引用本文
孙建平, 张志华, 董宽虎. 晋北地区不同紫花苜蓿品种生产性能比较. 草业科学, 2016,33(11):2300-2305
Sun Jian-ping, Zhang Zhi-hua, Dong Kuan-hu. Production performance comparison of different alfalfa varieties in north Shanxi. Pratacultural Science,2016,33(11): 2300-2305  
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晋北地区不同紫花苜蓿品种生产性能比较
孙建平, 张志华, 董宽虎
山西农业大学动物科技学院,山西 太谷 030801
通讯作者:董宽虎(1956-),男,山西偏关人,教授,博导,博士,研究方向为草地资源与草地管理。E-mail:[email protected]

第一作者:孙建平(1993-),男,山西临汾人,在读硕士生,研究方向为种质资源与育种。E-mail:[email protected]

收稿日期: 2016-03-27
基金: 山西省科技基础条件平台建设项目(2012091004-0101)
摘要

为探讨不同品种紫花苜蓿( Medicago sativa)在晋北农牧交错区的适应性及生产性能,本研究选用国内外使用广泛的10个紫花苜蓿品种作为研究对象,采用田间小区试验的方法,对其越冬率、连续两年的产草量和品质进行测定分析。结果表明,不同品种紫花苜蓿的越冬率和适时刈割后的干草产量、茎叶比及营养成分含量之间均存在差异,WL-168HQ、三得利、皇后和中苜一号的越冬率显著高于其它品种( P<0.05),中苜一号的干草产量极显著高于除皇后以外的其它品种( P<0.01),各品种的茎叶比随着刈割次数地增加,差异变大,并且各品种紫花苜蓿营养成分含量之间存在差异,中苜一号干物质含量显著高于其它品种。基于该地区的生产实际需求(越冬、产量和品质),综合分析认为,中苜一号、三得利以及阿尔冈金更适合在该地区推广。

关键词: 紫花苜蓿; 品种; 越冬性; 产量; 品质
中图分类号:S816 文献标志码:A 文章编号:1001-0629(2016)11-2300-06 doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2016-0043
Production performance comparison of different alfalfa varieties in north Shanxi
Sun Jian-ping, Zhang Zhi-hua, Dong Kuan-hu
College of Animal Science and Veterinary Medicine, Shanxi Agricultural University, Taigu 030801, China
Corresponding author:Dong Kuan-hu E-mail:[email protected]
Abstract

Ten alfalfa varieties were selected to explore the adaptation and production performance in agro-pasture ecotone of north Shanxi, the overwintering rate and the yield were observed and investigated in field plots through two years. The results showed that the overwintering rate, hay yield, stem to leaf ratio and nutritional content of different alfalfa varieties had significant difference ( P<0.05); the overwintering rate of WL-168HQ, Sanditi, Queen and Zhongmu No.1 were significantly higher than other varieties; the hay yield of Zhongmu No.1 was significantly higher than that of others except Queen; and the stem to leaf ratio of different alfalfa had greatly significant difference with the increasing of mowing frequency, and the nutritional content of different alfalfa varieties have extremely significant difference( P<0.01). Based on the demand of actual production (overwintering, yield and quality), Zhongmu No.1, Sandati and Algonquin were more suitable for promoting in this region than others through the comprehensive analysis.

Keyword: alfalfa; variety; overwintering; yield; quality

晋北农牧交错区是典型的干旱、半干旱地区, 由于土地盐碱化等问题导致当地优质饲草缺乏, 严重限制了畜牧业的发展, 为保障其畜牧业经济的持续稳定发展, 选择适宜的栽培草种是至关重要的一项举措。紫花苜蓿(Medicago sativa)是一种优质的多年生豆科牧草, 由于其适应性强、根系发达、产草量高且营养价值高等优点, 具有改善生态环境、改善土壤理化性质和土壤肥力以及改良盐碱地等[1, 2, 3, 4, 5]作用, 是世界上栽培种植面积最大的牧草, 也是发展畜牧业的首选草种, 同时是我国北方地区畜牧业发展的重要组成部分。

