引用本文
高润, 柳茜, 闫亚飞, 李峰, 陶雅, 孙启忠, 张仲鹃. 河套灌区23个紫花苜蓿品种适应性. 草业科学, 2017,34(6):1286-1298
Gao Run, Liu Qian, Yan Ya-fei, Li Feng, Tao Ya, Sun Qi-zhong, Zhang Zhong-juan. Adaptability of 23 alfalfa varieties in Hetao Irrigation District. Pratacultural Science,2017,34(6): 1286-1298  
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《草业科学》编辑部
河套灌区23个紫花苜蓿品种适应性
高润1,2, 柳茜3, 闫亚飞1,2, 李峰1, 陶雅1, 孙启忠1, 张仲鹃1,2
1.中国农业科学院草原研究所,内蒙古 呼和浩特 010010
2.中国农业科学院研究生院,北京 100081
3.凉山州畜牧兽医科学研究所,四川 西昌 615042
通信作者：孙启忠(1959-),男(蒙古族),内蒙古五原人,研究员,博士,主要从事饲草生产加工及利用研究。E-mail:[email protected]

第一作者:高润(1990-),女,陕西定边人,在读硕士生,主要从事饲草栽培利用研究。E-mail:[email protected]

收稿日期: 2017-03-16
基金: 基金项目:国家饲草产业技术体系(CARS-35); 中国农业科学院科技创新工程牧草栽培与加工利用团队(CAAS-ASTIP-IGR 2015-02); 巴彦淖尔肉羊优质饲草高效生产关键技术集成与研究应用
摘要

河套灌区是我国传统的农牧业区,牧草产量低,品种单一,品质较差,不能满足该地区畜牧业的发展要求。为改善和加速该地区牧草产业化、规模化发展,本研究对引自国内外23个优质紫花苜蓿( Medicago sativa)品种在河套灌区3年的抗寒性、生产力和营养品质进行了研究。结果表明,1)不同苜蓿品种间越冬率存在极显著差异( P<0.01),公农1号和大富豪越冬率较高,凉苜1号最低,越冬率仅为55%;2)苜蓿不同茬次的株高呈现第1茬高于第2茬和第3茬的趋势;干草产量呈现第1茬高于第2茬和第3茬的变化规律;3)苜蓿的产草量随着株高的增加而增加;茎叶比越低,蛋白质含量越高;4)通过对苜蓿各项指标进行灰色关联分析可得,23个苜蓿品种在河套灌区的生长中大富豪、WL353LH和赛特的适应性、丰产性和营养品质优于其它品种,可以在内蒙古河套灌区及相类似的地区进行推广种植。

关键词: 紫花苜蓿; 河套地区; 适应性; 抗寒性; 生产力; 营养品质; 丰产性
中图分类号:S816 文献标志码:A 文章编号:1001-0629(2017)06-1286-13 doi: 10.11829/j.issn.1001-0629.2016-0596
Adaptability of 23 alfalfa varieties in Hetao Irrigation District
Gao Run1,2, Liu Qian3, Yan Ya-fei1,2, Li Feng1, Tao Ya1, Sun Qi-zhong1, Zhang Zhong-juan1,2
1.Institute of Grassland Science, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Hohhot 010010, China
2.Graduate School of Chinese Academy of Agricultural Sciences, Beijing 100081, China
3.Liang Shan Prefecture Institute of Animal Husbandry and Veterinary Science, Xichang 615042, China
Corresponding author: Sun Qi-zhong Email:[email protected]
Abstract

The Hetao region of China is a traditional agricultural and livestock farming region. The forage yield is low, of a single variety, poor quality, and cannot fully meet the animal husbandry development requirements of the region. To improve and accelerate the industrialisation and the scale development of the forage industry, we studied the adaptability, productivity, and nutrition of 23 new internal and external alfalfa ( Medicago sativa) varieties in the Hetao area. We made the following conclusions: 1) There were significant differences in the winter survival rate of the different varieties of alfalfa; the winter survival rate of Gongnong No. 1 and Millionaire were higher, whereas Liangmu No. 1 was the lowest (55%); 2) Cuts of different height showed the first crop stubble tended to be higher than the second and third stubble; the first crop of the hay yield variation was higher than the second and third crop stubble; 3) The forage yield increased with an increase in height, whereas the stem/leaf ratio and protein showed a negative correlation; 4) The comprehensive evaluation of the indicators showed that Millionaire, WL353LH, and Sitel were better than the others. Therefore, preliminary results indicate their suitability for planting in the Inner Mongolia Hetao Irrigation District.

