高丹草（Sorghum bicolor×sudanense）属禾本科高粱属C4植物，为高粱（Sorghum 'bicolor' (L.) Moench）与苏丹草（Sorghum sudanense (Piper) Stapf.）的杂交种，具有生长速度快、分蘖数多、再生性强、抗旱、抗倒伏、产草量高、品质好等特性[1-4]。高丹草是我国栽培的优良牧草，在畜牧养殖领域具有广阔的应用前景[5-6]。高丹草幼嫩期粗蛋白（CP）含量可以达20%，成熟期CP含量约7%。高丹草青贮前CP含量3.29%~5.02%；青贮后5.10%~7.84%，酸性洗涤纤维（ADF）和中性洗涤纤维（NDF）含量约为43%和65%[7-8]。高丹草的种植方式包括正播、复播和间套作，利用方式包括鲜饲、青贮、干草等，与其他粗饲料混合饲喂可以改善饲粮的适口性，提高消化率[9]。幼嫩期高丹草中含有一定量的氢氰酸，会引起家畜中毒[10-12]。闫慧颖等[13]报道，在青海旱地覆膜种植甜高粱的适宜密度为1.2×105穴/hm2。何振富等[14]报道，在甘肃黄土高原雨养农业区，覆膜种植高丹草的适宜密度为1.67×105穴/hm2；在降水较少且无灌溉条件的地区，适宜密度为1.25×105穴/hm2。高丹草具有自疏和分蘖补偿作用，在不同地域、土壤和水肥条件下的适宜种植密度不同[15-18]。近年来，在南疆地区覆膜滴灌种植模式下，关于高丹草密度种植的报道较少。因此，文章拟在南疆阿拉尔地区引种高丹草并确定其适宜种植密度，筛选出适合南疆盐碱地覆膜栽培的高丹草种植密度，为促进南疆种植业结构调整和盐碱地治理利用提供参考。1材料与方法1.1试验材料试验所用高丹草SX-19由新疆农垦科学院提供，发芽率92%，纯净度99.5%。1.2试验方法1.2.1试验地概况试验区位于新疆生产建设兵团阿拉尔市十二团十一连。试验区属于典型暖温带大陆性干旱气候，区内光热资源丰富，年辐射量9 733 MJ/m2，年均日照时数为2 650~3 100 h，年均气温10.4 ℃，极端最高温度40.6 ℃，极端最低温度-23.4 ℃，无霜期180~224 d，≥10 ℃年积温3 800~4 700 ℃，年均降水量40~70 mm，年均蒸发量2 100 mm。土质为沙土，偏碱性，pH值8.3，地势平坦，采用覆膜滴灌栽培。1.2.2试验设计采用随机区组设计，设置9个种植密度，每个种植密度3次重复，每个重复4个行区。每个小区面积20 m2（4 m×5 m），行距40 cm×60 cm。处理株距：Ⅰ组6.1 cm/2.33×105穴/hm2；Ⅱ组9.2 cm/2.18×105穴/hm2；Ⅲ组9.9 cm/2.03×105穴/hm2；Ⅳ组10.7 cm/1.88×105穴/hm2；Ⅴ组11.6 cm/1.73×105穴/hm2；Ⅵ组12.7 cm/1.58×105穴/hm2；Ⅶ组14.0 cm/1.43×105穴/hm2；Ⅷ组15.7 cm/1.28×105穴/hm2；Ⅸ组17.8 cm/1.13×105穴/hm2。四周设保护行。1.2.3田间管理试验于4月1日播种，采用膜下滴灌精量播种栽培技术，精细化管理，播前施尿素450 kg/hm2、磷酸二铵375 kg/hm2。显行后第一次中耕，约15 cm，3叶期间苗，4叶期第二次中耕，头水应在叶片中午卷曲、傍晚展开时浇灌，以后每隔25~30 d浇灌1次。播种日到收获期，共滴水5次，实际灌水量3 750 m3/hm2。4月5日~10日滴出苗水，滴水量900 m3/hm2；5月1日~5日第2次滴水，滴水量750 m3/hm2，冲施尿素75 kg/hm2；6月1日~5日第3次滴水，滴水量750 m3/hm2，冲施液氨45 kg/hm2；7月1日~5日第4次滴水，滴水量750 m3/hm2，冲施尿素75 kg/hm2；8月1日~5日第5次滴水，滴水量600 m3/hm2。保证关键时期用水充足，有降雨时可以适当减少灌水量，确保植株需水供给。1.2.4物候期及农艺性状调查待株高和茎粗成熟，在每小区长势均匀的部分随机选取10个单株，测定自然高度。茎粗测定：植株停止生长后，连续取小区内生育正常的10株，利用数显游标卡尺测量从地面起第2个茎节到第3个茎节中间直径（mm），求平均值。产量测定：区域试验每个小区从地上部10 cm处全株刈割，按小区计鲜重。含水量测定：每个小区中随机选取15株，剪碎，装入尼龙袋，称鲜重，风干，直至恒重，称干重，计算含水量。