宋旭東 張桂香 史紅梅 張海燕

摘要：對196份甜高粱材料進(jìn)行了糖錘度測定及綜合評價(jià)，結(jié)果表明，糖錘度≥21%的材料49份，其中有4份材料糖錘度達(dá)到23%以上，糖錘度在16%~20%之間的材料113份，糖錘度≤15%的材料34份，供試材料糖錘度平均18.25%。對這些材料具有適應(yīng)性廣，籽粒產(chǎn)量高、有較強(qiáng)抗旱性和耐瘠薄性的特點(diǎn)，其中4份高糖錘度材料可以根據(jù)育種目標(biāo)和生產(chǎn)需求進(jìn)行性狀改良，篩選和培育綜合性狀優(yōu)良的材料，有直接應(yīng)用于生產(chǎn)的可能。

關(guān)鍵詞：甜高粱；鑒定；利用評價(jià)

中圖分類號：S514文獻(xiàn)標(biāo)識碼：ADOI編碼：10.3969/j.issn.1006－6500.2012.01.030

Identification and Use Evaluation in Sweet Sorghum Resources

SONG Xu-dong，ZHANG Gui-xiang，SHI Hong-mei，ZHANG Hai-yan

(Sorghum Institute,Shanxi Academy of Agricultural Sciences, Jinzhong，Shanxi 030600，China )

Ａｂｓｔｒａｃｔ:Brix sugar evaluation in 196 copies of sweet sorghum were studied. The results showed that 49 copies had brix sugar ≥ 21%, of which four materials brix sugar were more than 23%. 113 copies had 16%~20% brix sugar 34 copies had brix sugar ≤ 15%. On average, the all tested materials were 18.25% brixsugar. These materials had the character of wide adaptability, high grain yield, and strong resistance to drought and barren. According to breeding goals and production requirements, we can improve traits, screen and train excellent comprehensive properties materials with 4 copies of high brix sugar. There also may be directly applied to production.

Key words: sweet sorghum; identification; evaluation of use

甜高粱作為能源作物因其生物學(xué)產(chǎn)量高而引起人們的高度關(guān)注，甜高粱有兩個(gè)光合產(chǎn)物貯藏庫，一個(gè)是穗部的籽粒，含有淀粉、蛋白質(zhì)、脂肪等營養(yǎng)物質(zhì)；一個(gè)是莖稈薄壁細(xì)胞中的糖，含有葡萄糖、果糖和蔗糖等[1]，因此，可產(chǎn)6萬~7.5萬 kg·hm-2富含糖分的莖稈和2 750~4 500 kg·hm-2糧食，是世界上生物學(xué)產(chǎn)量最高的作物[2]。優(yōu)良的甜高粱品種，含糖量可與甘蔗相媲美。甜高粱具有適應(yīng)性強(qiáng)，抗旱、耐澇、耐鹽堿，對土壤、肥料要求不高，生長迅速，糖分積累快的特點(diǎn)[3]，已引起許多國家的廣泛重視和積極研究并大力推廣。它是優(yōu)良的飼料作物，推廣甜高粱作飼料，其經(jīng)濟(jì)效益比種玉米、大麥等飼料作物高得多，是大有希望的糖料作物。甜高粱莖稈汁液錘度一般在17%~22%之間。和甘蔗相比，甜高粱生長期短，收獲次數(shù)多，適于機(jī)播，比較耐旱，生產(chǎn)成本低得多。甜高粱是新的能源作物，其生物量高，每公頃可產(chǎn)酒精6 106 L，而號稱太陽能最有效轉(zhuǎn)化器的甘蔗只有4 680 L。用甜高粱稈生產(chǎn)酒精作燃料，可大大減少大氣污染，經(jīng)濟(jì)效益和社會效益顯而易見，甜高粱的纖維結(jié)構(gòu)非常適于生產(chǎn)高質(zhì)量紙張，無污染又節(jié)水，是造紙工業(yè)的新原料。鑒于甜高粱的諸多特點(diǎn)，我們開展了甜高粱資源的收集與利用評價(jià)，初步篩選出糖錘度在21%以上的材料49份，這些資源可作為甜高粱育種與開發(fā)利用的基礎(chǔ)材料。