Keyword: alfalfa( Medicago sativa); Hetao District; adaptability; winter resistance; productivity; nutritional quality; high yield

紫花苜蓿(Medicago sativa)不仅是家畜最主要、最优质和最经济的饲料[1], 也是改良土壤结构, 增进土壤肥力, 提高农作物产量和质量的重要绿肥作物[2]。在我国畜牧业快速发展, 特别是奶牛业快速发展的当今, 对优质饲草的需求量越来越多, 尤其紫花苜蓿是多年生深根系优质豆科牧草, 被誉为“ 牧草之王” , 具有适应性强、生态幅宽、产量高、品质优、耐刈割、再生能力强、持久性好、经济效益高等特点, 是世界上分布最广、种植时间最久的栽培牧草, 同时是我国种植面积最大的栽培牧草[3]。在牧草中属紫花苜蓿营养价值高[4], 是具有世界意义的苜蓿属草本植物[5], 现已经成为我国西部生态环境建设和畜牧业生产的重要牧草[6]。截止到2016年, 我国苜蓿种植面积约1.23× 107 hm2, 居各类栽培草地之首[7]。

由于各地区生态环境及生产水平差异较大, 并且不同苜蓿品种的特性因气候条件、土壤因素、地形和田间管理水平等差异而表现不同[8], 因此, 不同地区适宜种植的紫花苜蓿品种不同。而不同品种间适应性评价是引种的先决条件和重要环节; 被选择的品种应具有良好的抗旱性, 根系能发挥较强的生态功能和吸收功能, 地上生物量亦能达到最大的品种[6]。紫花苜蓿的产量和营养品质可反映其适应能力, 而影响紫花苜蓿产量和营养品质的因素较多, 有研究发现产量高的紫花苜蓿品种茎干物质含量占很大比例[9]。另有研究发现, 紫花苜蓿草产量随着株高、根颈粗、再生速率和越冬率的增加而增加, 鲜干比和茎叶比可反映苜蓿的营养品质[10]。有研究表明, 株高与产草量正相关, 茎叶比的高低决定着牧草营养价值高低和牧草品质的好坏, 是衡量紫花苜蓿经济性状的一个基本指标[11]。目前, 国内外对紫花苜蓿适应性评价已有不少研究。从6个苜蓿品种在冀北地区的生产性能的研究中发现, 中苜1号可作为推广苜蓿品种在张家口地区大面积种植[8]。对国内外10个紫花苜蓿品种进行研究, 得出新疆大叶和国外引进品种L125、WL323、德宝适应性强, 适宜在兰州地区进行推广种植[12]。在内蒙古锡林郭勒盟正蓝旗对11个国内外品种适应性进行评价研究, 得出雷达适应性最好, 准格尔最差[10]。在土耳其地中海地区研究高产优质育成品种的适应性, 通过8年的研究从其后代中筛选出高产基因型表现良好的材料[13]。通过研究不同生育时期紫花苜蓿品种产量和生育率的遗传改良机制, 得出近亲繁殖的苜蓿产量较低的结论[14]。

紫花苜蓿的产量和可持续性是引种的重要指标[15]。连续不断地开展苜蓿新品种引进和筛选试验, 是各地区建立优质牧草基地, 促进牧草产业化发展的关键和前提, 特别是苜蓿的产业化发展[16]。虽然紫花苜蓿的适应性研究已经较深入, 但基于不同的苜蓿品种适宜生长地区特性受环境因素和基因型的相互作用, 所以同一品种在不同生态区域的生长与产量存在差异, 同一地区适宜种植的苜蓿品种差异较大[17, 18], 因此, 有必要针对特定区域, 因地制宜, 筛选适宜的苜蓿品种。河套灌区幅员辽阔, 土地资源丰富, 是我国传统生产区[19], 苜蓿生产及产业化潜力巨大, 然而由于长期单一作物生产, 缺乏对苜蓿适宜品种的试验研究。因此, 本研究以国内外优质紫花苜蓿品种为试验材料, 对该地区展开品种筛选试验, 通过3年的品比试验和营养品质测定, 以期从中筛选出高产、优质和适应性强的紫花苜蓿新品种, 为内蒙古河套灌区大面积推广种植优良紫花苜蓿新品种, 建立优质苜蓿基地, 促进苜蓿产业化发展提供理论和技术依据。

