不同種植方式對(duì)紫花苜蓿生產(chǎn)性狀及飼用品質(zhì)的影響

李 源， 游永亮， 武瑞鑫， 劉貴波， 趙海明

(河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所， 河北省農(nóng)作物抗旱研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 河北 衡水 053000)

紫花苜蓿(Medicagosativa) 是世界上廣泛栽培的一種重要的多年生豆科飼草作物，具有適應(yīng)性廣、品質(zhì)優(yōu)良、適口性好等特性。苜蓿雖然在我國(guó)已有2000多年的栽培歷史[1]，但要獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的苜蓿草產(chǎn)品，前提是必須有合理的栽培方式。苜蓿栽培管理中，常見(jiàn)的種植方式有撒播、溝播、條播、覆膜播種等，種植方式的選擇與其所處的生態(tài)區(qū)有直接關(guān)系：景媛媛等[2]研究得出，平膜全覆對(duì)天祝高寒區(qū)苜蓿生長(zhǎng)在溫度上的貢獻(xiàn)最大，而壟溝覆膜在水分上的貢獻(xiàn)最大；康愛(ài)民[3]研究得出，收獲鮮草的苜蓿草地以20，30 cm的覆膜壟寬抓苗較好，水土保持草地或種子田應(yīng)選擇30，40 cm的覆膜壟寬為宜；曹宏等[4]研究得出，隴東地區(qū)秋播苜蓿應(yīng)選擇普通溝播，春季墑差時(shí)可選擇膜側(cè)溝播，夏季輪作搶墑播種可選擇機(jī)械條播；李松陽(yáng)等[5]研究得出，在柴達(dá)木盆地鹽堿地紫花苜蓿采用覆膜播種比溝播和條播經(jīng)濟(jì)效益分別增加 48.57元、116.81元。在苜蓿條播行距選擇研究上，不同研究者結(jié)論不盡相同：Bellettini等[6]研究得出，行距和種植密度對(duì)苜蓿株高和干草產(chǎn)量無(wú)顯著影響；唐永昌[7]研究得出，與撒播相比，條播種植能使紫花苜蓿顯著增產(chǎn)，鮮草產(chǎn)量增產(chǎn)范圍 5.2%～7.9%；孫仕仙等[8]研究表明，在4個(gè)行距20，28，36，40 cm中，以行距36 cm草產(chǎn)量最優(yōu)；劉東霞等[9]研究得出，苜蓿產(chǎn)量以行距20 cm處理為最高；柴鳳久等[10]結(jié)果表明，行距30 cm的苜蓿干草產(chǎn)量最高，顯著高于行距45 cm的處理，但與行距15 cm的處理沒(méi)有顯著差異；趙萍等[11]研究得出，半干旱區(qū)紫花苜蓿最優(yōu)播種組合為條播覆土、行距25 cm、播深2 cm、播量19.5 kg·hm-2；魏永鵬等[12]研究得出，甘肅荒漠灌區(qū)苜蓿高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的最佳配置為播種量16 kg·hm-2、行距為20 cm。

海河平原區(qū)有關(guān)苜蓿栽培技術(shù)的研究多集中于播種期、品種選擇、利用年限、秋眠級(jí)等方面[13～15]。該區(qū)域苜蓿種植方式有撒播、條播等，條播中又有行距15 cm、15～20 cm、30 cm等[16～18]；然而，不同行距處理下的種植方式是否會(huì)對(duì)苜蓿的生產(chǎn)性狀及飼用品質(zhì)產(chǎn)生影響？目前尚不明確，也未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道?；诖耍狙芯客ㄟ^(guò)等播量條件下設(shè)置5種種植方式：10-10 cm等行距條播、20-20 cm等行距條播、30-30 cm等行距條播、20-40cm寬窄行條播、以及撒播，連續(xù)3年分析了不同種植方式下的生產(chǎn)性狀、飼用品質(zhì)以及抗倒性等指標(biāo)變化規(guī)律，旨為該區(qū)苜?？茖W(xué)播種提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地自然概況

試驗(yàn)于2013年8月-2016年11月在位于河北衡水的河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所試驗(yàn)站進(jìn)行。該站地處海河平原腹地，115°42′ E，37°44′ N，屬暖溫帶半干旱半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，海拔高度20 m，年平均氣溫14.1℃，年平均降水509.8 mm，其中7-9月份降水量占全年64.7%。試驗(yàn)田土壤為粘質(zhì)壤土，試驗(yàn)地0～20 cm土壤狀況為：pH為8.23，全鹽量為0.069%，有機(jī)質(zhì)8.8 g·kg-1，堿解氮43.1 mg·kg-1，速效磷6.6 mg·kg-1和速效鉀94.1 mg·kg-1。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)苜蓿品種為‘中苜1號(hào)’，由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所引進(jìn)。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用大田小區(qū)試驗(yàn)，在等播量條件下設(shè)置5種種植方式：10-10 cm等行距條播、20-20 cm等行距條播、30-30 cm等行距條播、20-40cm寬窄行條播、以及撒播。單因素隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，共15個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積18 m2(6 m×3 m)，試驗(yàn)收獲以現(xiàn)蕾期為刈割標(biāo)準(zhǔn)，每年均刈割5茬，2014年刈割日期分別為5月16日、6月11日、7月11日、8月9日、10月14日；2015年刈割日期分別為5月14日、6月9日、7月11日、8月17日、10月13日；2016年刈割日期分別為5月8日、6月18日、7月17日、8月17日、10月13日。每次刈割時(shí)留茬高度3～5 cm。

