研究报告
Research Report
不同酿造专用高粱品种农艺性状差异比较 
,
周佳瑶1,2 ,
张洁1,2 
2诸暨市翠溪生物技术研究院, 诸暨, 311800
作者 通讯作者
《分子植物育种》网络版, 2022 年, 第 20 卷, 第 3 篇
收稿日期: 2022年10月30日 接受日期: 2022年11月20日 发表日期: 2022年11月28日
黎建辉, 周佳瑶, 张洁, 2022, 不同酿造专用高粱品种农艺性状差异比较, 分子植物育种(网络版), 20(3): 1-10 (doi: 10.5376/mpb.cn.2022.20.0003)
(Li J.H., Zhou J.Y., and Zhang J., 2022, Comparison of agronomic characters among different brewing sorghum varieties, Fengzi Zhiwu Yuzhong (Molecular Plant Breeding (online)), 20(3): 1-10 (doi: 10.5376/mpb.cn.2022.20.0003))
为探究不同酿造用高粱品种在海南和浙江地区栽培的农艺性状差异，本研究以山西10个酿造专用高粱品种为供试材，通过测量统计不同高粱品种在两地引种栽培的农艺性状表现。结果表明，10个酿造专用高粱品种在浙江地区栽培表现总体优于海南地区；生育期和株高在两地栽培差异不显著；单穗粒重在海南地区栽培(38.75~100.71 g)整体明显小于在浙江地区栽培(72.06~163.10 g)，其中晋0742、汾酒梁1号、晋糯4号和晋杂210在浙江地区栽培单穗粒重是海南地区栽培的2倍以上；主穗长度同样在海南地区栽培(24.6~36.2 cm)整体明显小于在浙江地区栽培(33.04 ~43.56 cm)，千粒重在两地栽培则存在差异性表现。综合得出晋糯202、晋中0592、晋杂22、和晋糯3号适合在海南地区栽培；晋糯3号，晋糯202，晋0742，汾酒粱1号和晋糯4号，适合在浙江地区栽培。
Comparison of Agronomic Characters Among Different Brewing Sorghum Varieties
Li Jianhui 1,2, Zhou Jiayao 1,2, Zhang Jie 1,2*
1 Institute of Life Sciences, Jiyang College, Zhejiang Agricultural and Forestry University, Zhuji, 311800
2 Jiugu MolBreed SciTech Ltd., Zhuji, 311800
* Corresponding author, jessi.j.zhang@foxmail.com
Abstract In order to explore the difference of agronomic characters among different brewing sorghum cultivars in Hainan and Zhejiang, 10 brewing sorghum cultivars in Shanxi were used as test materials in this study, and the agronomic characters of different sorghum cultivars introduced and cultivated in two places were measured and calculated. The results showed that the cultivation performance of 10 brewing sorghum varieties in Zhejiang was better than that in Hainan. The difference of Period of Duration and Plant Height in the two places was not significant. Grain Weight Per Panicle in Hainan (38.75-100.71 g) was significantly lower than that in Zhejiang (72.06~163.10 g). Among them, Grain Weight Per Panicle of Jin 0742, Fenjiuliang 1, Jinnuo 4 and Jinza 210 were cultivated in Zhejiang was more than 2 times of that in Hainan. The Spike Length of different sorghum cultivars cultivated in Hainan (24.6~36.2 cm) was significantly smaller than that in Zhejiang (33.04~43.56 cm), while the 1000-grain Weight in the two regions showed a difference. It is concluded that Jinnuo 202, Jinzhong 0592, Jinza 22 and Jinnuo 3 are suitable for cultivation in Hainan area. Jinnuo 3, Jinnuo 202, Jin 0742, Fenjiuliang 1 and Jinnuo 4 are suitable for cultivation in Zhejiang area.
