黃河三角洲地區(qū)引種紫花苜蓿的灰色關(guān)聯(lián)度分析與綜合評價

陳小芳，徐化凌，畢云霞，燕海云，許 潔，寧 凱，于德花

(1.東營市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院，山東 東營 257091；2.東營科達基建有限公司，山東 東營 257091)

紫花苜蓿為豆科苜蓿屬多年生草本植物，具有高產(chǎn)、質(zhì)優(yōu)，營養(yǎng)成分豐富的特性，在粗蛋白質(zhì)、維生素和無機鹽含量方面尤其突出，是家畜優(yōu)質(zhì)的粗飼料[1-5],是發(fā)展種草養(yǎng)畜的首選作物[6-7]。黃河三角洲地區(qū)畜牧業(yè)集約化、規(guī)?；陌l(fā)展，迫切需要高品質(zhì)植物性蛋白飼料的充足供應(yīng)，決定了苜蓿作為戰(zhàn)略性保障飼草的重要地位[8-11]。

我國苜蓿分布廣泛、生境復(fù)雜，造就了遺傳資源豐富、品種類型眾多、生態(tài)類群多樣的現(xiàn)狀[12]。因此，為建立優(yōu)質(zhì)苜?；?，保障草地畜牧業(yè)穩(wěn)定發(fā)展，就需要不間斷、有針對性地進行苜蓿品種的引種、評價試驗[13]。本研究在雨養(yǎng)旱作條件下開展，根據(jù)東營地區(qū)的立地條件，引進21個紫花苜蓿品種進行生產(chǎn)性能和營養(yǎng)品質(zhì)評價和比較，為篩選優(yōu)良苜蓿品種建植栽培草地提供理論參考依據(jù)。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于山東省東營市廣北農(nóng)場三分廠(118°33′E，37°13′N)，屬溫帶季風(fēng)型大陸性氣候，年日照時數(shù)2 440.3 h，無霜期為203 d，年平均氣溫12.2 ℃，年均降水量543.3 mm，主要集中在7月和8月，雨熱同季。土壤為壤質(zhì)潮土(重壤土)，耕層(0～30 cm)土壤主要理化性質(zhì)(表1)：有機質(zhì)含量1.97%，全氮含量0.82 mg·kg-1，速效氮含量73.02 mg·kg-1，速效磷含量15.84 mg·kg-1，速效鉀含量251.69 mg·kg-1，pH值8.55。

表1 試驗地土壤檢測概況Table 1 Survey of soil detection in the test site

1.2 試驗材料

供試21個紫花苜蓿品種的詳細信息見表2。

表2 紫花苜蓿品種Table 2 Different alfalfa varieties

1.3 試驗設(shè)計

2017年4月6—7日條播，采用隨機區(qū)組設(shè)計，設(shè)3次重復(fù)。每個小區(qū)面積3 m×5 m，區(qū)間距0.8 m，走道寬1 m，行距0.3 cm，播種量為15 kg·hm-2，播種深度為1～2 cm。播后淺覆土、輕鎮(zhèn)壓，苗期進行人工中耕除草。2017年刈割未測產(chǎn)，次年返青后，在初花期進行刈割，共刈割3次。

1.4 測定指標(biāo)及方法

1.4.1生產(chǎn)性能指標(biāo)測定

株高、每平方米枝條數(shù)、枝條重、莖粗均為每小區(qū)初花期刈割前測定。

株高：測量10株苜蓿自地面到頂端的絕對高度。

每平方米枝條數(shù)：每小區(qū)隨機取1 m樣段，數(shù)出枝條數(shù)，重復(fù)3次，每平方米枝條數(shù)根據(jù)樣段枝條數(shù)和行距計算。

枝條重：將30根枝條剪成3～5 cm小段，烘箱中105 ℃烘至恒重，稱重。

莖粗：用電子游標(biāo)卡尺測量10個枝條基部直徑。

干草產(chǎn)量：根據(jù)鮮草產(chǎn)量和鮮干比換算獲得。每小區(qū)全部刈割(留茬高度5 cm左右)稱量為鮮草產(chǎn)量。每小區(qū)隨機取鮮草1 kg，烘箱105 ℃烘至恒重，稱重，計算鮮干比。

