15個(gè)紫花苜蓿品種在河西走廊沙地的適應(yīng)性評(píng)價(jià)

李天銀，楊自權(quán)

（1.甘肅亞盛田園牧歌草業(yè)集團(tuán)公司，甘肅玉門 735213；2.金塔盛地草業(yè)公司，甘肅金塔 735302）

15個(gè)紫花苜蓿品種在河西走廊沙地的適應(yīng)性評(píng)價(jià)

李天銀1，楊自權(quán)2

（1.甘肅亞盛田園牧歌草業(yè)集團(tuán)公司，甘肅玉門 735213；2.金塔盛地草業(yè)公司，甘肅金塔 735302）

通過對(duì)不同紫花苜蓿品種的產(chǎn)量及其構(gòu)成要素、品質(zhì)和越冬性進(jìn)行研究，運(yùn)用聚類分析法篩選出河西走廊沙地的適種紫花苜蓿品種。結(jié)果表明，15個(gè)參試品種中，干物質(zhì)折合產(chǎn)量標(biāo)靶明顯高于其余14個(gè)品種（P＜0.05），株高以BR4010和阿爾岡金最高，一級(jí)分枝數(shù)以亮苜2號(hào)最多，葉莖比康賽明顯高于其余14個(gè)品種，越冬性以巖石最好，不同紫花苜蓿品種間地上干物質(zhì)產(chǎn)量、株高、葉莖比、分枝數(shù)和越冬性差異較大。以株高、葉莖比、分枝數(shù)、產(chǎn)量和越冬率為因子，將15個(gè)品種聚為5個(gè)類群，綜合結(jié)果顯示，BR4010、阿爾岡金、阿迪娜，亮苜2號(hào)和WL363HQ等5個(gè)品種所在的類群綜合適應(yīng)性較好，適宜在河西走廊沙地種植。

紫花苜蓿；品種；適應(yīng)性；聚類分析

隨著我國構(gòu)建西部生態(tài)屏障工程的實(shí)施，天然草地承擔(dān)的我國畜牧業(yè)生產(chǎn)任務(wù)需要逐漸卸載，而人民對(duì)家畜肉食的需要卻不斷增長，這迫使我國在全面實(shí)現(xiàn)小康社會(huì)過程中，需要重新審視畜牧業(yè)生產(chǎn)流程中飼草料供給的問題［1］。增加飼草料供給能力不僅是我國現(xiàn)代畜牧業(yè)能否全面轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵因子［2］，而且是我國畜牧業(yè)高度集約化、產(chǎn)業(yè)化和規(guī)模化發(fā)展的核心所在［3］。依靠農(nóng)區(qū)現(xiàn)有耕地，在保證人均糧食安全前提下，能用于建植人工草地的空間十分有限，因此利用長期被閑置的邊際性土地資源生產(chǎn)飼草料，成為增加我國飼草料供給能力的有效策略。甘肅河西走廊不僅是內(nèi)陸通往新疆乃至中亞的戰(zhàn)略通道，而且是甘肅省的糧食基地，其綠洲區(qū)適宜種植的土地資源已是制種和谷物生產(chǎn)的核心區(qū)。然而綠洲邊緣有大面積的沙地，沙地面積高達(dá)230.82萬hm2，是耕地面積的12倍［4］，這些豐富的土地資源不僅被閑置，而且成為冬春季的風(fēng)沙源，如將這些沙地用于生產(chǎn)以營養(yǎng)體為主的飼草料［5］，既可利用飼用植物四季覆蓋地表的特性減輕該區(qū)風(fēng)沙發(fā)生的頻次，而且能夠生產(chǎn)大量的飼草料。

