苜蓿穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)關(guān)鍵限制因素研究

陳 谷

百綠國際草業(yè)（北京）有限公司，北京 100025

0 引言

不論在我國的北方還是南方，耕地種植還是荒地種植，紫花苜蓿的生長都需要根據(jù)當(dāng)?shù)氐臍夂驐l件和土壤狀況來確定品種選擇、種植方法、收割次數(shù)、灌溉方式以及病蟲害防治方法等，并制定不同的生產(chǎn)計劃和管理方式。雖然不可能為苜蓿生產(chǎn)制定一個統(tǒng)一的規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，但是紫花苜蓿的生長規(guī)律和生長模型是相同的。此外，紫花苜蓿的生長可以承受一定的外界壓力，通過自我調(diào)控機(jī)制來恢復(fù)平衡；當(dāng)外界壓力超出其最大限度時，自我調(diào)控機(jī)制將會降低或者消失。雖然紫花苜蓿耐鹽堿也能抗旱，但所能耐受的生長閾值是固定的。超過這個閾值，產(chǎn)量和質(zhì)量就會受到影響。因此掌握和理解限制紫花苜蓿生產(chǎn)的關(guān)鍵因素對企業(yè)規(guī)模化種植苜蓿，制定苜蓿生產(chǎn)的企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范具有重要意義。本文將重點(diǎn)討論影響苜蓿生產(chǎn)的10 個關(guān)鍵因素，供業(yè)內(nèi)討論。

1 擇地

未種之前，土地就已經(jīng)決定了產(chǎn)量。按照國際慣例，土地分為沙土、壤沙土、沙壤土、壤土、黏壤土、沙黏壤土、沙黏土、粉黏土、粉黏壤土、粉壤土、粉土和黏土12 類（圖1）。不論哪種類型的土壤都會受到土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)、剖面變化、田間持水力、滲透率、鹽堿性等影響，從而表現(xiàn)為土壤的排水性和供水性存在巨大的差別。

圖1 土壤類型

紫花苜蓿最適合的土壤類型是沙壤土、壤土、沙黏壤土和黏壤土（表1）。pH值在6.5～7.5之間，土壤電導(dǎo)率（EC）＜2 ds/m。土壤的內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有限制根系發(fā)育或水分運(yùn)動的晶狀體（碎石石塊）、硬底土層或板結(jié)土層。在這種條件下，苜蓿的根系可以長到3.6 m深。在未播種前，土地就已經(jīng)決定了擬種植苜蓿的產(chǎn)量潛能。

表1 紫花苜蓿生產(chǎn)的土地物理性狀

為避免日后灌溉出現(xiàn)問題，盡量選擇土壤層厚度在90～120 cm的透氣性好的土地。滲透率和排水性是關(guān)鍵指標(biāo)，考察土地時要關(guān)注土壤表層、亞表層和地下水位的狀況。

2 土壤整理

土地整理非常重要，整理得不好將會出現(xiàn)積水、根腐病、冠腐病，以及收割時留茬高低不等，進(jìn)而影響苜蓿的持久性和產(chǎn)量。

選好了土地，就需要對土地進(jìn)行綜合整理。如果是種過的地，就要考慮前茬作物對苜蓿的影響，比如根茬的處理和農(nóng)藥殘留是否對苜蓿有害等。對土地的整理一般有翻耕、深松以及土壤改良等方法，翻耕時根據(jù)土壤的情況決定采用什么方法，太干或太濕都將影響翻耕的效果，當(dāng)需要深松時，要考慮深松的深度。土壤改良也要考慮是用有機(jī)肥還是石灰，以及不同的土壤改良劑的用量和使用方法。土壤整理時土地規(guī)劃和平整異常重要，一般要求有0.2%～0.6%的坡度。