1.4 播種與管理

試驗(yàn)所用紫花苜蓿小區(qū)于2013年9月12日開(kāi)始播種，采用造墑播種，灌水量為600 m3·hm-2，播前底施磷酸二胺750 kg·hm-2(N、P含量分別為18%、64%)，播種各小區(qū)種子播量一致，播種量20 kg·hm-2，播種深度2～3 cm；試驗(yàn)分別于2013年11月15日灌溉1次，灌水量600 m3·hm-2；于2014年10月27日灌水1次，灌水量600 m3·hm-2；同時(shí)施復(fù)合肥750 kg·hm-2(N、P、K含量各15%)，分別在2015年9月17日、2016年9月8日使用植物源農(nóng)藥印楝素進(jìn)行蟲(chóng)害防治1次，噴施量為1050 ml·hm-2。采用人工除草的方式進(jìn)行田間雜草防除。

1.5 測(cè)定指標(biāo)與方法

1.5.1生產(chǎn)性狀 株高測(cè)定從每小區(qū)隨機(jī)選取代表性的10個(gè)單株，測(cè)量從地面到植株新葉最高部位的拉伸高度，然后取其平均值。莖葉比、干鮮比測(cè)定是從每小區(qū)取代表性樣品500 g，人工將其莖、葉分開(kāi)，自然風(fēng)干后各自稱重，計(jì)算葉莖比、干鮮比。干草產(chǎn)量測(cè)定時(shí)先去掉兩側(cè)行頭各50 cm的區(qū)域，然后按各小區(qū)實(shí)測(cè)面積稱其鮮重，再通過(guò)干鮮比折算成全年干草產(chǎn)量?？沟剐哉{(diào)查采用目測(cè)法進(jìn)行，按照植株傾斜程度分4級(jí)，分別為：0級(jí)(直立)、1級(jí)(傾斜≤30度)、2級(jí)(傾斜≤60度)、3級(jí)(傾斜>60度)。

1.5.2飼用品質(zhì) 以2015年不同茬次苜蓿的自然風(fēng)干樣品為基礎(chǔ)，分析不同種植方式、相同茬次處理下苜蓿的飼用品質(zhì)。采用凱氏定氮法測(cè)定粗蛋白(Crude Protein，CP)含量[19]；采用Van Soest法測(cè)定中性洗滌纖維(Neutral Detergent Fiber，NDF)、酸性洗滌纖維(Acid Detergent Fiber，ADF)的含量[20]；并計(jì)算相對(duì)飼用價(jià)值(Relative Feed Value，RFV)[21]，計(jì)算公式為：

RFV=(DDM×DMI)/1.29；

DDM=88.9-0.779×ADF(%)；

DMI=120/NDF(%)。

式中，DDM(digestible dry matter,%)為可消化干物質(zhì)，DMI(dry matter intake,%)為粗飼料干物質(zhì)采食量。

1.5 數(shù)據(jù)處理

運(yùn)用Excel 2010軟件對(duì)不同處理下的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行平均值計(jì)算，表中所列數(shù)據(jù)均用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示，采用SPSS18.0軟件進(jìn)行方差統(tǒng)計(jì)分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 種植方式對(duì)不同年際苜蓿生產(chǎn)性狀的影響

2014-2016年，連續(xù)3年對(duì)苜蓿年際間平均株高分析比較得出(表1)，相同年份、不同種植方式處理下苜蓿的株高無(wú)顯著差異(P>0.05)，平均3年株高表明，不同種植方式對(duì)苜蓿年際間平均株高無(wú)顯著影響(P>0.05)。連續(xù)3年對(duì)苜蓿年際間平均葉莖比分析得出，相同年份、不同種植方式處理下苜蓿的葉莖比無(wú)顯著差異(P>0.05)，平均3年葉莖比表明，不同種植方式對(duì)苜蓿年際間平均葉莖比無(wú)顯著影響(P>0.05)。連續(xù)3年對(duì)苜蓿年際間干草產(chǎn)量分析得出，除2016年20-40 cm寬窄行條播處理下的苜蓿年干草產(chǎn)量顯著低于10-10 cm等行距條播處理外(P<0.05)，其它年份、不同種植方式處理下苜蓿干草產(chǎn)量均無(wú)顯著差異(P>0.05)，累計(jì)3年干草產(chǎn)量表明，20-40 cm寬窄行條播處理下的苜蓿干草產(chǎn)量顯著低于10-10 cm等行距條播處理(P<0.05)，但與其它種植方式處理下的苜蓿干草產(chǎn)量均無(wú)顯著差異(P>0.05)。