紫花苜蓿（Medicago sativa）是多年生豆科牧草，具有產(chǎn)量高、適口性好、改良土壤、防風(fēng)固沙等特性，是我國西部建植優(yōu)質(zhì)牧草人工草地的首選品種［6～8］。然而紫花苜蓿品種較多，每個(gè)品種適應(yīng)的環(huán)境特性存在差異［9～11］，因此遴選適宜河西走廊沙地種植的紫花苜蓿品種成為利用沙地生產(chǎn)飼草料的關(guān)鍵。我們通過田間試驗(yàn)分析了引自國內(nèi)外15個(gè)紫花苜蓿品種的適應(yīng)性，以期篩選出較為適宜的品種，為河西走廊沙地建植紫花苜蓿人工草地提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 供試材料

供試紫花苜蓿品種（系）分別來自中國、荷蘭、美國和加拿大，其中有引自荷蘭的德寶，引自美國的BR4010、WL343HQ、巨能、巖石、標(biāo)靶、金皇后、阿迪娜、WL363HQ，引自加拿大的騎士T、阿爾岡金、康賽、亮苜2號(hào)、騎士3（3010），來自中國的有甘農(nóng)3號(hào)，共計(jì)15個(gè)品種，均由甘肅亞盛田園牧歌草業(yè)集團(tuán)公司提供。參試紫花苜蓿品種編號(hào)及種源見表1。

表1 參試紫花苜蓿品種

1.2 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于甘肅省金塔縣西北部的生地灣農(nóng)場(chǎng)（98°34′～98°41′N，40°13′～40°17′E），地處河西走廊中段巴丹吉林沙漠邊緣，東部與金塔縣西壩鄉(xiāng)相鄰，西部和北部與戈壁荒漠相接，南與沙漠丘陵相連。海拔1 223～1 234 m，屬典型的干旱荒漠氣候，年均降水量59.8 mm，年均蒸發(fā)量2 560 mm。年平均氣溫8.5℃，極端最高氣溫40.5℃，極端最低氣溫-26.4℃，≥10℃的有效積溫3 292℃，≥15℃的有效積溫2 928℃，無霜期141～175 d。年日照時(shí)數(shù)3 300 h，年太陽總輻射155 kJ/m2，全年平均風(fēng)速2.5 m/s，大風(fēng)日數(shù)32 d。土壤為砂壤土質(zhì)，中性沙粒含量超過70%，含鹽低于0.4%，pH 7.9，屬輕鹽漬化土壤。耕層土壤含有機(jī)質(zhì)4 g/kg、全磷0.4 g/kg、全鉀19.8 g/kg、堿解氮37 mg/kg、速效磷4 mg/kg、速效鉀278 mg/kg。

1.3 試驗(yàn)方法

田間試驗(yàn)于2013年4月上旬開始，隨機(jī)區(qū)組排列，每個(gè)品種3次重復(fù)，小區(qū)面積12 m2（3 m× 4 m），相鄰小區(qū)間隔0.5 m的保護(hù)行，共計(jì)45個(gè)小區(qū)。采用地膜覆蓋種植，膜間距30 cm，行距20 cm，于5月30日進(jìn)行人工穴播，每膜點(diǎn)播6行，株距12 cm，每小區(qū)播種385穴，每穴20～30粒，播種量22.5 kg/hm2。播種后及時(shí)灌水，7月31日人工除草1次，8月5日施磷酸二銨900 kg/hm2。8月25日取樣。8月30日每小區(qū)內(nèi)設(shè)置3個(gè)長度為1 m的標(biāo)記段，記錄每段的紫花苜蓿株數(shù)，于2014年4月再次測(cè)定標(biāo)記段的紫花苜蓿株數(shù)。

1.4 指標(biāo)測(cè)定

1.4.1 株高每個(gè)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)測(cè)定10株紫花苜蓿的自然高度，取其平均值作為該小區(qū)紫花苜蓿植物的高度。

1.4.2 單株分枝數(shù)測(cè)定時(shí)從地表用手輕輕刨開土壤，讓主根露出，以主根為基礎(chǔ)，測(cè)定每株的單株分枝數(shù)，每個(gè)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)測(cè)定10株的分枝數(shù)，求平均值。

