16 個(gè)紫花苜蓿品種在通遼地區(qū)氣候適宜性試驗(yàn)研究

高亞敏，于 靜，薩日娜，孫琳麗，韓永增，寶烏日其其格

（1.通遼市氣象局，內(nèi)蒙古 通遼 028000；2.通遼市林業(yè)科學(xué)研究院，內(nèi)蒙古 通遼 028000）

紫花苜蓿（Medicago sativa L.）為豆科苜蓿屬多年生草本植物，富含蛋白質(zhì)、維生素等多種營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，被譽(yù)為“牧草之王”，是我國(guó)北方主要豆科草種，同時(shí)具有抗旱、抗寒、耐鹽堿特性，能夠固氮改土，改善生態(tài)環(huán)境［1-3］。

在合理利用天然草地的前提下， 大力發(fā)展高產(chǎn)高效優(yōu)質(zhì)紫花苜蓿人工草地是打破飼草供給不平衡的有效方法， 是發(fā)展畜牧業(yè)生產(chǎn)和加強(qiáng)生態(tài)文明建設(shè)的關(guān)鍵措施［4-7］。 目前，通遼市苜蓿面積已達(dá)4.67 萬(wàn)hm2，集中分布在扎魯特旗、科爾沁左翼中旗、開(kāi)魯縣等地，主要是牧草企業(yè)引種種植，多為國(guó)外品種，缺少國(guó)內(nèi)優(yōu)良品種，且尚未進(jìn)行紫花苜蓿有關(guān)試驗(yàn)，導(dǎo)致紫花苜蓿品種多樣混雜、紫花苜蓿研究及推廣相對(duì)滯后等， 妨礙了紫花苜蓿產(chǎn)業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展。該研究以引種的16 個(gè)紫花苜蓿品種為材料， 在舍伯吐鎮(zhèn)進(jìn)行連續(xù)多年的田間品種比較試驗(yàn)，觀察分析各品種的生育表現(xiàn)、產(chǎn)量和品質(zhì)差異， 分析苜蓿生長(zhǎng)發(fā)育與氣象條件的關(guān)系，從中篩選出最符合當(dāng)?shù)貧夂蛱攸c(diǎn)的適應(yīng)性強(qiáng)、產(chǎn)草量高、品質(zhì)優(yōu)良的紫花苜蓿品種，為優(yōu)質(zhì)牧草高產(chǎn)栽培技術(shù)等提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于內(nèi)蒙古自治區(qū)通遼市科爾沁左翼中旗舍伯吐國(guó)家氣象觀測(cè)站， 位于東經(jīng)122°01′、北緯44°02′，海拔181.6 m。 舍伯吐鎮(zhèn)屬中溫帶半干旱大陸性季風(fēng)氣候區(qū)， 四季分明， 冬季漫長(zhǎng)寒冷，春季干旱多風(fēng)，夏季溫?zé)岫檀?，雨熱同季。年均氣?.7 ℃，年均降水量319.4 mm，平均日照時(shí)數(shù)2 702.4 h，無(wú)霜期184～223 d。降水主要集中在6—8 月，占年降水量的60%～65%［8］。

1.2 試驗(yàn)材料

16 個(gè)紫花苜蓿品種包括國(guó)外品種：前景、北極熊、金皇后、旱地、挑戰(zhàn)者、阿爾岡金、馴鹿、康賽、WL298、WL319、WL343、WL354、SK3010、MF4020，國(guó)內(nèi)品種：敖漢、公農(nóng)1 號(hào)。

試驗(yàn)以小區(qū)方法種植，小區(qū)面積為15 m2（3 m×5 m），行距30 cm，隨機(jī)排列，每個(gè)試驗(yàn)材料3 次重復(fù)。 試驗(yàn)于2016 年7 月中旬播種，播前翻耙平整后開(kāi)溝，采用條播，條播行距15～30 cm，播深3～5 cm，播種量29.85 kg/hm2。 按照大田管理進(jìn)行正常澆水、除草、刈割。 2016 年9 月上旬刈割1 次，但未測(cè)株高和產(chǎn)量。 2017 年刈割4 次， 分別在6月8 日、6 月30 日、7 月29 日、8 月28 日（第4 次因連陰雨倒伏未測(cè)產(chǎn)量）。 2018 年刈割2 次，分別在6 月9 日、7 月15 日。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目和方法