山西省右玉县是全省唯一的半农半牧区, 牧草产业发展对该区经济发展起着重要推动作用, 但苜蓿产量低、品质差等问题极大地限制了该地区畜牧业经济发展, 因此苜蓿引种意义重大, 虽已有在晋北大同地区的苜蓿引种试验研究[6], 但有关晋北区域苜蓿引种的报道仍不足, 研究数据缺乏。为此, 本研究选用国内外使用广泛的10个紫花苜蓿品种在该区做栽培试验, 对其适应性及生产性能进行分析, 进而为以该地区为代表的晋北农牧交错区苜蓿品种引进和筛选提供科学依据。

1 材料与方法
1.1 试验地自然概况

试验地位于山西省右玉县, 地理坐标为39° 59'17.0″ N, 112° 19'17.6″ E, 海拔1 340 m, 属大陆性暖温带季风气候。夏季雨热同期, 冬季降水少且较寒冷, 无霜期平均104 d。年平均气温3.6~5.2 ℃, 极端最低温度为-33 ℃, 极端最高温度为31.4 ℃, 昼夜温差大。年降水量在450 mm左右, 主要集中在6月-7月, 年日照时间约2 900 h。属典型干旱、半干旱区, 土壤盐碱化严重。

1.2 试验材料

试验选用国内外推广较为广泛的10个紫花苜蓿品种作为参试品种(详见表1), 以国内品种为对照, 比较分析从国外引进的9个品种在该地区的表现性能。

表1 试验紫花苜蓿品种 Table 1 The alfalfa varieties in the experiment
1.3 试验处理

试验于2013年5月29日播种, 播前精细整地。人工开沟进行条播, 播种深度为2 cm左右, 每个品种的播量为15 kg· hm-2。采用完全随机区组设计, 小区面积为2.0 m× 5.0 m, 行距30 cm, 小区间隔为50 cm。10个品种紫花苜蓿设为不同处理, 每个处理重复3次。播种前3天灌水一次, 自播种后不施肥, 播种后按需浇水直至出苗, 成苗之后, 不再进行灌溉, 田间不定期人工去除杂草。播种当年为了能安全越冬, 共收获一茬, 播种第2年刈割两次用于试验分析。

1.4 测定项目及方法

1.4.1 越冬率 于2013年10月5日在每个小区随机选取3个10 cm长的样段, 测试样段内的紫花苜蓿株数, 2014年4月15日观察相同样段内的存活植株数, 两次的比值取平均值即为该小区的越冬率。

越冬率=样段内返青植株数/入冬前样段内的植株数× 100%。

1.4.2 产草量 从刈割的鲜草中随机取500 g, 置于105 ℃烘箱中杀青30 min, 之后65 ℃烘干48 h, 并称重, 计算相应的干物质含量(%)。

DM=干草产量/鲜草产量× 100%。

1.4.3 营养成分 从测产的鲜草中随机取200 g, 将其茎(包括花序)和叶分离, 称重。然后分别置于105 ℃烘箱中杀青30 min, 之后65 ℃烘干48 h, 并称重, 记录相应干重, 并计算茎叶比:

茎叶比=茎干重/叶干重。

将第2年第1茬烘干的苜蓿干草用粉碎机粉碎, 过0.425 mm筛, 保存自封袋中, 置于阴凉干燥处, 作为待测样品用于营养物质[干物质(DM)、粗蛋白质(CP)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、粗脂肪(EE)、粗灰分(Ash)]含量的测定, 测定方法如参考文献[7]所示。

1.5 数据处理

采用Excel 2003对原始数据进行处理, 用SAS 9.0统计软件对数据进行单因素方差分析, 并进行相应的LSD多重比较, 显著性水平为0.05。

2 结果与分析
2.1 不同品种紫花苜蓿出苗期、返青期和越冬率的比较

不同品种紫花苜蓿的越冬率差别较大(表2)。WL-168HQ、三得利、皇后和中苜一号的越冬率极显著高于其它品种(P< 0.01); 金皇后显著低于阿尔冈金(P< 0.05), 但与WL-319HQ和首领之间无显著差异(P> 0.05); 先行者的越冬率极显著低于其它所有品种, 仅为59.83%。

表2 不同品种紫花苜蓿出苗期、返青期和越冬率的比较 Table 2 Comparison of the seedling stage, regreen stage and wintering rate of different varieties of alfalfa
2.2 不同品种紫花苜蓿干草产量的比较