1.4.3 葉莖比隨機(jī)取10個(gè)單株，將其莖、葉（包括花序）分開，在65℃下烘干后分別稱重，計(jì)算烘干樣中葉占莖的百分?jǐn)?shù)。

1.4.4 干物質(zhì)產(chǎn)量每個(gè)小區(qū)內(nèi)設(shè)置0.5 m×0.5 m的小樣方，收獲所有的地上部分，風(fēng)干至恒重后稱重。

1.4.5 越冬率利用2013年和2014年標(biāo)記段內(nèi)紫花苜蓿株數(shù)的差異數(shù)測(cè)定越冬率，即2014年4月各個(gè)標(biāo)記段返青存活紫花苜蓿株數(shù)占2013年越冬前相應(yīng)標(biāo)記段株數(shù)的百分?jǐn)?shù)。

1.5 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)通過Excel進(jìn)行整理，運(yùn)用SPSS 19.0中的ANOVE軟件對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行方差分析，采用歐氏距離計(jì)算方法計(jì)算品種間的距離，采用Ward法對(duì)各品種的性狀進(jìn)行聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 產(chǎn)量

圖1 參試紫花苜蓿品種的產(chǎn)量

參試紫花苜蓿品種干物質(zhì)折合產(chǎn)量差異較大（圖1），為4 600～7 900 kg/hm2，其中以標(biāo)靶最高，為7 900 kg/hm2；其次是騎士3（3010）和WL363HQ，均為6 700 kg/hm2；甘農(nóng)3號(hào)和騎士T最低，為4 600 kg/hm2。僅從干物質(zhì)折合產(chǎn)量來看，標(biāo)靶、騎士3（3010）和WL363HQ、亮苜2號(hào)、巖石和巨能較為適宜。

2.2 產(chǎn)量構(gòu)成要素及品質(zhì)

株高和分枝數(shù)是紫花苜蓿產(chǎn)量的構(gòu)成要素，也是其經(jīng)濟(jì)性狀的核心指標(biāo)。從表2可以看出，15個(gè)參試紫花苜蓿品種的株高和分枝數(shù)差異明顯。株高以BR4010和阿爾岡金的較高，甘農(nóng)3號(hào)、亮苜2號(hào)和騎士3（3010）次之，WL343HQ和德寶較低。單株分枝數(shù)以巖石和德寶最低，僅為1.87株；甘農(nóng)3號(hào)和WL343HQ較低，均為1.93株；其余11個(gè)品種分枝數(shù)較高，其中以亮苜2號(hào)最高，達(dá)3.17株。

葉莖比是評(píng)價(jià)紫花苜蓿品質(zhì)最直觀的指標(biāo)，其值越大品質(zhì)越優(yōu)秀。葉莖比以康賽最大，為0.71，顯著大于其余各品種（P＜0.05）；BR4010、阿爾岡金和騎士T次之，均為0.58；而甘農(nóng)3號(hào)、WL343HQ、巖石和騎士3（3010）均小于0.4，且顯著低于其余各品種（P＜0.05）。說明康賽、BR4010、阿爾岡金和騎士T能產(chǎn)生更多的葉片，這不僅有利于增加光合作用面積，而且提高了牧草品質(zhì)。綜合分析參試紫花苜蓿品種產(chǎn)量的構(gòu)成要素，BR4010、阿爾岡金和亮苜2號(hào)表現(xiàn)較優(yōu)異。

2.3 越冬率

從圖2可以看出，參試紫花苜蓿品種間的越冬率存在明顯的差異，其中以巖石居首位，其越冬率顯著大于其余各品種（P＜0.05），達(dá)96.88%；甘農(nóng)3號(hào)為94.81%，位居第2；德寶、阿迪娜、亮苜2號(hào)和WL363HQ并列第3，均為93.77%；騎士T和標(biāo)靶為88.57%，顯著低于其余各品種（P＜0.05）。僅從越冬率這一單項(xiàng)指標(biāo)評(píng)價(jià)，巖石和甘農(nóng)3號(hào)具有較強(qiáng)越冬能力，適宜在河西走廊沙地種植。