生育期： 觀察并記錄每個(gè)品種生長(zhǎng)第2 年的返青期、分枝期、現(xiàn)蕾期、開(kāi)花期、結(jié)莢期。 各生育時(shí)期鑒別標(biāo)準(zhǔn)為：10%～20%植株到達(dá)為初期；50%的植株達(dá)到某一生育階段為普期；80%植株到達(dá)為盛期。

株高：每小區(qū)選取遠(yuǎn)離邊行30 cm 的10 個(gè)單株，在刈割時(shí)分別測(cè)定株高。

鮮干草產(chǎn)量、干鮮比：初花期在每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取1 m×1 m 樣段，齊地刈割稱鮮重，取樣后帶回實(shí)驗(yàn)室，在105 ℃條件下殺青30 min，80 ℃條件下烘干至恒重，留下干樣，計(jì)算干鮮比，并換算干草產(chǎn)量。

莖葉比： 刈割后每個(gè)小區(qū)均勻選取20 株，莖葉分開(kāi)，取樣后帶回實(shí)驗(yàn)室，分別在105 ℃下殺青30 min 后，80 ℃烘24 h 再稱干重，計(jì)算莖葉比（莖干重/葉干重）。

營(yíng)養(yǎng)成分：刈割后每個(gè)小區(qū)取500 g 鮮草自然風(fēng)干后送檢驗(yàn)機(jī)構(gòu)及時(shí)檢驗(yàn)。 測(cè)定項(xiàng)目包括粗蛋白質(zhì)（CP）、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）、無(wú)氮浸出物、粗灰分（ASH）、相對(duì)飼喂價(jià)值（RFV）等。

相對(duì)飼喂價(jià)值（RFV）：相對(duì)一特定標(biāo)準(zhǔn)牧草（盛花期苜蓿），某種牧草可消化干物質(zhì)的采食量。用NDF 和ADF 計(jì)算相對(duì)飼喂價(jià)值（RFV），關(guān)系式為：RFV=［（88.9-0.779ADF）×120/NDF］/1.29。

1.4 數(shù)據(jù)處理和分析方法

采用Excel 2007 進(jìn)行數(shù)據(jù)的簡(jiǎn)單處理和圖表繪制， 用SPSS 19.0 進(jìn)行單因素方差分析、相關(guān)性分析。參照王贊等［8］、張仲鵑等［4］文獻(xiàn)，采用隸屬函數(shù)法對(duì)不同品種紫花苜蓿生產(chǎn)能力與營(yíng)養(yǎng)成分進(jìn)行綜合評(píng)定， 利用下列公式對(duì)各指標(biāo)的測(cè)定值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理， 并計(jì)算權(quán)重和綜合評(píng)價(jià)值。

公式中：Uij表示的是第i 個(gè)品種第j 個(gè)指標(biāo)的隸屬函數(shù)值；Xj為某一指標(biāo)的實(shí)際測(cè)定值；Xmax、Xmin分別表示的是所有品種中該指標(biāo)的最大值和最小值。 當(dāng)某一性狀指標(biāo)與苜蓿產(chǎn)量正相關(guān)時(shí)用公式①計(jì)算，反之用公式②計(jì)算。

權(quán)重的計(jì)算公式如下：

式中，Wj表示第j 個(gè)指標(biāo)在所有指標(biāo)中的貢獻(xiàn)；Pj為各品種第j 個(gè)指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差系數(shù)。

綜合評(píng)價(jià)值（D）的計(jì)算公式如下：

2 結(jié)果分析

2.1 生育期與越冬率

供試品種于2016 年7 月14 日播種，7 月21—23 日出苗，8 月15 日分枝，8 月下旬現(xiàn)蕾。 次年各品種于4 月中旬返青，4 月底5 月初進(jìn)入分枝期，5 月下旬進(jìn)入現(xiàn)蕾期，6 月初進(jìn)入始花期，6月上旬進(jìn)入盛花期，6 月下旬進(jìn)入結(jié)莢期。 16 個(gè)品種都能適應(yīng)通遼地區(qū)生長(zhǎng)條件，能完成整個(gè)生育期。