1材料和方法

1．1供試材料

供試材料來自中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院品種資源研究所，共196份。試驗(yàn)按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，2行區(qū)， 3次重復(fù)。

1．2糖分測定方法

由于甜高粱莖稈中以中部節(jié)間含糖量最多[4]，于試材成熟期每小區(qū)取樣5株，用手持糖量計(jì)測定各株莖汁糖錘度，取其平均值作為該小區(qū)的觀察值。

2結(jié)果與分析

2．1供試材料糖錘度測定結(jié)果

在參試的196份材料中，糖錘度≥21%的材料49份，占25%，其中有4份材料糖錘度達(dá)到23%以上，糖錘度在16%~20%之間的材料113份，占58%，糖錘度≤15%的材料34份，占17%，供試材料糖錘度平均含量18.25%，甜選190糖錘度最高，為24%，甜選195糖錘度最低，為9%，參試材料的糖錘度差異很大，可供選擇的范圍很廣。

從表1糖錘度在21％以上的材料的主要農(nóng)藝性狀的調(diào)查統(tǒng)計(jì)結(jié)果看，參試材料糖錘度的高低與株高、莖粗、殼色、粒色沒有顯著的相關(guān)關(guān)系，其株高從250～370 cm，莖粗在1.13～1.98 cm之間，殼色、粒色也是多種多樣，只是糖錘度在23％以上的4份材料甜選5、甜選112、甜選188、甜選190的殼色、粒色均為紫、紅、深紅或深紫色等較深的顏色，但表1中所列的其他高糖錘度材料的殼色、粒色沒有呈現(xiàn)出這樣的現(xiàn)象，所以不能定義糖錘度的高低與殼色、粒色的關(guān)系。至于糖錘度與株高、莖粗之間的關(guān)系也沒有呈現(xiàn)出一定的規(guī)律，有待以后在這方面作進(jìn)一步的研究。

2.2參試材料的綜合評價(jià)

對參試材料的綜合觀察評價(jià)認(rèn)為該部分材料除具有較大的生物產(chǎn)量外，還具有以下特點(diǎn)：

（1）適應(yīng)性廣，有較強(qiáng)的抗旱性和耐瘠薄性。參試的196份材料生育期大部分在125～135 d之間，在種植區(qū)域內(nèi)都能夠正常成熟，雖然抽穗較晚，但后期籽粒干物質(zhì)積累很快，能夠在秋后不良?xì)夂驐l件到來之前成熟，保證莖葉產(chǎn)量和籽粒產(chǎn)量。此外，大部分材料具有抗旱和耐瘠性強(qiáng)的特點(diǎn)，因?yàn)樗母当容^發(fā)達(dá)，而且扎根深，吸水能力強(qiáng)，干旱時(shí)可以吸收土壤深層的水分；(2)籽粒產(chǎn)量高。中國傳統(tǒng)的甜高粱農(nóng)家品種籽粒較小，一般千粒質(zhì)量在11.3～29.0 g之間，平均19.1 g，穗子小而緊湊，籽粒顏色大都為紅、褐、黃等較深的顏色。而這部分材料千粒質(zhì)量范圍在13.9～28.9 g之間，平均22.6 g，籽粒顏色除了紅、褐、黃等較深的顏色外，還有白、淡黃、土黃等較淺的顏色。 這些性狀的改變是人工選擇和遺傳改良的結(jié)果，其目的是莖葉產(chǎn)量和糧食產(chǎn)量二者兼顧，在獲得較高的莖葉產(chǎn)量外，還收獲不低的糧食產(chǎn)量。就我們目前的甜高粱育種和生產(chǎn)情況看，傾向于提高莖葉產(chǎn)量，選擇穗小或培育無穗品種，這樣，可以有效防止莖稈倒伏，提高莖葉產(chǎn)量，產(chǎn)生更大的經(jīng)濟(jì)效益。

