50個紫花苜蓿品種在黃河三角洲鹽堿地區(qū)的生產(chǎn)性能評價

張進(jìn)紅，劉名江，吳 波，王國良，盛亦兵

（1山東省農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展研究所/農(nóng)業(yè)部華東都市農(nóng)業(yè)重點實驗室，濟(jì)南250100；2東營職業(yè)學(xué)院，山東東營257000）

0 引言

紫花苜蓿(Medicago sativa)素有“牧草之王”和“飼料皇后”的美稱，可以青飼、青貯、調(diào)制青干草或加工成草粉，是草食動物的首選飼料，也是農(nóng)業(yè)部糧改飼試點的推薦牧草品種。紫花苜蓿品種繁多，不同品種生態(tài)適應(yīng)性不同，且同一地區(qū)不同品種產(chǎn)量也有較大差異[1]。因此，選擇和評價適宜的紫花苜蓿品種成為成功建植人工草地及建立優(yōu)質(zhì)苜蓿基地的關(guān)鍵和前提條件[2]。

中國各地的苜蓿品種比較試驗研究較多[2-14]，目前，針對苜蓿引種和生產(chǎn)性能評價已經(jīng)做了大量的研究工作，已在寧夏地區(qū)[3-4]、甘肅隴東[2,5]和永登地區(qū)[6-7]、北京地區(qū)[8-9]、冀東南地區(qū)[10-11]和晉北地區(qū)[12]等地實現(xiàn)引種和規(guī)?；N植，表現(xiàn)出良好的生態(tài)適應(yīng)性。陳玲玲等[13]研究表明，肇東苜蓿和‘龍牧806’等品種是適合在氣候偏冷的內(nèi)蒙古赤峰地區(qū)推廣的優(yōu)良品種；而‘愛菲尼特’和‘皋蘭2號’等品種則適于在屬于亞熱帶濕潤氣候區(qū)的揚(yáng)州地區(qū)推廣種植[14]。但是，關(guān)于黃河三角洲鹽堿地區(qū)不同苜蓿品種生產(chǎn)性能的相關(guān)研究報道還比較少。

黃河三角洲鹽堿地區(qū)是中國傳統(tǒng)的苜蓿種植區(qū)，也是山東省“糧改飼”試點工作的重要地區(qū)，該區(qū)域未開發(fā)土地多，且成方連片，適合苜蓿規(guī)?；⒓s化、產(chǎn)業(yè)化發(fā)展[15]。目前黃河三角洲鹽堿地區(qū)苜蓿品種單一、老化且產(chǎn)量低、病蟲害嚴(yán)重，已不能滿足農(nóng)牧業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整的需要。因此，開展適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件和土壤狀況的苜蓿品種引種與篩選非常迫切。本研究對引種的50個紫花苜蓿品種的株高、產(chǎn)量指標(biāo)進(jìn)行分析評價，以期篩選出適合黃河三角洲鹽堿地區(qū)生產(chǎn)條件的優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)苜蓿品種，為該地區(qū)紫花苜蓿品種選擇提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗時間、地點

研究田間試驗于2014年3月—2016年7月在東營農(nóng)高區(qū)山東省農(nóng)科院牧草試驗示范基地進(jìn)行。示范基地地處118°36′E，37°17′N，屬暖溫帶半濕潤地區(qū)大陸性季風(fēng)氣候，四季分明，雨熱同期。多年平均氣溫12.5℃，年極端最高氣溫38.5℃，極端最低氣溫-17.5℃，無霜期長達(dá)206天，平均日照時數(shù)2596.1 h，年降水量550～600 mm。試驗區(qū)土壤為濱海鹽化潮土，土質(zhì)為砂壤土，pH 7.9，全鹽含量0.3%，有機(jī)質(zhì)含量為30.6 g/kg，堿解氮 46.0 mg/kg，速效磷 16.4 mg/kg，速效鉀356.0 mg/kg。

1.2 試驗材料

參試紫花苜蓿品種共50個，具體名稱及來源見表1。

續(xù)表1

1.3 試驗設(shè)計

試驗采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計，3次重復(fù)，小區(qū)面積5 m×3 m，條播，行距25 cm，播種量18 kg/hm2。參試苜蓿品種均于2014年3月27日播種，種肥為N、P、K復(fù)混肥（N≥8%、P≥25%、K≥10%），施肥量450 kg/hm2，按大田管理進(jìn)行正常澆水、除草；分枝期結(jié)合灌溉施磷和鉀肥，其中磷肥375 kg/hm2，鉀肥225 kg/hm2。

