紫花苜蓿在湖南酸性紅壤地區(qū)的生長適應性研究

穆 麟，王 航，趙紅凱，孫 鰲，曾寧波，張志飛

（1.湖南農業(yè)大學農學院，湖南　長沙 410128；2.湖南省畜牧獸醫(yī)研究所，湖南　長沙 410148）

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紫花苜蓿在湖南酸性紅壤地區(qū)的生長適應性研究

穆 麟1，王 航1，趙紅凱1，孫 鰲2，曾寧波1，張志飛1

（1.湖南農業(yè)大學農學院，湖南長沙 410128；2.湖南省畜牧獸醫(yī)研究所，湖南長沙 410148）

摘 要：以高秋眠級紫花苜蓿品種賽迪10、杰力和巨能M995為材料，在湖南長沙酸性紅壤地區(qū)進行適應性比較試驗。結果表明：供試紫花苜蓿品種在4～7月可收獲鮮草4次，鮮草總產60 666.67～70 666.67 kg/hm2，干草總產12 009.39～12 673.54 kg/hm2，賽迪10和杰力在品質上達到一級苜蓿干草的要求，巨能M995達到二級苜蓿干草的標準，說明這3個紫花苜蓿品種可在湖南酸性紅壤地區(qū)種植。從生長特性、根系指標、產量和營養(yǎng)品質等方面進行綜合評價，認為賽迪10和杰力較巨能M995的適應性更好。

關鍵詞：酸性紅壤；紫花苜蓿；適應性；產量；品質

紫花苜蓿（Medicago sativa L.）是豆科多年生優(yōu)良牧草，其蛋白質含量高、氨基酸平衡，纖維質量好，富含胡蘿卜素、異黃酮類等促生長物質，可消化總養(yǎng)分高達70%，是奶牛養(yǎng)殖不可缺少的粗飼料。紫花苜蓿喜溫暖半干燥氣候，可生長日均溫度為15～21℃，忌土壤積水，適宜年降雨量300～800 mm，適宜土壤pH值為7～8［1］。研究表明，紫花苜蓿對酸度敏感，不耐熱、不耐澇和黏重土壤，這些特點決定了其在南方地區(qū)推廣種植有較大難度。

中亞熱帶丘陵山地紅壤主要分布于湖南，占湖南省土壤總面積的51%，紅壤的pH值為5.0～5.5，偏酸性［2］，而偏酸性土壤不利于豆科牧草根瘤菌的存活，使其生物固氮能力下降；另外，酸性土壤中鋁毒害會抑制敏感基因型植物根系的生長，導致植物產量與品質下降［3-4］；再加上南方高溫高濕天氣持續(xù)時間長，紫花苜蓿極易感染病蟲害，嚴重抑制其生長發(fā)育［4-5］。

自20世紀末期以來，南方農區(qū)對紫花苜蓿產品的需求急劇增長，耐酸、耐濕熱的紫花苜蓿品種篩選及抗性研究取得了一定進展［4-11］，南方紫花苜蓿生產亦初具規(guī)模。但是，湖南省紫花苜蓿的種植尚未得到推廣，種植模式、利用方式及良種選擇是目前生產上急需解決的問題。因此，筆者引進了3個高秋眠級的紫花苜蓿品種在湖南省典型酸性紅壤區(qū)進行適應性試驗，研究其生長特性及產量、品質，為探討湖南省酸性紅壤地區(qū)栽培紫花苜蓿的可行性。

1　材料與方法

1.1 試驗地點及材料

試驗在湖南省畜牧獸醫(yī)研究所基地（N28°12′26″，E113°05′57″）進行，當地屬亞熱帶大陸性季風氣候，平均氣溫為17.2℃，全年無霜期平均275 d，年平均降水量1 360 mm，年平均雨日152 d。試驗地地勢平整，土壤肥力均勻，試驗前測定土壤有機質含量為1.577%，土壤pH值為5.49，屬于肥力條件較差的酸性紅壤。前茬牧草為禾本科象草屬“桂牧1號”雜交象草（Pennisetum americanum×P. Purpureum）× P. Purpureum schum. cv. Guimu No.1）。

供試的紫花苜蓿品種有賽迪10、杰力［百綠（澳大利亞）公司］和巨能M995（美國）。

1.2 試驗設計

2014年11月25日播種，播種量為30 kg/hm2，條播，采用單因素隨機區(qū)組設計。分別于2015年4月14日，5月12日，6月5日，7月17日進行刈割，刈割時測產并測定其他生長性能。每次刈割隨機選取1 m2，重復3次。測產后全部刈割，留茬3～5 cm。生長期內實行粗放管理，未澆灌施肥。