土壤的緊實(shí)度是苜蓿生長過程中不可避免的一個問題。主要來源于兩個方面，一是自然性，這與土地的類型有關(guān)，包括土壤的結(jié)構(gòu)、下層土壤的密度還有硬底層；二是機(jī)械作業(yè)造成的土壤緊實(shí)度過高，土壤緊實(shí)度直接影響苜蓿根系的呼吸和發(fā)育，進(jìn)而影響后期苜蓿的產(chǎn)量和質(zhì)量。

3 灌溉設(shè)計布局

根據(jù)土壤條件，設(shè)計一個好的灌溉系統(tǒng)非常重要。紫花苜蓿雖然抗旱，但是在水分脅迫下會直接影響產(chǎn)量。好的灌溉系統(tǒng)應(yīng)該保證田地每一個角落水分分布均勻，灌溉量與滲透量之間也要達(dá)到合理的比例。設(shè)計布局時要考慮苜蓿高峰需水期的水量，以此來確定灌溉頻率和灌溉強(qiáng)度。苜蓿是按照根區(qū)總深度從上到下以4:3:2:1的比例吸收水分和養(yǎng)分，即70%的水是通過苜蓿根區(qū)上部50%來獲得的。在此，需要掌握田間持水量、田間蒸散量、田間蒸發(fā)量和苜蓿在不同地區(qū)、不同月份的作物系數(shù)。灌溉一般分為畦灌、滴灌和噴灌等形式，好的噴灌系統(tǒng)可以帶來50%以上的增產(chǎn)幅度。不同灌溉方式的實(shí)際灌溉效率見表2。

表2 不同灌溉方式的實(shí)際灌溉效率

灌溉水管理對苜蓿生長來說異常重要。灌溉水管理是根據(jù)上述灌溉的設(shè)計布局來實(shí)施的，涉及到以下七個因素：需水量、灌溉時間、灌溉頻率、灌溉土層深度、土壤濕度和苜蓿根區(qū)深度、水流量單位、表層土壤滲水性。根據(jù)這幾個方面制定噴灌制度，提高用水效率。

4 品種選擇

種子的成本只占苜蓿草生產(chǎn)的2%～3%，選擇品種要從持久性（植株的壽命）、抗病性、抗蟲性來考量。國際上將紫花苜蓿的品種按照秋眠性狀，分為秋眠型、半秋眠型和非秋眠型。并確定了12 個秋眠性狀的級別，以判斷品種的越冬能力和第二年的返青速度。而每一個紫花苜蓿品種都有對應(yīng)的秋眠級，有的品種屬于極不休眠型，有的品種則屬于極其休眠型，而有的品種屬于半休眠型。秋眠級與植株的壽命或持久性有直接關(guān)系，一般來講，休眠性強(qiáng)的品種持久性越長，休眠性弱的品種持久性越差。此外，品種的耐刈性也非常重要，某些高溫條件下的非休眠品種，如果在孕蕾期之前收割會加速死亡。

5 播種

苜蓿是多年生牧草，播種的好壞直接影響未來5年的生產(chǎn)和收成。苜蓿長到三片葉子時表明定植成功，密度達(dá)到250 棵苗/m2左右，過稀和過密對未來的產(chǎn)量都沒有好處。苜蓿有自毒性機(jī)理，一次播種不成功后續(xù)補(bǔ)種或補(bǔ)苗將無濟(jì)于事。

“深、平、碎、透、凈”是播種前種床準(zhǔn)備的基本要求。種床準(zhǔn)備好后，需要確定合適的播種量、播種時間和播種方法。如果苜蓿種子的播種深度在0.6～1.3 cm之間，70%以上的種子能出苗；如果播種深度在6 cm，則出苗率只有2%（圖2）。苜蓿播種的要求高于其他農(nóng)作物，播得太深或太淺都無法達(dá)到良好的定植密度，經(jīng)常會出現(xiàn)“不發(fā)芽、悶苗、閃苗和吊苗”現(xiàn)象。苜蓿種子結(jié)根瘤菌或使用好的包衣接菌種子可以極好地解決這些問題，還能起到節(jié)約成本的作用。播完種后地表如果看不見種子暴露就說明播得太深。因此，要針對不同的土壤狀況來確定播種方法，一般的播種方法有撒播、條播、穴播、霜凍播、苗帶播種等。