1 材料与方法
1.1 试验地自然概况

试验地位于内蒙古巴彦淖尔市五原县隆兴昌镇, 河套地区位于黄河“ 几” 字弯及其周边流域, 巴彦淖尔市是河套地区的重要组成部分, 地处河套平原腹地, 地理位置为108° 16' E, 41° 06' N, 海拔1 026.4 m, 属于中温带大陆性气候。年平均气温6.1 ℃, 年最低温度为-22 ℃, 大多出现在每年的1月份, ≥ 5 ℃年积温为2 730 ℃· d, ≥ 10 ℃年积温为1 737 ℃· d。全年日照时数为3 263 h, 年均降水量170 mm。初霜期在10月上旬出现, 无霜期为117~136 d。土壤速效氮含量、速效磷含量和速效钾含量分别为108.90、8.49和188.60 mg· kg-1, 有机质为11.00 g· kg-1, 全盐为0.11%, pH 8.32。

1.2 试验材料

参试材料共23个国内外紫花苜蓿品种, 其中8个国内紫花苜蓿品种, 15个引进紫花苜蓿品种(表1)。

表1 参试紫花苜蓿品种信息 Table 1 The information of alfalfa varieties in the experiment
1.3 试验设计

田间试验采用随机区组的试验设计方法, 共设3个重复, 每个小区的面积为5 m× 2 m。于2014年4月4日播种, 基肥施用二胺375 kg· hm-2, 播种量为包衣品种25.5 kg· hm-2, 未包衣品种18 kg· hm-2(裸种), 行距为25 cm, 播种深度为1.0~2.0 cm, 播后镇压。在紫花苜蓿苗期注意杂草和病虫害的防除, 于初花期刈割测产并取样, 每次刈割后10 d左右浇水灌溉, 追施尿素150 kg· hm-2, 生长期内引黄河水灌溉, 其它时间根据土壤墒情和苗情决定是否灌溉。

1.4 测定指标与方法

1.4.1 越冬率 建植当年越冬前, 在每个小区内选择两段具有代表性的1 m长样段并做好标记, 测定其植株总数, 翌年4月底测定标记样段的返青植株数, 按下列公式计算越冬率。

越冬率=(返青植株数÷ 越冬前调查植株数)× 100%。

1.4.2 株高 株高是构成苜蓿产草量的重要指标。在每次测产刈割前, 在3个重复的每个小区内选取生长中等的10株苜蓿测定其自然株高。

1.4.3 产草量 每次测产刈割的时间在10%开花时进行, 选取每个小区中部长势均匀的2 m2样方进行刈割, 留茬高度在5~8 cm, 然后称该样方内苜蓿鲜重, 每个品种重复3次。然后根据干鲜比(%)和测产鲜重(kg)计算所测样方内苜蓿干草产量(kg), 折算为kg· hm-2, 计算公式如下:

干草产量=鲜草产量× 干鲜比。

1.4.4 干鲜比和茎叶比 测产时, 每个小区随机取鲜样500 g左右, 采用自然阴干法阴干, 待阴干后称其干重, 计算干鲜比。测产的同时随机取500 g左右鲜样, 然后进行茎叶分离(小叶, 小叶柄, 托叶和花序等都归为叶的部分), 待阴干后分别称量茎重和叶重, 最后计算其茎叶比。

1.4.5 营养成分 将自然阴干至恒重的苜蓿样品, 采用GRINDER粉碎仪CM 200粉碎后过0.69 mm筛, 以待营养成分检测。用凯氏定氮法(海能K9860全自动凯氏定氮仪)测定粗蛋白(crude protein, CP)含量, 用Van Voest法(ANKOM A-2000i纤维分析仪)测定酸性洗涤纤维(acid detergent fiber, ADF)和中性洗涤纤维(neutral detergent fiber, NDF)[21]。相对饲喂价值(relative feed value, RFV)是根据NDF和ADF计算出来的一个粗饲料质量评定指数, 其含义是相对特定标准牧草, 某种牧草可消化干物质的采食量[22, 23]。

RFV=(DDM× DMI)÷ 1.29;

式中:DMI为单位体重家畜的粗饲料干物质的随意采食量(%); DDM为可消化的干物质占干物质总量比例(%)。

DMI= 120÷ (NDF);

DDM=88.9-(0.779× ADF).