2.4 品種間適應(yīng)性的聚類分析

從圖3可以看出，以各參試紫花苜蓿品種的株高，葉莖比，分枝數(shù)，產(chǎn)量和越冬率為因子，采用歐氏距離ward法對(duì)15個(gè)參試品種進(jìn)行聚類分析，以期將適應(yīng)性最高的品種聚為一個(gè)類群。結(jié)果表明，當(dāng)歐式距離為5時(shí)，15個(gè)供試紫花苜蓿品種可分為5個(gè)類群，其中WL343HQ、德寶和巖石為一類；騎士3（3010）和甘農(nóng)3號(hào)為一類；巨能、金皇后、康賽、騎士T為一類；BR4010、阿爾岡金、阿迪娜、亮苜2號(hào)、WL363HQ和阿爾岡金為一類；標(biāo)靶為一類。綜合比較5個(gè)變量因子，BR4010、阿爾岡金、阿迪娜、亮苜2號(hào)和WL363HQ在參試的15個(gè)紫花苜蓿品種內(nèi)表現(xiàn)較好，能夠較好的適應(yīng)河西走廊的沙地。

圖2 參試紫花苜蓿品種的越冬率

表2 參試紫花苜蓿品種的株高、分枝數(shù)、莖葉比①

圖3 參試紫花苜蓿品種間的聚類分析

3 結(jié)論與討論

1）研究結(jié)果表明，在河西走廊沙地條件下，不同紫花苜蓿品種間產(chǎn)量、產(chǎn)量構(gòu)成要素和品質(zhì)均存在明顯的差異，產(chǎn)量以標(biāo)靶、騎士3（3010）、WL363HQ、亮苜2號(hào)、巖石和巨能較高，株高以品種BR4010和阿爾岡金表現(xiàn)優(yōu)異，分枝數(shù)以亮苜2號(hào)表現(xiàn)良好，而葉莖比以康賽、BR4010、阿爾岡金和騎士T較大。說明引自美國的BR4010和加拿大的阿爾岡金、康賽在砂質(zhì)土壤環(huán)境下具有較高的生產(chǎn)潛力，而且品質(zhì)較好［12～13］。

2）選擇不同的單項(xiàng)指標(biāo)來評(píng)價(jià)紫花苜蓿適應(yīng)性，以產(chǎn)量為評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，標(biāo)靶最好；以產(chǎn)量構(gòu)成要素作為評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，BR4010、阿爾岡金和亮苜2號(hào)最好應(yīng)優(yōu)先選擇；以葉莖比為評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，康賽最佳；以越冬率為評(píng)價(jià)指標(biāo)時(shí)，巖石表現(xiàn)最佳。為突出品種的適應(yīng)性，本研究以5個(gè)指標(biāo)為變量因子，將綜合特性一致的品種聚類，結(jié)果顯示，BR4010、阿爾岡金、阿迪娜、亮苜2號(hào)和WL363HQ在河西走廊沙地的適應(yīng)性最高。