圖2 不同播種深度對出苗率的影響

6 施肥

苜蓿需要的營養(yǎng)元素很多，但一般生產(chǎn)商關(guān)注的只有磷、鉀、硫、硼4 個元素。播種前的土壤測試特別重要，不僅要檢測上述元素的含量，也要對pH值、有機(jī)質(zhì)含量、EC進(jìn)行檢測，因?yàn)樵诓煌膒H值和EC范圍下，不同元素的利用效率不一樣。值得注意的是pH值的極數(shù)之差是10的倍數(shù)，如pH值是8的酸堿度為pH值是7酸堿度的10倍，當(dāng)pH值<6.5時苜蓿不結(jié)根瘤。

施肥包括播前施肥、播中施肥（種肥）和維持苜蓿正常生長的追肥。種肥的使用比較重要，因?yàn)榈屎外浄逝c種子接觸后種子發(fā)芽受阻，但發(fā)芽后的幼苗對磷和鉀的需求比較旺盛，磷可以起到“返老還童”的功效，將正在生長的老葉片變成新葉片。合理施用磷肥還能提高苜蓿的蛋白質(zhì)含量，鉀對幼苗生長期的密度以及后期產(chǎn)量和抗性極其重要，磷、鉀元素的豐缺情況見表3。如果苜蓿不結(jié)根瘤或結(jié)假根瘤就意味著苜蓿需要補(bǔ)充氮元素，但是，氮元素的形態(tài)比較多，硝態(tài)氮是植物吸收的主要氮源。但當(dāng)?shù)卦谕寥乐信c鉀元素結(jié)合時，會發(fā)生氮鉀鹽效應(yīng)（好的種子包衣基質(zhì)材料對此有緩解作用），直接危害苜蓿幼苗的健康。當(dāng)磷鉀比不平衡時會促進(jìn)雜草生長，與苜蓿幼苗競爭養(yǎng)分。在施用鉀肥時，還要注意鹽分指數(shù)（即硝酸鈉的滲透壓與肥料中的肥料滲透壓之比）對苜蓿苗的影響。

表3 苜蓿養(yǎng)分豐缺表 單位：mg/kg

苜蓿是優(yōu)質(zhì)飼料，意味著它可以從土壤中帶走大量的養(yǎng)分。如果產(chǎn)量是1.5 t/畝，那么苜蓿將從土壤中帶走44 kg的氮元素（相當(dāng)于90 kg的尿素），36 kg的二氧化鉀和9 kg的五氧化二磷。

7 雜草控制

苜蓿地里的雜草通常分為三大類：一年生雜草、越年生雜草和多年生雜草。當(dāng)然也分闊葉型雜草、禾本科雜草及莎草，有的雜草甚至帶有根莖、匍匐莖和塊莖。既然雜草是植物，也就決定了每種雜草的最佳萌發(fā)溫度和最佳生長季節(jié)。雜草也分為春季雜草、夏季雜草和冬季雜草（南方）。因此，根據(jù)田間的雜草種類對癥下藥才能事半功倍。一般雜草的控制有播前處理、播中處理和苗后處理，其中，播前用物理方法處理雜草是最有效的。部分種植戶為了搶播種季節(jié)在播種后進(jìn)行苗后處理，并不利于苜蓿生長。因?yàn)榧幢闶擒俎Ｓ贸輨┮矔种栖俎５挠酌缟L，限制后期的生長潛力。此外，土壤中含有大量野生種子（被稱為“土壤種子庫”），一般在2000～60000 粒/m2不等，擾動后的土壤種子庫種子一旦萌發(fā)就很難控制，影響苜蓿的生長密度。要特別需要注意的是，苜蓿田里的惡性有毒雜草，比如菟絲子，對苜蓿生長具有災(zāi)難性的影響。