1.5 数据处理

试验数据在Excel 2007中作基本处理, 采用SAS 9.3专业统计软件对所测数据进行分析, 用均值表示测定结果, 分别对不同苜蓿品种不同茬次越冬率、株高、干草产量、茎叶比、粗蛋白、NDF、ADF和RFV进行单因素方差分析。

其次, 分别对不同苜蓿品种越冬率、株高、干草产量、茎叶比、粗蛋白、NDF、ADF进行灰色关联度分析。依据最优原则构建标准品种, 结合抗寒性、生产性能和营养品质对23个苜蓿进行综合评价。先将原始数据标准化, 再进行关联系数、关联度和加权关联度计算。加权关联度可反映供试苜蓿品种与最优标准品种的差异大小, 关联度越大, 综合性能越好, 反之则低[24]。

2 结果与分析
2.1 不同苜蓿品种越冬率

越冬存活率是评价植物抗寒性的重要指标。不同苜蓿品种的越冬率存在差异, 越冬率在94%以上的品种有19个, 公农1号越冬率最高, 为96.90%, 比凉苜1号(越冬率最低, 55.48%)高75%(P< 0.05)(表2)。公农1号、大富豪、金皇后、WL232HQ、WL-SALT、DLF-194、龙牧806、阿尔冈金、中苜1号、苜蓿王、WL354HQ、草原3号、WL353LH、草原2号、DLF-193、赛特、Saskia、鲁苜1号与DLF-192的越冬率无显著差异(P> 0.05); 而公农1号、大富豪、金皇后、WL232HQ、WL-SALT、DLF-194、龙牧806和阿尔冈金显著高于中苜2号、WL414、59N59和凉苜1号, 中苜2号> WL414> 59N59> 凉苜1号。

表2 23个苜蓿品种第1年越冬率 Table 2 The winter survival rating of 23 alfalfa varieties in the first year
2.2 不同苜蓿品种生产性能

2.2.1 不同苜蓿品种不同年份不同茬次株高 株高是苜蓿生产力评价的重要指标, 2014年建植当年23个苜蓿品种每茬株高均差异明显(表3)。第1茬中凉苜1号株高最高, 比株高最低的Saskia高40%(P< 0.05), 其次为大富豪、WL354HQ和WL353LH, 株高均约为97 cm; 59N59、凉苜1号、WL414、WL354HQ、WL353LH、鲁苜1号和WL-SALT第2茬株高均大于等于96 cm, 59N59株高最高, 较株高最低的草原3号增高了33%。大部分品种生长当年刈割前株高第2茬> 第1茬。

2015年生长两年的23个苜蓿品种第1茬株高差异不明显, 大富豪株高最高, 比株高最低的DLF-192高了33%(P< 0.05)。不同苜蓿生长2年第2茬株高差异明显, 中苜1号最高, 较株高最低的DLF-192高了41.67%。第3茬不同品种株高差异明显, 其中凉苜1号株高最高, 比株高最低的草原3号高了74%。

2015年每茬最高的株高都不相同, 但3茬均较高的苜蓿品种有大富豪、凉苜1号和59N59, DLF-192前两茬均低, 草原3号第3茬最低。

2016年生长3年, 不同品种间第1茬株高差异明显(表3), 公农1号株高最高, 比株高最低的阿尔冈金高了24.36%; 第2茬赛特株高最高, 比株高最低的龙牧806苜蓿高了28.36%; 第3茬刈割前株高均较低, 59N59和WL345HQ株高分别为65.90和60.63 cm, 其它苜蓿品种株高均不足60 cm, 龙牧806株高只有41.07 cm。分析可得, 2016年23个苜蓿品种株高差异显著(P< 0.05)。全年株高均较高的苜蓿品种有59N59和WL354HQ, 阿尔冈金和龙牧806株高较低。