不同品种紫花苜蓿的干草产量在播种第1年存在差异(表3)。皇后产量最高, 极显著高于金皇后(P< 0.01), 显著高于三得利、WL-319HQ和首领(P< 0.05), 而与其它品种之间无显著差异(P> 0.05); 金皇后干草产量最低。第2年第1、2茬干草产量各品种间存在差异, 在第1茬中, 中苜一号的产量显著高于皇后, 极显著高于除皇后外的其它品种; 在第2茬中, 中苜一号和首领的产量极显著高于先行者、阿尔冈金和WL-319HQ, 首领显著高于赛迪、三得利和金皇后, 而与其它品种之间无显著差异(P> 0.05); 先行者的干草产量最低, 为1 368.91 kg· hm-2。

表3 供试紫花苜蓿品种干草产量(kg· hm-2)的比较 Table 3 Comparison of hay yield(kg· hm-2) of different varieties of alfalfa
2.3 不同品种紫花苜蓿茎叶比的比较

不同品种紫花苜蓿的茎叶比在播种第1年差异不显著(P> 0.05)(表4), 各品种的茎叶比在1.08~1.17, 三得利的茎叶比最大, 金皇后的茎叶比最小。次年第1、2茬各品种茎叶比之间表现不一致, 在第1茬中, 赛迪茎叶比最高, 为1.31, 三得利的茎叶比最低, 仅为1.03。在第2茬中, 中苜一号的茎叶比最高, 达到1.23, 其与赛迪和皇后的茎叶比之间无显著差异(P> 0.05), 却极显著高于除此二者外的其它品种(P< 0.01); 三得利和首领显著低于赛迪和皇后(P< 0.05), 而与其它品种之间均无显著差异。

表4 供试紫花苜蓿品种茎叶比的比较 Table 4 Comparison of stem to leaf of different varieties of alfalfa
2.4 不同品种紫花苜蓿营养成分比较

不同品种紫花苜蓿的营养成分含量差异不同(表5)。中苜一号DM含量最高, 显著高于其它品种(P< 0.05), 其次是先行者; 各样品的CP含量在15.07%~20.15%, WL-319HQ和首领较高, 极显著高于除三得利以外的其它品种(P< 0.01); NDF含量在37.98%~46.28%, 以先行者最高, WL-319HQ其次, 二者极显著高于其它所有品种; ADF含量在31.15%~37.88%, 以皇后最高, 金皇后其次, 两者极显著高于其它所有品种; EE以赛迪最高, 为4.46%, 先行者的最低, 为2.16%, 二者差异极显著。Ash含量除了阿尔冈金、皇后和三得利高于8%以外, 其它均低于8%。

表5 供试紫花苜蓿品种营养成分比较 Table 5 Comparison of nutritional ingredient of different varieties of alfalfa
3 讨论
3.1 不同品种紫花苜蓿出苗期、返青期和越冬率

相同管理水平下, 紫花苜蓿的出苗期和返青期与其品种特性及所生存的土壤、气候等环境条件密切相关。由于晋北农牧交错区年降水量少, 昼夜温差大, 非常不利于土壤储水, 对苜蓿的出苗、返青等影响很大。本研究中, 先行者、皇后和中苜一号紫花苜蓿的出苗时间相对较短, 说明该地区的土壤墒情有利于此二者种子的萌发。此外有研究[8]报道, 紫花苜蓿返青的迟早与其秋眠性明显相关, 秋眠级越低其返青越迟, 这与本研究结果略有差异, 可能是品种与试验地差异所致。

越冬率的高低直接影响着紫花苜蓿的草产量, 同时反映出各品种对该地区气候的适应性。本研究中, WL-168HQ、三得利、皇后和中苜一号的越冬率均在90%以上, 而先行者的越冬率在60%以下, 这间接反映出各品种对该地区环境及土壤的适应性强弱, 是晋北地区筛选苜蓿品种的一项重要指标。