3）在我國耕地面積逐漸減少的背景下，充分利用原來未利用的閑置沙地生產(chǎn)現(xiàn)代畜牧業(yè)所需的飼草料，既可增加半農(nóng)半牧區(qū)和農(nóng)區(qū)的飼草料供給能力，又可防治沙源區(qū)的風(fēng)沙。紫花苜蓿是我國北方地區(qū)優(yōu)質(zhì)的飼用牧草，但其品種較多，且適應(yīng)環(huán)境的特性存在較大差異，遴選適合沙地種植的紫花苜蓿品種，是充分利用閑置沙地生產(chǎn)飼草料的關(guān)鍵。高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)是紫花苜蓿人工草地的主要經(jīng)營目標(biāo)［14～15］。然而一個(gè)紫花苜蓿品種無論其產(chǎn)量有多高、品質(zhì)有多好，若其不能越冬，也不可能實(shí)現(xiàn)持續(xù)生產(chǎn)，這是因?yàn)楹游髯呃鹊貐^(qū)晝夜溫差大，土壤保水能力很差，驟冷驟熱的天氣和沙質(zhì)土壤特性極易導(dǎo)致萌動(dòng)狀態(tài)的紫花苜蓿因受凍而死亡［16～19］。本研究表明，巖石的越冬率顯著最高，而騎士T和標(biāo)靶最低，因此遴選適宜紫花苜蓿品種時(shí)，不僅要考慮品質(zhì)和產(chǎn)量，而且要考慮生產(chǎn)的持續(xù)性。

4）每個(gè)紫花苜蓿品種適應(yīng)沙地的性狀特征具有明顯的分異性。已有的研究表明，河西走廊灌區(qū)適宜種植的紫花苜蓿品種為農(nóng)寶［9］，沙質(zhì)耕地適宜種植的紫花苜蓿品種為新疆大葉和公農(nóng)1號(hào)［10］，而新疆大葉和公農(nóng)2號(hào)的綜合持久性和草產(chǎn)量最佳［11］。本研究表明，品種標(biāo)靶的產(chǎn)量雖然最高，但其越冬能力較差；品種巖石的越冬能力最強(qiáng)，但其產(chǎn)量較低；騎士T的品質(zhì)雖然優(yōu)良，但產(chǎn)量較低。說明采用任何單一指標(biāo)評(píng)價(jià)紫花苜蓿品種不能選出綜合適應(yīng)性較強(qiáng)的品種，因?yàn)閱雾?xiàng)指標(biāo)突出的品種并不意味著是最適宜的品種，只有適應(yīng)性強(qiáng)，綜合性狀優(yōu)異的品種才是適宜該區(qū)推廣應(yīng)用的品種。

［1］李順.中國畜牧業(yè)發(fā)展歷程分析及趨勢(shì)預(yù)測(cè)［J］.中國畜牧雜志，2010（12）：25-28.

［2］臧強(qiáng)，李保明，施正香，等.我國舍飼養(yǎng)羊業(yè)的現(xiàn)狀與發(fā)展對(duì)策［J］.黑龍江畜牧獸醫(yī)，2005（4）：1-3.

［3］王濟(jì)民，李惠鈺.把握我國畜牧業(yè)未來發(fā)展趨勢(shì)［N］.中國畜牧獸醫(yī)報(bào)，2011-7-31（5）.

［4］何永基，戴繼春.武威沙產(chǎn)業(yè)發(fā)展構(gòu)想［J］.甘肅林業(yè)，2006（3）：30-32.

［5］任繼周.藏糧于草施行草地農(nóng)業(yè)系統(tǒng)——西部農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)改革的一種設(shè)想［J］.草業(yè)學(xué)報(bào)，2002，11（1）：1-3.

［6］MCCALLUM M H，CONNER D J，O’LEARY G J. Water use by Lucerne and effect on the crops in the victorian wimmera［J］.Australian Journal of Agricultural Research，2001，52：193-201.

［7］郭正剛，王鎖民，張自和.紫花苜蓿品種間根系發(fā)育過程分析［J］.應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報(bào)，2003，9（4）：367-371.

［8］張金霞，喬紅霞，劉雨田.水分和添加劑對(duì)紫花苜蓿青貯品質(zhì)的影響［J］.草業(yè)科學(xué)，2014，31（4）：766-770.

［9］馬維國.甘肅河西走廊引進(jìn)紫花苜蓿適應(yīng)性試驗(yàn)［J］.中國草地學(xué)報(bào)，2010，32（5）：36-39.