2.2.2 不同苜蓿品种不同年份干草产量 产量是衡量苜蓿品种适应性的重要指标。2014年23个苜蓿品种每茬干草产量差异明显(表4)。年干草产量超过10 500 kg· hm-2的有凉苜1号、Saskia、大富豪和WL-SALT, 其中年产量凉苜1号比DLF-194产量高了56%(P< 0.05)。苜蓿生长当年第1茬的干草产量超过6 000 kg· hm-2有凉苜1号、大富豪和WL-SALT, 凉苜1号比WL354HQ增产2 363 kg· hm-2; 第2茬干草产量超过5 000 kg· hm-2的苜蓿品种有凉苜1号、Saskia和WL353LH, 凉苜1号产量最高, 比WL232HQ增产2 892 kg· hm-2。

2015年生长第2年有21个苜蓿品种年干草产量大于10 000 kg· hm-2, 大富豪、凉苜1号、赛特和中苜1号产量较高(表4), 均高于12 600 kg· hm-2, DLF-194和DLF-192小于10 000 kg· hm-2, 大富豪较DLF-192产量高了48%(P< 0.05)。第1茬大富豪和赛特产量较高, 均高于5 000 kg· hm-2, 大富豪产量最高, 比DLF-192高了72%, WL232HQ、DLF-194、WL414和DLF-192产量低于4 000 kg· hm-2。第2茬不同品种干草产量差异明显, 鲁苜1号和中苜1号产量超过4 000 kg· hm-2, 金皇后、WL232HQ、WL353LH、DLF-194和DLF-192低于3 000 kg· hm-2, 与DLF-192相比鲁苜1号增产1 646 kg· hm-2, 增加65%。凉苜1号和59N59第3茬干草产量超过了4 800 kg· hm-2, 龙牧806和草原3号低于3 000 kg· hm-2, 而凉苜1号产量比草原3号高2 412 kg· hm-2, 增加87%。同一苜蓿品种生长两年干草产量每茬均不同, 总体呈现第1茬大于第2茬和第3茬的规律, 且第1茬干草产量占全年干草产量41%。

2016年生长3年, 23个苜蓿品种中年干草产量赛特、WL353LH和大富豪较高(表4), 均超过了10 900 kg· hm-2, 59N59和WL414低于8 000 kg· hm-2, 不同苜蓿品种不同刈割茬次干草产量差异不明显。赛特、Saskia、WL353LH和大富豪第1茬干草产量较高, 均超过5 800 kg· hm-2, WL232HQ、59N59和WL414产量较低, 赛特比WL414高了116%。赛特第2茬干草产量最高, 为4 179 kg· hm-2, DLF-192、WL414和龙牧806低于2 500 kg· hm-2, 赛特产量比龙牧806高1 946 kg· hm-2, 提高了87%。第3茬干草产量整体较低, WL-SALT、WL354HQ、WL353LH、阿尔冈金和赛特超过2 000 kg· hm-2, 龙牧806和草原3号低于1 500 kg· hm-2, WL-SALT较草原3号增产1 035 kg· hm-2。同一苜蓿品种建植第3年的干草产量每茬均不同, 总体呈现第1茬> 第2茬> 第3茬的规律, 且第1茬干草产量占全年干草产量的51%。

2.3 不同苜蓿品种营养品质

茎叶比是评价苜蓿营养品质的重要指标, 茎叶比越低, 叶量越丰富, 营养品质越好。苜蓿生长两年不同茬茎叶比, DLF-192和DLF-194茎叶比均小于1(表5、表6), 叶量较丰富, 营养价值较好。生长两年不同苜蓿品种茎叶比差异明显。其中, 第1茬中苜2号、凉苜1号和鲁苜1号茎叶比大于1.25, 茎含量较高, 营养品质较差, 中苜1号、WL414、DLF-194和DLF-192茎叶比小于1.00, 叶量丰富, 适口性较好。第2茬不同苜蓿品种茎叶差异明显, 鲁苜1号、中苜1号和59N59茎叶比大于1.20, 品质较差; 阿尔冈金、WL-SALT、WL353LH、DLF-194和DLF-192茎叶比小于1.00, 营养价值高。不同刈割茬次茎叶比总体上呈现第1茬> 第2茬的趋势, 说明苜蓿的营养品质第2茬优于第1茬。

表5 23个苜蓿品种生长两年第1茬营养成分 Table 5 The nutritional components of 23 alfalfa varieties in the first cutting of second years
表6 23个苜蓿品种生长两年第2茬营养成分 Table 6 The nutritional components of 23 alfalfa varieties in the second cutting of second years

