不同紫云英品種在湘東地區(qū)的適應性

張印禮，朱林欣，廖堂全，彭文仙，何也君，劉小平，揭雨成，*，邢虎成，*

(1 湖南農業(yè)大學農學院，湖南 長沙 410128；2 湖南省草類作物種質創(chuàng)新與利用工程技術研究中心，湖南 長沙 410128；3 長沙湘美紫云英農牧科技開發(fā)有限公司，湖南 瀏陽 410306)

紫云英(Astragalus sinicus)是豆科黃蓍屬的越年生草本植物，既可作優(yōu)質綠肥，也可用于飼料及食用[1-2]。紫云英含有作物所需的多種營養(yǎng)物質，易被土壤微生物腐解。翻壓紫云英對改善土壤生態(tài)環(huán)境、促進微生物的多樣性、培肥土壤以及提高農產品產量和質量有重要意義[3-9]。另外紫云英可生產加工蜂蜜、紫云英豆腐、酒類等產品，對提高農田經濟效益有重要作用[1-2，10]。因氣候、土壤類型等差異，對紫云英品種的要求不同，選擇適宜當?shù)胤N植的紫云英良種是關鍵[11-12]。本研究對不同品種紫云英的生育期特征和適應性進行比較，篩選出適宜湖南湘東地區(qū)種植的優(yōu)質紫云英品種，以期為優(yōu)質紫云英綜合利用提供基礎。

1 材料和方法

1.1 材料

參試紫云英品種共14 個，其編號和名稱分別是1 號閩紫9 號、2 號信紫1 號、3 號徽紫1 號、4 號余江大葉、5 號宣紫1 號、6 號宣紫5 號、7 號弋江種、8號寧波大橋種、9 號安徽大葉、10 號湘紫1 號、11 號湘紫2 號、12 號湘紫3 號、13 號湘紫4 號、14 號湘紫5 號。其中1～9 號紫云英種子購自安徽良龍綠肥種業(yè)有限公司，10～14 號購自晟昱紫云英種植專業(yè)合作社。

1.2 試驗設計

試驗于2020—2021 年在瀏陽永和鎮(zhèn)李家灣進行。此地介于北緯27°51′～28°34′，東經113°10′～114°15′之間，屬中亞熱帶季風濕潤氣候，歷年平均氣溫17.4 ℃，年平均降水量1 680 mm，無霜期266 d[13]。從2020 年10 月-2021 年5 月試驗地日降水和日均溫及月均溫和月降水量變化可知，本種植季，氣溫和降水與多年平均無較大差異。

每個品種設3 次重復，共42 個小區(qū)，隨機區(qū)組排列。每個小區(qū)面積4 m×5 m ＝20 m2，種子用量為18 kg/hm2，溝寬30 cm，播種方法為撒播。2020 年10 月13 日播種，冬前撒施復合肥300 kg/hm2，干旱時適當灌水，早春看苗生長情況適時撒施磷鉀肥75 kg/hm2。

1.3 測試指標及方法

物候期、株高、分株數(shù)、葉色、葉片數(shù)、根長、根瘤數(shù)量及產量等參照文獻[4]的方法進行。

1.4 數(shù)據處理

采用Excel 整理數(shù)據，采用DPS 進行方差分析和多重比較，采用GraphPad Prism7.00 制作圖片。品種采用綜合性狀的隸屬函數(shù)評價法進行綜合評價，變異系數(shù)賦權公式:

Wi＝Vi/Vn

式中:Wi為第i個指標的百分率；Vi為i指標的變異系數(shù)；Vn為所求的n個變異系數(shù)之和。

綜合隸屬函數(shù)計算方法如下:

隸屬函數(shù)值U(Xij)＝[(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)]

反隸屬函數(shù)值U′(Xij)＝1-[(X-Xmin)/(Xmax-Xmin)]

綜合隸屬函數(shù)值D＝∑(U(Xij)·Wi)/Wn

式中:X為測定值；Xmax為最大值；Xmin為最小值；Wn為指標百分率總和；U(Xij)為i種質j指標的隸屬函數(shù)值。

2 結果與分析

2.1 紫云英物候期

湘東地區(qū)紫云英品種的盛花期在3 月底到4 月初最合適。2020—2021 年分別對各個品種的生育期進行調查，結果見表1。閩紫9 號和信紫1 號生育期幾乎一致，2 個品種都在3 月15 日之前達盛花期?；兆? 號、余江大葉、弋江種和寧波大橋種生育期略晚，在3 月中旬時達到了盛花期。宣紫1 號、宣紫5 號、安徽大葉生育期稍晚，在3 月20 日左右進入盛花期。湘紫系列紫云英生育期最長，盛花期最晚，平均滯后了9～10 d，在3 月底才進入盛花期。所有紫云英品種的種子在4 月底5 月初成熟，整個生育期在198～201 d。

