草甸草原區(qū)引種苜蓿適應(yīng)性評價

趙天啟，古 琛，王舒新，趙萌莉，張富貴

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與資源環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019； 2.內(nèi)蒙古烏蘭察布市四子王旗草原工作站，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 011800)

草甸草原區(qū)引種苜蓿適應(yīng)性評價

趙天啟1，古 琛1，王舒新1，趙萌莉1，張富貴2

(1.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)與資源環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019； 2.內(nèi)蒙古烏蘭察布市四子王旗草原工作站，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 011800)

本研究對內(nèi)蒙古草甸草原區(qū)引種9個苜蓿品種進行栽培試驗，實驗采用完全隨機區(qū)組設(shè)計，通過對苜蓿枝條數(shù)、生產(chǎn)力和越冬率的測定，初步評價不同苜蓿品種在草甸草原區(qū)的適應(yīng)性，旨在以不同指標之間的綜合評定來探究當?shù)剀俎７N植的方向。研究結(jié)果表明：不同品種枝條數(shù)不同，其中肇東苜蓿兩年的平均分枝數(shù)達到103個/株，分枝數(shù)最低的是先行者苜蓿，兩年的平均分枝數(shù)僅為44個/株，其它品種間差異不顯著(P<0.05)。苜蓿生產(chǎn)力水平由高到低分別為：肇東苜蓿>苜蓿Beaver>苜蓿Rambler>苜蓿Nordica>龍牧801>先行者>中草3號>苜蓿Algoquin>敖漢苜蓿；其中肇東苜蓿年平均產(chǎn)量較高，為1 634.3 kg/hm2；這種苜蓿越冬率也較高，可達85%。說明在內(nèi)蒙古草甸草原地區(qū)，這種苜蓿栽培早期的適應(yīng)性較好，適合在當?shù)卮竺娣e種植，提高苜蓿產(chǎn)量，為當?shù)匦竽翗I(yè)發(fā)展提供幫助。

草甸草原；苜蓿生產(chǎn)力；適應(yīng)性評價

苜蓿品種的區(qū)域性選擇，要從當?shù)刈匀粭l件、社會經(jīng)濟、栽培條件和生產(chǎn)利用方式等多方面綜合考慮，以求切實解決生產(chǎn)中存在的主要問題和困難，既不能脫離現(xiàn)實條件，又要有預(yù)見性以滿足未來一定時期畜牧業(yè)發(fā)展的需求，從而避免盲目種植帶來的不可估量的經(jīng)濟損失和負值效益[1]。對不同苜蓿種質(zhì)的干草產(chǎn)量進行研究和比較，可以確定不同苜蓿品種的生產(chǎn)性能，對苜蓿的篩選評價及合理利用具有重要的意義[2]。

姚慶群等[3]對22種澳大利亞引進的苜蓿種質(zhì)進行研究，通過對產(chǎn)量、株高、長勢、存活株數(shù)、分枝分蘗數(shù)、萌發(fā)能力、病級和蟲級等指標的測定，并利用灰色關(guān)聯(lián)度分析與主成分分析法綜合評價其適應(yīng)性。孫利軍[4]在黃土高原半干旱區(qū)，連續(xù)4年保護性耕作試驗的基礎(chǔ)上，利用層次分析法，對5種保護性耕作法與傳統(tǒng)耕作法適應(yīng)性(生態(tài)與經(jīng)濟)進行綜合評價，探究適合黃土高原半干旱區(qū)的保護性農(nóng)業(yè)技術(shù)體系。鄭曦[5]測定并分析了不同燕麥品種在揚州地區(qū)的物候期、生長速度、葉莖比、草產(chǎn)量等相關(guān)性狀，做出適應(yīng)性評價。宋超[6]對6種不同品種紅三葉從物候期、分枝數(shù)、株高、草產(chǎn)量、種子產(chǎn)量和營養(yǎng)成分等方面進行綜合評價，以期篩選出適宜于蘭州地區(qū)種植的優(yōu)良紅三葉品種。

試驗對9種引進和收集的苜蓿種質(zhì)，在內(nèi)蒙古草甸草原進行了引種試驗，初步評價了各種苜蓿在草甸草原的適應(yīng)性，旨在篩選出適合當?shù)胤N植的優(yōu)良苜蓿品種，為當?shù)剀俎Ｈ斯げ莸氐慕ㄖ蔡峁┮罁?jù)。

