不同施肥方式对茅粱糯1号农艺性状和酿酒品质的影响

摘要 通过对未施肥、施农家肥、施农家肥+大豆高粱间作和施化肥处理茅粱糯1号的农艺性状和酿酒品质进行相关性研究。结果表明，间作处理的产量、单穗质量、千粒重等农艺性状优于单施农家肥。单施化肥处理高粱种子中的单宁含量高达2.26%，施用农家肥（1.66%）和间作（1.63%）处理使得单宁含量处于适宜酿酒的范围。与施化肥相比，农家肥和间作处理能够显著降低种子中的淀粉含量。单宁含量、淀粉含量和支链淀粉含量三者呈显著正相关。由此可知，通过农家肥、间作和化学肥料配合使用能够维持茅粱糯1号的酿酒品质。该研究为开展高粱“减肥增效”和改善高粱“酿酒品质”提供理论依据。

关键词 糯高粱;农艺性状;减肥增效;酿酒品质

中图分类号 S 514  文献标识码 A  文章编号 0517-6611（2022）09-0154-03

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2022.09.039

开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Different Fertilization Methods on Agronomic Characters and Quality of Maoliangnuo 1

HONG Ding-li，WANG Huai-yu，LI Lu-hua

（College of Agriculture，Guizhou University，Guiyang，Guizhou  550025）

Abstract We analyzed the agronomic characters and wine quality traits of Maoliangnuo 1 with four different treatment of no fertilizer，farmyard manure alone，farmyard manure + soybean sorghum intercropping and chemical fertilizer alone，respectively.Our results demonstrated farmyard manure + soybean sorghum intercropping treatment possessed higher yield，single panicle quality and thousand grain weight than that of farmyard manure alone treatment.The tannin content reached to 2.26% in sorghum seeds by chemical fertilizer treatment.However the tannin content was 1.66% and 1.63%，which was in a suitable range for wine-making in sorghum seeds by farmyard manure alone and farmyard manure + soybean sorghum intercropping treatment，respectively.Farmyard manure alone and farmyard manure + soybean sorghum intercropping treatment could significantly reduce the starch contents compared with chemical fertilizer treatment. There was a significant positive correlation among tannin content，starch content and amylopectin content in Maoliangnuo 1.Therefore，effectively combined with farmyard manure，farmyard manure + soybean sorghum intercropping and chemical fertilizer could maintain good wine quality of Maoliangnuo 1.This study provides a theoretical basis for the scientific fertilization and wine quality traits improvement of glutinous sorghum for wine.

Key words Glutinous sorghum; Agronomic characters; Scientific fertilization; Wine quality traits

高粱[Sorghum bicolor （L.） Moench]是世界上第五大作物，具有抗旱性强、耐贫瘠、耐盐碱等特点，广泛种植于干旱和半干旱地区[1-2]。高粱作为一种多用途和利用价值较高的作物，可以作为粮食作物、饲料原料、酿酒原料等[3]，2018年以来我国高粱种植面积迅速增加[4]。糯高粱是贵州省优质白酒如茅台酒、习酒等的主要原料，在贵州省广泛种植，作为重要产业在贵州省脱贫攻坚战中起着积极推动作用。

研究认为肥料施用不仅能够为植物的生长发育提供营养来源进而提高作物产量，而且能够影响土壤的生态环境[5-7]。研究发现施用化肥能够显著提高高粱产量[8-10]。化学肥料特别是氮肥的过量使用能够造成土壤退化、环境污染等问题，我国针对化肥过量使用的现状已经提出“减量增效”的绿色发展理念。与化学肥料相比，有机肥具有改善土壤环境、提高土壤保水能力等功能[11-12]，可以部分替代化学肥料使用从而缓解化学肥料过量使用引起的一系列问题。谢奇霖等[13]研究表明，施用有机肥能够有效提高甜高粱的产量，也能够通过降低甜高粱中性洗涤纤维含量并提高酸性洗涤纤维、粗蛋白、粗脂肪等含量改善高粱品质。李祥栋等[14]研究表明，合理施用有机肥能够提高酿酒高粱的产量和籽粒的酿酒品质。豆科作物间作能够提高小麦、玉米等作物对矿质元素的吸收、水分利用效率等，其被认为是保持农业生产可持续发展的重要技术途径[15-16]。研究表明，高粱大豆间作也能够提高水分和氮素营养的利用效率[17]。高粱大豆间作能够提高糯高粱的光合能力从而提高产量，并表现出有效控制炭疽病发生的功能[18-19]。