從各苜蓿品種的生育期觀測(cè)結(jié)果來(lái)看， 播種第2 年紫花苜蓿各品種生育期變化以返青期差異最大， 不同品種間最多相差達(dá)到7 d， 前景、MF4020 返青最早，在4 月10 日、4 月11 日，返青最晚的品種為馴鹿，在4 月17 日。 返青以后的各生育階段進(jìn)程差異很快縮小。

越冬率的高低代表了苜蓿的抗寒性。 16 個(gè)品種2017 年越冬率均達(dá)到90%以上，其中前景越冬率最低。 2018 年越冬率均低于2017 年，所有參試苜蓿品種越冬率均低于90%。 兩年越冬率平均最高的是敖漢和公農(nóng)1 號(hào)，最低的是阿爾岡金、前景。

2.2 株高與再生速度

各品種連續(xù)兩年株高如表1 所示。 2017 年全年平均株高為72.8 cm，最高金皇后為76.7 cm，最低SK3010 為67.1 cm。 前景、 北極熊、WL343、敖漢、公農(nóng)1 號(hào)、挑戰(zhàn)者三茬次株高呈遞減趨勢(shì)，其余品種株高第1 茬＞第3 茬＞第2 茬。

2018 年全年平均株高為82.2 cm，最高馴鹿為86.7 cm，最低WL343 為77.9 cm。 2018 年各品種第1 茬株高均高于第2 茬。 且隨著生長(zhǎng)年限的增長(zhǎng)，各苜蓿品種的年均株高整體呈增加趨勢(shì)。

不同年度不同茬次再生速度呈遞減趨勢(shì) （見(jiàn)表2）。 2017 年第2 茬再生速度高于3.00 cm/d 的品種有11 個(gè)，均是國(guó)外品種，再生速度最快的是金皇后，為3.29 cm/d，最慢的是敖漢，再生速度為2.38 cm/d；第3 茬再生速度高于3.00 cm/d 的品種僅有1 個(gè)，是金皇后，再生速度為3.05 cm/d，最慢的是公農(nóng)1 號(hào)，再生速度為2.11 cm/d。2018 年第2茬再生速度最快的是馴鹿，為2.31 cm/d，最慢的是公農(nóng)1 號(hào)，再生速度為2.05 cm/d。

2.3 干草產(chǎn)量

該試驗(yàn)苜蓿產(chǎn)量2017 年測(cè)定3 茬，2018 年測(cè)定2 茬。 在參試的16 個(gè)苜蓿品種中，2017 年干草總產(chǎn)量變化范圍在11 387.2～15 573.7 kg/hm2，干草總產(chǎn)量最高的是金皇后， 為15 573.7 kg/hm2；其次為阿爾岡金、公農(nóng)1 號(hào)、旱地；產(chǎn)量最低的品種是SK3010，為11 387.2 kg/hm2。 2018 年干草總產(chǎn)量變化范圍在8 290.1～11 342.5 kg/hm2，干草總產(chǎn)量最高的是公農(nóng)1 號(hào)，為11 342.5 kg/hm2；其次為挑戰(zhàn)者、康賽、MF4020；產(chǎn)量最低的品種是前景，為8 290.1 kg/hm2，結(jié)果見(jiàn)表3。

2017 年紫花苜蓿各茬次產(chǎn)量前景、公農(nóng)1 號(hào)表現(xiàn)為第1 茬＞第2 茬＞第3 茬， 其余品種均表現(xiàn)為第1 茬＞第3 茬＞第2 茬；2018 年紫花苜蓿平均產(chǎn)量第1 茬＞第2 茬。

2.4 干鮮比

干鮮比大小說(shuō)明牧草中水分含量的高低，干鮮比越低，牧草中水分含量越高［9］。2017 年三茬干鮮比平均值在0.24～0.31，各品種干鮮比差異不顯著（P＞0.05），試驗(yàn)結(jié)果見(jiàn)表4。 三茬干鮮比平均值最高的是SK3010，為0.31；最低的是敖漢、金皇后、康賽、馴鹿、阿爾岡金，均為0.24。 2018 年干鮮比平均值在0.23～0.31，最高的是挑戰(zhàn)者，為0.31；最低的是敖漢，為0.23。