1.4.2營養(yǎng)成分分析

2018年采集第1茬干草為分析樣品，測定指標(biāo)及方法：粗蛋白(crude protein,CP)采用凱氏定氮法、粗脂肪(ether extract,EE)采用索氏提取法、粗纖維(crude fiber,CF)采用酸堿洗滌法、粗灰分(crude ash,CA)采用灼燒法、酸性洗滌纖維(acid detergent fiber,ADF)和中性洗滌纖維(netural detergent fiber,NDF)采用范式洗滌法。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

利用Excel軟件進行數(shù)據(jù)整理，DPS軟件進行方差分析和灰色關(guān)聯(lián)度分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同品種主要生物性狀的比較

2.1.1株 高

方差分析(表3)表明，21個苜蓿品種第1茬和第2茬株高差異極顯著(p<0.01)。第1茬時，Bara 416 WET和Bara 420 YQ品種的株高顯著低于對照品種(p<0.05)，其余品種與對照無顯著差異；第2茬時，Bara 420 YQ的株高仍然顯著低于對照品種(p<0.05)；第3茬時，皇冠的株高顯著高于其他品種(p<0.05)?？傮w來看，苜蓿株高第1茬(99.73 cm)>第3茬(82.38 cm)>第2茬(77.26 cm)；3茬平均值，巨能801最高，其次為WL 712、WL 414、賽迪7、三得利和WL 298 HQ。

表3 紫花苜蓿品種株高比較Table 3 Comparison of plant height of different alfalfa varieties

2.1.2鮮干比

第1茬鮮干比在3.28～5.07范圍內(nèi)(表4)，最大為巨能801 ，最小為WL 326 GZ，且其顯著低于其他品種(p<0.05)；第2茬鮮干比在3.08～5.20范圍內(nèi)，最小為Bara 420 YQ，最大為WL 712；第3茬鮮干比在2.70～3.93范圍內(nèi)，最小為中苜5號，最大為4030。

表4 參試紫花苜蓿品種的鮮干比Table 4 The ratio of fresh and dry weight of alfalfa varieties tested

2.1.3莖 粗

第1茬和第2茬時(表5)，Bara 420 YQ莖粗均顯著低于對照品種(p<0.05)，其中巨能2和Bara 416 WET第2茬的莖粗顯著高于對照，其他各品種莖粗與對照差異均不顯著；第3茬時，巨能801莖粗顯著低于對照，其余品種與對照差異不顯著。從三茬平均值來看，除Bara 420 YQ顯著低于對照外，其余各品種間差異不顯著，第1茬莖粗(3.78 mm)>第3茬(3.37 mm)>第2茬(2.96 mm)。

表5 參試紫花苜蓿品種的莖粗Table 5 Comparison of stem diameters of alfalfa varieties tested

2.1.4枝條數(shù)和枝條重

枝條數(shù)方差分析結(jié)果(表6)表明，賽迪7和耐鹽之星枝條數(shù)分別在第1茬和第3茬時顯著高于對照(p<0.05)，其余品種與對照差異不顯著；第2茬各品種枝條數(shù)與對照相比均無顯著差異。三茬總體來看，第2茬枝條數(shù)(548.35)>第1茬(441.88)>第3茬(359.95)。

對枝條重進行方差分析(表6)，第1茬時，WL 326 GZ枝條重顯著高于對照(p<0.05)；第2茬時，4030枝條重顯著高于對照(p<0.05)，Bara 420 YQ枝條重顯著低于對照(p<0.05)；其余品種與對照差異不顯著。第3茬時，各品種枝條重與對照差異不顯著。三茬總體來看，第1茬枝條重(2.00 g)>第3茬(1.44 g)>第2茬(1.04 g)。

表6 參試紫花苜蓿品種的枝條數(shù)和單個枝條重Table 6 The number of branches and weight of single branches of alfalfa varieties

分別比較所有品種第1茬，第2茬、第3茬枝條數(shù)、單個枝條重和鮮干比平均值占全年總量的百分比(圖1)，枝條數(shù)越多，鮮干比越大，單個枝條重越小，枝條數(shù)和鮮干比與單個枝條重呈負相關(guān)。