粗蛋白(CP)含量的高低是评价牧草营养品质好坏的重要指标。生长两年不同苜蓿品种第1茬CP含量差异不明显(表5), 超过17%的有DLF-194、DLF-192、草原2号和WL414, 说明其营养品质较好; 第2茬CP含量差异明显, 大于21%的有DLF-194、DLF-192、赛特、WL353LH、DLF-193、草原2号、WL-SALT和WL414, 营养品质良好, 而草原3号、59N59、公农1号、中苜1号和鲁苜1号与其它苜蓿品质营养品质相比较差; 两茬CP含量较高的均为DLF-194和DLF-192, 说明其营养价值高。

NDF、ADF是评价苜蓿营养品质的重要指标。一般认为, 48 h所消化NDF量代表粗饲料中NDF在瘤胃中可消化或发酵的最大量[25]。NDF含量越低, 家畜食量越高, ADF增高, 家畜的消化率越低。第1茬中公农1号、赛特、中苜2号和凉苜1号NDF含量较高, 营养品质较差(表5); WL353LH、草原3号和DLF-192苜蓿品种NDF含量较低, 营养品质较好; 第2茬鲁苜1号、中苜1号、凉苜1号、公农1号和草原3号NDF含量较高, 营养品质较差; 金皇后、WL-SALT和DLF-194较低, 营养价值优于其它品种。

生长两年第1茬ADF含量较高的为公农1号和赛特(表5), 说明其消化率较低; WL232HQ、DLF194和DLF192苜蓿品种ADF含量较低, 其营养品质优于其它品种; 第2茬鲁苜1号和阿尔冈金ADF含量最高, 营养品质较差, WL353LH、金皇后、Saskia、草原2号、WL-SALT、DLF-192、WL232HQ和DLF-194的ADF含量低于29%, 营养价值优于其它品种。

相对饲喂价值(RFV)是评价苜蓿营养价值高低的重要方法, 值越高, 牧草的营养价值越高。建植第2年23个苜蓿品种相对饲喂价值整体上呈现第2茬> 第1茬的趋势(表5、表6), 鲁苜1号、草原3号、中苜1号、DLF-192、大富豪、凉苜1号和59N59第1茬的RFV大于第2茬, 第1茬饲喂价值高于第2茬。第1茬DLF-192的RFV较高营养品质较好; 低于125的有中苜2号、赛特和公农1号, 饲草品质较差。第2茬DLF-194的RFV最高, 饲草品质较好, WL-SALT和金皇后次之, 中苜1号和鲁苜1号RFV较小, 饲草品质较差。

2.4 灰色关联分析

本研究结果表明, 大富豪、WL353LH和赛特的综合表现较好。而凉苜1号虽然前两年产量较高, 但因其第2年越冬率极低, 产量为0, 持久性差, 未参与加权关联度计算, 所以凉苜1号的综合表现最差(表7)。

表7 供试23个苜蓿品种的加权关联度 Table 7 The relational degree of tested 23 alfalfa
3 讨论
3.1 不同苜蓿品种适应性变化

植物的形态发育、生理特性都具有遗传特性, 同时受到温度、光照、水分等环境因素的影响[26]。每次刈割时间处于不同的季节, 光照时间、温度(积温)、降水量等条件, 苜蓿的形态、结构、生物量积累不同[27]。不同试验地区应根据生态条件、品质特性和种植目的, 选择适宜品种进行种植[28]。

越冬率是体现紫花苜蓿抗寒性、持久性及适应性的关键指标, 越冬率高低是引进新品种需考虑的重要因素[29]。在本研究中, 河套地区昼夜温差大, 冬季气温低, 公农1号的越冬率最高, 说明该品种的抗寒能力强, 持久性好, 在河套地区适应性强, 是保证该品种在该地区高产的重要前提。WL414、59N59和凉苜1号越冬率较低, 持久性差, 适应能力低, 对产量影响较大, 不能保证其具有较高的生物产量, 这与越冬率低的苜蓿品种产量较低研究结果相似, 因其秋眠级较高[20, 30], 进入秋季以后生长依然旺盛, 根颈存储的养分不能供其越冬, 导致翌年的生物产量较低[31], 因此不适宜在该地区生长, 与越冬率影响第2年牧草产量类似[32]。因此, 可初步推测大富豪等越冬率较高的苜蓿品种在河套地区抗寒性优于其它品种, 具有较长的持久性和较强的适应能力。