3.2 不同品种紫花苜蓿干草产量

干草产量是衡量其生产性能最客观的指标, 是自身遗传特性和环境条件相适应的综合表现, 可作为苜蓿品种引种选育的参考标准[9]。紫花苜蓿不同品种因其自身遗传差异以及对环境的适应能力不同, 在同一栽培地区的草产量也不尽相同[10], 这与本研究结果一致。另外, 本研究结果表明, 各品种紫花苜蓿在同一生长年限内, 不同时期刈割所得干草产草量变化趋势基本一致, 这与刘荣等[11] 的研究结果相似。并且从本研究结果可知, 不同品种紫花苜蓿产量随着刈割次数增加变化趋势不一致, 这可能是晋北地区特殊的环境条件(降水量、温度等)或不同品种适应性差异所导致。

合理的刈割次数和时间间隔能促进紫花苜蓿的生长和营养物质的积累, 从而提高其草产量。有研究表明, 刈割时期和刈割次数对苜蓿的产量等影响很大, 同一年不同茬次间, 各品种紫花苜蓿的产量也不一致[12]。本试验中, 紫花苜蓿种植第2年不同茬次间干草产量差异较大, 其中以中苜一号相差最大, 达2 648.28 kg· hm-2, 除品种先行者外, 各品种紫花苜蓿第1茬的干草产量均高于第2茬。在干草产量中, 第1茬的产量所占比例在60%左右, 此结果与前人的研究结果基本一致[13, 14, 15], 可能是因为播种当年刈割期较早, 其能继续生长并积累大量的营养物质, 从而为其返青和再生提供了物质保障, 再加上第1茬生长期长有利于其生长; 而第2茬本身生长期短, 营养物质积累不足, 进而影响了产量。在生产实践中, 应根据饲草生长情况, 对草地进行合理管理, 适时刈割, 确保优质、高产。

3.3 不同品种紫花苜蓿营养成分含量

牧草的营养成分含量是反映牧草品质的基本指标, 茎叶比可以反映出各品种紫花苜蓿的品质区别。本研究中, 播种当年紫花苜蓿的茎叶比在品种间无显著差异, 三得利的茎叶比最大(1.17), 金皇后的茎叶比最小(1.08), 说明不同品种紫花苜蓿的草质及适口性相似, 但品种间依然存在一定的差异, 这与温方[16]的研究结果相似。本研究中不同品种紫花苜蓿不同收获时期茎叶比存在一定差异性, 一方面可能是刈割时期的选择不同或者刈割过程中有一定的损失导致结果有差异, 另一方面是可能是因为紫花苜蓿品种不同, 对该地区气候及环境的适应性存在较大差异, 因此, 在生长过程中, 生长速率等不尽相同。

不同品种紫花苜蓿的DM、CP、NDF、ADF、EE及Ash分析结果表明, 各品种紫花苜蓿的营养成分之间存在差异。中苜一号的DM含量较高于其它品种, WL-319HQ和首领的CP含量分别为19.49%和20.15%, 明显高于其它品种, WL-168HQ和先行者的NDF含量以及皇后和金皇后的ADF含量均与其它品种存在极显著差异, 由此可见, 可品种在晋北农牧交错区表现性能均存在较大差异。关于紫花苜蓿营养成分分析的研究报道较多, 在吉林地区的国内外10个紫花苜蓿品种的产草量及营养价值研究结果[17]与本研究结果相似, 但本研究结果又与郑红梅[8]、张晓庆等[18]的研究结果有一定差异, 可能是刈割时期、品种不同以及气候条件等因素所导致, 此外水肥条件、调制方式等[19, 20]也会导致营养物质含量之间存在较大差异。因此, 在应用推广过程中, 要综合考虑各方面影响因素, 进一步确定适宜当地种植的草种。

4 结论

在晋北农牧交错区, 不同品种紫花苜蓿的出苗期、返青期和越冬率不同, 中苜一号、皇后、三得利和WL-168HQ的越冬率显著高于先行者、赛迪以及首领等品种; 中苜一号、皇后等的干草产量较高, 且随着刈割次数的增加, 各品种紫花苜蓿茎叶比的差异性趋于明显, 并且营养成分含量存在明显差异, 反映出各苜蓿品种气候及土壤等的适应性强弱。综合分析可知, 中苜一号、三得利以及阿尔冈金的气候适应性、耐盐碱能力及生产性能优于其它品种, 较适宜在该地区推广, 此外, 关于这些品种在该地区生长更长时间的表现性能还有待进一步研究。

The authors have declared that no competing interests exist.

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