甜高梁栽培技术研究.doc

甜高梁栽培技术研究甜高粱（Sorghum bicolor）其茎秆富含糖分，营养价值高，植株高大，生物产量高，抗旱性强，适口性好，应用最普遍的是做饲料。作为饲料利用具有明显的优势，既可做牧草放牧，又可刈割做青饲、青贮和干草，是优质饲料资源，种植甜高梁已成为世界众多国家推进本国种植业发展的一条重要途径。德国甜高粱的鲜生物量可达16万kghm-22。美国甜高粱收获面积约占高梁总面积的70%；奶牛饲喂饲用甜高粱可使日产奶量提高4.54 kg，消化率提高40%，并提高蛋白质含量，其营养价值几乎超过苜蓿（Medicago sativa），且其需水量还不到玉米（Zea ma ys）的1/3。19世纪末，澳大利亚从美国引进大量甜高梁品种，作为牧草、青饲料、青贮饲料和干草利用；我国上世纪70年代从美国引进甜高粱品种丽欧(Rio)等品种，种植面积迅速扩大，多以饲料为主，又以青贮饲料为多。本世纪初，中科院植物研究所研制出具有自主知识产权的甜高粱秸秆粉配合饲料（发明专利：ZL99106068）L6。中科院近代物理所在品种选育、规模化种植及酒精生产和酵母系列产品开发方面取得了成果。国内对甜高梁作为青贮玉米的替代品，进行的品种比较、播种、刈割、饲喂等有较多报道。郭艳萍等、冀旋等分别开展了不同添加剂对高梁、高丹草（Sorghum bi-colorSsudanense）青贮效果的研究，渠晖等对甜高粱用作青贮作物的潜力进行了评价分析。近年来，随着农业产业结构的调整，青海奶业迅速发展，目前存栏几百头至几千头规模奶牛养殖企业已有数家，均以玉米为青贮饲料，并从农户中收购小麦（Triticum aestiva）秸秆为补充饲料，还没有饲用甜高梁的报道。为了探索甜高粱作为饲料作物种植，为畜牧业发展提供优质饲料，在20092010年研究的基础上，分别在海拔1850和2300 m的2种生态区开展了甜高梁播期、密度、追肥、刈割、铺地膜与不铺地膜的试验研究，以期提出甜高梁丰产、高产栽培技术，为其大面积推广种植提供科学依据。1材料与方法1.1试验地概况2010年在海拔2100 m的中科院西北高原生物研究所平安生态农业试验站（简称平安站）进行了甜高粱不同播期试验研究。平安站海拔2100 m，年均温6.2，年降雨量354.1 mm，年均蒸发量1800mm，无霜期179 d，日均气温稳定通过0的初日为3月13日，终日为11月1日，期间积温29000C，稳定通过5的初日为4月7日，终日为10月20日，期间积温25000C。土壤属灌淤型红粘砂土，播前土壤有机质为2.23%，全氮为0.132%，全磷0.293%，全钾1.66%，速效氮103.5 mgkg-1，速效磷88.34 mgkg-1，速效钾620.7 mgkg_1，pH值8.49，较平坦，前茬为小麦。2011年在低海拔1850 m民和县马场垣乡马聚垣村（马聚垣奶牛养殖场，简称民和）和高海拔2300m的湟中县田家寨镇李家台村（青海春源奶牛养殖场，简称湟中）进行密度、追肥、刈割的试验研究。民和县马聚垣村海拔1850 m，年均温7.90C，年均降雨量360.7 mm，无霜期190200 d，日平均气温稳定通过O初日3月1日，终日10月20日，期间积温3432.40C，10。C积温2752.70C。土壤偏红粘砂土，播前土壤有机质2.50%，全氮0.17%，全磷0.25%，全钾1.65%，速效氮146.8 mgkg-1，速效磷672.9 mgkg_1，速效钾461.6 mgkg_1，pH值8.53，属川暖水地，灌溉良好，前茬为玉米。