1.2.5营养品质分析测定粗蛋白（CP）、粗脂肪（EE）、酸性洗涤纤维（ADF）、中性洗涤纤维（NDF）、粗灰分（Ash）含量，在新疆生产建设兵团塔里木畜牧科技重点实验室通过粗饲料常规测定方法对不同密度高丹草全株干草的粉碎样品进行测定，重复测定3次。相对饲用价值（RFV）的计算参考红敏等[19]的方法。RFV=DMI×DDM/1.29(1)DMI(%BM)=120/NDF(%DM)(2)DDM(%DM)=88.9-0.779×ADF(%DM)(3)式中：DMI为粗饲料干物质的随意采食量；DDM为可消化的干物质。1.3数据统计与分析数据采用WPS 2019和SPSS 24.0分析软件进行单因素方差分析，采用Duncan's法进行多重比较，综合模型建立采用灰色关联分析[20]。结果以“平均值±标准差”表示，P0.05表示差异显著。根据灰色关联理论，将所有供试高丹草密度处理看成一个灰色系统，每个处理密度均是系统中的一个因素，通过分析系统中各因素的联系程度对其进行综合评价。每个品种6个观测指标的测定值构成数据列，9个处理的数据列构成数据矩阵。设一个理想品种的参考数列，记为X0（k）={X0（1）、X0（2）、X0（3）…X0（m）}，m为选取的测定指标数，X0的组成元素分别为干物质、CP、EE的最大值和NDF、ADF、Ash的最小值。被评价对象的比较数列记为Xi（k）｛i=1，2，3，……，n｝，n为密度处理数。利用极值化方法对原始数据进行无量纲化处理。计算关联系数。ξi=miniminkx0k-xik+ρminimaxkx0k-xi(k)x0k-xik+ρminimaxkx0k-xik (4)式中：i（k）为关联系数；|X0（k）-Xi（k）|为X0（k）数列与Xi（k）数列在k点的绝值差；minimink|X0（k）-Xi（k）|为二级最小差；maximaxk|X0（k）-Xi（k）|为二级最大差，ρ为分辨系数，本研究取值0.5。等权关联度：γi=1n∑k=1nξik (5)权重:ωik=γi∑γi (6)加权关联度:γi'=∑k=1nωikξik (7)2结果与分析2.1不同密度处理对高丹草产量及含水量的影响（见表1）由表1可知，处理Ⅵ、Ⅶ组的高丹草鲜草产量最高，分别为79.08、76.69 t/hm2；处理Ⅲ组最低，为53.67 t/hm2，处理Ⅵ、Ⅶ组显著高于处理Ⅲ组（P0.05）。不同密度处理的高丹草含水量差异不显著（P0.05），处理Ⅲ组含水量最高，为74.33%；处理Ⅴ组最低，为72.83%。处理Ⅵ、Ⅶ组的高丹草干草产量最高，显著高于处理Ⅲ组（P0.05），分别为20.89 、20.31×104 t/hm2；处理Ⅲ组高丹草干草产量最低，为13.86 t/hm2。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.20.018.T001表1不同密度处理对高丹草产量及含水量的影响组别鲜草产量/(t/hm2)含水量/%干草产量/(t/hm2)Ⅰ组70.55±5.50ab73.82±0.7018.53±1.86abⅡ组61.66±4.36ab73.84±0.4916.09±0.82abⅢ组53.67±6.04b74.33±0.7813.86±1.95bⅣ组68.30±0.95ab73.30±0.7818.23±0.34abⅤ组69.03±4.34ab72.83±0.3018.78±1.38abⅥ组79.08±2.76a73.59±0.3320.89±0.85aⅦ组76.69±5.38a73.52±0.1120.31±1.47aⅧ组70.55±11.14ab73.61±1.2418.67±3.31abⅨ组61.25±6.54ab73.31±1.7116.15±1.03ab注：同列数据肩标不同字母表示差异显著（P0.05），相同字母或无字母表示差异不显著（P0.05）；下表同。2.2不同密度处理对高丹草品质农艺性状的影响（见表2）由表2可知，处理Ⅸ组的高丹草株高最高，为388.32 cm，显著高于处理Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ组（P0.05），其中处理Ⅲ组株高最低，为307.56 cm。处理Ⅸ组的高丹草茎粗最粗，为15.83 mm，显著高于处理Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ、Ⅴ组（P0.05），其中处理Ⅱ组的高丹草茎粗最细，为11.46 mm。