張 燕 韓 云 趙東方 夏 徽 周水龍 韓培玉
(1 新疆生產建設兵團第四師農業科學研究所,可克達拉 835219;2 新疆生產建設兵團第四師七十二團,伊犁 835811;3 新疆生產建設兵團第四師七十團,伊犁 835100)
高粱是我國釀造白酒的主要原料[1-2],近年來為打造高標準原料,提升核心品牌競爭力,解決品牌質量支撐問題,國內一些名酒企業如茅臺、瀘州老窖、汾酒、五糧液等紛紛涉足釀酒原糧種植產業,因地制宜建立釀酒專用糧基地,生產優質釀酒原料[3-5]。由于糯高粱中直鏈淀粉含量低,支鏈淀粉含量高,有的品種幾乎全為支鏈淀粉,纖維素含量少,在發酵過程中易達到皮薄、柔熟、玄清、收汗等工藝標準,并且有蒸后籽粒裂口小、悶水時淀粉流失少、糖化發酵好、淀粉利用率高等特點,更易滿足傳統釀酒工藝要求[6]。新疆伊力特酒業、肖爾布拉克酒業和伊犁酒業是新疆伊犁地區3 大名酒企業,隨著產能的擴大、市場競爭的加劇及打造高端名酒品牌發展戰略規劃的需要,對釀酒高粱原料的品質也提出了更高要求,除了穩定需求高淀粉含量的粳高粱原料以外,急需高產優質的糯高梁品種,來創新品牌提升產品競爭力。高粱中的淀粉含量及組分與釀酒品質密切相關,是評價釀造高粱品質的重要指標[7],而淀粉含量及組分又受年份、地點、播期、土壤、肥料、氣候、密度等多種因素的影響[8]。因此,通過在高粱種植區開展品種比較試驗及釀酒品質指標分析,可以篩選出適合當地種植的高產優質高粱品種。本研究針對伊犁河谷釀酒企業產品提質升級的市場需求,根據前期品種試種試驗篩選了4 個表現較好的糯高粱品種,分別在伊犁河谷中心片區和東部片區2 個高粱主要種植區進行區域適應性比較試驗,綜合考察各品種的適應性、豐產性及釀酒品質,旨在篩選出適合不同生態區種植的釀酒專用優質糯高粱品種,為糯高粱品種在伊犁地區的推廣應用提供科學依據。
1.1試驗材料試驗共引進4 個綜合性狀適宜在新疆伊犁河谷地區種植的糯高粱品種,以本地主栽品種晉雜22 作對照,參試品種信息詳見表1。

表1 參試品種名稱及供種單位
1.2試驗地概況試驗地點分別設在新疆生產建設兵團第四師七十團和七十二團2 個生態區。七十團位于伊犁河谷中心伊寧縣境內,該區域年≥10℃有效積溫達到3400℃以上,無霜期160~180d,生育期日照時數2500~2800h[9]。七十二團位于伊犁東部新源縣片區肖爾布拉克鎮,該區域年有效積溫2800~2900℃,無霜期140~145d,生育期日照時數2612h。2 個地區的自然條件均可滿足參試高粱品種生長所需。試驗地均選擇肥力中等、均勻,地勢平坦,光照充足,排灌方便的地塊。
1.3試驗設計試驗采用隨機區組設計,3 次重復,每小區6 行,行長6.5m,行距50cm,小區面積19.5m2,小區四周設保護行。播期按當地氣候實際情況確定,播種密度按16650 株/hm2設置,保苗密度在127500~13500 株/hm2。田間管理高于當地大田生產管理水平。
1.4測定項目與測定方法
1.4.1農藝性狀調查與考種農藝性狀調查方法參照《全國高粱品種區域試驗調查記載項目及標準》的要求進行,田間主要調查記錄出苗期、抽穗期、成熟期,收獲前田間考種每小區選取10 株有代表性的植株測定株高、穗長,室內考種主要測定穗粒重、千粒重。
1.4.2品質檢測為了進一步鑒定參試糯高粱品種的籽粒品質,試驗收獲后選取新疆生產建設兵團七十二團試驗點(該地區是當地伊力特酒業釀酒原料主產區)各品種樣品500g,委托農業農村部谷物及制品質量監督檢驗測試中心(哈爾濱)進行品質檢測,測定項目包括粗淀粉、粗蛋白、粗脂肪、單寧、支鏈淀粉含量。
1.4.3產量測算籽粒達到成熟期時收獲測產,每個品種去掉兩側邊行(兩側各1 行),取中間4 行穗全部收獲,測產面積13m2;收獲后及時晾曬、脫粒、風干、稱重,折合14%含水量,并根據收獲面積折算其單位面積產量(kg/hm2)。
1.4.4數據統計與分析本文數據通過Microsoft Office Excel 2016 進行整理,采用Origin 2021 制圖,SPSS 26.0 進行統計分析。
2.1參試品種在不同生態區的生育動態表現從表2 中可以看出,不同生態區氣候條件對每個品種的生育期都存在一定的影響,且各品種在七十團試驗點的生育期均短于七十二團試驗點,可見品種的生育期與當地的日積溫密切相關。對比品種間的生育動態發現,生育期最短的是對照品種,其他參試品種生育期均比對照長1~4d,生育期最長的是遼粘3 號,在七十團試驗點為125d,在七十二團試驗點為130d,但總體上所有品種在2 個生態區都能正常成熟,由此可見,4 個參試品種均能在2 個生態區域種植。