Keywords Brewing sorghum; Agronomic characters; Introduction; Yield; Grain Weight Per Spike
高粱(Sorghum bicolor (L.) Moench)作为全球第五大谷类作物，也是世界上最古老的禾谷类作物之一，总共有25个高粱原始种，其中17个原产于澳大利亚(Dillon et al., 2004)。高粱分布很广，在全世界热带、亚热带和温带地区均有种植。正因为高粱有着优良的抗旱、耐涝、耐瘠薄、耐盐碱、适应性广等特性，曾经一度作为主食在全国范围内广泛种植(卢庆善等, 2009, 杂粮作物, 29(2): 78-80; 张丽敏等, 2012)。时至今日，高粱也是中国北方重要的粮食作物，在旱作农业生产中有着举足轻重的地位(白文斌等, 2013)。
自改革开放以来，高粱的用途已经从单纯的粮食作物转变为酿酒、饲用和能源原料。随着国家各项政策出台，如1988年，国务院放开名烟名酒价格；1991年，高粱被列入“国家重点科技项目(攻关)计划”，重点开展了酿造专用高粱选育；2001年，国家高粱区域试验启动，进一步推动酿造高粱逐步替代食用高粱成为中国高粱育种和生产的主体，种植面积占到全国高粱生产的85%左右(吕富堂等, 2002, 张福耀等, 2019, 农学学报, 9(3): 21-25)。
20世纪80年代，酿造专用高粱品种选育被正式提出，标志着中国酿造专用高粱品种选育进入了实质性发展阶段。中国第一批酿造高粱专用品种‘青壳洋’、‘晋中405’、‘鲁杂4号’等也随之被选育出来。2009年，全国高粱品种鉴定委员会对酿造高粱品质指标进行了重新修订，把籽粒淀粉含量提高到≥70%，蛋白质含量7%~11%，单宁含量(1.0±0.5)%，这一指标一直沿用到今(张福耀等, 2019, 农学学报, 9(3): 21-25)。
进入新世纪，五粮液、汾酒、茅台等一些名酒企业也纷纷根据白酒风味、加工工艺要求等选定了一批高粱品种作为企业酿造专用高粱品种，五粮液专用高粱品种‘金糯梁1号’；茅台专用高粱品种‘红缨子’、‘黔高8 号’(黄文平和陈琦彭, 2010, 农技服务, 27(4): 427-444; 彭秋等, 2015)；汾酒专用高粱品种‘晋杂22’、‘晋杂23’(汾酒1号和2号) (程庆军等, 2010, 作物杂志, (5): 97-98; 高鹏等, 2010, 作物杂志, 30(4): 271-272)；老窖专用品种‘泸糯8 号’和‘国窖红’等(尹大宽等, 2010, 四川农业科技, (1): 26)。
浙江省诸暨市同山镇产素有“江南小茅台”之称的清香型白酒同山烧，以诸暨特有的高脚拐糯高粱(白藤拐)为原料酿造而成，根据《吕氏春秋•顺民篇》记载，同山烧在2500年前的古越国就已盛行。因此，诸暨种植高粱已有悠久的历史，然而，高粱品种过于单一，限制了同山烧品质的提升，同样也限制了诸暨同山烧产业的发展。而海南南繁育种基地作为我国规模最大、影响最广的农业科技试验区，培育或者加代了我国80%的已经推广的农作物新品种，被誉为“中国种业科技硅谷”(安红卫等, 2018, 中国种业, (9): 36-38)。因此本研究通过比较引自山西的10个酿造高粱品种在浙江和海南两地栽培的农艺性状差异，为浙江和海南地区推广、培育优良酿造高粱品种提供科学依据。
1结果与分析
1.1不同酿造高粱品种在海南地区栽培农艺性状差异
引自山西的10个酿造高粱品种在海南地区栽培，不同品种间的农艺性状总体存在较大的差异(表1)。生育日数为102~111 d，其中生育日数最短的高粱品种是晋杂102，为102 d，生育日数最长的为晋糯3号，为111 d。株高为102.58~162.78 cm，其中晋杂22株高值最大，为162.78 cm，526626最低为102.58 cm，总体表现为晋杂22>晋杂102>晋糯3号>晋糯202>晋糯4号>晋杂210>晋0742>汾酒粱1号>晋中0592>526626。
.png) 表 1 不同酿造高粱品种在海南地区栽培农艺性状差异 Table 1 Agronomic traits of different brewing sorghum cultivars in Hainan area |
茎粗为10.76~15.64 mm，其中晋糯202茎粗值最大，为15.64 mm，晋0742最小，为10.76 mm，总体表现为晋糯202>晋杂22>晋中0592>晋糯3号>晋杂102>汾酒粱1号>晋糯4号>晋杂210>526626>晋0742。主穗长度为24.6~36.2 cm，其中晋中0592主穗长度值最大，为36.2 cm，526626最小为24.6 cm，总体表现为晋中0592>晋糯202>晋糯3号>晋杂22>晋杂210>汾酒粱1号>晋杂102>晋糯4号>晋0742>526626。
