤度分别高3.95%和4.78%，差异均达显著水平。处理2的鲜草产量显著低于对照，干草产量低于对照，但差异不显著；茎秆糖锤度与对照间相差不大。说明，甜高粱套种1行拉巴豆能增加草产量，但套种行数不影响甜高粱糖分的积累。

表2 套种拉巴豆不同处理甜高粱的草产量和茎秆糖锤度

2.3 甜高粱的全株养分含量

从表3看出，套种拉巴豆对甜高粱粗脂肪、酸性洗涤纤维、粗灰分、磷和pH的影响显著，对粗蛋白、中性洗涤纤维、无氮浸出物、钙和总糖无显著影响。粗蛋白含量变化随行数的增加而微增，处理1和处理2的粗蛋白含量均高于对照，以处理2最高，但3个处理间差异不显著(P>0.05)；粗脂肪含量变化随行数增加呈先增后降趋势，含量以处理1最高，与处理2和对照间差异显著；酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量均以处理1最低，处理1与处理2和对照间酸性洗涤纤维含量差异显著，中性洗涤纤维含量差异不显著。粗灰分与无氮浸出物含量以处理1最低，处理2最高。套种拉巴豆的甜高粱钙、磷含量均高于对照，均以处理2最高；其中磷含量均显著高于对照，而钙含量三者间差异不显著。

对不同处理甜高粱全株养分含量的灰色关联度分析结果表明(表4)，全株营养灰色关联度系数为处理1>对照>处理2。

表4 套种拉巴豆不同处理甜高粱全株养分含量的灰色关联度系数及排序

3 结论与讨论

研究结果表明，甜高粱套种1行拉巴豆的株高、叶数、叶宽和茎粗均高于不套种及套种2行的处理，叶长以套种2行拉巴豆的最长，这可能与栽培的行间距有关。套种1行拉巴豆的甜高粱鲜草产量、干草产量最高，鲜草产量达130.58 t/hm2，干草产量达30.59 t/hm2，鲜草产量比不套种的处理增产7.42%，比套种2行的鲜草增产12.92%，差异极显著(P<0.01)。因此，以利用牧草青饲料为主栽培时选择套种1行拉巴豆较佳；而套种2行拉巴豆的鲜干草产量比不套种的低，说明行间距过大是甜高粱产量减少的一个重要原因[13]。综合比较，甜高粱套种1行拉巴豆具备更好的生产性能，春播青饲利用的甜高粱，套种1行在夏季产量明显优于不套种与套种2行，这对解决我国春季和夏季饲草缺乏具有重要意义。

评定牧草营养价值的方法有测定能量、消化率、分析各种营养物质等[14]，营养价值的高低是评价牧草质量的重要指标，主要在于所含营养成分的种类和数量[10-13]。对3种不同套种模式下甜高粱的主要营养成分分析结果表明，套种1行甜高粱具有较低的中酸性洗涤纤维含量、粗灰分含量、较高的总糖含量、矿物元素含量和粗脂肪含量，因而具备优良的适口性和消化率。对不同套种模式下的10个营养品质指标进行灰色关联度分析，全株营养灰色关联度系数为甜高粱套种1行拉巴豆>不套种>套种2行，对于以牧草饲喂利用及青贮加工的甜高粱，套种1行拉巴豆具备更好的栽培饲用价值和推广价值。

试验旨在筛选适合贵州地区的甜高粱种植模式。通过试验发现，甜高粱套种拉巴豆行间距的空间环境因子对其产量影响较大，套种2行与套种1行和不套种间差异程度不同，套种2行拉巴豆的甜高粱在产量及营养品质上表现较差，今后栽培模式中应避免空间环境因子对整体试验造成不利。在同一试验点不同套种模式的甜高粱生长状况不同，一方面外界环境对甜高粱的生长状况有一定的影响；另一方面豆科植物本身具有一定的固氮作用，对甜高粱自身氮素富集有一定的帮助，对甜高粱植株的叶长、叶片数、产量、含糖量也有一定影响。贵州省是南方畜牧业的重要战略地，合理利用牧草间的套种以促使牧草获得更高产量、更高品质是重要的研究方向。研究表明，甜高粱套种1行拉巴豆的农艺性状表现优异，产量更高，营养品质更好，套种模式适合在贵州相应地区推广。