为了探究不同施肥方式对茅粱糯1号农艺性状和主要酿酒品质的影响，笔者以未施肥料、单施农家肥、施用农家肥+大豆间作和单施化肥4种施肥方式的茅粱糯1号高粱为试验材料，分析了不同施肥方式对酿酒高粱农艺性状和品质的影响，探讨了茅粱糯1号农艺性状和品质的相关性，以期为优质酿酒高粱的科学施肥提供理论基础。

1 材料与方法

1.1 试验地概况 试验地位于贵州省黔西南州贞丰县龙场镇坡柳村（105°32′E，25°24′N），属亚热带高原季风湿润气候，年平均降水量约1 352 mm。试验地土壤质地为弱酸性黄壤，种植制度以冬小麦-夏高粱一年两熟轮作制为主。

1.2 试验材料 高粱品种为茅粱糯1号，由贵州大学农学院国家小麦中心贵州分中心提供。

1.3 试验设计 设计4个处理。空白对照A（未施肥料），单施农家肥B（农家肥7 500 kg/hm2），农家肥（7 00 kg/hm2）+大豆高粱间作C（后续均命名为间作），单施化肥D（尿素，750 kg/hm2）。所有施肥均在高粱播种前一次性施入，试验中常规肥料用量是参考当地农民（生产实际）施肥量。随机区组排列，3次重复（每个小区面积约为50 m2），其他田间栽培管理一致。

1.4 测定项目与方法 产量：高粱成熟时，在每个小区3点随机取样15株，单株脱粒称重，计算产量。农艺性状：高粱成熟时，在每个小区3点随机取样30株，测量其株高、穗长、单穗质量及分枝。经充分晾晒后，测量千粒重。

高粱品质：在FOSS仪器测定高粱含水量后，用超微粉碎机粉碎制备高粱粉。单宁含量参照GB/T 15685—2008高粱单宁含量测定;蛋白质含量参照GB 2009.5—2016食品中蛋白质含量测定，其中换算系数为6.25;直链淀粉和支链淀粉含量参照双波长法测定[20]。

1.5 数据分析 用Microsoft Excel（2013）进行数据统计及整理，SPSS进行方差分析与相关分析。

2 结果与分析

2.1 不同施肥方式对茅粱糯1号农艺性状的影响

对茅粱糯1号的农艺性状（产量、穗长、单穗质量、分枝数、千粒重和株高）进行了考察，结果见表1。由表1可知，产量和单穗质量：施用化肥的产量和单穗质量显著高于农家肥和大豆间作+施用农家肥（P<0.05）;施用农家肥+大豆间作（间作）及施用农家肥显著高于未施肥（P<0.05）;而施用农家肥和间作两者无显著差异（P>0.05）。结果表明，与施用农家肥相比，间作能够提高茅粱糯1号的产量和单穗质量。穗长：施用化肥和间作的穗长显著高于施用农家肥和未施肥（P<0.05）。分枝数：施用化肥茅粱糯1号的分枝数显著高于间作和未施肥（P<0.05），间作和未施肥处理显著高于施用农家肥（P<0.05）。千粒重：不同处理茅粱糯1号千粒重表现为施用化肥>间作>施用农家肥>未施肥处理（均表现为显著差异P<0.05）。株高：不同处理条件下株高存在差异，但差异不显著（P>0.05）。