表2 參試品種物候期對比
2.2參試品種在不同生態區的主要生物性狀表現從圖1 可以看出,不同品種在2 個生態區的株高表現也有差異,總體株高變幅在150.0~175.2cm,其中齊糯115 株高最低,在2 個試驗點平均株高為150.1cm,遼粘3 號最高,平均株高為173.1cm,而且多數品種在七十二團試驗點的株高要低于七十團試驗點的株高,說明株高在不同生態區可能受溫度、水分及光照強度等諸多因素影響而表現出差異[10]。雖然株高表現不同,但均未出現倒伏,說明參試品種株高適中,均適宜在與試驗點相似的生態區種植。

圖1 各參試品種在2 個生態區的株高性狀表現
從表3、表4 中可以看出,在穗部性狀表現上,除了齊糯115 以外,其他各品種在七十團試驗點的穗長均比七十二團試驗點的穗長長,這與地區間不同的光熱條件和栽培模式有一定關聯。綜合不同品種在2 個試驗點的表現可以看出,齊雜106的穗長與對照均表現差異不顯著,而遼粘3 號、遼糯10 號的穗長均顯著低于對照。在穗粒重表現上,來自遼寧的遼糯系列品種在七十團試驗點的穗粒重比七十二團試驗點的穗粒重高,而來自吉林的齊糯系列品種在七十二團試驗點的穗粒重比七十團試驗點的穗粒重高;同一地區各品種穗粒重對比中,七十二團試驗點遼粘3 號、齊雜106、齊糯115 這3 個品種的穗粒重顯著高于晉雜22(CK)7.3~17.8g,在七十團試驗點,只有遼粘3 號品種穗粒重顯著高于對照。在品種千粒重表現上,所有在七十團試驗點種植的品種千粒重都高于七十二團,綜合各品種表現,除了齊糯115 和遼糯10 號,其他品種在2 個試驗點的千粒重均顯著高于對照。

表3 七十團試驗點各高粱品種經濟性狀統計分析

表4 七十二團試驗點各高粱品種經濟性狀統計分析
2.3參試品種在不同生態區的產量性狀表現從表3、表4 中可以看出,總體上各參試品種在七十團的產量均高于七十二團。試驗篩選的4 個糯高粱品種在2 個試驗點產量均高于對照晉雜22,但兩地產量高低排列位次略有不同,其中七十團試驗點,產量排在前3 位的分別是遼粘3 號、齊雜106、齊糯115,且與對照晉雜22 差異顯著。在七十二團試驗點,產量排在前3 位的分別是齊雜106、遼粘3 號、齊糯115,其中齊雜106 和遼粘3 號與晉雜22(CK)表現出顯著差異。可見,遼粘3 號在河谷中心片區種植更能發揮增產潛力,齊雜106 則在河谷東部新源縣片區種植更能發揮增產潛力。
綜合2 個試驗點的數據結果,齊雜106 的平均產量為9984.8kg/hm2,遼粘3 號的平均產量為9941.3kg/hm2,可見本次試驗中,齊雜106 的綜合表現要好于遼粘3 號,說明該品種的地區適應性及穩產性更強一些。從圖2 中可以看出,齊雜106、遼粘3 號2 個品種之間產量差異不顯著,但2 個品種與齊糯115、對照晉雜22 的差異均呈顯著水平。不論是同一品種在不同環境條件還是同一環境條件下的不同品種,其性狀表現均有差異,因此在同一管理水平下,受不同光熱資源的影響,品種可發揮不同的產量潛力,說明在地區內選用適應當地生態環境的品種是挖掘品種生產潛力的關鍵所在[10]。