［10］彭嵐清，李欣勇，齊曉，等.紫花苜蓿品種根部特性與持久性和生物量的關(guān)系［J］.草業(yè)學(xué)報(bào)，2014，23（2）：147-153.

［11］岳彥紅，齊曉，王彥榮，等.35個(gè)10齡紫花苜蓿品種的持久性比較［J］.草業(yè)學(xué)報(bào)，2014，23（1）：58-64.

［12］曹宏，章會(huì)玲，蓋瓊輝，等.22個(gè)紫花苜蓿品種的引種試驗(yàn)和生產(chǎn)性能綜合評(píng)價(jià)［J］.草業(yè)學(xué)報(bào)，2011，20（6）：219-229.

［13］姬萬忠，趙旭，劉慧霞，等.不同紫花苜蓿品種在青藏高原高寒地區(qū)的適應(yīng)性［J］.草業(yè)科學(xué)，2012，29（7）：1 137-1 141.

［14］孫建華，王彥榮，余玲.紫花苜蓿生長特性及產(chǎn)量性狀相關(guān)性研究［J］.草業(yè)學(xué)報(bào)，2004，13（4）：80-86.

［15］潘正武，富新年，張起榮，等.天祝高寒地區(qū)紫花苜蓿引種試驗(yàn)［J］.草業(yè)科學(xué)，2013，30（10）：1 589-1 593.

［16］MEKERSIE J S，MDEAN G E.Some factor associated with injury to alfalfa during the 1997—1978 winter at Beaver lodge，Alberta［J］.Canadian Journal of Plant Science，1980，60：103-112.

［17］PAPVUCIN R，MEHUS G R.Influence of soil moisture on cold tolerance of alfalfa［J］.Canadian Journal of Plant Science，1950，60：139-147.

［18］孫啟忠，王育青，侯向陽.紫花苜蓿越冬性研究概述［J］.草業(yè)科學(xué)，2004，21（3）：21-25.

［19］趙功強(qiáng)，樊銀倉，趙萍，等.紫花苜蓿的利用技術(shù)［J］.甘肅農(nóng)業(yè)科技，2003（4）：54-56.

（本文責(zé)編：楊杰）

Suitability of 15 Lucerne Varieties for Sand Land in Hexi Corridor of Gansu

LI Tian-yin，YANG Zi-quan
1.Gansu Yasheng Pastoral Industry Group Company，Yumen Gansu 735213，China；2.Jinta Shengdi Industry Company，Jinta Gansu 735302，China）

A field study is conducted to study the different varieties of alfalfa yield and its constituent elements，quality and overwinter performance，and assessing the suitable of 15 lucerne（Medicago sativa）varieties，to select suitable lucerne varieties for sowing grasses in Hexi corridor.The result shows that above biomass，below biomass，and proline acid content of leaves are greatly different between lucerne varieties.The yield of Target is significantly higher than that of other 14 varieties.Plants height of BR4010 and Aergangjin is significantly greater than those of other 13 varieties.Leaf-stem ratio of Kangsai is significantly greater than those of other 14 varieties，but Liangmu 2 has the highest branches.And the Yanshi have the highest winter，illustrated by a character evaluation of 15 varieties in Hexi Corridor，adaptability，you get a different result.Therefore，the plant height，leaf stem ratio，number of branches，yield and winter hardiness of 5 indicators，to test 15 species by cluster analysis.It is suggested that BR4010、Aergangjin、Adina、Liangmu 2 and WL363HQ are suitable for sowing grasses in Hexi corridor.

Lucerne；Variety；Adaptability；Clustering analysis

S963.223.5

A

1001-1463（2015）03-0021-05

10.3969/j.issn.1001-1463.2015.03.007

2014-12-08

甘肅省科技重大專項(xiàng)項(xiàng)目（2013GS05907）部分內(nèi)容

李天銀（1963—），男，甘肅臨澤人，高級(jí)農(nóng)藝師，主要從事草業(yè)技術(shù)推廣工作。E-mail：ltylty757@sina. com