2.2 不同施肥方式对茅粱糯1号品质的影响

对茅粱糯1号的品质性状（蛋白质、单宁和淀粉含量）进行测定，结果见表2。由表2可知，蛋白质含量：施用农家肥>间作>施用化肥>未施肥，施用农家肥和间作茅粱糯1号的蛋白质含量显著高于施用化肥和未施肥（P<0.05）。单宁含量：与未施肥相比，施用化肥能够显著提高茅粱糯1号种子中单宁含量（P<0.05），而施用农家肥和间作能够显著降低种子中单宁含量（P<0.05）。淀粉和支链淀粉含量：施用化肥的茅粱糯1号的淀粉和支链淀粉含量显著高于未施肥、施用农家肥和间作（P<0.05），三者之间无显著差异;施用农家肥能够降低高粱种子中淀粉和支链淀粉含量，间作对高粱种子中淀粉和支链淀粉的降低效果高于单施农家肥。

2.3 茅粱糯1号农艺性状和品质性状的相关性分析 对茅粱糯1号农艺性状和品质性状进行了相关性分析（表3）。结果表明，产量与单穗质量和千粒重呈极显著正相关，与穗长、支链淀粉含量和淀粉含量呈显著正相关。单穗质量与千粒重、单宁含量、支链淀粉含量和淀粉含量呈极显著正相关。分枝数与单宁含量、支链淀粉含量和淀粉含量呈极显著正相关，与穗长和蛋白质含量呈显著正相关。千粒重与穗长呈显著正相关。单宁含量与支链淀粉含量和淀粉含量呈极显著正相关。支链淀粉含量与淀粉含量呈极显著正相关。

3 结论与讨论

高粱的产量与一定范围内的施氮量呈正相关关系，研究表明施氮量增加能够提高酿酒糯高粱的产量[14，21-22]。该研究发现施用肥料能够提高茅粱糯1号的产量和千粒重，化学肥料对产量和千粒重提高的促进作用高于农家肥及间作，与周棱波等[21]的研究结果吻合。该研究发现间作处理糯高粱的产量和单穗质量高于单施农家肥（P>0.05），该研究结果与梁晓红等[17]的结果吻合。该研究发现间作处理糯高粱的穗长和千粒重显著高于单施农家肥（P<0.05）。相关性分析结果表明产量与单穗质量和千粒重呈显著正相关，单穗质量和千粒重呈显著正相关。农业生产中为了提高糯高粱的产量、千粒重、单穗质量等农艺性状，大豆高粱间作的方法是切实可行的。

酿酒高粱中单宁和淀粉含量能够影响白酒品质。适量的单宁含量有利于增加白酒的香气香味。研究表明糯高粱中单宁含量较高，在高温蒸煮和发酵过程中单宁衍生物及其代谢物会被带入酒中，从而导致白酒出现涩味、苦味等影响白酒品质[23]。研究表明酱香型酿酒糯高粱的单宁含量在1.4～1.8%为宜[24-25]。该研究发现施用化学肥料茅粱糯1号的单宁含量高达2.23%，能够降低优质白酒的品质;而施用农家肥和间作能够显著降低茅粱糯1号种子中单宁含量，分别为1.66%和1.63%，从而使得高粱种子中的单宁含量维持在适宜酿酒的范围内。由此可知，施用农家肥和间作能够通过降低茅粱糯1号种子中的单宁含量提高高粱的酿酒品质。因此，可以通过农家肥、间作和化肥配合施用的方式使茅粱糯1号中的单宁维持在适宜含量从而保证酿酒品质。理论上淀粉含量与出酒率呈正相关[26]，其中支链淀粉在酱香型白酒酿酒过程中更易达到柔熟、玄清和收汗等工艺标准[25]。酿造贵州优质白酒要求糯质高粱的淀粉含量在65%以上，施用化学肥料处理条件下茅粱糯1号淀粉含量（70.54%）和支链淀粉含量（62.06%）能够达到贵州省酱香型白酒对淀粉含量的要求，该研究发现施用农家肥和间作能够显著降低茅粱糯1号高粱籽粒中淀粉和支链淀粉的含量。此外，品质性状相关性分析表明单宁含量、淀粉含量和支链淀粉含量三者呈显著正相关。因此，可以通过农家肥、间作和化肥配合施用的方式使茅粱糯1号中的淀粉和支链淀粉维持在适宜含量。由此可知，农业生产中可以通过施用农家肥及大豆高粱间作的方式改善茅粱糯1号的酿酒品质。