2.2 不同品種干草產(chǎn)量的比較

對21個苜蓿品種干草產(chǎn)量進行分析，結(jié)果(表7)表明，苜蓿第1茬各品種產(chǎn)量呈極顯著差異，各品種年產(chǎn)量差異顯著。除Bara 420 YQ外，其他20個品種第1茬干草產(chǎn)量最高，其中，中苜5號和耐鹽之星第1茬產(chǎn)量分別達到8 584.94 kg·hm-2和8 121.52 kg·hm-2。除4030外，其他品種第2茬產(chǎn)量最低，第3茬產(chǎn)量略高于第2茬，兩茬產(chǎn)量分別介于2 600～3 400 kg·hm-2和3 000～4 700 kg·hm-2之間。苜蓿年產(chǎn)量最高的是中苜5號，其次為中苜3號、耐鹽之星和WL 414。可見，第1茬產(chǎn)量對苜蓿的高產(chǎn)起主要作用。

表7 紫花苜蓿品種干草產(chǎn)量Table 7 Comparison of hay yield of alfalfa varieties

2.3 不同品種營養(yǎng)成分的比較

2018年測定結(jié)果(表8)表明，不同品種間粗蛋白含量和無氮浸出物含量呈顯著差異(p<0.05)。粗蛋白含量最高的是Bara 420 YQ，占干物質(zhì)的23.54%，顯著高于對照品種；其次為中苜3號，粗蛋白含量占干物質(zhì)的22.48%。粗脂肪含量最高的是耐鹽之星，占干物質(zhì)的4.48%；其次為WL 326 GZ，粗脂肪含量占干物質(zhì)的4.42%。粗纖維含量變化范圍為21.00%～23.72%，WL 298 HQ含量最低，含量最高的品種為巨能801。粗灰分含量變化范圍為8.57%～11.76%，中苜4號含量最低，中苜3號含量最高。Bara 420 YQ的無氮浸出物含量為34.22%，顯著低于對照品種；其次為中苜3號，含量為36.07%。酸性洗滌纖維含量變化范圍為27.03%～31.64%，WL 326 GZ含量最低，中苜5號含量最高。中性洗滌纖維含量變化范圍為31.82%～39.94%，WL 712含量最低，中苜4號含量最高。

2.4 不同品種生產(chǎn)性能與品質(zhì)的灰色關(guān)聯(lián)度分析

采用灰色關(guān)聯(lián)度法[14-18]，將21個苜蓿品種看成一個灰色系統(tǒng)，分析每一品種的多個性狀，進而對各品種的生產(chǎn)性能和品質(zhì)進行綜合評價。根據(jù)最優(yōu)性原則設(shè)置一個“參考品種”(表9)，各指標(biāo)含量值設(shè)置如下：

表9 參考品種Table 9 Reference Variety

含量值(與生產(chǎn)性能呈正相關(guān))=供試品種測定最大值×(1+5%) ；

或含量值(與生產(chǎn)性能呈負相關(guān))=供試品種測定最小值×(1-5%)；

式中：與生產(chǎn)性能呈正相關(guān)的指標(biāo)為干草產(chǎn)量、株高、粗蛋白、粗脂肪、粗灰粉、無氮浸出物，與生產(chǎn)性能呈負相關(guān)的指標(biāo)為粗纖維、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維。根據(jù)關(guān)聯(lián)度分析原則，關(guān)聯(lián)度大的數(shù)列與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列最接近，綜合性狀評價表現(xiàn)最優(yōu)，反之表現(xiàn)最差。

由表10可知，供試品種與參考品種的關(guān)聯(lián)度大小依次為：中苜5號>中苜3號>耐鹽之星>3010>中苜4號>賽迪7>中苜1號=WL 712>WL 414>巨能2>巨能801>三得利>WL 298 HQ>WL-SALT>Bara 416 WET>WL 326 GZ>苜蓿王>皇冠>4030>WL 353 LH>Bara 420 YQ。據(jù)此可知，中苜5號與參考品種的相似度最大，其次為中苜3號、耐鹽之星、3010、中苜4號，而Bara 420 YQ與參考品種相似度最小。