1 材料和方法

1.1 研究區(qū)概況

試驗地位于呼倫貝爾市鄂溫克旗大地草業(yè)試驗基地N 47°32′50″，E 118°48′02″進行，平均海拔800 m，該基地屬于草甸草原區(qū)，是呼倫貝爾草原林地過渡地帶，屬于中溫帶半濕潤氣候逐漸向半干旱過渡的大陸性氣候，夏季溫和濕潤，冬季干燥寒冷，該地區(qū)全年日照時長達2 940 h，全年太陽輻射總量為5 065.6～5 405.9 mJ/m2，年平均氣溫-2.6～-2℃，極端低溫-29℃，極端高溫23℃。常年平均降水量300 mm，降水量多集中于7、8月份，且年際間降水量變化大，全年平均降水量可達320 mm，年平均風(fēng)速為3.0～4.0 m/s，年無霜期時間在110 d。

表1 試驗期間氣候數(shù)據(jù)參數(shù)Table 1 Climate data parameters in experiment period

注：數(shù)據(jù)源于內(nèi)蒙古氣象局

草甸草原的草層高度平均在20～60 cm，蓋度達50%～80%，植物種的飽和度在20種/m2。物種群落以貝加爾針茅(Stipabaicalensis)、無芒隱子草(Cleistogenessongorica)、羊草(Leymuschinense)、日蔭菅(Carexpediformis)以及蒿屬植物(Artemisiasp)為主。土壤質(zhì)地以黑鈣土為主。該地區(qū)土壤肥沃，腐殖質(zhì)的含量充沛，土層較為深厚，生產(chǎn)潛力也相對較大，土壤有機質(zhì)豐富。

1.2 試驗材料與設(shè)計

試驗從2013年開始，引種和收集的苜蓿品種共9種(表2)，整個試驗選用完全隨機排列，小區(qū)面積2 m×3.6 m，共有5次重復(fù)，小區(qū)間隔為1 m。于2013年6月21日播種，播種量15 kg/hm2，行距30 cm，播種深度1.0～1.5 cm。播前進行土壤深耕，手工條播，自然條件下生長，無灌溉和施肥。試驗持續(xù)進行了3年，通過手工方式控制雜草。

表2 供試苜蓿品種編號、名稱和來源Table 2 The source of tested alfalfa cultivars

1.3 指標測定

播種后的第2年，第3年每年在苜蓿返青期測定越冬率：取1 m長樣段，觀測苜蓿存活的株數(shù)，記錄苜蓿的越冬率，每個小區(qū)各2次重復(fù)，共10個樣段；

于苜蓿初花期測量分枝數(shù)，苜蓿自然生長的一級分枝，每個小區(qū)隨機選取10株，測量其一級分枝數(shù)；在苜蓿初花期測定地上生物量：采用刈割法，每個小區(qū)隨機選取20 cm樣段2個，齊地面刈割，樣品帶回實驗室后，在65℃恒溫下烘干48 h，測得苜蓿干重。

1.4 數(shù)據(jù)分析

數(shù)據(jù)分析采用SAS 8.0和Excel 2007軟件處理。用SAS統(tǒng)計軟件進行方差分析，確定各種苜蓿單位面積產(chǎn)量的差異顯著性。

2 結(jié)果與分析

2.1 越冬率

苜蓿生長的各年度，尤其播種第1年，過好越冬關(guān)(特別是在寒冷地區(qū))，是提高苜蓿產(chǎn)草量和產(chǎn)種量的關(guān)鍵。種植抗寒品種不同品種苜蓿，越冬抗寒力不同[7]。各種苜蓿播種第2年的越冬率基本都低于第3年，其中，肇東苜蓿，以及黃花苜蓿播種后第2年和第3年越冬率均較高，分別達84%、83%和93%、87%。其次，龍牧801和苜蓿Rambler，越冬率分別為72%、56%和82%、74%，先行者越冬率最低，播種第2年為33%，第3年僅為47%，其他苜蓿品種越冬率居中(圖1)。

2.2 分枝數(shù)

分枝數(shù)是影響紫花苜蓿產(chǎn)草量的重要因子之一[8]。研究表明，紫花苜蓿分枝數(shù)與產(chǎn)草量呈正相關(guān)[9-10]。在相同生長環(huán)境下，各品種苜蓿的枝條數(shù)存在著明顯的不同，兩年均表現(xiàn)出相同的趨勢，且第3年越冬率低于第2年，其中枝條數(shù)最高的是肇東苜蓿，兩年的平均分枝數(shù)可達到每株103個/株；苜蓿Rambler、苜蓿Beaver種植第2年與第3年可達91、109個/株和115、89個/株，最低的是苜蓿先行者，兩年的平均分枝數(shù)為44個/株，其他苜蓿品種居中(圖2)。