2.5 莖葉比

苜蓿中蛋白質(zhì)30%～50%存在于葉綠體中。 莖葉比越低， 說(shuō)明適口性越好， 營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量越豐富。 分析2017 年、2018 年第1 茬苜蓿的莖葉比（見(jiàn)表4）。 2017 年平均莖葉比高于2018 年。 2017年莖葉比最高的是旱地，莖葉比為1.23；最低的是康賽，莖葉比為0.96。 2018 年莖葉比最高的是馴鹿，莖葉比為1.21；最低的是WL343，莖葉比為0.95。

表1 不同苜蓿品種株高 單位：cm

表2 不同苜蓿品種再生速度 單位：cm/d

表3 不同苜蓿品種干草產(chǎn)量 單位：kg/hm2

2.6 營(yíng)養(yǎng)成分

測(cè)定了2017 年第1 茬和第3 茬苜蓿品種的營(yíng)養(yǎng)成分，兩茬平均值結(jié)果見(jiàn)表5（因樣品保存和經(jīng)費(fèi)問(wèn)題，2018 年的營(yíng)養(yǎng)成分沒(méi)有測(cè)定）。

表4 不同苜蓿品種干鮮比和莖葉比

2.6.1 粗蛋白（CP）含量 粗蛋白含量的高低是評(píng)價(jià)牧草營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)，粗蛋白含量越高，營(yíng)養(yǎng)越豐富。兩茬粗蛋白平均含量最高的是馴鹿，為23.02%； 其次是MF4020、 敖漢； 最低的是SK3010，為15.74%。

2.6.2 中性洗滌纖維 （NDF） 和酸性洗滌纖維（ADF）含量 中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維是評(píng)價(jià)苜蓿營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的重要指標(biāo)。一般認(rèn)為，48 h 所消化NDF 量代表粗飼料中NDF 在瘤胃中可消化或發(fā)酵的最大量。 NDF 含量越低， 家畜食量越高；ADF 增加，家畜的消化率越低。 兩茬NDF 平均含量最高的是WL298，為40.58%；其次是阿爾岡金、北極熊；最低的是前景，為32.97%。兩茬ADF 平均含量最高的是WL298，為29.49%；其次是阿爾岡金、WL319；最低的是前景，為23.15%。

2.6.3 相對(duì)飼喂價(jià)值 （RFV） 兩茬RFV 平均含量最高的是前景， 為200.16%； 其次是馴鹿、MF4020；最低的是WL298，為151.31%。

2.6.4 粗灰分（ASH）含量 兩茬粗灰分（ASH）平均含量最高的是阿爾岡金， 為1.13%； 其次是前景、挑戰(zhàn)者、WL298、WL354；最低的是SK3010，為0.09%。

2.6.5 可溶性糖含量 兩茬可溶性糖平均含量最高的是SK3010，為30.78%；其次是馴鹿、MF4020；最低的是WL354，為6.44%。

2.7 各紫花苜蓿品種的綜合評(píng)價(jià)

選取株高、再生速度、干鮮比、干草產(chǎn)量、粗蛋白、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、粗灰分、可溶性糖、 相對(duì)飼喂價(jià)值等指標(biāo)對(duì)苜蓿的生產(chǎn)性能和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，不同參試品種隸屬函數(shù)綜合評(píng)價(jià)值范圍在0.219 2～0.758 5 （見(jiàn)表6），參試品種的綜合評(píng)價(jià)排序?yàn)椋汉档兀竟r(nóng)1 號(hào)＞金皇后＞敖漢＞北極熊＞W(wǎng)L319＞W(wǎng)L343＞康賽＞馴鹿＞MF4020＞阿爾岡金＞W(wǎng)L354＞SK3010＞挑戰(zhàn)者＞W(wǎng)L298＞前景。 由此可見(jiàn)，品種旱地、公農(nóng)1 號(hào)、金皇后、 敖漢綜合性能好， 表現(xiàn)突出， 品種前景、WL298、挑戰(zhàn)者、SK3010 適應(yīng)性差。

3 討論與結(jié)論

參試的16 個(gè)紫花苜蓿品種，在通遼地區(qū)舍伯吐鎮(zhèn)的氣候適宜性表現(xiàn)差異顯著。 2016—2018 年的試驗(yàn)研究表明，在通遼地區(qū)氣候適宜性方面，國(guó)內(nèi)苜蓿品種公農(nóng)1 號(hào)、 敖漢表現(xiàn)優(yōu)于國(guó)外苜蓿品種；而在株高、再生速度等方面，國(guó)外苜蓿品種多優(yōu)于國(guó)內(nèi)苜蓿品種，這與陳玲玲等［1］、楊秀芳等［2］在內(nèi)蒙古赤峰地區(qū)研究結(jié)果一致。