湟中县李家台村海拔2300 m，年均温约5.40C，年均降雨量400 mm，无霜期150 d，5的年积温为2151，土壤属灌淤型砂土，播前土壤有机质1.98%，全氮0.14%，全磷0.241%，全钾1.50%，速效氮96.66mg. kg_1，速效磷84.36 mgkg-1，速效钾498.6 mgkg-1，pH值8.68。灌溉良好，较平坦，前茬为油菜(Brassica napus)。1.2试验材料2010年播期试验供试品种BJ0602和辽甜3号，hi0602为中科院近代物理研究所2006年从澳大利亚引进的杂交品种，辽甜3号为辽宁省农科院提供。2011年密度、追肥、刈割、铺地膜与不铺地膜试验供试品种为吉甜5号、九甜杂三、超级放牧者。吉甜5号为吉林农科院提供，九甜杂三为吉林省吉林市农科院提供，超级放牧者为澳大利亚百绿集团北京办事处提供，其中吉甜5号为常规品种，其他为杂交品种。种子发芽率88%98%。1.3试验设计1.3.1播期试验平安站点设4月15日、4月26日、5月7日共3种处理。1.3.2密度试验民和点密度试验设行距株距为0.40 m0.30 in,0.40 m0.25 m,O.40 mX0.20m，每hm2对应的株数为8.25万株、9.75万株、12.00万株3种处理，每小区种6行。湟中点密度试验设行距株距为0.40m0.20m，0.30m0.20m，0.30m0.15m，每hm2对应的株数为12.00万株、16.50万株、21.00万株。其中行株距0.40 m0.20m的处理每小区种6行，其他处理每小区种8行，试验小区面积10 m2.4 m=24 m2。1.3.3追肥试验在甜高粱生长中期低海拔民和点植株高度1.72.4m时，高海拔湟中点植株高度1.0l.3m时（品种不同）进行一次追肥（尿素）处理，试验设每hm2追施尿素225 kg，112.5 kg及不追施3种处理，试验小区间筑塄坎隔离。民和点7月19日进行，湟中点8月2日进行。1.3.4刈割试验在甜高粱生长中期低海拔民和点植株高度1.72.4m时，高海拔湟中点植株高度1.01.3 m时（晶种不同），进行1次刈割，试验设2个处理，分别为刈割1和刈割2次，刈割时间民和点为7月19日，湟中点为8月2日。刈割面积占试验小区面积的2/3，保留1/3为CK。1.3.5铺地膜与不铺地膜对比试验在民和点进行。以上试验（不包括密度试验）小区面积10 m2.4 m=24 m2，行株距0.40 m0.20 m，每小区种6行，小区间隔1.0m，重复2次，两端设保护行。民和点4月20日播种，湟中点5月19日播种。1.4测定项目为减少进入中间行对植株造成损伤，故以小区两边第2行为样段区，数据均在样段区内取得。生育时期：分播种、出苗、分蘖、拔节、抽穗、收割记载生育时期。出苗率、定株率（成活率）：出苗后，35叶时查看苗情，统计出苗率，补苗；拔节期统计定株率。株高、茎粗、单株质量、叶片数：收割前在样段区内中部连续取10株，用卷尺测量单株高度；从基部往上第6节，用游标卡尺测单株茎粗；在电子称上称单株重量；记录单株绿叶数和黄叶数。茎秆糖锤度：测茎秆第6节，剥去皮后，用手钳挤出汁液23滴，滴在测试仪器上，测糖锤度。测试仪器为北京万成北增精密仪器有限公司生产的WZ-103型糖度折射仪，精度0%32%。鲜草产量：取小区中间4行，长3 rn(面积4.8m2)内全部植株，在电子称上称重，计算出小区产量及每公顷产量。1.5田间管理平安站5月28日-29日间苗、补苗，5月29日浇头水，6月23日浇2水，7月29日浇3水，人工除草2次。民和点4月21日播种，5月25-30日间苗、除头草，6月9日浇头水，6月28日浇2水，7月19日浇3水，8月15日浇4水，人工除草2次。