種植密度對隴東旱塬區(qū)光敏型高丹草生物學(xué)性狀及產(chǎn)量的影響

何振富，賀春貴，王國棟，劉隴生

(甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜草與綠色農(nóng)業(yè)研究所，甘肅 蘭州 730070)

高丹草(Sorghumbicolor×S.sudanense)是高粱(Sorghumbicolor)與蘇丹草(Sorghumsudanense)的F1代雜交種，為一年生禾本科暖季型C4作物，屬飼用高粱，光敏型高丹草[1]是其一種新類型，不僅具有一般高丹草的優(yōu)良特性[2-5]，還具有超晚熟、產(chǎn)量高、含糖量高等特點(diǎn)，是以莖葉利用為目的、適合中低產(chǎn)田種植的高產(chǎn)牧草品種，在草食畜牧業(yè)領(lǐng)域有著廣闊的開發(fā)和利用前景[6-8]，更適合西北旱作農(nóng)業(yè)區(qū)草牧業(yè)的發(fā)展需求[9]。近年來由于生態(tài)條件惡化，干旱和鹽堿地逐年增加，高丹草可成為種植的優(yōu)選飼草作物之一。

針對種植密度對不同類型高粱的影響研究，國內(nèi)外已有較多。研究表明，各類型高粱的株高、莖粗、籽粒和生物產(chǎn)量等均受到種植密度的影響，如甜高梁的株高隨著種植密度的增加而增加[10-12]；釀造高粱的株高、莖粗、穗長、最大葉面積、穗粒重和千粒重隨著種植密度増加呈下降趨勢[13-15]；在6.00萬～10.50萬株·hm-2的密度范圍內(nèi)，籽粒產(chǎn)量隨密度增加呈大幅度增加，當(dāng)密度超過10.50萬株·hm-2時(shí)，籽粒產(chǎn)量趨于平穩(wěn)[13]；非光敏型高丹草在7.5萬～37.5萬株·hm-2密度范圍內(nèi)，其株高、莖葉比及總草產(chǎn)量無顯著差異[16]；飼草高粱在10萬～14萬株·hm-2密度范圍內(nèi)，無論刈割1次還是2次，高密度種植的鮮草產(chǎn)量總是高于低密度種植的[17-18]。食用高梁的莖粗隨著種植密度的增加而減小[19]。但種植密度對光敏型高丹草生長發(fā)育和產(chǎn)量的影響研究較少，為此本研究在前人研究的基礎(chǔ)上，研究了全膜覆蓋條件下種植密度對光敏型高丹草生物學(xué)性狀及產(chǎn)量的影響，明確其在黃土高原雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)的適宜栽培密度，為光敏型高丹草獲得高產(chǎn)提供理論依據(jù)和技術(shù)支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于2014、2015年在甘肅省慶陽市鎮(zhèn)原縣(甘肅省農(nóng)業(yè)科學(xué)院鎮(zhèn)原試驗(yàn)站)進(jìn)行，該區(qū)地處35°29′42″ N，107°29′36″ E，屬半濕潤偏旱雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)，土壤類型為發(fā)育良好的覆蓋黑壚土。該區(qū)地下水埋深60～100 m，海拔1 279 m，多年平均降水量540 mm，全年降水60%集中在7-9月，年蒸發(fā)量1 532 mm，年平均氣溫8.3 ℃，年日照時(shí)數(shù)2 449.2 h，≥0 ℃年積溫3 435 ℃·d-1，≥10 ℃年積溫2 722 ℃·d-1，無霜期165 d。2014和2015年氣溫和降水如圖1所示，播前0-20和20-40 cm土層土壤養(yǎng)分含量如表1所列。

1.2 供試品種及來源

供試高丹草兩個(gè)品種均為光敏型(photoperiod sensitive type，PPS)，分別為“大卡”(Big Kahuna)和“海?！?Monster)，均來源于美國，其中“大卡”同時(shí)為褐色中脈型(Brown midrib，BMR)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用兩因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，以品種和種植密度為試驗(yàn)因素。品種共兩個(gè)，為“海?！焙汀按罂ā?；種植密度設(shè)3種，分別為8.33萬穴·hm-2(5 555穴·666.7 m-2，以5P表示，播種穴距30 cm，行距40 cm)、12.50萬穴·hm-2(8 333穴·666.7 m-2，以8P表示，播種穴距20 cm，行距40 cm)和16.67萬穴·hm-2(11 111穴·666.7 m-2，以11P表示，播種穴距20 cm，行距30 cm)。

試驗(yàn)共6個(gè)處理，每個(gè)處理3次重復(fù)，共18個(gè)小區(qū)，隨機(jī)排列，小區(qū)面積為3.6 m×7.5 m。播前施農(nóng)家肥(牛糞)45 000 kg·hm-2、純N(尿素)276 kg·hm-2、普通過磷酸鈣1 050 kg·hm-2，深翻整地、旋后鋪膜，采用全膜平鋪穴播(帶寬120 cm，每帶選用140 cm 寬的地膜平鋪覆膜，膜與膜間不留空隙，相接處用土壓住地膜，每隔200 cm壓土腰帶)進(jìn)行種植，每穴留苗1株。試驗(yàn)過程沒有施用殺蟲劑、生長調(diào)節(jié)劑和除草劑，人工除草。2014年4月29日播種，10月14日收獲；2015年4月23日播種，9月17日收獲，霜降導(dǎo)致收獲期提前。

圖1 2014和2015年鎮(zhèn)原試驗(yàn)站氣溫和降水分布Fig. 1 Air temperature and precipitation at the Zhenyuan Experiment Station during 2014 and 2015

2014年生長期為4-10月，2015年生長期為4-9月。

The growth period was from April to October in 2014, from April to September in 2015.