2.3高糖錘度材料的改良利用

甜高粱可作為煤炭、石油、天然氣之補(bǔ)充[5]，從甜高粱作為能源作物的角度來看，其品質(zhì)改良的重要指標(biāo)是：提高莖稈的榨汁率，增加莖稈的含糖量，尤其要增加葡萄糖等單糖的含糖量，即選育出糖漿型甜高粱品種，因?yàn)槠咸烟堑纫邹D(zhuǎn)化為酒精。從甜高粱作為制糖原料方面看，其品質(zhì)要求，除含糖量要高外，要盡量增加結(jié)晶糖的含量，即選育糖晶型品種，這是高糖錘度種質(zhì)篩選和遺傳改良的目標(biāo)。這些目標(biāo)任務(wù)的完成將為釀造業(yè)和能源工業(yè)的發(fā)展提供原料。

甜高粱的主要育種目標(biāo)是高產(chǎn)量和高含糖量，抗病蟲和抗逆性強(qiáng)，適應(yīng)性廣[6]，在甜高粱的利用方面，直接利用了地方品種和引進(jìn)種，對當(dāng)時(shí)的糖料、飼料和能源的發(fā)展起了較大的作用[7]。本試驗(yàn)對4份高糖錘度材料進(jìn)行產(chǎn)量、抗性及其他綜合農(nóng)藝性狀的觀察鑒定， 認(rèn)為可以根據(jù)育種目標(biāo)和生產(chǎn)需求進(jìn)行性狀改良，篩選和培育具有抗病蟲、抗倒伏、高產(chǎn)特性的優(yōu)異材料，也有直接應(yīng)用于生產(chǎn)的可能。

3討論

3.1品種選擇

決定甜高粱莖稈糖錘度高低的因素主要取決于品種的特性。甜高粱莖稈分髓質(zhì)與多汁[8]，莖稈汁液含糖量的多少與髓部質(zhì)地是密切相關(guān)的[9]。莖稈內(nèi)部有的實(shí)心多汁，有的空心少汁，即使是糖錘度一樣的品種，也會因?qū)嵭亩嘀?、空心少汁的原因出現(xiàn)生物學(xué)產(chǎn)量不同的結(jié)果，而導(dǎo)致加工效率的不一樣，因此，選擇好的品種既要考慮糖錘度的高低，也要顧及莖稈內(nèi)部的類型，這樣才會達(dá)到事半功倍的效果。

3.2配方施肥

甜高粱在栽培管理技術(shù)上與粒用高粱有許多相似的地方，但因其植株高大、莖稈多汁，生物量極高，因此需要更多的營養(yǎng)和水分。在施肥方面，較粒用高粱施肥量要大，在缺乏鈣質(zhì)的土壤中要施用石灰，以增加莖稈的強(qiáng)度，在微量元素的吸收方面，除需要氮、磷、鉀肥外，還需要鎂、硫、鈣、鐵、硼和鋅，研究表明，當(dāng)鋅取最高濃度時(shí)，會促進(jìn)含糖量的增加，而在鎂和鋅共同作用下，甜高粱表達(dá)出最大鮮質(zhì)量[10]。合理的施肥可以增加甜高粱的植株高度和分蘗數(shù)[11] ，從而大幅度提高籽粒和莖稈的產(chǎn)量。

參考文獻(xiàn)：

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[8] 盧慶善，孫毅.雜交高粱遺傳改良[M].北京：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)技術(shù)出版社，2005.

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[10] 于萍，段有厚，張志鵬，等.甜高粱的發(fā)展、利用及高產(chǎn)栽培管理技術(shù)[J].雜糧作物，2007，27（2）：112-113.

[11] 葛江麗，姜闖道，石磊，等.甜高粱研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué)，2006,34（22）：5815-5816.

收稿日期：2011-10-21；修訂日期：2011-12-30

作者簡介：宋旭東（1959-），男，山西文水人，研究員，主要從事高粱栽培與開發(fā)利用研究。