圖1 苜蓿越冬率Fig.1 The winter survival rates of tested alfalfa cultivars

圖2 苜蓿分枝數(shù)Fig.2 Number of alfalfa branches

2.3 生產(chǎn)力

不同苜蓿生產(chǎn)力水平不同[11-13]，苜蓿生產(chǎn)力呈下降趨勢。第2年，第3年肇東苜蓿、苜蓿Beaver和黃花苜蓿的生產(chǎn)力明顯優(yōu)于其他品種的苜蓿，3個苜蓿品種生產(chǎn)力分別為2 232.5 、2 170、2 083.3和1 036 kg/hm2、508.4、761.1 kg/hm2；而在草甸草原各品種苜蓿中，中草3號苜蓿和敖漢苜蓿的生產(chǎn)力測定值最低為1 357.5、1 250，和829.9、301.2 kg/hm2；其他品種的苜蓿生產(chǎn)力處于中等水平(表3)。

3 討論

評價苜蓿的適應(yīng)性價方法和指標很多[14-15]，但考慮到大部分推廣的苜蓿品種品質(zhì)優(yōu)良，因此，僅選擇了部分具有代表性的指標如苜蓿越冬率、分枝數(shù)和生產(chǎn)力水平。

表3 苜蓿生產(chǎn)力Table 3 Productivity of tested alfalfa cultivars kg/hm2

呼倫貝爾地區(qū)晝夜溫差大，驟冷驟熱的天氣和沙質(zhì)土壤特性極易導(dǎo)致萌動狀態(tài)的紫花苜蓿因受凍而死亡[16]。雖然高產(chǎn)和優(yōu)質(zhì)是紫花苜蓿人工草地的主要經(jīng)營目標[17]。陳玲玲等[18]研究中發(fā)現(xiàn)，國內(nèi)苜蓿越冬率普遍比國外苜蓿越冬率高，而且大部分苜蓿都能安全過冬。這與此次試驗的研究結(jié)果相近。經(jīng)過兩年的越冬率調(diào)查，各種苜蓿播種第2年的越冬率基本都低于第3年。根據(jù)氣象數(shù)據(jù)顯示，種植第2年的冬季平均溫度要低于第3年5℃，溫度整體下降迫使一部分苜蓿無法越冬，使越冬率整體降低。或許是越冬率下降的原因之一。然而在栽培種植中的肇東苜蓿，播種后第2年和第3年越冬率均較高，分別達84%和93%。其次為龍牧801和苜蓿Rambler，越冬率分別為72%、56%和82%、74%，先行者越冬率最低，播種第2年為33%，第3年僅為47%。二者有著顯著性差異。不同品種的苜蓿本身的抗寒能力不同，而且試驗處理在苜蓿品種栽培早期，栽培時間期短也有可能對苜蓿越冬水平有影響，這還有待于繼續(xù)研究和討論。

苜蓿的綜合生產(chǎn)力和分枝數(shù)緊密相關(guān)。王建勛等[19]曾對2種苜蓿的單株再生特性與各種苜蓿單株再生性狀間的相關(guān)性進行研究，證明再生單株重和再生分枝數(shù)擁有對育種選擇的最大潛力。韓路等[20]對其所選取的苜蓿品種進行通徑分析，試驗結(jié)果也同樣闡述了苜蓿產(chǎn)量形成的具體因子與單株產(chǎn)草量間的關(guān)系，即為莖粗與單株分枝數(shù)對產(chǎn)草量有決定性作用。研究表明，種植密度不斷增加，分枝數(shù)對產(chǎn)草量的影響同樣會不斷加大[21]。試驗的10種苜蓿在兩年內(nèi)的分支數(shù)都有顯著變化，在相同生長環(huán)境下，各品種苜蓿的枝條數(shù)存在著明顯的不同，且兩年均表現(xiàn)出枝條數(shù)減少的趨勢。形成這種趨勢的原因與返青期降水量有關(guān)。這個時期水分相對不足導(dǎo)致苜蓿枝條數(shù)的減少，由表1氣象數(shù)據(jù)可知，苜蓿返青期平均降水量在第2年比第3年減少了25.5%。草甸草原栽培苜蓿中枝條數(shù)最高的是肇東苜蓿，兩年的平均分枝數(shù)可達到每株103個/株；苜蓿Rambler、苜蓿Beaver可達91、109個/株和115、89個/株，最低的是苜蓿先行者，兩年的平均分枝數(shù)為44個/株。