表1 供試土壤養(yǎng)分狀況Table 1 Soil nutrient status

1.4 測定項(xiàng)目與方法

1.4.1物候期及農(nóng)藝性狀 觀察并記錄各處理出苗期、分蘗期、拔節(jié)期、孕穗期、抽穗期和成熟期[20-22]。刈割時(shí)各品種每個(gè)重復(fù)小區(qū)依次取10株測定株高、節(jié)間數(shù)、莖粗、主莖葉片數(shù)、全株葉片數(shù)、單株重、單株葉重、單株莖重和分蘗數(shù)等[20-22]。

1.4.2產(chǎn)草量測定 單位面積土地上所收獲的地上部分生物量為產(chǎn)草量，以鮮草和干物質(zhì)重量為產(chǎn)草量指標(biāo)。田間整株取樣稱鮮重后，切短至10～20 cm，用自封袋密封后送實(shí)驗(yàn)室測定水分(105 ℃恒重法)[23]，再用測定的水分含量和鮮草產(chǎn)量計(jì)算得出干物質(zhì)產(chǎn)量。每處理各小區(qū)均采用全小區(qū)測產(chǎn)，2014年于10月14日(播后168 d)刈割，2015年于9月17日(播后147 d)刈割，平均留茬高度約為10 cm。

1.4.3土壤理化性狀的測定 深翻整地施肥后，播前按多點(diǎn)混合法采集0-20和20-40 cm土層土樣，3次重復(fù)。采回的土樣經(jīng)過風(fēng)干、磨細(xì)、過篩、混合的制備過程，裝袋待測。土壤有機(jī)質(zhì)采用重鉻酸鉀硫酸氧化-外加熱法測定；pH采用電極法，使用pHS-25型酸度計(jì)測定；全鹽量采用電導(dǎo)率法，使用DDS-12A數(shù)顯電導(dǎo)率儀測定；堿解氮采用堿解擴(kuò)散法，使用28YX-500型電熱恒溫培養(yǎng)箱測定；有效磷采用碳酸氫鈉提取-鉬銻抗比色法，使用Cary50紫外可見分光光度計(jì)測定；速效鉀采用乙酸銨浸提-火焰光度法，使用Sherwood M400火焰光度計(jì)測定。以上土壤理化性質(zhì)的測定均根據(jù)《土壤農(nóng)化分析》[24]的規(guī)程進(jìn)行。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2007進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和制作圖表，DPS v7.55統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行方差分析[25]。將品種和種植密度作為影響所測指標(biāo)的兩個(gè)因素，采用雙因素方差分析法揭示品種和種植密度交互作用對光敏型高丹草的生長特性和產(chǎn)草量的影響，并運(yùn)用最小顯著差數(shù)法(LSD)比較不同處理的顯著性差異。

2 結(jié)果與分析

2.1 物候期觀察

各處理物候期觀察結(jié)果表明，品種間從孕穗期開始后生育進(jìn)程差異明顯，種植密度對兩品種的生育進(jìn)程無影響(表2)。從播種到收獲的天數(shù)2014年為168 d，2015年為147 d。2014年收獲時(shí)兩品種各處理均達(dá)到乳熟期且葉片青綠；2015年收獲時(shí)各處理“海?！本幦槭炱冢按罂ā本幊樗肫?，且兩品種均葉片青綠。從品種間來看，同一年份兩品種在拔節(jié)期以前各生育期均相近，從孕穗期開始“海牛”較“大卡”有所提前，其中2014年“海牛”較“大卡”的孕穗期、抽穗期、開花期和乳熟期，分別提前29、29、14和14 d；2015年“海牛”較“大卡”的孕穗期和抽穗期，分別提前26～29和19～21 d，連續(xù)兩年兩品種均表現(xiàn)出光敏型高粱的特征，且“大卡”對光周期的敏感性強(qiáng)于“海牛”。兩品種在同一年份里種植密度間各處理生長進(jìn)程基本一致。

2.2 主要農(nóng)藝性狀

各處理主要農(nóng)藝性狀品種間兩年的莖粗、分蘗數(shù)和全株葉片數(shù)均差異極顯著(P<0.01)，單株葉重差異顯著(P<0.05)(表3、表4)；2015年株高、節(jié)間數(shù)和主莖葉片數(shù)差異極顯著(P<0.01)。種植密度間兩年的分蘗數(shù)、全株葉片數(shù)、單株鮮重、單株葉重和單株莖重差異極顯著(P<0.01)，2014年莖粗差異極顯著(P<0.01)，2015年節(jié)間數(shù)差異顯著(P<0.05)。品種和密度互作在2014年對各主要農(nóng)藝性狀無顯著性(P>0.05)影響；而在2015年對節(jié)間數(shù)影響極顯著(P<0.01)，對主莖葉片數(shù)和分蘗數(shù)影響顯著(P<0.05)，其他各農(nóng)藝性狀無顯著性(P>0.05)影響。