2014-2016年，連續(xù)3年對(duì)苜蓿倒伏級(jí)數(shù)進(jìn)行分析得出(表1)，2014-2015年，苜蓿在30-30 cm等行距條播、20-40 cm寬窄行條播處理下的倒伏級(jí)數(shù)較小，表明倒伏程度相對(duì)較輕，而撒播、10-10 cm等行距條播、20-20 cm等行距條播處理下倒伏級(jí)數(shù)較大，表明倒伏較嚴(yán)重；2016年，撒播處理下苜蓿倒伏級(jí)數(shù)較大，表明倒伏程度相對(duì)較重。連續(xù)3年平均得出，撒播處理下苜蓿倒伏程度較嚴(yán)重，其次是10-10 cm等行距條播、20-20 cm等行距條播處理，而30-30 cm等行距條播、20-40 cm寬窄行條播處理下的倒伏程度相對(duì)較輕。

2.2 種植方式對(duì)不同茬次苜蓿生產(chǎn)性狀的影響

2014-2016年，連續(xù)3年對(duì)苜蓿不同茬次間的平均株高分析得出(表2)，不同種植方式處理下，均以第1茬苜蓿的株高較高，其次是第2茬，而第3茬苜蓿的株高最低；相同茬次、不同種植方式處理對(duì)苜蓿株高無(wú)顯著影響(P>0.05)。連續(xù)3年對(duì)不同茬次葉莖比分析得出，第1茬草20-20 cm等行距處理的葉莖比顯著低于30-30 cm等行距處理，其它茬次間不同種植方式處理下的苜蓿葉莖比無(wú)顯著影響(P>0.05)。2014-2016年，連續(xù)3年對(duì)不同茬次干草產(chǎn)量分析得出，20-40 cm寬窄行處理下除苜蓿第1茬的干草產(chǎn)量顯著低于30-30 cm等行距條播處理(P<0.05)，其它茬次下的苜蓿干草產(chǎn)量均與30-30 cm等行距無(wú)顯著差異(P>0.05)。累計(jì)3年前2茬苜蓿所占全年干草比例得出，前2茬草所占全年比例在51.3%～54.6%之間，20-40 cm寬窄行處理下的前2茬苜蓿干草產(chǎn)量與30-30 cm等行距條播處理間無(wú)顯著差異(P>0.05)。

表1 種植方式對(duì)不同年際苜蓿生產(chǎn)性狀的影響Table 1 Effect of planting patterns on the annual production performance for alfalfa

注：同行不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05)，下表同

Note:Different small letters in the same row indicate significant differences at the 0.05 level, The same as below

表2 種植方式對(duì)不同茬次苜蓿生產(chǎn)性狀的影響Table 2 Effect of planting patterns on the production performance in different cutting alfalfa

2.3 種植方式對(duì)不同茬次苜蓿飼用品質(zhì)的影響

以2015年不同茬次的紫花苜蓿樣品為基礎(chǔ)，分析了不同種植方式處理下苜蓿的中性洗滌纖維含量、酸性洗滌纖維含量、粗蛋白含量以及相對(duì)飼用價(jià)值的變化。結(jié)果得出(表3)，相同茬次、不同種植方式處理下苜蓿的中性洗滌纖維含量無(wú)顯著差異(P>0.05)，不同處理間中性洗滌纖維含量平均值在38.32%～39.14%之間；相同茬次、不同種植方式處理下苜蓿的酸性洗滌纖維含量無(wú)顯著差異(P>0.05)，不同處理間酸性洗滌纖維含量平均值在28.03%～29.17%之間；相同茬次、不同種植方式處理下苜蓿的粗蛋白含量無(wú)顯著差異(P>0.05)，不同處理間平均粗蛋白含量變化值在19.55%～19.80%之間。相同茬次、不同種植方式處理下苜蓿的相對(duì)飼用價(jià)值無(wú)顯著差異(P>0.05)，不同處理間相對(duì)飼用價(jià)值平均值在162.0～167.0之間。

表3 種植方式對(duì)不同茬次苜蓿飼用品質(zhì)的影響Table 3 Effect of planting patterns on the forage quality for different cutting alfalfa