越冬率是體現(xiàn)紫花苜?？购?、 持久性及適應(yīng)性的關(guān)鍵指標(biāo)， 是苜蓿草地建植成功的重要因素之一［3］。 參試的16 個(gè)苜蓿品種在通遼地區(qū)種植第3 年越冬率均低于第2 年， 且越冬率高的苜蓿品種以國(guó)內(nèi)品種為主。 引起這種差異與苜蓿的特性、秋眠級(jí)、抗性以及田間管理等因素有關(guān)，也與冬春季氣候條件密切相關(guān)。 試驗(yàn)區(qū)地處科爾沁沙地，冬春季風(fēng)沙大，冬季降雪不穩(wěn)定，影響苜蓿的越冬穩(wěn)定性［2］。

表5 不同苜蓿品種第1 茬和第3 茬平均營(yíng)養(yǎng)成分 單位：%

表6 各紫花苜蓿品種的綜合評(píng)價(jià)

株高是影響苜蓿產(chǎn)量的一個(gè)重要指標(biāo)［6］。該研究中，16 個(gè)供試苜蓿品種的年均株高變化較大，不同年之間存在明顯差異，且年內(nèi)各茬次株高均為第1 茬最高；隨建植年限的增加，各品種的株高呈增加趨勢(shì)。 這與康俊梅等［10］、高潤(rùn)等［3］研究結(jié)果一致。 綜合2 年的數(shù)據(jù)分析，康賽、馴鹿、金皇后、北極熊、阿爾岡金、旱地平均株高高于其他品種，表現(xiàn)出較高的生產(chǎn)能力。

干草產(chǎn)量是衡量苜蓿生產(chǎn)性能最客觀的指標(biāo)， 其產(chǎn)量高低對(duì)于苜蓿生態(tài)經(jīng)濟(jì)效益具有重要意義［11］。各品種苜蓿第1 茬產(chǎn)草量明顯高于后茬，對(duì)全年產(chǎn)草量的貢獻(xiàn)最大。 王成章等［12］和魯偉華等［13］認(rèn)為第1 茬產(chǎn)量高是因?yàn)樯夏暧谐渥銜r(shí)間的根部養(yǎng)分積累，加之前期較長(zhǎng)的生長(zhǎng)期，溫度、光照等氣候條件適宜苜蓿生長(zhǎng)。在通遼地區(qū)，從6 月中旬到7 月上中旬第2 茬苜蓿生長(zhǎng)期間， 光熱條件較好，但高溫少雨、階段性干旱明顯，根部積累的養(yǎng)分在短時(shí)間內(nèi)得不到足夠的恢復(fù)， 且苜蓿很快進(jìn)入初花期， 生長(zhǎng)期短是產(chǎn)量低于第1 茬的主要原因。綜合2 年的干草產(chǎn)量，金皇后、公農(nóng)1 號(hào)、挑戰(zhàn)者、康賽、敖漢、旱地的產(chǎn)量整體高于其他品種，說(shuō)明持久性好，適應(yīng)性較強(qiáng)。

牧草的綜合評(píng)價(jià)方法有系統(tǒng)聚類法、 灰色關(guān)聯(lián)分析法、層次分析法、隸屬函數(shù)法等，綜合評(píng)價(jià)方法通過(guò)對(duì)多個(gè)測(cè)定指標(biāo)進(jìn)行系統(tǒng)性分析， 避免了單一指標(biāo)評(píng)價(jià)結(jié)果的片面性［14-16］。 該研究選擇與產(chǎn)量相關(guān)性較大的4 個(gè)主要產(chǎn)量構(gòu)成因素，以及與苜蓿品質(zhì)有關(guān)的6 個(gè)營(yíng)養(yǎng)指標(biāo)， 運(yùn)用隸屬函數(shù)法對(duì)參試苜蓿品種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，品種旱地、公農(nóng)1 號(hào)、金皇后、敖漢綜合性能表現(xiàn)較好，適宜在通遼地區(qū)推廣。