初曉輝,單貴蓮,畢玉芬,薛世明,匡崇義
(1.云南農(nóng)業(yè)大學草業(yè)科學系,云南 昆明 650201;2.云南省草地動物科學研究院,云南 昆明 650212)
紫花苜蓿(Medicagosativa)素有“牧草之王”和“飼料皇后”之美譽,具有產(chǎn)量高、品質好、營養(yǎng)豐富等特點,是世界上栽培歷史最悠久、面積最大的飼料作物。紫花苜蓿的種植對促進畜牧業(yè)發(fā)展起著非常重要的作用。然而,由于紫花苜蓿性喜溫暖半干燥氣候,適宜在我國北方地區(qū)種植,在我國南方地區(qū),高濕、高熱以及酸性土壤等自然地理條件導致紫花苜蓿的引種栽培較為困難[1]。
為探討引進紫花苜蓿品種在我國南方地區(qū)的適應性、生產(chǎn)性能和持久性,本研究以國外引進的10個紫花苜蓿品種為試驗材料,通過對其生長第2年、第6年的生產(chǎn)性能進行測定,分析引進紫花苜蓿品種在昆明地區(qū)的適應性和持久性,為我國南方地區(qū)紫花苜蓿的引種、栽培和產(chǎn)業(yè)化開發(fā)提供參考,為紫花苜蓿的可持續(xù)利用提供理論依據(jù)和技術儲備。
1.1試驗地概況 試驗地位于昆明市北郊云南農(nóng)業(yè)大學草業(yè)科學認知中心,地處25°21′ N,102°58′ E,氣候類型屬北亞熱帶高原季風氣候。年平均氣溫14.5 ℃,最熱月(7月)平均氣溫19.7 ℃,最冷月(1月)平均氣溫7.5 ℃,年溫差12~13 ℃。全年降水量約1 031 mm,相對濕度為74%。全年日照時數(shù)2 445.6 h,日照率56%。終年太陽投射角度大,年均總輻射量達543.39 kJ·cm-2。試驗地土壤類型為酸性紅壤,pH值6.5[2-3]。
1.2供試品種及來源 供試品種為10個引進紫花苜蓿品種,分別是引自美國的9個品種:射手2號(Archer Ⅱ)、GT13R、路寶(Lobo)、牧歌401+Z(Amerigraze 401+Z)、牧歌701(Amerigraze 701)、射手(Archer)、愛林+2(Abilence+2)、超級13R(13R supreme)、愛博(Arriba),引自法國的1個品種:三得利(Sanditi)。
1.3試驗設計 供試材料于2003年5月中旬種植,采用隨機區(qū)組設計,每品種3次重復,小區(qū)面積2 m×2 m,條播,行距20 cm,播后覆土2~3 cm,適當鎮(zhèn)壓,適時進行田間管理。生長第2年、第6年對10個紫花苜蓿品種產(chǎn)草量和營養(yǎng)品質等指標進行測定,確定其生產(chǎn)性能和持久性,篩選適合用于云南省北亞熱帶季風氣候條件下建植多年生栽培草地的紫花苜蓿品種。
1.4測定指標
1.4.1干草產(chǎn)量 分別于2004年6、8、10、12月和2008年6、8、10、12月中旬刈割測定不同品種不同茬次單位面積干草產(chǎn)量,并計算全年總產(chǎn)量。
1.4.2株高 于2004、2008年8月中旬始花期刈割測產(chǎn)同步進行,采用對角線取樣法測定,每小區(qū)隨機選擇10株,即每品種隨機選30株,測量地面到植株最高部位的自然高度,取平均值。
1.4.3葉莖比 于2004、2008年8月中旬始花期刈割測產(chǎn)同步進行,每個小區(qū)隨機取5株,將葉和莖分離后,放入人工干燥箱,65 ℃烘干,分別稱取葉、莖干質量,計算各品種的葉莖比。
1.4.4營養(yǎng)成分測定 以2004、2008年8月始花期刈割測產(chǎn)樣品為分析樣品,測定不同紫花苜蓿品種的粗蛋白(CP)、粗纖維(CF)、粗脂肪(EE)和粗灰分(CA)含量,其中CP采用半微量凱氏定氮法測定,CF采用酸堿分次水解法測定,EE采用索氏浸提法測定,CA采用直接灰化法測定[4]。