2014年“大卡”的莖粗極顯著(P<0.01)高于“海?！?，平均為17.73 mm，單株葉重顯著(P<0.05)高于“海?！?，平均為325.62 g；“海?！钡姆痔Y數(shù)和全株葉片數(shù)極顯著(P<0.01)高于“大卡”，平均分別為3.87個(gè)和46.96枚；其他性狀間無顯著性差異(P>0.05)，其中“大卡”株高、主莖葉片數(shù)、節(jié)間數(shù)、單株鮮重和單株莖重均高于“海?！?，分別為311.40 cm、13.64枚、12.58節(jié)、1 752.71和1 427.09 g。2015年“大卡”的株高、莖粗、主莖葉片數(shù)和節(jié)間數(shù)均極顯著(P<0.01)高于“海?！?，分別為334.09、17.09 mm、15.00枚和13.87個(gè)；“大卡”單株鮮重、單株葉重和單株莖重高于“海?！?，分別為1 249.87、238.42和1 011.44 g，其中單株葉重差異顯著(P<0.05)；“海?！钡姆痔Y數(shù)和全株葉片數(shù)極顯著(P<0.01)高于“大卡”，分別為3.04個(gè)和46.07枚。以上可以看出，連續(xù)兩年兩品種間的主要農(nóng)藝性狀具有顯著性差異(P<0.05)，其中“海?！钡姆痔Y數(shù)和全株葉片數(shù)均高于“大卡”，其他各性狀均以“大卡”最高。

2014年種植密度間的莖粗、分蘗數(shù)、全株葉片數(shù)、節(jié)間數(shù)、單株鮮重、單株莖重和單株葉重均以5 P最高，平均分別為16.79 mm、4.2個(gè)、52.73枚、12.63節(jié)、2 399.70、1 976.87和422.83 g，高低依次均為5P>8P>11P，其中莖粗和分蘗數(shù)5P極顯著(P<0.01)高于11P，顯著(P<0.05)高于8P，分蘗數(shù)8P顯著(P<0.05)高于11P；全株葉片數(shù)5P和8P極顯著(P<0.01)高于11P，5P顯著(P<0.05)高于8P；單株鮮重和單株莖重均在5P處理下極顯著(P<0.01)高于其他兩處理，8P顯著(P<0.05)高于11P；單株葉重種植密度相互間差異均極顯著(P<0.01)。株高和主莖葉片數(shù)均在8P處理下最高，為309.80 cm和14.20枚，兩者種植密度相互間無顯著性差異(P>0.05)。2015年種植密度間的莖粗、分蘗數(shù)、全株葉片數(shù)、節(jié)間數(shù)、單株鮮重、單株葉重和單株莖重均以5P處理下最高，分別為15.08 mm、3.20個(gè)、47.43枚、13.33節(jié)、1 446.20、278.80和1 167.40 g，高低依次均為5P>8P>11P，其中莖粗5P顯著(P<0.05)高于11P；分蘗數(shù)、全株葉片數(shù)、單株鮮重、單株葉重和單株莖重均11P極顯著〗(P<0.01)低于其他兩處理，分蘗數(shù)5P顯著高于(P<0.05)8P；節(jié)間數(shù)11P顯著(P<0.05)低于其他兩處理。株高和主莖葉片數(shù)以8P處理下最高、分別為324.43 cm和13.80枚，且各種植密度間無顯著性差異(P>0.05)。以上可以看出，種植密度間農(nóng)藝性狀具有顯著性差異(P<0.05)，連續(xù)兩年的莖粗、分蘗數(shù)、全株葉片數(shù)、節(jié)間數(shù)、單株鮮重、單株葉重和單株莖重依次為5P>8P>11P；主莖葉片數(shù)依次為8P>11P>5P；株高2014年依次為8P>11P>5P、2015年依次為8P>5P>11P。

2014年品種×密度互作對兩品種的各農(nóng)藝性狀效應(yīng)不顯著(P>0.05)，互作條件下，2015年兩品種的分蘗數(shù)均在5P處理下最高，其中“海?！痹诟魈幚硐孪嗷ラg差異極顯著(P<0.01)；“大卡”11P極顯著(P<0.01)低于5P，顯著(P<0.05)低于8P?；プ鲗Α按罂ā钡闹髑o葉片數(shù)效應(yīng)不顯著(P>0.05)，以5P最高；“海牛”的主莖葉片數(shù)8P最高，且顯著(P<0.05)高于5P。節(jié)間數(shù)“海?！?8P顯著(P<0.05)高于5P；“大卡” 5P極顯著(P<0.01)高于11P，顯著(P<0.05)高于8P，8P顯著(P<0.05)高于11P。連續(xù)兩年兩品種的莖粗、分蘗數(shù)、全株葉片數(shù)、單株鮮重和單株葉重5P最高，主莖葉片數(shù)8P最高；節(jié)間數(shù)“海?！?8P最高，而“大卡” 5P最高；單株莖重2014年兩品種5P最高，2015年“海?！弊罡摺ⅰ按罂ā?8P最高；株高2014年“海?！?8P最高、“大卡” 5P最高，2015年兩品種均8P最高。