处理Ⅸ组的高丹草茎节数最多，为10.5个，显著高于处理Ⅰ组、Ⅱ组（P0.05），处理Ⅱ组的茎节数最少，为7.9个。处理Ⅵ组的高丹草叶长最长，为96.69 cm；处理Ⅰ组的叶长最短，为87.17 cm，各组间差异不显著（P0.05）。处理Ⅲ组的高丹草叶宽最宽，为6.08 cm，显著高于Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅴ组、Ⅵ组（P0.05），处理Ⅰ组的叶宽最窄，为4.69 cm。处理Ⅲ组的叶面积最大，为423.41 cm2，显著高于Ⅰ组、Ⅱ组、Ⅴ组（P0.05），处理Ⅰ组的叶面积最小，为305.11 cm2。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.20.018.T002表2不同密度处理对高丹草品质农艺性状的影响组别株高/cm茎粗/mm茎节数/个叶长/cm叶宽/cm叶面积/cm2Ⅰ组332.83±12.75b11.20±0.54c8.6±0.4bc89.17±3.194.69±0.28b305.11±18.79cⅡ组314.39±13.37b11.46±0.77c7.9±0.3c94.94±2.564.73±0.40b328.68±32.85bcⅢ组307.56±25.16b15.37±0.70a9.5±0.3ab95.58±1.726.08±0.60a423.41±39.51aⅣ组344.38±6.23ab12.78±0.57bc9.6±0.6ab95.88±2.815.50±0.19ab384.23±4.37abⅤ组335.74±8.15ab12.78±0.44bc9.6±0.2ab91.33±1.674.99±0.17b332.92±14.99bcⅥ组347.86±7.59ab14.18±0.33ab9.5±0.7ab96.69±1.305.48±0.06b387.14±9.20abⅦ组347.32±7.31ab14.71±0.21a10.3±0.1a96.33±2.805.63±0.14ab395.13±8.69abⅧ组348.15±19.47ab14.74±0.02a10.4±0.4a95.96±2.405.51±0.09ab385.94±12.93abⅨ组388.32±21.60a15.83±0.36a10.5±0.4a95.52±3.645.65±0.22ab394.81±28.89ab2.3不同密度处理对高丹草常规养分及相对饲用价值的影响（见表3）由表3可知，处理Ⅳ组的高丹草CP含量最高，为5.90%，显著高于其他处理组（P0.05），处理Ⅸ组的CP含量最低，为4.77%；处理Ⅳ组的高丹草EE含量最高，为7.72%，显著高于除处理Ⅵ组和Ⅶ组的其他组（P0.05），处理Ⅰ组EE含量最低为5.90%；处理Ⅰ组的高丹草ADF含量最高，为33.66%，显著高于除处理Ⅱ组和Ⅵ组的其他处理组（P0.05），处理Ⅷ组的ADF含量最低，为28.92%；处理Ⅰ组的高丹草NDF含量最高为58.13%，显著高于除处理Ⅵ组的其他处理组（P0.05），处理Ⅷ组高丹草的NDF含量最低，为53.50%；处理Ⅵ组和处理Ⅸ组高丹草的Ash含量显著高于其他处理组，含量分别为8.73%和8.61%（P0.05），处理Ⅲ组的粗灰分含量最低，为7.79%；处理Ⅷ组高丹草的RFV最高，为115.40，处理Ⅰ组最低，为100.31。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.20.018.T003表3不同密度处理对高丹草常规养分及相对饲用价值的影响组别CP/%EE/%ADF/%NDF/%Ash/%RFVⅠ组5.23±0.05d5.90±0.39d33.66±1.16a58.13±0.81a7.94±0.09de100.31Ⅱ组4.96±0.04e6.51±0.13cd31.63±0.46ab55.93±0.75bc8.13±0.04bcd106.88Ⅲ组5.76±0.04b6.94±0.28bc30.20±0.48bc54.85±0.31cd7.79±0.07e110.87Ⅳ组5.90±0.04a7.72±0.06a30.50±0.45bc55.42±0.16c8.36±0.06d109.36Ⅴ组5.07±0.02e6.43±0.15cd30.33±0.35bc55.50±0.47c7.97±0.02de109.40Ⅵ组5.68±0.03b7.28±0.19ab31.86±0.59ab57.26±0.33ab8.73±0.02a104.10Ⅶ组5.40±0.05c7.22±0.14ab31.45±0.52b55.54±0.39c8.06±0.08cd107.87Ⅷ组4.99±0.01e6.70±0.13bc28.92±0.21c53.50±0.01d8.25±0.12bc115.40Ⅸ组4.77±0.03f6.34±0.13cd30.57±0.84cd54.84±0.30cd8.61±0.04a110.422.4不同密度处理综合评价分析不同密度处理高丹草的灰色关联度及排序见表4。