表10 紫花苜蓿品種灰色關(guān)聯(lián)度分析Table 10 Grey correlation analysis of alfalfa varieties

3 討 論

奶牛養(yǎng)殖是東營市現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展的標(biāo)志性產(chǎn)業(yè)，國家級標(biāo)準(zhǔn)化示范場規(guī)模大，產(chǎn)業(yè)化程度高，對優(yōu)質(zhì)苜蓿需求量大，本地種植苜蓿不能滿足需求，大量進口，增加了飼養(yǎng)成本。通過分析我國現(xiàn)有登記的苜蓿品種情況，有針對性地引進品種，充分掌握其在當(dāng)?shù)氐纳L發(fā)育狀況，選擇適宜品種建植苜蓿草地是當(dāng)前苜蓿生產(chǎn)的首要問題[19-21]。

3.1 不同品種紫花苜蓿生產(chǎn)性能的差異分析

苜蓿生長發(fā)育狀況、健壯程度和生產(chǎn)性能都可以從株高、分枝重和莖粗中反映出來[22]。苜蓿干草產(chǎn)量、株高、莖粗和單個枝條重平均值均為第1茬>第3茬>第2茬，表明年產(chǎn)量與株高、莖粗、單個分枝重相關(guān)。鮮干比反映了苜蓿的干物質(zhì)積累程度和利用價值，鮮干比、分枝數(shù)平均值均為第2茬>第1茬>第3茬，分枝數(shù)越多、鮮干比越高，適口性越好[23]。

紫花苜蓿第1茬草的產(chǎn)量明顯高于第2茬和第3茬，占全年產(chǎn)草量的比重最大[24]。上年最后一茬刈割后至第二年5月第一次刈割，這段時間根部獲得了充足的養(yǎng)分積累，并且來年3至5月的溫度、光照等氣候條件適宜，苜蓿具有較長的營養(yǎng)生長時間[25-26]。在東營地區(qū)，第2茬苜蓿生長期從5月中旬到6月中旬，此時根部積累的養(yǎng)分在第1茬生長過程中大量消耗后還未能獲得有效的恢復(fù)，即使雨水、光照、溫度等氣候條件較好，30 d左右進入初花期，生長期短是產(chǎn)量低于第1茬的主要影響因素。本試驗產(chǎn)量測定表明，21個苜蓿品種的第1茬產(chǎn)量最高(除Bara 420 YQ)，占年總產(chǎn)量的45%～56%，與謝楠等[27]在河北滄州地區(qū)、趙海明等[28]在河北深州地區(qū)開展的苜蓿品種評價試驗結(jié)果相似?？梢?，苜蓿第1茬產(chǎn)量決定年產(chǎn)量的高低，高質(zhì)量的第1茬田間管理是保障苜蓿全年草產(chǎn)品生產(chǎn)的重點。

3.2 不同品種紫花苜蓿的營養(yǎng)品質(zhì)性狀差異分析

苜蓿含有多種營養(yǎng)成分，粗蛋白質(zhì)提供營養(yǎng)物質(zhì)，粗脂肪和無氮浸出物供給熱能，粗灰分為礦物質(zhì)，均與營養(yǎng)價值呈正相關(guān)關(guān)系，因此這幾個指標(biāo)的測定值越高，說明其適口性及品質(zhì)也就越好，飼料價值越高[23]，而粗纖維、酸性洗滌纖維及中性洗滌纖維等與營養(yǎng)價值呈負相關(guān)關(guān)系，含量越少越好。

4 結(jié) 論

本研究通過21個苜蓿品種在東營地區(qū)的引種試驗，從生產(chǎn)性能和營養(yǎng)價值綜合考慮，中苜5號、中苜3號、耐鹽之星、3010、中苜4號綜合性狀突出，為當(dāng)?shù)亟ㄖ曹俎２莸氐膬?yōu)選品種。本研究結(jié)果可為黃河三角洲地區(qū)及其它生態(tài)條件相似區(qū)域苜蓿草地建植過程中適宜草種的選擇提供理論依據(jù)。