1.3 測定項目

（1）株高：測產前，隨機選取30株，測量植株高度（從地面量至葉尖或花序頂部），取平均值（cm）。（2）分枝數：測產前，隨機選取30株，數主枝分枝數，取平均值（個）。（3）根系指標：測產前，隨機選取5株植株，連根取出帶回室內，應用LA-S系列植物根系分析系統(tǒng)（杭州萬深檢測科技有限公司）測定根系指標。（4）測產：隨機取樣1.0 m2刈割，留茬高度約3～5 cm，測定鮮草重量，重復3次；取500 g鮮草于實驗室，105℃殺青15 min后，65℃烘干至恒重，測定干草重量。干草粉碎后用于品質測定。（5）營養(yǎng)品質：凱氏定氮法測定粗蛋白（CP）含量（全自動凱氏定氮儀，美國FOSS公司）；范氏法測定中性洗滌纖維（NDF）和酸性洗滌纖維（ADF）含量（A220型半自動纖維分析儀，美國ANKOM公司）。

1.4 數據處理

采用DPS和Excel 2003軟件對數據進行分析處理。

2 結果與分析

2.1 供試苜蓿品種的植物學生長特性

株高是衡量紫花苜蓿生產性能的重要指標之一，在一定程度上與產量呈正相關關系。品種和茬次的雙因素方差分析結果表明：不同品種間的苜蓿株高存在顯著性差異（P=0.025 7＜0.05），不同茬間株高存在極顯著性差異（P=0.000 9＜0.01）。品種間單因素方差分析結果（表1）表明：第一茬和第四茬賽迪10和杰力的株高與巨能M995存在極顯著差異（P＜0.01）；第一茬賽迪10的分枝數顯著高于杰力和巨能M995（P ＜0.05）；第四茬巨能M995的分枝數顯著低于杰力（P ＜0.05），巨能M995與賽迪10差異不顯著（P=0.061 1 ＞0.05）；第二茬各品種分枝數差異不顯著（P＞0.05）。苜蓿各品種的分枝數變化范圍在3.0～7.3之間。

表1 供試苜蓿品種間植物學生長特性

2.2 供試苜蓿材料的再生速度

再生速度是評價苜蓿再生性能好壞的重要指標，由表2可知，巨能M995苜蓿的日平均增長高度低于賽迪10和杰力。第一茬和第三茬各品種再生速度較高，第四茬各品種再生速度較低。

表2 供試苜蓿的再生速度?。╟m/d）

2.3 供試苜蓿品種間根系指標比較

紫花苜蓿屬直根系，主根發(fā)達。雙因素方差分析結果表明：巨能M995的主根長顯著低于杰力，賽迪10的主根長與杰力、巨能M995差異均不顯著（P=0.067 1＞0.05）；第四茬苜蓿的主根長極顯著高于其他3茬（P=0.009 9＜0.01），賽迪10的最長主根可達到21.8 cm（表3）；第四茬主根平均直徑與前3茬差異極顯著（P=0.000 1＜0.01）。品種間單因素方差分析結果（表3）表明：第一茬賽迪10的側根數與杰力和巨能M995差異極顯著（P=0.002 2＜0.01）；第四茬杰力側根數與其他兩品種差異極顯著（P=0.001 6＜0.01）；第二茬賽迪10和巨能M995的主根平均直徑差異不顯著，但與杰力有極顯著差異（P=0.002 7＜0.01）。

2.4 供試苜蓿品種間營養(yǎng)品質比較

苜蓿品種的營養(yǎng)成分中粗蛋白質含量、酸性洗滌纖維含量和中性洗滌纖維含量都是衡量牧草飼用品質和經濟價值的重要指標。雙因素方差分析結果表明：各品種間粗蛋白（CP）（P=0.252 7＞0.05）、酸性洗滌纖維（ADF）（P=0.530 2＞0.05）、中性洗滌纖維（NDF）（P=0.233 7＞0.05）的差異均不顯著；第四茬CP含量與前3茬差異極顯著（P=0.001 9＜0.01）。由表4可知，賽迪10、杰力和巨能M995四茬的平均CP含量分別為21.02%、20.46%和18.87%；其中，第四茬賽迪10的 CP含量最高，為26.80%；3個品種的NDF含量在35.01%～55.04%之間，ADF含量在19.18%～37.87%之間，均屬于優(yōu)質纖維類型。

表3 供試苜蓿品種間根系指標比較

表4 供試苜蓿品種間營養(yǎng)品質比較?。?）

2.5 供試苜蓿品種間產量比較

產量是衡量草地生產性能的主要指標，是評價苜蓿生長適應性的重要指標。雙因素方差分析結果表明：賽迪10、杰力、巨能M995品種間鮮草、干草產量差異不顯著（P=0.691 9＞0.05）；各刈割茬次間存在顯著差異，第四茬鮮草、干草產量顯著低于前3茬（P=0.011 3＜0.05）。從表5中可以看出，杰力的鮮草總產量最高，達70 666.67 kg/hm2；巨能M995的最低，為60 666.67 kg/hm2；賽迪10品種干草產量最高，達12 673.54 kg/hm2。