2.3 產(chǎn)草量

品種間各處理草產(chǎn)量2014年鮮草產(chǎn)量差異不顯著(P>0.05)，而干物質(zhì)產(chǎn)量差異顯著(P<0.05) (圖2)；2015年鮮草產(chǎn)量差異極顯著(P<0.01)，而干物質(zhì)產(chǎn)量差異不顯著(P>0.05)。種植密度間連續(xù)兩年鮮草和干物質(zhì)產(chǎn)量均無顯著性差異(P>0.05)。品種×密度互作對2014年鮮草產(chǎn)量效應(yīng)不顯著(P>0.05)，對干物質(zhì)產(chǎn)量效應(yīng)顯著(P<0.05)；對2015年鮮草和干物質(zhì)產(chǎn)量效應(yīng)均不顯著(P>0.05)。

品種間兩年“大卡”鮮草和干物質(zhì)產(chǎn)量均高于“海?！保渲?014年為132.82和56.27 t·hm-2，兩品種間鮮草產(chǎn)量無顯著性差異(P>0.05)，而干物質(zhì)產(chǎn)量“大卡”顯著(P<0.05)高于“海?！?；2015年為96.89和27.38 t·hm-2，其中鮮草產(chǎn)量差異極顯著(P<0.01)，干物質(zhì)產(chǎn)量無顯著性差異(P>0.05)。

種植密度間連續(xù)2年鮮草和干物質(zhì)產(chǎn)量相互間均無顯著性差異(P>0.05)，其中鮮草產(chǎn)量依次為5P>8P>11P， 2014年5P為131.30 t·hm-2，2015年為95.69 t·hm-2。2014年干物質(zhì)產(chǎn)量11P最高，平均為53.42 t·hm-2，依次為11P>8P>5P；2015年干物質(zhì)產(chǎn)量8P最高，為27.57 t·hm-2，依次為8P>5P>11P。

品種×密度互作對2014年“海?！钡孽r草和干物質(zhì)產(chǎn)量均無顯著性影響(P>0.05)，且均以5P最高；而“大卡”鮮草和干物質(zhì)產(chǎn)量均以11P最高，鮮草產(chǎn)量在種植密度間無顯著性差異(P>0.05)，而干物質(zhì)產(chǎn)量11P和8P顯著(P<0.05)高于5P。互作對2015年兩品種鮮草和干物質(zhì)產(chǎn)量效應(yīng)均不顯著(P>0.05)；其中兩品種鮮草產(chǎn)量以5P最高；“海?！钡母晌镔|(zhì)產(chǎn)量以5P最高，而“大卡”的干物質(zhì)產(chǎn)量以8P最高。

綜上，豐水年2014年互作對兩品種的干物質(zhì)產(chǎn)量效應(yīng)明顯，“海?！边m宜種植密度為5P；“大卡”適宜種植密度為11P。干旱年2015年互作對兩品種鮮草和干物質(zhì)產(chǎn)量效應(yīng)均不顯著(P>0.05)；“海?！滨r草產(chǎn)量和干物質(zhì)產(chǎn)量5P最佳；“大卡”鮮草產(chǎn)量5P最高，而干物質(zhì)產(chǎn)量8P最高。

品種對鮮草和干物質(zhì)產(chǎn)量均有顯著(P<0.05)的影響，種植密度對鮮草和干物質(zhì)產(chǎn)量均無顯著性差異(P>0.05)，互作對鮮草產(chǎn)量無顯著性差異(P>0.05)，而對干物質(zhì)產(chǎn)量影響極顯著(P<0.01)。“大卡”的鮮草和干物質(zhì)產(chǎn)量均顯著(P<0.05)高于“海?！?，分別為114.85和41.83 t·hm-2；鮮草和干物質(zhì)產(chǎn)量在三個(gè)種植密度下相互間均無顯著性差異(P>0.05)，其中鮮草產(chǎn)量依次為5P>8P>11P，而干物質(zhì)產(chǎn)量依次為11P>8P>5P?；プ鲗善贩N的效應(yīng)顯著(P<0.05)，“海?！钡孽r草和干物質(zhì)產(chǎn)量5P最高，而“大卡”的鮮草8P最高、干物質(zhì)產(chǎn)量11P最高。