与产量相关的关键农艺性状单穗粒重为38.75~100.71 g，其中单穗粒重值最大的为晋糯202 (100.71 g)，最小的为晋0742 (38.75 g)，总体表现为晋糯202>晋中0592>晋杂22>晋糯3号>晋杂102>晋糯4号>汾酒粱1号>晋杂210>526626>晋0742。千粒重为22.9~33.3 g，其中千粒重值最大为晋糯3号(33.3 g)，最小的为晋0742 (22.9 g)，总体表现为晋糯3号>晋杂22>晋杂102>晋杂210>526626晋糯4号>晋中0592>晋糯202>汾酒粱1号>晋0742。综上所述，晋糯202、晋中0592、晋杂22和晋糯3号适合在海南地区栽培。
1.2不同酿造高粱品种在浙江地区栽培农艺性状差异
10个酿造高粱品种在浙江地区栽培，他们的农艺性状同样存在较大差异(表2)。生育日数为97~109 d，其中生育日数最短的高粱品种是晋杂22 (97 d)，最长的为晋糯202 (109 d)。株高为105.00~166.10 cm，其中株高值最高的为晋杂22 (166.10 cm)，最低的为526626 (105.00 cm)，总体表现为晋杂22。主穗长度为33.88~44.13 cm，其中主穗长度值最大的晋糯202 (44.13 cm)，最小的为晋糯4号(33.88 cm)，总体表现为晋糯202>晋糯3号>晋杂210>晋0742>晋杂22>汾酒粱1号>晋杂102>晋中0592>526626>晋糯4号。
.png) 表 2 不同酿造高粱品种在浙江地区栽培农艺性状差异 Table 2 Agronomic traits of different brewing sorghum varieties in Zhejiang |
主穗柄长度为33.04~43.56 cm，其中主穗柄长度值最大的是汾酒粱1号(43.56 cm)，最小的为晋杂210 (33.04 cm)，总体表现为汾酒粱1号>晋0742>晋中0592>晋杂22>晋糯4号>晋糯202>晋杂102>526626>晋糯3号>晋杂210。主穗柄直径为1.28~1.70 cm，其中主穗柄直径值最大的是晋0742 (1.70 cm)，最小的是526626 (1.28 cm)，总体表现为晋0742>晋糯202>晋糯3号=晋杂22>晋糯4号>晋杂102>汾酒粱1号>晋杂210>晋中0592>526626。
单穗粒重为72.06~163.10 g，其中单穗粒重值最大的是晋糯3号(163.10 g)，最小的是晋中0592 (72.06 g)，总体表现为晋糯3号>晋糯202>晋0742>汾酒粱1号>晋糯4号>晋杂210>晋杂22>晋杂102>526626>晋中0592。千粒重为21.13~33.23 g，其中千粒重值最大的为晋糯3号(33.23 g)，最小的为晋中0592 (21.13 g)，总体表现为晋糯3号>晋杂102>晋0742>晋糯4号>汾酒粱1号>晋杂22>526626>晋杂210>晋糯202>晋中0592。综上所述晋糯3号、晋糯202、晋0742、汾酒粱1号和晋糯4号适合在浙江地区栽培。
1.3不同酿造高粱品种在浙江和海南地区栽培的主要农艺性状差异
本研究通过比较不同酿造高粱品种在浙江和海南栽培的主要农艺性状差异，进一步比较不同酿造高粱品种农艺性状差异。结果发现，虽然10个酿造高粱品种在浙江和海南两地栽培株高存在差异，但差异不显著(图1 A)；而主穗长度除了晋中0592在两地栽培差异不显著以外，其余9个品种在海南栽培均极显著低于在浙江栽培(图1 B)。
.png) 图 1 不同酿造高粱品种在浙江和海南地区栽培的主要农艺性状差异 注: A: 株高; B: 朱穗长度; C: 单穗粒重; D: 千粒重 Figure 1 Difference of main agronomic characters between different brewing sorghum varieties cultivated in Zhejiang and Hainan Note: A: Plant height, B: Spike length, C: Grain weight per panicle, D: 1000-grain weight |
最让我们感兴趣的是农艺性状单穗粒重，除了晋中0592在海南栽培高于在浙江栽培，其余9个品种在海南栽培均低于在浙江栽培，其中汾酒梁1号、晋糯4号、晋杂210、晋0742和晋糯3号在两地栽培差异均达到极显著水平，晋糯202在两地栽培差异达到显著水平，其余3个品种在两地栽培差异未达到显著水平(图1 C)。此外，高粱品种晋0742在两地栽培差异最大，在浙江地区(144.39 g)栽培单穗粒重是在海南地区(38.75 g)栽培的3.73倍；其次是汾酒梁1号，在浙江地区(143.04 g)栽培单穗粒重是在海南地区(59.78 g)栽培的2.4倍；在浙江地区栽培单穗粒重比在海南地区栽培高2倍以上的高粱品种还有晋糯4号和晋杂210。