8 病蟲害控制

中國的苜蓿病蟲害與美國和其他國家的病蟲害發(fā)生的頻率和危害程度不同，我國科學(xué)家賀春貴教授研究結(jié)果表明以下病蟲害是我國主要的問題：霜霉病、葉斑病、根腐病、苜蓿葉象、蚜蟲、西班牙蒼蠅、葉象甲（車軸草葉象甲）、薊馬（牛角花齒薊馬）。要特別注意的是苜蓿黃萎病是我國的一類檢疫對象，中國是苜蓿黃萎病的“凈土”，如果苜蓿田里出現(xiàn)這類病毒，會對生產(chǎn)造成極大的破壞，見圖3。

圖3 苜蓿黃萎病

9 土壤線蟲

土壤線蟲是一種微小的、無節(jié)段的蛔蟲，經(jīng)常棲息在苜蓿地，會造成相當(dāng)大的經(jīng)濟(jì)損失，而且常常被忽視。在苜蓿的主根里寄生著50～200 個線蟲。所有土壤類型或多或少都存在著土壤線蟲，包括根結(jié)線蟲、莖結(jié)線蟲等，對苜蓿的根系威脅很大，造成的產(chǎn)量損失為15%～30%。苜蓿地下土壤中普遍存在著線蟲，它可以侵染根系、根冠、莖葉，影響水分和養(yǎng)分的向上輸送，使得苜蓿植株生長乏力，造成產(chǎn)量和質(zhì)量的大幅度下降。線蟲的侵染還會導(dǎo)致土壤病原體對根系的二次侵入。

10 收割

為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)量和質(zhì)量最大化，需要制定收割制度。并不是收割的次數(shù)越多產(chǎn)量就越高，結(jié)果恰恰相反。如果在初花期之前增加收割次數(shù)產(chǎn)量會減少，費(fèi)用會增加。

非休眠型的苜蓿品種在開花早期收割并不能增加產(chǎn)量。很多人盲目追求質(zhì)量，生產(chǎn)相對飼喂價值（RFV）>180的一級和特級苜蓿，卻常常事與愿違，反而生產(chǎn)出更低質(zhì)量的苜蓿干草。這是由于收獲制度出現(xiàn)了問題，其結(jié)果是降低了產(chǎn)量和持久性卻沒有提升質(zhì)量。如果在春季的孕蕾期收割，全年的產(chǎn)量將減少15%以上，并且會增加雜草（圖4）。

圖4 苜蓿不同生育期草產(chǎn)量與質(zhì)量（牧草消化率）的關(guān)聯(lián)圖

在輕度鹽堿地或水量脅迫下，苜蓿即使在50%花期收割時也不會影響品質(zhì)。正常情況下如果在10%～50%花期收割，產(chǎn)量能提高5%，但質(zhì)量會下降，特別是夏季表現(xiàn)最為明顯。

早春收割時，首次收割如果能推遲2～3 周可以提高全年的總產(chǎn)量，每次收割的產(chǎn)量為80～100 kg/畝。

播種后的首次收割時間對苜蓿的持久性有很關(guān)鍵的作用。因?yàn)檐俎诔雒绲?周后的100～110 天完成收縮性生長，并在這個時間段內(nèi)完成根冠的發(fā)育，如果提前收割，根冠發(fā)育不完全，會降低苜蓿的越冬性和再生性。苜蓿的分蘗枝條由根冠的冠芽生長發(fā)育而來，在收割后的14 天內(nèi)完成，并達(dá)到最大的分蘗枝條數(shù)量。因此，在這個時期留茬高度、干草運(yùn)離田地的速度都非常敏感和重要。

兩次收割的間隔期并非一成不變，需要根據(jù)當(dāng)月苜蓿生長的熱量單位（GDD生長度日）確定收割的間隔期。干草收割時要盡量保證更多的葉片不被損失。葉片比率高，可以提高苜蓿的蛋白質(zhì)含量。收割時間控制在一天內(nèi)的中午到傍晚能提高RFV、能量值和適口性。