3 討論

3.1 物候期觀測及農(nóng)藝性狀比較

植物生長發(fā)育受營養(yǎng)和水分吸收直接影響，在不同種植密度條件下，對高粱群體養(yǎng)分、水分、二氧化碳、光照和葉綠素含量等因素都有影響，進(jìn)而影響到高粱的生長發(fā)育，因此導(dǎo)致不同種植密度高粱在株高、莖粗和單株重等主要農(nóng)藝性狀方面會(huì)有較大差異[10,26]。本研究表明，種植密度對兩品種的生育期均無影響；連續(xù)兩年兩品種間的主要農(nóng)藝性狀具有顯著性差異(P<0.05)，這與前人的研究[4,27]結(jié)果一致，且兩年“海牛”的分蘗數(shù)和全株葉片數(shù)均高于“大卡”，其他各性狀均以“大卡”最高。不同研究者在對不同類型高粱密度的研究均表明，隨著種植密度的加大，莖粗逐漸減小，分蘗數(shù)表現(xiàn)出遞減的趨勢[13,19,28-31]；也有報(bào)道稱，隨著種植密度的增加，莖粗呈先增加后減少的趨勢[14]；王曉武等[10]研究表明，甜高粱莖粗、節(jié)數(shù)、分蘗數(shù)和葉片數(shù)等農(nóng)藝性狀在高密度時(shí)均低于低密度時(shí)；這與本研究的結(jié)果一致，本研究表明，種植連續(xù)兩年兩品種的莖粗、分蘗數(shù)、全株葉片數(shù)、節(jié)間數(shù)、單株鮮重、單株莖重和單株葉重均隨種植密度的加大而減小，呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。隨著種植密度的加大，汪由等[19]和王勁松等[28]人研究表明，高粱株高逐漸增大；而曹雄等[13]研究表明，高粱株高呈下降的趨勢；周棱波等[14]表明，高粱株高呈先增加后減少的趨勢；劉貴鋒等[31]研究表明，株高無顯著變化；本研究連續(xù)兩年的結(jié)果表明，株高在8.33萬～16.67萬穴·hm-2的種植密度范圍內(nèi)，兩年均以12.50萬穴·hm-2最高，且兩年的表現(xiàn)趨勢也不一致；這可能與當(dāng)?shù)氐臍夂颉⒔邓头N植品種等有一定的關(guān)系，還需要進(jìn)一步研究探討。本研究還表明，2014年品種和種植密度互作對各主要農(nóng)藝性狀無顯著性(P>0.05)影響；而2015年互作對節(jié)間數(shù)影響極顯著(P<0.01)，對主莖葉片數(shù)和分蘗數(shù)影響顯著(P<0.05)，對其他各農(nóng)藝性狀無顯著性(P>0.05)影響。

3.2 產(chǎn)草量的比較

作物產(chǎn)量的形成是不同生態(tài)因素綜合作用的結(jié)果[32]，高粱產(chǎn)量形成受到諸如品種、氣候、栽培措施等多種因素的影響。在一定環(huán)境下，種植密度是影響作物生產(chǎn)最重要的因素之一，適宜的密度是作物實(shí)現(xiàn)高產(chǎn)的必要條件[31]。從品種間的產(chǎn)草量來看，兩年的“大卡”鮮草和干物質(zhì)產(chǎn)量均高于“海?！?，這是因?yàn)椤按罂ā钡纳谳^“海?！钡穆蚤L，表明晚熟型品種的產(chǎn)草量要高于早熟型品種[4]。從種植密度間的產(chǎn)草量分析來看，兩年的鮮草和干物質(zhì)產(chǎn)量在8.33萬～16.67萬穴·hm-2的種植范圍內(nèi)相互間均無顯著性差異(P>0.05)，其中鮮草產(chǎn)量均在8.33萬穴·hm-2處理下最高，且呈現(xiàn)出隨著密度的增加鮮草產(chǎn)量下降的趨勢；干物質(zhì)產(chǎn)量2014年16.67萬穴·hm-2處理最高、2015年12.50萬穴·hm-2處理最高，且兩年變化趨勢不一致，2014年干物質(zhì)產(chǎn)量排序?yàn)?6.67萬穴·hm-2>12.50萬穴·hm-2>8.33萬穴·hm-2；2015年干物質(zhì)產(chǎn)量排序?yàn)?2.50萬穴·hm-2>8.33萬穴·hm-2>16.67萬穴·hm-2。李源等[16]和張華文等[33]研究表明，甜高粱莖稈產(chǎn)量和高丹草總草產(chǎn)量在低種植密度處理和高種植密度處理間無顯著變化；這與本研究的結(jié)果一致，可能是由于其的分蘗特性導(dǎo)致了密度對產(chǎn)草量影響不顯著，因?yàn)槊芏扰c分蘗呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。王巖和黃瑞冬[12]、郭秀卿等[17]、郭會(huì)學(xué)等[34]研究表明，甜高粱在6.75萬～14萬株·hm-2范圍內(nèi)，隨著密度的增大甜高粱鮮草產(chǎn)量呈增加趨勢；這與本研究結(jié)果不一致，這可能與密度設(shè)置和種植品種等因素有關(guān)，還需要進(jìn)一步研究。也有研究表明，產(chǎn)草量隨種植密度增加到一定幅度后又隨著密度的增加而下降[35]。本研究還表明，豐水的2014年互作對鮮草產(chǎn)量效應(yīng)不顯著(P>0.05)，對干物質(zhì)產(chǎn)量效應(yīng)顯著(P<0.05)；干旱的2015年互作對兩品種鮮草產(chǎn)量和干物質(zhì)產(chǎn)量效應(yīng)均不顯著(P>0.05)。