表5 供試苜蓿品種間產量比較　（kg/hm2）

2.6 雜草及蟲害

紫花苜蓿苗期（2～4月）雜草較多，以碎米薺（Cardamine hirsuta）、一年生早熟禾（Poa annua）、寶蓋草（SLamium amplexicaule）、豬殃殃（Galium aparine）、馬唐（Digitaria sanguinalis）為主；4～6月進入苜蓿生長季節(jié)，雜草逐步減少。2015年8月中下旬長沙降雨頻繁，受到高溫、降雨以及地表積水的影響，紫花苜蓿受到雜草侵襲，草地逐漸稀疏，產草量銳減。

紫花苜蓿生長季節(jié)偶有蟲害發(fā)生，主要有潛葉蠅、薊馬，有少量蚜蟲。

3 結論和討論

試驗結果表明，3個高秋眠級紫花苜蓿品種對湖南酸性紅壤及氣候條件均具有一定的適應性。多年生紫花苜蓿在湖南地區(qū)種植第一年度的4～7月可收獲干草12 000 kg/hm2以上，達到北方灌溉區(qū)苜蓿的平均干草產量。按照美國、加拿大牧草質量分級標準［12］：特級紫花苜蓿的CP＞19%，NDF＜40%，ADF＜31%；一級紫花苜蓿CP為17%～19%，NDF為40%～46%，ADF為31%～35%；二級CP為14%～16%，NDF為47%～53%，ADF為36%～40%。營養(yǎng)品質分析結果表明，賽迪10和杰力達到一級苜蓿干草要求，巨能M995達到二級苜蓿干草標準。

紫花苜蓿品種間的生長特性及其對環(huán)境的適應能力存在較大差異［9-11］，研究中供試的3個苜蓿品種間存在一定差異。賽迪10和杰力的再生速度高于巨能M995；巨能M995的主根長顯著短于杰力；杰力全年鮮草產量最高，達到 70 666.67 kg/hm2；賽迪10的粗蛋白含量最高，中性洗滌纖維含量最低。綜合比較可看出：賽迪10和杰力2個品種比巨能M995更適宜在湖南酸性紅壤地區(qū)種植。

高溫高濕、土壤積水是制約紫花苜蓿在南方大面積種植的因素之一［8，10-11］。湖南地區(qū)6月進入夏季后受高溫高濕脅迫，苜蓿再生能力下降，生長速度和草產量受到影響。巨能M995受高溫多雨條件的影響較敏感，甚至出現葉片發(fā)黃，死亡現象；賽迪10和杰力雖仍能繼續(xù)生長，但第四茬草產量相對于前3次刈割明顯減產。

試驗地供試土壤屬于第四紀紅粘土，其pH值在5.0～5.5之間，偏酸性，土壤有機質含量較低，土壤質地粘重［2］，加之夏季高溫高濕氣候條件脅迫，粗放管理條件下的紫花苜蓿雖然獲得了較高質量和一定產量鮮草（目前主要以青飼為主），但仍存在較多問題。今后應繼續(xù)加強種植模式（冬閑田/撂荒地速生模式、沖積平原多年生模式等）、利用模式（綠肥、鮮飼、青貯或青干草等）、耐濕熱酸鋁良種選擇、土壤改良、

水肥供給等方面的研究，為湖南紫花苜蓿的規(guī)模種植、草地畜牧業(yè)特別是奶業(yè)的發(fā)展提供科學基礎。

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（責任編輯：成 平）

Study on Growth Adaptability of Alfalfa in Acid Red Soil Region of Hunan

MU Lin1，WANG Hang1，ZHAO Hong-kai1，SUN Ao2，ZENG Ning-bo1， ZHANG Zhi-fei1
（1. Agronomy College of Hunan Agricultural University， Changsha 410128， PRC；2. Hunan Institute of Animal & Veterinary Sciences， Changsha 410148， PRC）

Abstract：Using high fall dormancy level alfalfa varieties SARDI 10， Jilly and M995 as materials， the adaptability comparison test was carried out in acid red soil region of Changsha， Hunan. The results showed that the tested alfalfa cultivars can be harvested 4 times from April to July， the fresh grass yield was 60 666～70 666 kg/hm2， the hay production was 12 009～12 673 kg/hm2， SARDI 10 and Jilly reached the level 1 of alfalfa hay in quality requirements， M955 reached level 2 of alfalfa hay in quality requirements. This showed that the 3 alfalfa varieties can be planted in the acidic red soil region of Hunan. Comprehensive evaluation was carried out from the aspects of growth characteristics， root index， yield and nutritional quality， SARDI 10 and Jilly had better adaptability than M995.

Key words：acid red soil； alfalfa； adaptability； yield； quality

中圖分類號：S812.2

文獻標識碼：A

文章編號：1006-060X（2016）05-0016-03

DOI：10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.05.005

收稿日期：2016-03-17

基金項目：國家級大學生研究性學習和創(chuàng)新性實驗計劃資助項目（G-SCX1502）；湖南省教育廳科研一般項目（15C0668）

作者簡介：穆 麟（1992-），男，內蒙古呼和浩特市人，碩士研究生，草學專業(yè)。

通訊作者：張志飛