10个酿造高粱品种千粒重在两地栽培同样存在不同的表现，其中晋杂102和晋糯3号差异不显著，其余8个品种差异均达到显著或者极显著水平，在这8个品种中，晋杂22、晋杂210、526626、晋糯202和晋中0592在海南地区栽培千粒重极显著高于浙江，而汾酒梁1号、晋糯4号和晋0742在海南地区栽培千粒重则显著或者极显著低于浙江(图1 D)。此外，以海南地区栽培为参考，高粱品种晋0742在浙江地区(29.77 g)栽培千粒重较在海南地区(22.90 g)栽培增加了30.0%，增幅最大，其次是汾酒梁1号，在浙江地区(28.57 g)栽培千粒重较在海南地区(24.53 g)栽培增加了16.4%；而降低幅度最大的为晋中0592，浙江地区(21.13 g)栽培千粒重较在海南地区(26.83 g)栽培降低了21.3%，依次是晋杂22降低了19.2%，晋杂210降低了17.2%。
2讨论
高粱的生育期受到光照、温度、水分、土壤状况以及自身遗传性状等因素的影响(李勇进, 2013)，在不同地区栽培其生育期存在一定的差异。本研究10个酿造专用高粱品种在海南地区栽培生育期为102~111 d，在浙江地区栽培为97~109 d。
前人的研究发现单穗粒重、千粒重、株高和主穗长度作为影响高粱产量的重要决定因素，对产量的贡献度大小依次为单穗粒重>千粒重>株高>主穗长度(包红霞和张春华, 1997, 北方农业学报, (2): 11-12)。这些性状不同品种间以及在不同地区栽培均存在较大差异。
单穗粒重作为影响高粱产量最主要的影响因素，在本研究中10个酿造专用高粱品种海南地区栽培(38.75~100.71 g)他们的单穗粒重整体明显小于在浙江地区栽培(72.06~163.10 g)，除了晋中0592在海南地区高于浙江地区(差异不显著)，其余均低于浙江地区，其中晋0742、汾酒梁1号、晋糯4号和晋杂210在浙江地区栽培单穗粒重是海南地区栽培的2倍以上。综上所述，这些农艺性状表明浙江地区较海南地区更适合高粱栽培。
本研究得出有4个酿造专用高粱品种适合在海南地区栽培，分别是晋糯202 (单穗粒重100.71 g)、晋中0592 (单穗粒重88.50 g)、晋杂22 (单穗粒重88.33 g)、和晋糯3号(单穗粒重86.07 g)，单穗粒重均达到85 g以上；适合在浙江地区栽培的有5个，分别是晋糯3号(单穗粒重163.10 g)，晋糯202 (单穗粒重146.09 g)，晋0742 (单穗粒重144.39 g)，汾酒粱1号(单穗粒重143.04 g)和晋糯4号(单穗粒重133.30 g)，单穗粒重均达到130 g以上。
3材料与方法
3.1试验地概况
海南地区试验地为海南海德热带农业资源研究所(有限公司)位于三亚市崖州区的实验基地，为热带海洋性季风气候区，该地区年平均气温25.4 ℃，七月平均最高气温28.3 ℃，一月平均最低20.7℃气温，全年日照时间约2 563小时。浙江地区试验地为浙江农林大学暨阳学院生命科学研究所位于诸暨市的实验基地，为亚热带季风气候，该地区气温年平均为16.3 ℃，常年平均降水量约1 373.6 mm，降水日年均约158.3 d，相对湿度约82%，日照年均约1 887.6 h，年日照百分率为45%。
3.2供试材料
本试验供试材料总共有10个高粱(Sorghum bicolor (L.) Moench)品种，均为酿造高粱品种，由山西省农科院提供，分别是晋糯3号、晋杂102、晋0742、晋糯4号、汾酒粱1号、晋杂22、526626、晋杂210、晋糯202和晋中0592。
3.3实验设计
在浙江和海南地区的田间试验采用完全随机区组设计，每个品种3个重复，两地各划分30个小区，小区长4 m，宽2 m，面积8 m2，行距0.4 m，株距0.2 m，每个小区种植76株，种植密度95 005株/hm2，田间管理按照大田管理进行。海南地区高粱播种时间为2018年12月20日，浙江地区高粱播种时间为2019年5月20日。
3.4数据统计
每个小区分别随机选取5株高粱，根据山西省地方标准《DB 14/ T 1609—2018高粱种质资源田间性状描述规范》，分别于2019年4月10日和2019年9月6日测量高粱的株高、茎粗、主穗长度、单穗粒重、千粒重等农艺性状指标。
3.5数据分析
采用Microsoft Excel 2010进行数据处理及作图和制表，利用SPSS 17.0软件进行差异显著性分析。
作者贡献
黎建辉是本研究的执行人，负责数据分析和初稿写作；张洁是本研究的负责人，负责文章修改和校对；周佳瑶参与数据整理。全体作者都阅读并同意最终的文本。
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