1.5數(shù)據(jù)分析 采用SPSS 11.5對數(shù)據(jù)進行方差分析、顯著性檢驗及相關分析(one-way ANOVA analysis,Duncan’s post hoc test and Pearson coefficient)。應用灰色關聯(lián)度分析法對10個引進紫花苜蓿品種的生產(chǎn)性能進行綜合評價,并分析其持久性。
2.1不同品種不同生長年限干草產(chǎn)量 牧草產(chǎn)量是衡量其生產(chǎn)性能和經(jīng)濟性能的重要指標。生長第2年不同品種各茬次干草產(chǎn)量及全年干草產(chǎn)量均以GT13R、射手2號、路寶、牧歌401+Z、愛博較高,顯著高于其他5個品種(P<0.05),與之相比,牧歌701、射手、三得利、愛林+2、超級13R的干草產(chǎn)量相對較低,但10個引進紫花苜蓿品種全年干草產(chǎn)量均超過了8 000 kg·hm-2(表1)。生長第6年不同品種全年干草產(chǎn)量以牧歌401+Z最高,為5 628.64 kg·hm-2,顯著高于其他品種,其次是射手2號和GT13R,全年產(chǎn)量在5 100 kg·hm-2以上;愛博、路寶、射手、牧歌701和三得利依次為其后,全年干草產(chǎn)量為4 100~4 900 kg·hm-2,產(chǎn)量最低的是超級13R和愛林+2,僅為2 886.63和2 166.28 kg·hm-2,顯著低于其他8個品種(表1)。
表1 不同品種不同生長年限單位面積干草產(chǎn)量
就不同品種干草產(chǎn)量隨生長年限的變化來看(表1),10個引進紫花苜蓿品種的干草產(chǎn)量均隨生長年限的延長呈明顯的下降趨勢,以愛林+2和超級13R的產(chǎn)草量下降幅度最大,說明愛林+2和超級13R生產(chǎn)性能和持久性均較差,不適宜在云南省北亞熱帶酸性紅壤地區(qū)建植多年生栽培草地。
2.2不同品種不同生長年限株高和葉莖比 株高是與產(chǎn)量密切相關的一項衡量牧草生產(chǎn)性能的指標。不同品種不同生長年限的株高均以射手2號和GT13R最高,其次是牧歌701、三得利、射手、路寶、牧歌401+Z和愛博,最低的是愛林+2和超級13R(表2)。葉莖比是衡量牧草品質的重要指標。不同品種不同生長年限的葉莖比均以射手2號、三得利最高(表2)。就同一品種不同生長年限株高和葉莖比測定結果來看,隨著生長年限由第2年延長至第6年,10個引進紫花苜蓿品種的株高和葉莖比均呈下降趨勢,說明隨著生長年限的增加,紫花苜蓿的生產(chǎn)性能下降。
表2 不同品種不同生長年限株高及葉莖比
2.3不同品種不同生長年限營養(yǎng)品質 生長第2年、第6年,10個紫花苜蓿品種的CP含量以射手2號、GT13R、路寶、牧歌401+Z、三得利、牧歌701顯著高于其他品種(P<0.05)(表3)。CF含量以GT13R和射手2號最低,顯著低于其他品種(P<0.05),其次是三得利、路寶、牧歌401+Z、牧歌701,其CF含量顯著低于射手、愛林+2、愛博和超級13R(P<0.05)。EE、CA含量以射手2號和GT13R較高。就同一品種不同生長年限營養(yǎng)品質測定結果來看,隨著生長年限由第2年延長至第6年,10個引進紫花苜蓿品種的CP、EE、CA含量呈下降的變化趨勢,而CF含量呈上升的變化趨勢,說明隨著生長年限的增加,紫花苜蓿的營養(yǎng)品質呈下降趨勢。