1.4 測定指標(biāo)及方法

1.4.1 株高 每次刈割前采用隨機(jī)取樣法選取植株，每株自地面至生長點進(jìn)行測量。每試驗小區(qū)測定10株，取平均值，單位以cm表示。

1.4.2 產(chǎn)量 初花期整個小區(qū)刈割測產(chǎn)，留茬高度5 cm，刈割后稱鮮草產(chǎn)量，根據(jù)干鮮比計算干草產(chǎn)量。種植當(dāng)年刈割3次，分別在6月27日、8月4日、9月11日進(jìn)行；2015年刈割5次，分別在5月16日、6月17日、7月13日、8月16和9月25日進(jìn)行。2016年由于8月發(fā)生澇害，只刈割3次，分別在5月07日、6月19日、7月28日進(jìn)行。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計

用SPSS 16.0軟件進(jìn)行聚類分析和各品種的顯著性差異分析，用95%置信度的最小顯著差異值(LSD0.05)表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同苜蓿品種的株高

連續(xù)3年的測定結(jié)果表明，‘四季旺’在黃河三角洲鹽堿地區(qū)不能正常生長，能正常生長的49個苜蓿品種株高性狀存在一定差異，以第1茬為例，第1年株高變幅為53.00～76.67 cm，第2年為64.08～82.75 cm；第3年為53.83～76.72 cm；但各品種間株高排序3年表現(xiàn)基本一致（見表2）。連續(xù)3年不同茬次苜蓿的株高變異基本一致，為15.55%～19.10%。除第3年第3茬苜蓿植株較高外，不同苜蓿品種株高隨茬次的增加整體呈遞減趨勢。以‘新牧2號’為例，種植當(dāng)年第1茬苜蓿株高分別為第2、3茬的1.22、1.42倍，越冬返青后，第1茬苜蓿株高分別為第2、3、4、5茬的1.22、1.44、1.51、1.91倍；第3年第1茬苜蓿株高分別為第2、3茬的1.01、0.86倍。

表2 不同苜蓿品種的株高 cm

以49個能在黃河三角洲鹽堿地正常生長的苜蓿連續(xù)三年的第1茬株高為基礎(chǔ)，對其進(jìn)行聚類分析（見圖1），以遺傳距離10.0為分界線，49個苜蓿品種株高表現(xiàn)性狀可分為3類：第1類（‘新牧2號’、‘魯苜1號’、‘甘農(nóng)1號’）株高性狀表現(xiàn)最好，為73.23～76.28 cm；第2類（‘皇后’、‘大富豪’、‘龍牧806’、‘WL232HQ’、‘苜蓿王’、‘敖漢’、‘DLF-194’、‘草原3號’、‘阿爾岡金’等21個品種）表現(xiàn)最差，株高較低，為59.47～65.24 cm，平均為63.26 cm；第3類（‘新牧1號’、‘中苜1號’、‘賽迪10’、‘中苜 2 號’、‘皇冠’、‘巨能 6’、‘MF4020’、‘WL354HQ’等25個品種）表現(xiàn)中等，為65.77～71.82 cm，平均為68.70 cm。

圖1 不同苜蓿品種株高聚類圖

2.2 不同苜蓿品種的干草產(chǎn)量

與株高表現(xiàn)類似，能在黃河三角洲鹽堿地正常生長的49個苜蓿品種干草產(chǎn)量存在一定差異，種植當(dāng)年總 產(chǎn) 量 變 幅 6.26～13.34 t/hm2，第 2 年 變 幅 11.73～20.53 t/hm2；第3 年為 7.86～13.54 t/hm2；連續(xù) 3年總產(chǎn)量變異系數(shù)差異不大，為16.76%～21.48%，且品種總產(chǎn)量排序2年表現(xiàn)基本一致（見表3）。連續(xù)3年，不同苜蓿品種各茬次干草產(chǎn)量整體呈遞減趨勢，種植當(dāng)年第1茬＞第2茬＞第3茬，越冬返青后2015年第1茬＞第2茬＞第4茬＞第3茬＞第5茬；第3年前2茬產(chǎn)量變化無明顯規(guī)律。以‘SR4030’為例，種植當(dāng)年第1茬干草產(chǎn)量分別為第2、3茬的1.22倍和2.86倍，越冬返青后2015年第1茬干草產(chǎn)量分別為第2、3、4、5茬產(chǎn)量的1.42、2.27、1.48、3.45倍。