湟中点5月24日播种，6月26日间苗，6月27日浇头水，7月27日浇2水，人工除草2次。各试验点施底肥磷酸二铵225 kg. hm-z，尿素225 kg hm_2。铺地膜，地膜宽3 m，两边埋入土中，地面保留盖膜宽度2.62.7m，用卷尺固定株行距。用吉林省四平市铁东区五丰播种器厂生产的五丰牌手提自动播种器播种，播深34 cm，每穴下种35粒。拔节期浇2水前追施尿素225 kg, hm-z，每株约29，距根部810 cm处集中施肥。生长期没有施用任何农药。9月27日-lO月10日取样测数据、测产，收割。1.6数据处理试验数据均用农作物区域试验专用RCT 99统计软件分析，计算出平均值和标准差，进行差异显著性分析和多重比较，用Excel 2003软件作表。2结果与分析2.1播期试验由表1可知，播期早的12 d出苗，其他播期810 d出苗，拔节期差异不大；对抽穗期影响较大，播期最早（4月26日）抽穗最迟，比另2个播期晚611d。不同播种期对出苗率影响不大，但对定株率影响较大，播期最早的4月15日，虽然出苗早，但青海高原4月底-5月初仍有霜冻，易受危害，造成植株冻死，定株率（成活率）低，与其他2个处理相比，定株率低2.5倍左右，只有27.50%38.550植株成活（表1）。由表2可知，不同播期对收获时植株性状有显著或极显著影响。播期最早（4月15日）的株高比另2个播期低0.480.85 m，而茎秆最粗；单株鲜质量和干质量以4月26日播期最高，BJ0602和辽甜3号比最早播期（4月15日）鲜质量平均每株分别增加209.0 g和248.69，干质量分别增加185.5g和182.09，5月7日播期单株鲜质量和干质量略低于4月26日播种，差异不显著；茎叶鲜产量以4月26日播期最高，BJ0602为90411 kghm_2、辽甜3号为66918 kg hm_2，5月7日播期产量有所降低，但差异不显著，播期最早的4月15日产量最低，比产量最高播期分别降低26.65%和72.71%(P0.05)；茎秆糖锤度没有差异。表明在青海高原海拔2100 m地区种植甜高粱最适宜播期为4月26日-5月7日，早播不利于甜高梁生长。2.2密度试验试验结果表明，密度对生育期没有影响，而不同海拔高度间、品种间生育期有差异。低海拔民和点4月29日出苗，吉甜5号6月17日拔节，8月17日抽穗，九甜杂三6月14日拔节，7月29日抽穗，超级放牧者6月16日拔节，8月10日抽穗，3个品种10月初籽粒成熟、收割；出苗率86.67%96.00%，定株率91.49%96.340/。高海拔湟中点5月30日全部出苗，吉甜5号7月12日拔节，吉甜杂三7月5日拔节，超级放牧者7月9日拔节，只有九甜杂三8月27日抽穗，另2个品种未能抽穗，出苗率84.29%90.11%，定株率90.91%95.29%。由表3可知，不同海拔高度生态区，密度对甜高梁生长性状有显著影响。随着密度增加，株高增加，单株鲜质量、主茎粗、分蘖数降低；低海拔民和点种植密度9.75万株hm-2以上，吉甜5号和九甜杂三倒伏；早熟品种吉甜杂三抽穗早半个月，灌浆也相应早，8月15日灌浆初期就倒伏，比晚熟品种吉甜5号早倒伏半个月，对收获期产量影响大，减产显著；晚熟品种吉甜5号倒伏晚，收获期产量差异不显著。熟性介于二者之间的超级放牧者没有倒伏，收获期产量无显著差异。晚熟品种吉甜5号表现出随密度增加，糖锤度显著降低，早熟品种九甜杂三和介于二者之间的超级放牧者茎秆糖锤度无显著差异。