Suitability of five forage sweet sorghum varieties for production in the dry plateau area of Longdong

doi:10.11686/cyxb2023355

Abstract

Abstract:

The aim of this study was to select productive and high-quality forage sweet sorghum （Sorghum bicolor） varieties suitable for cultivation in the Longdong dry Loess Plateau area. A field trial was conducted in 2021-2022 to compare five sweet sorghum varieties in terms of their agronomic traits， dry matter accumulation and partitioning， forage quality， and water- and nitrogen-use efficiencies. The results showed that the variety had significant （P<0.05） effects on the major agronomic traits， forage quality， and water- and nitrogen-use efficiencies of forage sweet sorghum. Among the tested varieties， ‘Lvjuren’ had the greatest plant height and stem thickness at harvest （average of 344.9 cm and 24.2 mm， respectively， over the 2 years）. ‘Hainiu’ had the largest leaf area index （2-year average， 3.6）， whereas ‘Lvjuren’ had the highest fresh and hay yields （2-year averages of 78.4 and 22.1 t·ha^-1， respectively）. ‘Daka’ had the highest crude protein content （2-year average， 7.6%）. ‘Sealion’ had the lowest contents of neutral detergent fiber and acid detergent fiber （2-year averages of 54.9% and 27.6%， respectively）， but the highest relative forage value and relative forage quality （2-year averages of 115.5 and 158.1， respectively）. The dry matter water-use efficiency and partial productivity of nitrogen fertilizer were both highest in ‘Lvjuren’ （2-year averages of 45.7 kg·ha^-1·mm^-1 and 122.7 kg·kg^-1， respectively）. This comprehensive evaluation of five sorghum varieties using the grey correlation analysis method showed that ‘Lvjuren’ is more suitable than other varieties for planting and popularizing in the Longdong dry Loess Plateau area.

Key words: dry plateau area of Longdong, forage sweet sorghum, production performance, forage quality, grey correlation analysis

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Figures/Tables 13

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品种 Variety	来源 Sources of varieties	发芽率 Germination percentage	发芽势 Germination energy
大卡Daka	郑州华丰草业科技有限公司Zhengzhou Huafeng Grass Technology Co.，Ltd	100.0a	100.0a
大力士Hercules	北京正道农业股份有限公司Beijing Zhengdao Agriculture Co.，Ltd	92.0b	86.0c
海牛Hainiu	郑州华丰草业科技有限公司Zhengzhou Huafeng Grass Technology Co.，Ltd	97.0a	88.0bc
海狮Sealion	北京克劳沃草业技术开发中心Beijing Crawford Grass Technology Development Center	98.0a	88.0bc
绿巨人Lvjuren	北京百斯特草业有限公司Beijing Best Grass Industry Co.，Ltd	96.0a	96.0ab

品种 Variety	来源 Sources of varieties	发芽率 Germination percentage	发芽势 Germination energy
大卡Daka	郑州华丰草业科技有限公司Zhengzhou Huafeng Grass Technology Co.，Ltd	100.0a	100.0a
大力士Hercules	北京正道农业股份有限公司Beijing Zhengdao Agriculture Co.，Ltd	92.0b	86.0c
海牛Hainiu	郑州华丰草业科技有限公司Zhengzhou Huafeng Grass Technology Co.，Ltd	97.0a	88.0bc
海狮Sealion	北京克劳沃草业技术开发中心Beijing Crawford Grass Technology Development Center	98.0a	88.0bc
绿巨人Lvjuren	北京百斯特草业有限公司Beijing Best Grass Industry Co.，Ltd	96.0a	96.0ab

年份Year	品种 Variety	鲜草产量 Fresh grass yield （t·hm^-2）	干草产量 Hay grass yield （t·hm^-2）	干鲜比 Dry/fresh （%）	茎叶比 Stem/leaf （%）	茎占比 Stem proportion （%）	叶占比 Leaf proportion （%）	穗占比 Ear proportion （%）
2021	大卡Daka	74.8±5.1ab	16.6±1.1b	0.22d	5.0±0.2c	82.8±0.7b	17.2±0.7a	-
	大力士Hercules	68.5±2.1ab	15.1±0.4b	0.22d	7.2±0.8b	87.2±1.1a	12.8±0.1b	-
	海牛Hainiu	73.4±2.8ab	16.7±0.6b	0.23c	5.8±0.3bc	85.1±0.6ab	14.9±0.6ab	-
	海狮Sealion	64.0±2.5b	23.6±0.9a	0.37a	10.2±0.3a	74.3±1.0c	6.5±0.7c	19.2±1.0
	绿巨人Lvjuren	79.2±4.1a	21.3±1.1a	0.27b	6.3±0.4bc	86.2±0.8a	13.8±0.8b	-
2022	大卡Daka	75.1±1.8ab	18.1±0.5a	0.24d	2.4±0.3b	70.1±2.4ab	29.9±2.4a	-
	大力士Hercules	80.6±0.8a	18.6±0.9a	0.23e	2.2±0.3b	67.8±3.3ab	32.2±3.3a	-
	海牛Hainiu	81.2±3.8a	20.7±0.9a	0.25c	2.7±0.1b	69.3±0.8ab	30.7±0.8a	-
	海狮Sealion	64.1±3.4b	19.6±2.0a	0.30a	5.0±0.2a	65.2±0.6b	13.2±0.5b	21.6±0.6
	绿巨人Lvjuren	77.7±6.5a	22.9±2.3a	0.29b	2.7±0.1b	73.2±0.6a	26.8±0.6a	-

