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高粱是一种优良的粮食作物，青贮品质好.高粱因其光合效率高、抗逆性强、生产成本低等特点被认为是我国最具潜力的能源作物之一[1].当前，根据用途不同可将栽培高粱划分为甜高粱、籽粒高粱、帚高粱和饲用高粱4个类型[2].籽粒型高粱可以直接喂饲牲口或混在饲料中作为配料[3]，正逐渐受到饲料加工企业的重视[4].由于不同高粱类型互有优势，在选育栽培时，各个高粱类型种质资源都应给予充分的重视和利用[5].因此，研究不同高粱品种的营养品质对各类型高粱材料充分的挖掘利用、优势品种的选育以及能源危机的缓解具有重要意义.
目前，中国高粱资源丰富，有关甜高粱品种比较、茎秆品质以及施肥对高粱茎叶养分影响研究已多有报道[6-10].对粒用高粱和甜高粱之间主要农艺性状、籽粒品质上存在的异同点研究也有报道[5, 11-13]，可有关不同粒用杂交高粱秸秆和籽粒粗蛋白质、粗纤维素、可溶性总糖、还原糖、淀粉等营养成分比较研究未见报道.因此，本研究以4个从辽宁引进的粒用杂交高粱品种为试验材料，对其主要农艺性状、产量性状、秸秆和籽粒营养成分进行了观察和检测，分析不同品种的特点和优势，为新疆地区粒用高粱种质资源的合理利用及育种工作提供参考.
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试验于2016年4月-10月在新疆农业科学院奇台县奇台麦类试验站进行.该区海拔793 m，地处N 44°13′，E 89°12′.年平均降水量为176.3 mm，年平均气温为4.7 ℃，全年无霜期155 d.土壤有效磷21.11 mg/kg，速效氮77.93 mg/kg，速效钾102.78 mg/kg，总盐0.82 g/kg，pH值为7.71.
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试验材料为从辽宁省农业科学院作物研究所引进的辽杂37号、辽杂36号、辽杂19号和辽粘3号等4个杂交高粱品种.
氢氧化钠、硼酸、盐酸、甲基红、溴甲酚绿、双氧水、硫酸、蒽酮、葡萄糖、活性炭、无水乙醇等试剂均为国产分析纯.
F600凯氏定氮仪，SH520石墨消解仪，上海海能公司；KSW-5-12A马弗炉温度控制器，上海森信实验设备有限公司；YP 1410047万分之一天平，深圳市泰立仪器仪表有限公司；DHG-9240电热恒温鼓风干燥箱，DK-SD电热恒温水槽，上海一恒科技有限公司；UV-1800型可见分光光度计，上海光谱仪器有限公司；FW100高速万能粉碎机，天津泰斯特.
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试验为随机区组排列，5行区，行长10 m，行距60 cm，株距20 cm，小区面积30 m2，3次重复.各试验小区栽培管理措施一致，采取膜下滴灌. 2016年4月29日人工播种，5月2日浇出苗水，全生育期浇水5次，施种肥227 kg/hm2(磷酸二铵)，接合头水和三水滴尿素303 kg/hm2，人工除草3次.
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出苗期、抽穗期、开花、成熟期、全生育期、株高、茎粗、节数、穗长、千粒质量等参照陆平的《高粱种质资源描述规范和数据标准》[14].
产量测定：田间收获时测面积3 m2的籽粒产量，重复3次，取平均数，计算每667 m2的籽粒产量和穗粒质量等；每个小区连续取10株室内考种千粒质量等项目.
含糖锤度：收获时每个品种随机取5株，用蒸馏水将锤度计调零，每株分别测上、中、下3个茎节汁液，用ATAGO数显锤度计测定锤度并取平均值.
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试验材料取成熟期的秸秆和穗，取样时每个小区随机取5株分别将茎和穗置于纸袋中，在烘箱中80 ℃下烘至恒质量.将其穗称质量后分别脱粒，并利用粉碎机将每穗的全部子粒磨成粉，保存在自封袋中.秸秆整体粉碎混匀，留待测定营养成分.
粗蛋白质量分数测定用凯氏定氮法[15]；粗纤维质量分数测定用H2SO4和NaOH溶液煮沸消化法[16]；总糖和还原糖测定采用直接滴定法[17]；淀粉质量分数的测定采用蒽酮比色法[18].