探究牧草产量因素可为提高苜蓿生产力提供理论依据。研究表明, 苜蓿的干草产量由株高、分枝数和单株重构成[33]。在多数研究中, 株高是影响苜蓿产量的重要农艺性状, 且可影响其它产量构成要素进而影响产量[34]。对不同苜蓿品种农艺性状与产草量相关性分析, 株高与干草产量呈极显著正相关关系, 因此, 生产实际中可将株高作为苜蓿生产性能的预测指标[6, 35]。本研究中, 23个苜蓿品种生长3年中整体第1茬株高大于第2茬, 与在冀西北地区的研究结果第1茬株高大于第2茬[8]的研究结果相同, 与在兰州的研究结果第2茬株高大于第1茬[12]研究不同; 同时生长2年和生长3年第2茬株高较低, 可能由于生长2年第2茬的刈割时间是7月份, 日照长可能限制茎的伸长生长, 同时苜蓿作为一种喜温植物, 过高的温度也抑制苜蓿生长[36]; 生长3年随着刈割时间的推移株高逐渐降低, 可能由于生长第3年秋季降水较少, 部分抗性差的品种, 表现出逐渐衰退的趋势。综合3年数据分析, 大富豪、WL353HQ、WL354HQ和赛特株高表现为逐茬逐年增长的趋势, 说明其具有较强的生长速度和再生能力, 表现出较高的生产能力。

干草产量是单位面积上苜蓿通过光合作用产生的地上部分各器官生物量之和[37], 是评价苜蓿适应性的重要指标。生长两年干草产量第1茬产量高可能与建植第1年初霜期前刈割为来年再生提供大量贮藏性碳水化合物有关, 与刈割时间直接或间接影响苜蓿当年或后来年份的生产力有关[38], 因此重视越冬前最后一茬刈割时间的控制和第1茬的科学管理至关重要。凉苜1号和59N59前两年的干草产量较高, 但是由于这两个品种的越冬率在逐年降低, 尤其是凉苜1号第3年越冬率极低, 导致年干草产量较低, 说明这两个品种在该地区的持久性较差。综合3年的干草产量, 大富豪、赛特、WL-SALT和WL353LH和Saskia的产量整体高于其它品种, 特别是大富豪、赛特和WL353LH 3年干草产量均高, 说明其持久性好, 适应性较强。

3.2 不同苜蓿品种营养品质变化

牧草营养品质的优劣决定着牧草的经济价值。生长第2年不同苜蓿品种不同刈割茬次的茎叶比都不相同, 而DLF-192、DLF-194茎叶比较低, 纤维素含量低, 叶片含量丰富, 蛋白质含量高, 说明这两个品种具有较好的适口性, 因此茎叶比变化可引起饲草营养成分变化, 蛋白质含量受茎叶比的影响最大[28]。DLF-192和DLF-194这两个品种的蛋白含量较高, DLF-192的NDF和ADF含量均较低, 证明该品种的营养品质优于其它品种, 但是其产量不高, 不能作为推广种植的品种, 所以引种要兼顾越冬率, 产量等因素, 不能单方面考虑部分因素。

而运用灰色关联分析方法综合产量、株高、越冬率和营养品质表现均优秀的品种为大富豪、WL353LH和赛特, 这3个品种在河套地区的适应性优于其它品种, 可进行推广种植。这与于辉等[28]研究得出先行者适宜作为在陇东地区大面积推广种植的首选品种, 因其产量、品质和抗性方面综合表现最优结果类似。

4 结论

通过越冬率的统计分析得出, 多数紫花苜蓿品种在河套灌区越冬能力较强, 但凉苜1号、WL414、59N59越冬能力较低。

结合抗寒性、生产性能和营养品质对23个苜蓿品种进行综合分析可初步得出, 大富豪、WL353LH和赛特的综合表现优于其它品种, 所以大富豪、WL353LH和赛特是可以在内蒙古河套灌区及相类似的气候条件下推广种植。

(责任编辑 张瑾)

The authors have declared that no competing interests exist.

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