关联度最大的处理组综合评价最好[21]。由表4可知，按照等权关联度进行排序，9个处理密度从大到小依次为Ⅳ组Ⅶ组Ⅵ组Ⅷ组Ⅲ组Ⅴ组Ⅱ组Ⅰ组Ⅸ组，综合排名前二的是处理Ⅳ和处理Ⅶ组。按照加权关联度进行排序，从大到小依次是Ⅳ组Ⅶ组Ⅵ组Ⅷ组Ⅲ组Ⅴ组Ⅱ组Ⅰ组Ⅸ组，综合排名前二的是处理Ⅳ组和处理Ⅶ组。研究表明，处理Ⅳ和处理Ⅶ组是试验条件下参试高丹草密度处理中综合评价较高的处理组。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2021.20.018.T004表4不同密度处理高丹草的灰色关联度及排序组别等权关联度排序加权关联度排序Ⅰ组0.812 780.511 38Ⅱ组0.814 570.513 67Ⅲ组0.875 750.593 75Ⅳ组0.918 310.652 91Ⅴ组0.859 660.572 06Ⅵ组0.891 130.614 83Ⅶ组0.900 820.628 22Ⅷ组0.878 840.597 94Ⅸ组0.803 390.499 693讨论牧草产量和品质受气候、土壤、栽培措施等多种因素的影响。研究表明，种植密度对高粱作物产量及其构成因素具有明显调控作用，在一定范围内，产量与种植密度呈正比，当密度达到一定水平后，再增加密度产量呈下降趋势[22-23]。本试验中，在南疆阿拉尔地区，高丹草SX-19的种植密度在1.33×105~2.33×105穴/hm2时，鲜草产量、干草产量较高，种植密度为1.58×105穴/hm2时，干重产量最高为20.89 t/hm2，随着种植密度的减小，鲜草产量、干草产量均呈现先下降、后升高、再下降的趋势。吕鑫等[24]报道，在山西种植高丹草“晋草4号”种植密度为3.9×105穴/hm2时，干重产量最高达3.2×104 kg/hm2。王鹏等[25]研究表明，在甘肃灌溉农业区，“牛魔王、绿巨人、大力士”在株距20~25 cm时产量最高；上述研究结果中产量均随密度的减小，呈先升后降趋势，原因可能试高丹草的补偿效应引起的。李源等[26]研究发现，在海河低平原农区，品种“冀草1、2号”的高丹草适宜种植密度为行距40 cm、0.75×104~3.75×104穴/hm2，总鲜草产量达9.6×104 kg/hm2，其产量无明显变化，可能是因为试验所选择材料品种和生态区域不同。本试验中，不同密度处理下的株高、茎粗、茎节数、叶宽和叶面积均有明显差异（P0.05），叶长无明显变化，与何振富等[14]、肖继兵等[27]的研究结果一致，且种植密度会导致穗粒数、千粒重、籽粒产量等性状明显差异。研究发现，随着种植密度增加，同类型高粱的茎粗减小，株高增大[13]。也有报道称，随着糯高粱黔高7号种植密度增加，糯高粱黔高7号的茎粗呈先增加后减少趋势[28]。何振富等[29]、李源等[30]研究发现，随种植密度的增大，高丹草的CP含量有降低趋势，其中高密度处理组的NDF和ADF含量明显低于低密度处理组。本试验中，高丹草CP含量随密度增大呈先增后减趋势，可能是因为低密度下牧草光照充分，高丹草生长较快，较为成熟；高密度处理组的高丹草NDF和ADF含量与低密度处理不显著，可能与试验密度梯度变化小有关。适当增加种植密度可以在不影响产量前提下提高牧草全株生物产量，增加再生生物量，降低种植成本[31-33]。孙丽娜等[34]发现，种植密度对植株饲用高粱糖分影响较大，其中“BJ0603”种植密度在1.4×105穴/hm2时，含糖量和产量均高于其他处理。播期、施肥量、留茬高度、刈割时期等均是影响牧草的因素，因此科学的种植栽培可以增加高丹草生物产量，改善品质，达到节本增效的目的[35-37]。4结论通过综合灰色关联综合分析评价发现，高丹草“SX-19”在株距10.7 cm、1.88×105穴/hm2和14.0 cm、1.43×105穴/hm2的产量高、品质优。因此，高丹草在阿拉尔周边推荐种植密度为1.43×105~1.88×105穴/hm2。