區(qū)域氣候的變化導(dǎo)致苜蓿生產(chǎn)力的變化，其中溫度和降水量是決定的主要因素。不同品種苜蓿在相同生長環(huán)境下的枝條分枝數(shù)直接或間接的影響著苜蓿生產(chǎn)力[8]。試驗中苜蓿分枝數(shù)第2年高于第3年，生產(chǎn)力也表現(xiàn)為第2年高于第3年，印證了分枝數(shù)與產(chǎn)量呈正相關(guān)的結(jié)論。而導(dǎo)致這種下降趨勢的主要原因是因為播種后第3年比第2年生長季降水量減少了30.3%。苜蓿生長季供水的多少直接影響苜蓿的產(chǎn)量。且種植后第3年苜蓿分枝數(shù)減少也是影響苜蓿產(chǎn)量的重要原因。兩年中肇東苜蓿、苜蓿Beaver的生產(chǎn)力明顯優(yōu)于其他品種的苜蓿，其生產(chǎn)力分別為223.25、217.00 kg/hm2和1 036.0、508.4 kg/hm2；而在草甸草原各品種苜蓿中，中草3號苜蓿和敖漢苜蓿的生產(chǎn)力測定值最低，為1 357.5、1 250 ，和829.9、301.2 kg/hm2。各苜蓿之間生產(chǎn)力有顯著性差異的原因是因為苜蓿品種的不同所導(dǎo)致。雖然其他苜蓿在某些方面表現(xiàn)突出，但綜合分析苜蓿生產(chǎn)力條件并不是最優(yōu)選擇。這個結(jié)果與曹宏等[22]等、焦樹英等[23]，周艷春等[24]研究的生產(chǎn)力水平基本接近。

4 結(jié)論

通過對引種的9個苜蓿品種進行栽培試驗，針對苜蓿枝條數(shù)、越冬率和生產(chǎn)力3個指標進行分析得出：

(1)苜蓿越冬率和生產(chǎn)力水平在草甸草原區(qū)苜蓿種植起決定性作用，肇東苜蓿的兩種水平在9個苜蓿品種中均較高，可應(yīng)用于將來的研究。

(2)苜蓿的綜合生產(chǎn)力和分枝數(shù)緊密相關(guān)，肇東苜蓿的枝條數(shù)兩年中均較多，對應(yīng)其產(chǎn)量也較高，印證了分枝數(shù)與產(chǎn)量呈正相關(guān)的結(jié)論。

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Adaptability evaluation of introduced alfalfa in meadow steppe in Inner Mongolia

ZHAO Tian-qi1,GU Chen1,WANG Shu-xin1,ZHAO Meng-li1,ZHANG Fu-gui2

(1.CollageofGrassland,ResourcesandEnvironmentalSciences,InnerMongoliaAgriculturalUniversity,Hohhot010019,China； 2.GrasslandStationofWulanchabuCity,Wulanchabu011800,China)

The adaptability evaluation on 9 introduced alfalfa cultivars was conducted through completely randomized block design in meadow steppe area,Inner Mongolia.The branch number,productivity and winter survival rate were measured.The results showed that the average branch number ofM.falcatacv. NeiMeng Zhaodong reached 103 per plant,and the lowest wasM.sativacv. Firststype (44 per plant).Alfalfa productivity level from high to low was:M.sativacv. NeiMeng Zhaodong >M.sativacv. Beaver>M.sativacv. Rambler>M.sativacv. Nordica>M.falcatacv. Longmu No.801>M.sativacv. Firststype>M.falcatacv. Zhongcao No.3>M.sativacv. Algoquin>M.sativacv. NeiMeng Aohan.In which,M.sativacv. NeiMeng Zhaodong performed better,and the average annual yield was 1 634.3 kg/ha.Meanwhile,his winter survival rates were also higher (85%).

meadow grassland;alfalfa productivity;adaptability evaluation

2016-05-18；

2017-03-24

內(nèi)蒙古溫性草原牧區(qū)“生產(chǎn)生態(tài)生活”優(yōu)化保障技術(shù)集成與示范(2012BAD13B02)和牧區(qū)優(yōu)質(zhì)高效飼草生產(chǎn)利用技術(shù)研究示范項目(201003023)資助

趙天啟(1993-)，男，內(nèi)蒙古鄂爾多斯人，碩士研究生。 E-mail：1320540149@qq.com 趙萌莉為通訊作者。

S 541

A

1009-5500(2017)03-0086-05