表1 14 個紫云英種質生育期調查Table 1 Investigation of 14 milkvetch germplasms at the growth stage

2.2 紫云英苗期特征

2020 年12 月對各品種苗期特征進行調查，發(fā)現(xiàn)14 個紫云英品種葉色都為淺綠或黃綠。14 個品種株高都集中在11～16 cm，最高的是湘紫4 號，苗高15.6 cm，最低的是信紫1 號，苗高11.2 cm。不同品種間株高存在顯著性差異，湘紫系列品種株高普遍較高。14 個品種的分枝數(shù)一般為1～1.5 個，品種間沒有顯著性差異。14 個品種的真葉數(shù)一般為12～13 片，品種間也沒有顯著性差異。14 個品種的根長在5～5.5 cm，根瘤數(shù)一般在0.8～1.3 個之間，品種間均沒有顯著性差異。整體來看，湘紫系列品種生長適應性較好。

表2 14 個紫云英品種苗期生長情況Table 2 Growth of 14 milkvetch germplasms at the seedling stage

2.3 紫云英盛花期農藝性狀

從表3 可知，不同品種株高差異顯著，湘紫系列品種株高相差不大，在54～57 cm 之間，顯著高于其他品種；徽紫1 號、宣紫1 號、宣紫5 號的株高顯著低于其他品種，都低于30 cm；其他品種的株高在30～50 cm 之間。從分枝數(shù)來看，徽紫1 號、余江大葉、弋江種、寧波大橋種的分枝數(shù)顯著高于其他品種，平均都大于8 個/蔸，湘紫系列品種間差異不明顯，僅湘紫1 號的分枝數(shù)較低，只有4.7 個/蔸。從莖粗來看，閩紫9 號、余江大葉、弋江種和寧波大橋種的莖粗都大于3 mm，顯著高于其他品種；宣紫5 號的莖粗最細，顯著低于其他品種；湘紫系列品種莖粗均在2.8 mm 左右，無顯著差異。從根長來看，不同品種間根長差異顯著，寧波大橋種的根長最長，達13.4 cm，顯著長于其他品種，信紫1 號、徽紫1 號、宣紫1 號、宣紫5 號和閩紫9 號的根長均低于7.0 cm，顯著低于其他品種。從整體農藝性狀來看，湘紫系列株高最高，其他性狀中等，尤其是湘紫4 號表現(xiàn)較優(yōu)。

表3 14 個紫云英種質盛花期農藝性狀Table 3 Agronomic traits of 14 milkvetch germplasms at the blooming stage

2.4 紫云英品種的盛花期產量性狀

從表4 可知，14 個紫云英品種的產量存在顯著差異。從單株鮮質量來看，余江大葉的單株鮮質量最高，達到10.8 g/株，與閩紫9 號、宣紫5 號、寧波大橋種、安徽大葉、弋江種、湘紫1 號、湘紫2 號、湘紫3 號、湘紫4 號和湘紫5 號無顯著性差異，但這些品種的單株鮮質量顯著高于信紫1 號、徽紫1 號、宣紫1 號。從單株干質量來看，信紫1 號和徽紫1 號的單株干質量小于1 g，低于其他品種；單株干質量最高的是閩紫9 號，達到1.7 g；湘紫系列品種單株干質量在1.2 g 左右。從每公頃鮮質量來看，最高的是余江大葉，其次是閩紫9 號，但與湘紫系列品種均無顯著性差異，閩紫9 號、余江大葉、宣紫5 號、弋江種、寧波大橋種、安徽大葉、湘紫1 號、湘紫2 號、湘紫3 號、湘紫4 號和湘紫5 號的產量接近。

表4 14 個紫云英種質盛花期產量性狀Table 4 Yield traits of 14 milkvetch germplasms at the blooming stage