2.4不同紫花苜蓿品種生產(chǎn)性能和持久性綜合評價 牧草生產(chǎn)性能綜合評價是牧草引種工作的一個重要環(huán)節(jié)。為篩選出綜合性狀優(yōu)良,最適宜在云南省北亞熱帶酸性紅壤地區(qū)種植的紫花苜蓿品種,本研究應用灰色關聯(lián)分析法[5-7]對10個引進紫花苜蓿品種的生產(chǎn)性能和持久性進行綜合評價。需要指出的是,對引進品種生產(chǎn)性能進行綜合評價,一般采用適應當?shù)貧夂驐l件的當家品種作為“參照品種”。本研究在沒有找到適應當?shù)貧夂驐l件的當家品種的情況下,參考前人構建“參照品種”的方法[8-10],根據(jù)參試品種生長第2年各指標的測定值來構建“參照品種”?!皡⒄掌贩N”是根據(jù)各性能指標的上限或下限結合起來而構建的最優(yōu)品種,“參照品種”的產(chǎn)量、株高、葉莖比、CP、EE和CA含量分別高于供試品種中最大值的5%,而CF含量小于供試品種中最小值的5%。以“參照品種”為標準,進而對10個引進紫花苜蓿品種的生產(chǎn)性能及持久性進行評價(表4)。
引進的10個紫花苜蓿品種中,品種GT13R和射手2號與“參照品種”關聯(lián)度最高,說明品種GT13R和射手2號生產(chǎn)性能和持久性最好,是云南省北亞熱帶酸性紅壤地區(qū)建植栽培草地的首選品種;其次是路寶、三得利、牧歌401+Z、牧歌701,此4個品種與“參照品種”的關聯(lián)度也較高(0.650以上),生產(chǎn)性能和持久性也較好;品種射手、愛博、愛林+2和超級13R與“參照品種”的關聯(lián)度較低,說明這4個品種不適宜用在云南省北亞熱帶酸性紅壤地區(qū)建植多年生栽培草地(表4)。
表3 不同品種不同生長年限營養(yǎng)品質
表4 不紫花苜蓿品種生產(chǎn)性能綜合評價
紫花苜蓿喜溫暖半干燥氣候,氣候溫暖、晝夜溫差大對其生長有利,其生長最適日均溫為15~21 ℃,適宜降水量為300~800 mm,最高不要超過1 000 mm。苜蓿生長最適宜的土壤為沙壤土和壤土,適宜的pH值范圍是7~8[1]。然而,我國南方地區(qū)由于高濕、高熱以及酸性土壤的自然環(huán)境,導致紫花苜蓿的引種栽培較為困難。因此,在我國南方地區(qū),為保證紫花苜蓿引種成功,在大面積引進栽培之前認真考察鑒定其秋眠性,并對其適應性、高產(chǎn)性以及在南方的品質表現(xiàn)進行評價,是保證引種成功的關鍵所在。
近年來,有學者采用灰色關聯(lián)分析對引進紫花苜蓿品種的生產(chǎn)性能進行了綜合評價[5-7]。從方法的優(yōu)劣上講,它已被公認為是全面而無人為因素限制,合理自然,并能利用當前的計算機技術處理。從評價結果來看,其結果更加數(shù)量化,可以一目了然地看出參試品種生產(chǎn)性能的優(yōu)劣[10-12]。本研究參照前人的評價方法,對10個引進紫花苜蓿品種的生產(chǎn)性能和持久性進行了綜合評價,評價結果表明,灰色關聯(lián)分析法能對牧草的生產(chǎn)性能做出客觀、合理、全面的評價,該法在牧草引進栽培和生產(chǎn)性能評價方面具有非常重要的應用價值。
綜合考慮10個引進紫花苜蓿品種的生產(chǎn)性能、營養(yǎng)品質以及持久性,認為品種GT13R和射手2號生產(chǎn)性能和營養(yǎng)品質最好,且隨著生長年限由2年延長至6年,品種射手2號和GT13R仍能保持較高的產(chǎn)草量和營養(yǎng)價值,說明品種射手2號和GT13R適宜在云南省北亞熱帶酸性紅壤地區(qū)建植栽培草地。與之相比,品種射手、愛博、愛林+2和超級13R生產(chǎn)性能和持久性相對較差,不適宜在云南省北亞熱帶酸性紅壤地區(qū)建植多年生栽培草地。
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