4 結(jié)論

1)兩品種在8.33～16.67萬穴·hm-2的種植范圍內(nèi)，從孕穗期開始后生育進(jìn)程差異明顯，種植密度對兩品種的生育進(jìn)程無影響。

2)兩品種的莖粗、分蘗數(shù)、全株葉片數(shù)、節(jié)間數(shù)、單株鮮重、單株葉重和單株莖重連續(xù)兩年均隨著密度的加大而減小，呈負(fù)相關(guān)關(guān)系；主莖葉片數(shù)隨密度的增加呈先上升后下降的趨勢；兩年株高均在12.50萬穴·hm-2處理最高，且兩年變化規(guī)律不一致。

3)“大卡”鮮草和干物質(zhì)產(chǎn)量連續(xù)兩年均高于“海?！?；兩年鮮草產(chǎn)量均在8.33萬穴·hm-2處理下最高，且呈現(xiàn)出隨密度增加鮮草產(chǎn)量下降的趨勢；干物質(zhì)產(chǎn)量豐水的2014年16.67萬穴·hm-2處理最高、干旱的2015年12.50萬穴·hm-2處理最高，且兩年變化規(guī)律不一致。

4)綜上所述，在本研究條件下，黃土高原雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)采用全膜覆蓋方式種植光敏型高丹草時(shí)，品種選擇“大卡”，在有灌溉條件或降水較多的地區(qū)，以選擇16.67萬穴·hm-2種植為宜；而在降水較少且無灌溉條件的地區(qū)，以選擇12.50萬穴·hm-2種植為宜。

參考文獻(xiàn)References:

[1] Rooney W L,Aydin S.Genetic control of a photoperiod sensitive response inSorghumbicolor(L.) moench.Crop Science,1999,39(2):397-400.

[2] 胡舉偉,張會(huì)慧,張秀麗,逄好勝,孫廣玉.高丹草葉片PSⅡ光化學(xué)活性的抗旱優(yōu)勢.草業(yè)科學(xué),2015,32(3):392-399.

Hu J W,Zhang H H,Zhang X L,Pang H S,Sun G Y.The heterosis of photosystem Ⅱ functions inSorghumbicolor×S.sudanenseseedlings under drought stress.Pratacultural Science,2015,32(3):392-399.(in Chinese)

[3] 劉建寧,石永紅,王運(yùn)琦,郭銳,吳欣明,郭璞,張燕,高新中.高丹草生長動(dòng)態(tài)及收割期的研究.草業(yè)學(xué)報(bào),2011,20(1):31-37.

Liu J N,Shi Y H,Wang Y Q,Guo R,Wu X M,Guo P,Zhang Y,Gao X Z.Growth dynamics and optimum harvest period of sorghum hybrid sudangrass.Acta Prataculturae Sinica,2011,20(1):31-37.(in Chinese)

[4] 于卓,山田敏彥.高丹草品種主要農(nóng)藝性狀的比較研究.中國草地學(xué)報(bào),2006,28(6):1-6.

Yu Z,Yamada T.Comparative research on main characteristics of pacetter varieties.Chinese Journal of Grassland,2006,28(6):1-6.(in Chinese)

[5] 何振富,賀春貴,魏玉明,劉隴生.光敏型高丹草在隴東旱塬的生物學(xué)特性和營養(yǎng)成分比較研究.草業(yè)學(xué)報(bào),2015,24(10):166-174.

He Z F,He C G,Wei Y M,Liu L S.Biological characteristics and nutrients of the photoperiod-sensitive sorghum×sudangrass varieties in the arid land of east Gansu.Acta Prataculturae Sinica,2015,24(10):166-174.(in Chinese)

[6] 衛(wèi)瑩瑩,玉柱.不同添加劑對高丹草青貯的影響.草地學(xué)報(bào),2016,24(3):658-662.

Wei Y Y,Yu Z.Effects of different additives on the silage quality ofSorghumsudangrasshybrid.Acta Agrestia Sinica,2016,24(3):658-662.(in Chinese)

[7] 梁歡,游永亮,李源,趙海明,劉貴波,曾兵.高丹草青貯加工及飼喂利用技術(shù)研究進(jìn)展.草地學(xué)報(bào),2015,23(5):936-943.

Liang H,You Y L,Li Y,Zhao H M,Liu G B,Zeng B.Research progress on ensiling and feeding technology of sorghum-sudangrass hybirds.Acta Agrestia Sinica,2015,23(5):936-943.(in Chinese)

[8] 冀旋,玉柱,白春生,顧雪瑩,郭艷萍.添加劑對高丹草青貯效果的影響.草地學(xué)報(bào),2012,20(3):571-575.

Ji X,Yu Z,Bai C S,Gu X Y,Guo Y P.Effect of additives on quality ofSorghumsudangrasshybridssilage.Acta Agrestia Sinica,2012,20(3):571-575.(in Chinese)

[9] 賀春貴,張邦林,馬彥.關(guān)于甘肅發(fā)展旱作草畜牧業(yè)生產(chǎn)體系的思考.甘肅農(nóng)業(yè)科技,2013(12):8-11.

He C G,Zhang B L,Ma Y.A consideration about crop-forage-livestock dryland farming systems in Gansu.Gansu Agrigultural Scienge and Technology,2013(12):8-11.(in Chinese)

[10] 王曉武,單華佳,羅寧.種植密度對甜高粱農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量及含糖量的影響.中國糖料,2016,38(3):21-23.