高海拔湟中点甜高梁不能进入灌浆期，没有倒伏，表现出随密度增加，收获期产量显著增加，密度21.00万株hm-2比密度12.00万株hm-z增产22.65%31.97%,茎秆糖锤度无显著差异。2.3追肥试验试验结果表明，在甜高梁生长中期追施1次氮肥（尿素）对后期生育期没有影响。由表4可知，3个品种表现相同，在生长中期每hm2追肥1次氮肥（尿素）I12.5225.0kg，对甜高粱后期生长有显著的促进作用。随追肥量的增加，株高、主茎粗、单株鲜质量、分蘖数、产量、茎秆糖锤度提高。低海拔民和点收获期产量提高13.39%26.94%，茎秆糖锤度提高3.16%26.14%，但易发生倒伏影响品质；高海拔湟中点收获期产量提高1.8127.39%o，茎秆糖锤度提高2.33%40.40%。2.4刈割试验由表5可知，在低海拔民和点刈割1次的鲜草产量比刈割2次的总鲜重产量降低0.31%14.650，其中吉甜5号和九甜杂三减产显著，第1茬干物质含量18.16%21.31%，第2茬生育期为孕穗一抽穗期，干物质含量提高到28.91%38.35%，刈割1次的干物质含量高于刈割2次处理，达36.22%46.460。在高海拔的湟中点刈割1次的比刈割2次的合计产量增产64.46%155.88%(P0.01)，第2茬由于气温下降，不能满足生长需求，收割时植株高度只有5970 cm，鲜草产量低于第1茬，刈割1次的植株高度达182.4252.2 cm。2个点的茎秆糖锤度，刈割1次的极显著高于刈割2次处理(P0.01)。2.5铺地膜与不铺地膜的比较试验由表6可知，在低海拔民和点铺地膜比不铺地膜出苗率提高20.30%106.47% (PO.01)；出苗晚2d，拔节期、抽穗期晚46 d；植株高度有差异。铺地膜间苗，不铺地膜不间苗，单株鲜质量表现为不铺地膜高于铺地膜，而鲜草产量则为铺地膜高于不铺地膜，差异不显著。茎秆糖锤度为铺地膜高于不铺地膜，早熟、中早熟品种差异不显著，晚熟品种差异显著(P0.05)，提高54.03%。收获时铺地膜籽粒成熟，不铺地膜籽粒处于灌浆中期。3讨论与结论甜高粱营养丰富，各种养分含量均优于玉米，茎秆含糖量比青饲玉米高2倍，甜脆爽口，适口性好，没有不良气味，奶牛和牲畜都喜欢吃，可有效提高肉、蛋、奶的产量和质量，不论是用作青饲料，还是用作青贮饲料，其效果均比玉米好，在当前生产中使用的青饲玉米、大麦(Hordeum)、苜蓿、燕麦（Auenasatiua）中，甜高粱独占鳌头。青海地处高原，气温相对偏低，海拔2000 m以上地区每年只种一季作物，多以春小麦、青稞（Hordeumvulgare）、油菜、马铃薯( Solanum tuberosum)为主，7月下旬至8月上旬收割完毕，土地裸露，呈一片土黄色。而8月一9月中旬气温虽比7月低，但仍是较高时期。海拔2100 m试验表明，7月下旬甜高梁高度1.2m左右，糖锤度4%左右，8月上升到2.2m，糖锤度7%-8%，9月底达到2.6m，糖锤度达l6%，这个阶段成为甜高粱生长发育最快、生物产量及糖分含量积累最多的时期。9月底高度玉米已是叶枯秆黄，而甜高粱茎叶鲜绿，茎秆多汁多糖，甜脆爽口，口感也好，完全可以用作青干、青贮饲料，成为青海高原发展畜牧业一个新的品质优良的饲料作物。甜高梁早播易受低温霜冻危害，造成植株冻死，对成活率影响很大，成活植株只有27.50%-38.55%，对能够生长的植株也有很大影响，植株高度、单株鲜质量、干质量、鲜草产量降低，这与张志鹏等研究结果相同。青海高原海拔2100 m生态区种植甜高梁最适宜播期为4月26日-5月7日，结合其他不同海拔生态区甜高梁试验结果，发现青海高原海拔2700 m以下地区，海拔每升高或降低