甜高粱糖生產力及其與主要生物學性狀的相關研究.pdf

1、甜高粱[Sorghum bicolor(L.)Moench]為短日照C4植物,生長能力特別強,有“高能作物”之稱,發(fā)展種植甜高粱對推進我國現(xiàn)階段以“非糧”原料為主的生物質能源工程,保障能源、糧食和環(huán)境安全具有重要意義。中國甜高粱資源豐富,但對甜高粱的研究起步較晚,有關其栽培生理研究亦相對薄弱。本研究探討了不同糖生產潛力類型甜高粱品種主要生物學性狀的差異,為甜高粱高產高效育種及栽培提供理論依據(jù)。于2006～2007年度用30個來自國內外不

2、同地區(qū)、遺傳背景差異大的品種為供試材料,在高肥力大田條件下,采用15000株·ha-1密度以充分發(fā)揮品種個體生產潛力,比較研究了不同糖產量類型甜高粱品種植株主要農藝性狀、物質生產和氮磷吸收利用特性的差異及與糖產量的關系,主要研究結果如下： 1、供試30個甜高粱品種可溶性糖含量和單株糖產量潛力變異較大。含糖量平均值為35.59％,變異系數(shù)達32.82％；糖產量平均值為219.54g·株-1,變異系數(shù)達81.65％,高產品種僅占供試

3、品種的26.7％。說明高產育種具有很大改良空間,其中Rio、M81E、Honey、Smith、Roma、Ramada和Cowley在含糖量、糖產量及植株抗倒伏、抗病蟲害等方面均較其它品種表現(xiàn)良好。 2、供試品種植株主要農藝學性狀存在明顯差異。隨品種糖產量增加,植株主莖稈高大粗壯,節(jié)數(shù)、分蘗數(shù)明顯增加,生育后期綠葉數(shù)多、葉片厚、葉片持綠性強,熟期較晚,穗長、穗柄長無明顯差異。因此,提高植株主莖稈高度,增加莖粗,增強植株葉源供應能力

4、,并結合地域性盡可能選育較長生育期的品種,適當降低穗柄長,增強植株抗倒伏能力,可獲得高生物產量。 3、供試品種在物質積累分配上存在顯著差異。隨品種糖產量增加,抽穗期和成熟期植株莖稈、葉片、穗各器官的物質生產能力較高：莖稈干重占植株總干重比例明顯提高,穗干重所占比例降低,莖穗比值顯著提高,葉片占干重比例抽穗期較低而成熟期類型間差異較小。說明甜高粱高產品種葉源量大,物質生產能力強,相對擴大了莖稈庫容潛力和增加莖稈分配比例,降低籽粒庫

5、容比重,有效協(xié)調生育后期籽粒和莖稈兩個庫營養(yǎng)分配,獲得高糖產量。 4、供試品種在氮磷吸收利用特性存在豐富變異。成熟期植株含氮量和氮積累總量總變異系數(shù)分別為14.78％和50.27％；含磷量和磷積累總量總變異系數(shù)分別為17.88％和38.99％。隨品種糖產量增加,植株含氮磷水平明顯降低,而氮磷吸收總量均明顯增加。氮素干物質生產效率和糖產量生產效率品種間變異較大,分別為15.48％和47.24％；磷素干物質生產效率和糖產量生產效率分

6、別為19.90％和49.98％。隨品種糖產量增加植株氮磷素生產效率均明顯提高。 植株各器官氮磷吸收利用特性表現(xiàn)不同。與中產型和低產型相比,高產型品種成熟期莖稈和葉片含氮量降低,穗含氮量較高；各器官氮分配比例為莖稈>葉片>穗。植株含磷特性方面表現(xiàn)與含氮特性相似趨勢。相關分析和通徑分析表明,總氮磷吸收量、氮素糖產量生產效率和磷素干物質生產效率與糖產量均呈極顯著正相關,且對糖產量正直接作用較大,植株含氮磷水平則表現(xiàn)相反,對糖產量起負作

7、用。說明提高植株營養(yǎng)元素總吸收能力和生產效率,適當降低植株含氮磷水平,可作為選育高糖產量甜高粱品種重要參考指標。 5、在高低種植密度下,與同密度條件下單莖稈處理相比,保留植株分蘗一定程度上可顯著提高糖產量。分蘗植株的莖稈生物量一定程度上補償了主莖稈生物量的降低,可獲得較高群體生物量：去除和保留分蘗在高密度下對含糖量影響較小,盡管低密度下主莖稈含糖量明顯降低,但分蘗含糖量則與相應單莖稈的接近或略高,分蘗糖產量的增加補償了主莖稈糖產