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试验数据采用DPS软件的一般线性模型进行方差分析，显著性检验用LSD多重比较.
1.1. 试验地
1.2. 试验材料与仪器
1.3. 试验设计
1.4. 测定指标与方法
1.4.1. 性状调查
1.4.2. 品质测定
1.5. 数据处理
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从表 1可以看出引进的4个高粱品种在奇台县都能成熟，并完成生育期.生育期均为139 d，属晚熟品种. 4个高粱杂交种的出苗时间一致，从播种到出苗为12 d.
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对4个杂交高粱品种的株高、茎粗、节数、穗长、穗粒质量、千粒质量和籽粒产量进行了相关性方差分析(表 2)，由表 2可知，从秸秆含糖锤度看，各品种之间有差异.辽杂19号的锤度最高，辽杂37号次之，辽粘3号最低.辽杂19号与辽杂36号、辽粘3号的差异有统计学意义.从株高来看，辽杂19号和辽粘3号的株高均有150 cm以上，辽杂19号与辽杂36号、辽杂37号的差异有统计学意义.从茎粗和穗长来看，各品种之间差异无统计学意义.从节数来看，辽杂19号的节数最多，辽杂19号与其他其品种的差异有统计学意义.从穗粒质量来看，不同品种之间有差异，大小顺序依次为辽杂36号，辽粘3号，辽杂37号，辽杂19号.从千粒质量来看，辽杂19号的最高，辽杂19号与其他品种的差异有统计学意义.从籽粒产量来看，辽杂37号的籽粒产量最高，辽杂37号与辽杂19号、辽粘3号的差异有统计学意义.籽粒产量大小依次为辽杂37号，辽杂36号，辽杂19号，辽粘3号.
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对4个杂交高粱籽粒产量相关的7个农艺性状进行相关分析(表 3).从结果可知，籽粒产量与含糖锤度、千粒质量呈正相关，但差异无统计学意义.籽粒产量与株高、茎粗、节数、穗长、穗粒质量相关性很小.千粒质量与锤度、株高、节数呈正相关，但差异无统计学意义；与茎粗、穗长相关性很小.穗粒质量与锤度呈负相关，差异有统计学意义；与茎粗、穗长呈正相关，但差异无统计学意义；与株高、节数相关性很小.穗长与锤度呈负相关，差异有统计学意义；与株高、茎粗呈正相关，但差异无统计学意义；与节数相关性很小.节数与锤度、株高正相关，但差异无统计学意义；与茎粗相关性很小.茎粗与锤度相关性很小，与株高呈正相关，但差异无统计学意义.株高与锤度呈正相关，但差异无统计学意义.以上相关表明在选育籽粒产量高的杂交高粱品种时，宜选择节数多、株高大、锤度高、千粒质量大的品种.
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由杂交高粱成熟期秸秆上部、中部、下部等不同茎节锤度测量结果看出(表 4)，从顶部至基部的茎节锤度的变化规律在品种之间有差异.辽杂37号、辽杂36号的秸秆不同茎节汁液锤度呈降低的变化趋势，而辽杂19号、辽粘3号的锤度呈升高的变化趋势.不同品种秸秆上、中、下节的含糖锤度也有差异.辽杂37号上部和中部茎节的含糖锤度高于其他3个品种.
不同品种秸秆的平均含糖锤度也有差异.辽杂37号与辽杂19号的差异无统计学意义，辽杂37号与辽粘3号、辽杂36号差异有统计学意义.平均锤度大小顺序依次为辽杂19号，辽杂37号，辽杂36号，辽粘3号.
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不同杂交高粱秸秆的总糖、还原糖、粗蛋白质和粗纤维素质量分数见表 5.从表中可以看出，不同杂交高粱秸秆的营养成分有差异.辽杂37号的秸秆总糖质量分数最高，辽杂36号总糖质量分数最低，辽杂37号与辽杂36号、辽杂19号、辽粘3号的差异有统计学意义.辽粘3号的秸秆还原糖质量分数最高，辽粘3号与辽杂37号、辽杂36号、辽杂19号的差异有统计学意义. 4个杂交高粱秸秆的粗蛋白质质量分数为3.09%~3.17%，各品种之间差异无统计学意义.辽杂36号粗纤维素质量分数最高，为24.84%，并且粗纤维素质量分数在不同品种之间差异有统计学意义.