Wang X W,Shan H J,Luo N.Effect of different planting density on agronomic traits,yield and sugar content of sweet sorghum.Sugar Crops of China,2016,38(3):21-23.(in Chinese)

[11] 李珊珊,李飛,白彥福,尚占環(huán).甜高粱飼用價(jià)值及飼喂奶牛技術(shù).草業(yè)科學(xué),2017,34(7):1534-1541.

Li S S,Li F,Bai Y F,Shang Z H.Sweet sorghum feeding value and feeding dairy cows technology.Pratacultural Science,2017,34(7):1534-1541.(in Chinese)

[12] 王巖,黃瑞冬.種植密度對甜高粱生長發(fā)育、產(chǎn)量及含糖量的影響.作物雜志,2008(3):49-51.

Wang Y,Huang R D.Effect of plant density on growth,yield and sugar content of sweet sorghum.Crops,2008(3):49-51.(in Chinese)

[13] 曹雄,梁曉紅,黃敏佳,申登高,李占林.不同種植密度對高粱成穗數(shù)、產(chǎn)量及其構(gòu)成因素的影響.農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào),2015,5(9):12-16.

Cao X,Liang X H,Huang M J,Shen D G,Li Z L.Effects of planting density on effective ears,yield and yield component factors of sorghum.Journal of Agriculture,2015,5(9):12-16.(in Chinese)

[14] 周棱波,汪燦,陸秀娟,張國兵,徐燕,吳蘭英,邵明波.施肥量和種植密度對糯高粱黔高7號(hào)光合特性、農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響.南方農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào),2016,47(5):644-648.

Zhou L B,Wang C,Lu X J,Zhang G B,Xu Y,Wu L Y,Shao M B.Effects of fertilizer application rate and planting density on photosynthetic characteristics,agronomic traits and yield of waxy sorghum Qiangao 7.Journal of Southern Agriculture,2016,47(5):644-648.(in Chinese)

[15] Mousavi S G R,Seghatoleslami M J,Arefi R.Effect of N fertilization and plant density on yield and yield components of grain sorghum under climatic conditions of Sistan,Iran.Plant Ecophysiology,2012(4):141-149.

[16] 李源,趙海明,謝楠,劉貴波,謝俊雪.種植密度和留茬高度對高丹草生產(chǎn)性能的影響.草地學(xué)報(bào),2012,20(6):1093-1096.

Li Y,Zhao H M,Xie N,Liu G B,Xie J X.Effect of planting density and stubble height on production performance ofSorghumbicolor×S.sudanense.Acta Agrestia Sinica,2012,20(6):1093-1096.(in Chinese)

[17] 郭秀卿,崔福柱,杜天慶,郝建平,段永紅.4種甜稈飼草高粱對密度與刈割次數(shù)的響應(yīng).山西農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2015,35(6):597-602.

Guo X Q,Cui F Z,Du T Q,Hao J P,Duan Y H.Response of 4 sweet straw forage sorghum for different density and mowing times.Journal of Shanxi Agricultural University (Natural Science Edition),2015,35(6):597-602.(in Chinese)

[18] 呂鑫,平俊愛,張福耀,杜志宏,李慧明,楊婷婷,牛皓,姚琳.新選飼草高粱恢復(fù)系農(nóng)藝性狀配合力效應(yīng)分析.草業(yè)科學(xué),2016,33(7):1361-1366.

Lyu X,Ping J A,Zhang F Y,Du Z H,Li H M,Yang T T,Niu H,Yao L.Effect analysis on the combining ability of main agronomic traits for new breeding restorer lines derived from forage sorghum.Pratacultural Science,2016,33(7):1361-1366.(in Chinese)

[19] 汪由,王恩杰,王巖,楊立國.種植密度對高粱食用雜交種遼雜13生長發(fā)育及產(chǎn)量的影響.遼寧農(nóng)業(yè)科學(xué),2010(6):24-27.

Wang Y,Wang E J,Wang Y,Yang L G.Effects of planting density on growth and yield of a edible sorghum hybrid‘Liaoza 13’.Liaoning Agricultural Sciences,2010(6):24-27.(in Chinese)

[20] Bean B,McCollum T,McCuistion K,Robinson J,Villareal B,VanMeter R,Pietsch D.2006 Texas panhandle forage sorghum silage trial.Trial.http://amarillo-tamu-edu.wpengine.netdna-cdn.com/files/2010/11/06silagetrial.pdf.

[21] 王顯國,薛建國,劉貴波,胡東良.褐色中脈飼草高粱品種引進(jìn)及利用.北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2013:12.

Wang X G,Xue J G,Liu G B,Hu D L.Varieties Introduced and Using of Brown Midrib Forage Sorghum Varieties.Beijing:China Agricultural University Press,2013:12.(in Chinese)

[22] 何振富,賀春貴,楊發(fā)榮,劉隴生,王國棟,葛玉彬.飼用高粱田間試驗(yàn)的記載項(xiàng)目及標(biāo)準(zhǔn).甘肅農(nóng)業(yè)科技,2016(9):57-61.