圖2 2 個試驗點品種平均產量差異性比較
2.4參試品種穗部綜合性狀與產量的相關性分析本試驗對各品種在2 個試驗點的穗部綜合性狀表現與產量之間的相關性進行了分析,以期進一步了解穗長、穗粒重、千粒重與產量的關系,以及三者之間的相關性。從圖3 中可以看出,穗粒重與產量、穗粒重與穗長之間均呈極顯著正相關,說明穗粒重對產量的高低起到決定性作用,而穗長與穗粒重也呈現出顯著的相互促進作用。另外,千粒重與產量、穗長、穗粒重之間在本次試驗中表現出負相關性,說明千粒重與產量的相關性不大,甚至穗長和穗粒重的增加可能抑制千粒重的增加。由于高粱的群體產量形成過程中有自動調節作用,各主要農藝性狀之間可能存在互相制約的關系,但對最終產量的形成影響并不大,因此在高粱品種選擇過程中應兼顧主要農藝性狀對產量的影響,綜合評定某各品種在當地的適應性。

圖3 穗部綜合性狀與產量的相關性分析
2.5參試品種的籽粒品質分析由表5 可得,4 個參試糯高粱品種的粗淀粉含量介于73.72%~76.60%,支鏈淀粉含量介于95.88%~98.86%,粗蛋白含量介于8.54%~10.40%,粗脂肪含量介于3.06%~3.91%,單寧含量介于0.77%~1.15%。從表5 可以看出,遼粘3 號、齊雜106、遼糯10 號的粗淀粉含量均高于對照,齊糯115 的粗淀粉含量略低于對照,但其支鏈淀粉含量最高,為98.86%,其他3 個糯高粱品種的支鏈淀粉含量也均在95%以上,支鏈淀粉含量均比對照晉雜22 高。

表5 不同品種籽粒品質分析
篩選適宜不同生態氣候區種植的高產優質釀酒高粱品種是高粱產業高效可持續發展的基礎與關鍵。通過本試驗篩選的幾個糯高粱品種在伊犁河谷中心片區和新源片區的試驗結果分析表明,4 個糯高粱品種在2 個區域種植均可正常成熟,且所有品種在積溫偏低的東部片區種植生育期均比河谷中部地區長4~5d 左右,所以不同地區選擇品種一定首先考慮生育期是否適合當地氣候條件,才能充分發揮增產潛力。不同品種在不同地區的產量表現有一定差異,除了氣候條件、保苗株數、管理水平等因素的影響外,也與品種本身的遺傳特性和適應性有很大關系,本試驗結果表明,遼粘3 號更適合河谷中部地區種植,而齊雜106 適應范圍更廣,穩產性更好,在2 個地區都可以選擇,配以科學高效的栽培管理技術,其產量還有潛力可挖。在一定的種植密度下,穗粒重與產量存在極顯著正相關,是影響產量高低的關鍵因素,穗粒重數值越大,產量越高,而且支鏈淀粉含量越高,淀粉的利用率及出酒率和酒的品質也隨之提高,這與張艷軍等[11]的研究結果相同,因此,在選擇以提高高粱產量為目標性狀時,應首先考慮穗粒重的選擇。
在釀酒品質方面,高粱中的淀粉、蛋白質、脂肪、單寧等成分的含量構成與白酒產量及質量間有著密切關系,高粱中的淀粉含量高、蛋白質含量高、脂肪和單寧含量適中有利于出酒率的提高,是白酒呈味的主要物質[12],對出酒品質也會產生重要影響。本研究通過對參試品種的品質分析并結合本地伊力特酒廠對高粱原料的品質需求,4 個糯高粱品種基本符合淀粉含量≥70%、單寧含量為0.5%~1.5%、脂肪含量≤4%、蛋白質含量8%~10%的優質釀酒高粱品種評價標準,這與郭旭凱等[12]、李奇[13]研究提出的名酒廠高粱需求指標基本吻合。但由于本研究只是一年度的試驗結果,其具體評價標準和釀酒品質還有待于進一步研究分析。
在伊犁地區釀酒高粱適種區,選擇適宜當地光熱條件的中早熟、高產、優質品種是實現高粱高效生產的基礎與關鍵。本試驗初步篩選了適宜在河谷東部區域和中部區域種植的優質糯高粱品種齊雜106和遼粘3 號,可供大田種植過程中的參考選擇。但高粱生產除品種因素外還受不同年度的氣候特點、耕作制度、栽培管理水平等多種因素影響而呈現不同的產量差異。生產上做到因地制宜地選擇品種、實現良種良法配套才是高粱高產高效、可持續發展的關鍵所在。