2.5 紫云英品種綜合隸屬函數(shù)評價

采用綜合隸屬函數(shù)法，對供試的14 個紫云英品種的苗期性狀和盛花期性狀進行綜合評價，其中含水量為反隸屬函數(shù)，計算時采用減法。隸屬函數(shù)均值越大說明該品種綜合價值越高，綜合生產性能越好。結果表明，平均隸屬函數(shù)值排名前三的品種為湘紫3 號(編號12)、湘紫5 號(編號14)和余江大葉(編號4)，這3 個品種在湘東地區(qū)綜合表現(xiàn)最優(yōu)，適合在湘東地區(qū)推廣。湘紫3 號生育期長，盛花期晚，利于在4 月底做綠肥使用，苗期生長良好，盛花期農藝性狀與其他湘紫系列差異不顯著，但其具有較高的干物質產量，因此建議優(yōu)先推廣湘紫3 號。

表5 14 個紫云英品種綜合隸屬函數(shù)評價結果Table 5 Comprehensive membership function evaluation table of 14 milkvetch varieties

3 討論

紫云英翻壓時期影響其肥效，一般在盛花期翻壓效果最好，在湘東地區(qū)一般3 月底4 月初翻壓。從14 個品種的生育期來看，湘紫系列品種、安徽大葉、宣紫1 號和宣紫5 號均在3 月底進入盛花期，這與范美容等[14]的研究結果一致。紫云英在不同的地區(qū)生育期也不同[11-12，15-16]，湘東地區(qū)一般在10 月底至11 月上旬播種。從品種來源看，安徽、福建、江西和湖南的品種均可在湘東地區(qū)生長，出苗率、生長速度、株高和產量等都有差異，但均會開花結果。因此從生育期來看，14 個品種均可在湘東地區(qū)生長發(fā)育。

紫云英冬前的長勢對盛花期的鮮草產量和養(yǎng)分含量具有重要影響[17]。14 個紫云英品種在冬前均生長良好，葉片未出現(xiàn)凍害。紫云英苗期生長良好，可幫助其安全越冬。從第二年返青后的生長來看，14 個品種均可以安全越冬，相比較而言，湘紫系列品種表現(xiàn)更好。

盛花期是紫云英壓青做綠肥的最佳時期，鮮草產量決定了提供的綠肥量[16]。紫云英鮮草產量與株高、莖粗、葉面積等成顯著正相關，而葉綠素與葉面積、葉周長無明顯相關性[2]。本試驗14 個品種盛花期農藝性狀符合該特點，株高、莖粗均存在顯著差異且與產量呈正相關性。從試驗結果來看，湘紫4號、湘紫5 號、寧波大橋種、余江大葉、安徽大葉、閩紫9 號單株鮮質量均超過10 g，相應的其株高、莖粗的值均較大。從公頃產量來看，14 個品種中除信紫1 號、徽紫1 號、宣紫1 號外，其他品種產量均較高。

本研究對14 個紫云英品種的苗期性狀和盛花期性狀進行綜合隸屬函數(shù)分析，發(fā)現(xiàn)湘紫系列表現(xiàn)普遍較好，排名靠前，尤其是湘紫3 號綜合性狀排名第一。利用綜合隸屬函數(shù)法對作物進行綜合評價是目前較常用的方法。綜合隸屬函數(shù)值法會將各指標進行轉化，計算出綜合隸屬函數(shù)值D，以D 值為評價指標的方法不僅考慮了各個指標間的相互關系，同時也考慮了各指標的重要性，能使評價結果更準確[18]。

4 結論

所有紫云英品種均能在4 月底至5 月初成熟，生育期約198～201 d。盛花期在3 月底至4 月初的品種有湘紫系列品種。苗期14 個紫云英品種株高存在顯著性差異，湘紫系列品種株高普遍較高。盛花期不同品種株高、分枝數(shù)、莖粗、根長具有顯著差異，湘紫系列品種株高最高，在54～57 cm 之間，尤其是湘紫4 號表現(xiàn)較優(yōu)。從單株鮮質量來看，余江大葉表現(xiàn)最高，達10.4 g，與閩紫9 號、宣紫5 號、寧波大橋種、安徽大葉、弋江種及湘紫系列無顯著性差異，但顯著高于信紫1 號、徽紫1 號、宣紫1 號。從產量來看，最高的是余江大葉，其次是閩紫9 號和安徽大葉，再次是湘紫4 號，鮮質量均達到23 400 kg/hm2以上，說明這幾個品種均適合在湘東地區(qū)栽培。綜合生育期、苗期及盛花期特征結合隸屬函數(shù)分析，推薦湘紫3 號作為湘東地區(qū)稻田紫云英種植的首選品種。