He Z F,He C G,Yang F R,Liu L S,Wang G D,Ge Y B.Record items and standards of field experiment of forage sorghum.Gansu Agricultural Science and Technology,2016(9):57-61.(in Chinese)

[23] 中國國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會(huì).GB/T6435-2006,飼料中水分和其他揮發(fā)性物質(zhì)含量的測定.北京:中國標(biāo)準(zhǔn)出版社,2007.

China national standardization management committee.GB/T6435-2006,Determination of Moisture and Other Volatile Mater Content in Feeds.Beijing:Standards Press of China,2007.(in Chinese)

[24] 鮑士旦.土壤農(nóng)化分析.北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2000.

Bao S D.Soil Agricultural Chemistry Analysis.Beiijng:China Agriculture Press,2000.(in Chinese)

[25] 唐啟義,馮明光.實(shí)用統(tǒng)計(jì)分析及其DPS數(shù)據(jù)處理系統(tǒng).北京:科學(xué)出版社,2002.

Tang Q Y,Feng M G.Practical Statistical Analysis and DPS Data Processing System.Beijing:Science Press,2002.(in Chinese)

[26] Jahanzad E,Jorat M,Moghadam H,Sadeghpour A,Chaichi M R.Response of a new and a commonly grown forage sorghum cultivar to limited irrigation and planting density.Agricultural Water Management,2013,117(1):62-69.

[27] 邵榮峰,趙威軍,張福耀,常玉卉,張陽.去除分蘗對甜高梁主要農(nóng)藝性狀的影響.作物雜志,2012(1):126-129.

Shao R F,Zhao W J,Zhang F Y,Chang Y H,Zhang Y.Effects of detillering on agronomic traits of sweet sorghum.Crops,2012(1):126-129.(in Chinese)

[28] 王勁松,楊楠,董二偉,王立革,武愛蓮,丁玉川,白文斌,焦曉燕.不同種植密度對高粱生產(chǎn)、產(chǎn)量及養(yǎng)分吸收的影響.中國農(nóng)學(xué)通報(bào),2013,29(36):253-258.

Wang J S,Yang N,Dong E W,Wang L G,Wu A L,Ding Y C,Bai W B,Jiao X Y.Effect of different plant densityon growth,yield and nutrient uptake of sorghum.Chinese Agricultural Science Bulletin,2013,29(36):253-258.(in Chinese)

[29] 王海蓮,劉賓,張華文,楊延兵,秦嶺,陳二影,陳桂玲,管延安.不同種植密度對甜高粱雜交種生物產(chǎn)量及相關(guān)性狀的影響.山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2014,46(7):62-65.

Wang H L,Liu B,Zhang H W,Yang Y B,Qin L,Chen E Y,Chen G L,Guan Y A.Effects of different planting densities on biomass and related characters of sweet sorghum hybrids.Shandong Agricultural Sciences,2014,46(7):62-65.(in Chinese)

[30] Mousavi S G R,Seghatoleslami M J,Javadi H,Ansari-Nia E.Effect of plant density and planting pattern on yield,yield components and morphological traits of forage sorghum in second cultivation.Plant Ecophysiology,2009(2):81-84.

[31] 劉貴鋒,白文斌,趙建武,王金轉(zhuǎn),鄭香萍,申慧勇.旱地不同種植密度對中晚熟矮稈高粱品種農(nóng)藝性狀及產(chǎn)量的影響.農(nóng)學(xué)學(xué)報(bào),2012,2(5):32-35.

Liu G F,Bai W B,Zhao J W,Wang J Z,Zheng X P,Shen H Y.Effects of planting density on agronomic characters and yield of middle-late maturing short-stalked sorghum in dry areas.Journal of Agriculture,2012,2(5):32-35.(in Chinese)

[32] 王新兵,侯海鵬,馬瑋,趙明.不同生態(tài)區(qū)種植密度對大豆產(chǎn)量及產(chǎn)量構(gòu)成的影響.作物雜志,2013(5):114-120.

Wang X B,Hou H P,Ma W,Zhao M.Effects of population structure on soybean yield and yield components in different ecological regions.Crops,2013(5):114-120.(in Chinese)

[33] 張華文,秦嶺,楊延兵,管延安,王海蓮.種植密度和品種對甜高粱生物性狀與產(chǎn)量的影響.山東農(nóng)業(yè)科學(xué),2008(7):13-15.

Zhang H W,Qing L,Yang Y B,Guan Y A,Wang H L.Effects of sowing density and variety on biological character and yield of sweetSorghum.Shandong Agricultural Sciences,2008(7):13-15.(in Chinese)

[34] 郭會(huì)學(xué),王發(fā)園,李帥,苗艷芳.不同種植密度和施氮量對甜高粱生長、生物量和含糖量的影響.江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué),2016,44(4):152-154.

Guo H X,Wang F Y,Li S,Miao Y F.Effects of different planting density and nitrogen application rate on growth,biomass and sugar content of sweet sorghum.Jiangsu Agricultural Sciences,2016,44(4):152-154.(in Chinese)

[35] Ogunlela V B,Okoh P N.Response of three sorghum varieties to N supply and plant density in a tropical environment.Fertilizer Research,1989,21(2):67-74.