3 討論

在紫花苜蓿種植方式研究上：景媛媛等[2]、康愛(ài)民[3]、曹宏等[4]、李松陽(yáng)等[5]分別得出了適宜當(dāng)?shù)氐能俎７N植方式，在苜蓿條播行距研究上：Belletti等[6]、孫仕仙等[8]、劉東霞等[9]、趙萍等[11]、魏永鵬等[12]得出苜蓿適宜條播的最優(yōu)行距；然而，這些結(jié)果是以苜蓿草產(chǎn)量為基礎(chǔ)的評(píng)價(jià)結(jié)果，忽視了苜蓿飼用品質(zhì)的變化；雖然在魏永鵬等[12]研究中考慮到苜蓿的飼用品質(zhì)，但只是分析了苜蓿初花期第1茬飼用品質(zhì)數(shù)據(jù)。事實(shí)上，不同行距處理可能會(huì)對(duì)苜蓿個(gè)體間的生長(zhǎng)產(chǎn)生影響，進(jìn)而導(dǎo)致飼用品質(zhì)發(fā)生變化。基于此，本研究立足海河平原區(qū)，從生產(chǎn)性狀和飼用品質(zhì)兩方面分析了不同種植方式下苜蓿各指標(biāo)的變化，而且采用了3年的數(shù)據(jù)，試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)具有一定的全面性、科學(xué)性。

王瑩等[22]研究得出，紫花苜蓿的播種密度與草產(chǎn)量關(guān)系密切，適宜的播種密度可有效提高其干草和粗蛋白產(chǎn)量。然而，由于條件有限，本研究只是探討了相同播量的前提下不同種植方式對(duì)苜蓿生產(chǎn)性狀及飼用品質(zhì)的影響，將播種量一致等同于各小區(qū)的種植密度也一致，事實(shí)上，播種量相同的小區(qū)其種植密度并不一定相同，小區(qū)的種植密度可能會(huì)受播種方式、出苗率的影響而造成差異。因此，在不同種植密度下進(jìn)一步探討不同種植方式對(duì)苜蓿生產(chǎn)性狀及飼用品質(zhì)的影響，可能試驗(yàn)結(jié)果會(huì)更為科學(xué)。

海河平原區(qū)苜蓿種植方式又撒播、條播等，其中以30-30 cm等行距條播的種植方式較為常見(jiàn)，在該行距處理下苜蓿前2茬干草產(chǎn)量能占全年總產(chǎn)量的50%以上[14]；那么，采用20-40 cm寬窄行條播的種植方式是否對(duì)苜蓿的生產(chǎn)性狀、前2茬干草產(chǎn)量、以及飼用品質(zhì)產(chǎn)生影響？未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。本研究得出，20-40 cm寬窄行處理的苜蓿前2茬干草所占全年比例為51.3%，與30-30 cm等行距條播處理下并無(wú)顯著差異(P>0.05)，由此表明，20-40 cm寬窄行條播的種植方式并未改變苜蓿前2茬干草產(chǎn)量所占比例；同時(shí)，20-40 cm寬窄行條播處理下的苜蓿生產(chǎn)性狀、飼用品質(zhì)與30-30 cm等行距條播也無(wú)顯著差異(P>0.05)，而且苜蓿倒伏程度相對(duì)較輕。由此得出，20-40 cm寬窄行條播的種植方式也適合在海河平原區(qū)推廣種植。

劉貴波等[13]研究得出，海河平原區(qū)苜蓿播期彈性較大，春播、夏播、秋播均可，考慮到苜蓿自身生長(zhǎng)發(fā)育特性以及河北省氣候條件，種植紫花苜蓿要優(yōu)先選擇秋播；而本試驗(yàn)得出苜蓿最佳種植方式的結(jié)論也是立足于苜蓿秋播條件下進(jìn)行的，并未考慮春播、夏播條件下苜蓿最佳的種植方式，事實(shí)上，考慮到該區(qū)域的氣候特征，春季干旱、失水快、春播選擇直接撒播、條播的話，很可能會(huì)對(duì)紫花苜蓿的保苗不利；夏季撒播、條播又會(huì)由于雨水充沛導(dǎo)致草荒，給苜蓿建植帶來(lái)困難?？梢?jiàn)，海河平原區(qū)春播、夏播條件下，采用直接撒播、條播的種植方式顯然是不合適的，對(duì)于在春播、夏播條件下最適宜種植方式的選擇還需進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

本研究立足海河平原區(qū)，連續(xù)3年分析了5種不同種植方式處理下苜蓿的株高、葉莖比、干草產(chǎn)量、倒伏級(jí)數(shù)、中性洗滌纖維含量、酸性洗滌纖維含量、粗蛋白含量、相對(duì)飼用價(jià)值等指標(biāo)的變化規(guī)律。結(jié)果表明，海河平原區(qū)，采用散播，10 cm至30 cm的等行距條播，以及20-40 cm寬窄行條播的種植方式均可，具體可根據(jù)實(shí)際情況而定。