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不同杂交高粱籽粒的粗蛋白质、粗灰分及淀粉质量分数见表 6.从表中可以看出，不同杂交高粱籽粒的粗蛋白质和淀粉质量分数有差异.辽杂36号粗蛋白质质量分数最高，辽粘3号粗蛋白质质量分数最低，辽杂36号与辽杂37号、辽杂19号、辽粘3号的差异有统计学意义.各品种籽粒的粗灰分质量分数差异无统计学意义.籽粒的淀粉质量分数比较高，其中辽粘3号和辽杂36号籽粒的淀粉质量分数最高，分别为77.77%，76.80%，它们之间差异无统计学意义.
2.1. 生育期分析
2.2. 农艺性状分析
2.3. 籽粒产量、千粒质量等与各性状间的相关性分析
2.4. 秸秆含糖锤度分析
2.5. 秸秆营养成分分析
2.6. 籽粒营养成分分析
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生育期是判断作物为早熟品种还是晚熟品种的重要指标之一，本研究中引进的4个杂交高粱在新疆奇台县均能成熟.邹剑秋等[19]的研究结果表明辽粘3号在我国西南地区的平均生育期为116 d左右，在东北和华北地区为125 d左右.辽杂19号在辽宁沈阳的生育期为120 d[20]，属中晚熟品种，而在本研究中，参试的4个品种在新疆地区的生育期均比内地晚熟，生育期偏长.王颖等[21]认为辽杂系列的主要缺点是高纬度生育期偏长，这结论跟本次试验结果一致.从株高来看，辽杂37号和辽杂36号的株高分别为135.16 cm，139.28 cm，与辽杂19号和辽粘3号同属于矮秆品种.方差分析结果显示辽杂37号的籽粒产量最高，极显著高于辽杂19号和辽粘3号.
本研究中杂交高粱成熟期秸秆上部、中部、下部等不同茎节锤度测量结果表明，从基部至顶部的茎节锤度的变化规律和不同茎节的含糖锤度在品种之间有差异，这跟周宇飞等[22]的研究结论一致.因为，高粱不同节段锤度在不同地区、不同品种上的表现是不同的.
营养价值的高低是评价饲草优良的重要指标，主要取决于所含营养成分的种类和数量[23].粗蛋白是饲草品质的重要组成部分，是反映饲草营养价值高低的重要指标[24]，饲草营养价值与粗蛋白质量分数呈正相关，是家畜蛋白质需求的主要来源.粗灰分代表家畜对饲草矿物质的需求.粗纤维是热能的主要原料，具有芳香气味，对饲草适口性具有重要的影响[25].可溶性糖质量分数是反刍家畜饲草营养价值的重要指标，与饲草的适口性、消化率以及青贮饲草的品质有关[26].本试验秸秆品质检测结果表明，不同品种秸秆的总糖、还原糖和粗纤维素质量分数有差异，而粗蛋白质质量分数差异无统计学意义.总糖质量分数范围在1.61%~6.92%，其中辽杂37号秸秆的总糖质量分数最高，辽杂36号秸秆总糖质量分数最低.粗纤维素质量分数在17.50%~24.84%，其中辽杂19号秸秆粗纤维素质量分数最低，辽杂36号秸秆粗纤维素质量分数最高.粗纤维素质量分数在不同品种之间差异有统计学意义，这与何振富等[27]的试验结果一致.
淀粉是高粱籽粒的主要成分，淀粉质量分数的高低和直链淀粉与支链淀粉的比值决定了高粱籽粒的产量和品质.本研究参试的4个杂交高粱的淀粉质量分数有差异，其中辽粘3号籽粒的淀粉质量分数最高，辽粘3号与辽杂36号差异无统计学意义.杂交高粱籽粒的粗蛋白质质量分数在7.48%~14.30%之间，其中辽杂36号籽粒的粗蛋白质质量分数最高，辽粘3号最低.辽粘3号种子在新疆地区的粗蛋白质和淀粉质量分数比邹剑秋等[19]的试验结果偏低，可能是由于栽培环境和后期管理差异所致.
本研究引进的辽杂37号不仅籽粒产量比其他品种高，株高最矮属于矮秆品种，并且秸秆具有较高的糖分、粗蛋白质和较低的粗纤维素质量分数、籽粒具有较高的粗蛋白质和淀粉质量分数，综合性状好，可以作为粒用杂交高粱种植的首选品种，在新疆奇台县具有推广种植价值.
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