年份Year	品种 Variety	鲜草产量 Fresh grass yield （t·hm^-2）	干草产量 Hay grass yield （t·hm^-2）	干鲜比 Dry/fresh （%）	茎叶比 Stem/leaf （%）	茎占比 Stem proportion （%）	叶占比 Leaf proportion （%）	穗占比 Ear proportion （%）
2021	大卡Daka	74.8±5.1ab	16.6±1.1b	0.22d	5.0±0.2c	82.8±0.7b	17.2±0.7a	-
	大力士Hercules	68.5±2.1ab	15.1±0.4b	0.22d	7.2±0.8b	87.2±1.1a	12.8±0.1b	-
	海牛Hainiu	73.4±2.8ab	16.7±0.6b	0.23c	5.8±0.3bc	85.1±0.6ab	14.9±0.6ab	-
	海狮Sealion	64.0±2.5b	23.6±0.9a	0.37a	10.2±0.3a	74.3±1.0c	6.5±0.7c	19.2±1.0
	绿巨人Lvjuren	79.2±4.1a	21.3±1.1a	0.27b	6.3±0.4bc	86.2±0.8a	13.8±0.8b	-
2022	大卡Daka	75.1±1.8ab	18.1±0.5a	0.24d	2.4±0.3b	70.1±2.4ab	29.9±2.4a	-
	大力士Hercules	80.6±0.8a	18.6±0.9a	0.23e	2.2±0.3b	67.8±3.3ab	32.2±3.3a	-
	海牛Hainiu	81.2±3.8a	20.7±0.9a	0.25c	2.7±0.1b	69.3±0.8ab	30.7±0.8a	-
	海狮Sealion	64.1±3.4b	19.6±2.0a	0.30a	5.0±0.2a	65.2±0.6b	13.2±0.5b	21.6±0.6
	绿巨人Lvjuren	77.7±6.5a	22.9±2.3a	0.29b	2.7±0.1b	73.2±0.6a	26.8±0.6a	-

年份 Year	品种 Varieties	降水量 Precipitation （mm）	土壤贮水量Soil water storage （0~200 cm， mm）			耗水量 ET （mm）	DMWUE （kg·hm^-2·mm^-1）
年份 Year	品种 Varieties	降水量 Precipitation （mm）	播前Pre-sowing	收获Harvest	差值Difference	耗水量 ET （mm）	DMWUE （kg·hm^-2·mm^-1）
2021	大卡Daka	363.3	465.6	525.0±2.6a	59.4	303.9±2.6b	54.5±3.3b
	大力士Hercules	363.3	465.6	509.4±14.8a	43.8	319.6±14.8b	47.5±1.4b
	海牛Hainiu	363.3	465.6	517.7±13.8a	52.1	311.2±13.8b	53.7±2.2b
	海狮Sealion	363.3	465.6	403.7±20.9b	-61.9	425.2±20.9a	56.0±3.6b
	绿巨人Lvjuren	363.3	465.6	522.3±5.7a	56.9	306.6±5.7b	69.4±3.6a
2022	大卡Daka	355.3	426.5	332.2±3.0a	-94.3	449.6±3.0a	36.9±2.5b
	大力士Hercules	355.3	426.5	343.2±8.2a	-83.3	438.6±8.2a	34.6±1.7b
	海牛Hainiu	355.3	426.5	338.7±11.6a	-104.9	460.2±11.6a	36.3±1.9b
	海狮Sealion	355.3	426.5	327.7±7.8a	-98.8	454.1±7.8a	52.0±1.4a
	绿巨人Lvjuren	355.3	426.5	342.5±22.5a	-84.0	439.3±22.5a	48.6±2.4a