以49個能在黃河三角洲鹽堿地區(qū)正常生長的苜蓿連續(xù)三年的干草總產(chǎn)量為基礎(chǔ)，對其進(jìn)行聚類分析（見圖2），以遺傳距離10.0為分界線，49個苜蓿品種的干草產(chǎn)量表現(xiàn)性狀可分為3類，說明不同苜蓿品種在黃河三角洲鹽堿地表現(xiàn)出產(chǎn)量多樣性的差異：第1類（‘龍牧 806’、‘草原 3 號’、‘大富豪’、‘新疆大葉’、‘DLF-194’、‘皇后’、‘涼苜1號’、‘阿爾岡金’、‘苜蓿王’、‘敖漢’等10個品種）的干草產(chǎn)量最低，為27.34～33.25 t/hm2；第2類（‘阿迪娜’、‘SK3010’、‘MF4020’、‘新牧2號’、‘魯苜1號’、‘WL363HQ’、‘WL168HQ’等32個品種）干草產(chǎn)量中等，為33.84～41.83 t/hm2，平均37.78 t/hm2；第3類（‘SR4030’、‘中苜1號’、‘55V12’、‘中苜2號’、‘瑞諾’、‘巨能6’、‘巨能551’）干草產(chǎn)量最高，為43.03～46.35 t/hm2，平均為44.01 t/hm2。

3 討論

苜蓿適應(yīng)范圍廣，喜溫暖，半濕潤和半干旱氣候條件，最適宜在年降水量為660～990 mm，年平均氣溫為2～12℃，最適宜的土壤為沙壤土和壤土，pH 6.5～8.0的環(huán)境下生長，成株能耐鹽0.3%～0.35%，抗旱、抗寒能力強(qiáng)，在-40℃下能安全越冬[7,16]。黃河三角洲地區(qū)土壤鹽漬化嚴(yán)重，鹽堿地達(dá)20萬hm2[17]，且多年平均蒸降比為3:1，土壤易于返鹽，導(dǎo)致紫花苜蓿的引種栽培較為困難。本研究結(jié)果表明除‘四季旺’外，供試49個紫花苜蓿品種均能在黃河三角洲鹽堿地區(qū)完成整個生育期。但不同品種間由于各自的遺傳特性和生長發(fā)育階段的差異及對環(huán)境的反應(yīng)不同，表現(xiàn)出產(chǎn)量、株高等性狀指標(biāo)差異[14]。

苜蓿干草產(chǎn)量反映了單位面積上苜蓿通過光合作用生產(chǎn)的地上部分各種器官的生物量之和，受遺傳、生長環(huán)境和栽培條件等多方面因素的影響，50個來源不同的苜蓿品種，因其遺傳性的不同，在黃河三角洲鹽堿地區(qū)的干草產(chǎn)量也不同。刈割次數(shù)是對干草產(chǎn)量影響最大的因素之一[18]。本研究結(jié)果表明：在黃河三角洲鹽堿地區(qū)，苜蓿產(chǎn)量隨茬次增加總體呈降低趨勢，種植當(dāng)年第1茬苜蓿干草產(chǎn)量占總產(chǎn)量的35.81%～71.43%，第2、3年第1茬產(chǎn)量占總產(chǎn)量比例平均分別為32.65%和35.22%，可見第1茬對全年產(chǎn)量起到了關(guān)鍵性作用，在生產(chǎn)中應(yīng)加強(qiáng)對第1茬苜蓿的田間管理，以保證全年生產(chǎn)。第1茬苜蓿的產(chǎn)量最高主要因為其根部在上一年積累了充足的養(yǎng)分（除種植當(dāng)年），且雨量充裕，積溫較多，生長時間較長[18-19]。趙海明等[20]報道指出在海河平原區(qū)不同茬次苜蓿干草產(chǎn)量表現(xiàn)為逐漸降低的趨勢，此外，其對康俊梅等[21]、李新樂等[22]、王成章等[23]、李明鳳等[24]報道的試驗結(jié)果中不同茬次間產(chǎn)草量及占全年產(chǎn)草量的比例進(jìn)行詳細(xì)計算，計算結(jié)果中各茬次干草產(chǎn)量比例也與本試驗結(jié)果一致。值得注意的是，生長第2年，苜蓿第3茬產(chǎn)量小于第4茬，主要是因為7月份溫度較高，加之恰逢雨季，限制了第3茬苜蓿的生長[20]。第2年干草年產(chǎn)量在15 t/hm2以上的苜蓿品種有39個，說明這39個苜蓿品種在黃河三角洲鹽堿地區(qū)種植第2年就表現(xiàn)出高產(chǎn)特性。植株高度是反映牧草生長狀況和評價高產(chǎn)的主要指標(biāo)之一，供試苜蓿品種的株高變化規(guī)律與產(chǎn)量基本一致。

表3 不同苜蓿品種的干草產(chǎn)量 t/hm2

續(xù)表3

圖2 不同苜蓿品種干草產(chǎn)量聚類圖

4 結(jié)論

供試的50個苜蓿品種中，‘SR4030’、‘中苜1號’、‘55V12’、‘中苜2號’、‘巨能6’、‘巨能551’、‘新牧2號’、‘魯苜1號’等品種株高、產(chǎn)量均較高、具有潛在的推廣價值，適宜于在黃河三角洲鹽堿地區(qū)大面積推廣應(yīng)用。