寧夏引黃灌區(qū)不同苜蓿品種主要農(nóng)藝性狀關(guān)聯(lián)分析及干草產(chǎn)量比較

王曉春 朱得新 楊天輝 王 川 楊煒迪 高 婷 梁小軍

（1寧夏農(nóng)林科學(xué)院動(dòng)物科學(xué)研究所，750000，寧夏銀川；2北京佰青源畜牧業(yè)科技發(fā)展有限公司，100193，北京）

紫花苜蓿（Medicago sativa L.）因其產(chǎn)草量高、營養(yǎng)豐富、適口性好、抗逆性強(qiáng)和適應(yīng)性廣等特點(diǎn)，被譽(yù)為“牧草之王”，是世界上種植面積最大的優(yōu)質(zhì)豆科牧草之一。近年來，隨著“振興奶業(yè)苜蓿發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃”和“糧改飼”等草牧業(yè)項(xiàng)目的實(shí)施，苜蓿在我國畜牧業(yè)和種植業(yè)的作用更加突出，種植面積突飛猛進(jìn)。寧夏引黃灌區(qū)光照充足、地勢平坦、交通便利，黃河水灌溉，該區(qū)是寧夏主要的商品苜蓿草規(guī)?；N植地區(qū)。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)諸多因素中，品種的貢獻(xiàn)率超過30%[1]，因而新品種引進(jìn)及其適應(yīng)性評(píng)價(jià)對(duì)苜蓿生產(chǎn)至關(guān)重要。在寧夏引黃灌區(qū)開展苜蓿生產(chǎn)性能評(píng)價(jià)的試驗(yàn)相對(duì)較多。伏兵哲等[2]對(duì)8個(gè)苜蓿品種進(jìn)行了比較，得出皇冠生產(chǎn)性能較好，年平均干草產(chǎn)量為19 640kg/hm2。王順霞等[3]以苜蓿品種4010系列和巨人、巨能201進(jìn)行比較，認(rèn)為4020和4030優(yōu)于巨能。李濤等[4]以WL系列的10個(gè)苜蓿品種開展越冬性綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果顯示W(wǎng)L326GZ、WL354HQ、WL903和WL353HQ的綜合表現(xiàn)優(yōu)異。市場上可供選擇的苜蓿品種繁多，既有國內(nèi)新審定的品種，又有國外大量推廣的品種，所以對(duì)不同苜蓿品種的引種評(píng)價(jià)需要持續(xù)進(jìn)行。本研究在寧夏引黃灌區(qū)種植國內(nèi)外20個(gè)苜蓿品種，通過對(duì)其主要農(nóng)藝性狀的相關(guān)性分析及產(chǎn)量的評(píng)價(jià)比較，篩選出適宜該地區(qū)種植的高產(chǎn)苜蓿品種，并為相似栽培條件的地區(qū)苜蓿種植品種的選擇提供參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于寧夏回族自治區(qū)平羅縣高莊鄉(xiāng)威鎮(zhèn)村（106°20′E，38°46′N），海拔 1099m，年均氣溫8.9℃，年均降水量120mm，≥0℃年積溫＞3600℃，無霜期170d，晝夜溫差大。土壤以灌淤土、鹽土和堿土為主，有機(jī)質(zhì)16.9g/kg，全鹽3.6g/kg，pH 8.6，該地為引黃灌溉。

1.2 試驗(yàn)材料

參試的紫花苜蓿優(yōu)良品種共20個(gè)，其中國外引進(jìn)14個(gè)，國內(nèi)育成的6個(gè)（表1）。以中苜3號(hào)為對(duì)照。國外品種秋眠級(jí)數(shù)值來源于供貨商，國內(nèi)品種秋眠級(jí)數(shù)值參考方珊珊等[5]和趙海明等[6]的文章。

表1 試驗(yàn)材料Table 1 The test materials

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

采用單因素隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積15m2（3m×5m），每個(gè)小區(qū)10行，行距30cm，重復(fù)3次。20個(gè)品種共60個(gè)小區(qū)，每小區(qū)間隔50cm。2015年4月9日條播，播種量為19.5kg/hm2，播深為1.5～2.0cm，播前精細(xì)整地，播后鎮(zhèn)壓。前茬作物為玉米，種前施基肥，每年返青期、每茬收割后及入冬前灌水，灌水前施硝酸磷鉀225kg/hm2和磷酸二銨300kg/hm2。初花期刈割，2015年當(dāng)年種植刈割2茬，2016、2017和2018年每年均刈割4茬。

1.4 測定項(xiàng)目及方法

刈割前，每小區(qū)選取一定的樣本量測定以下指標(biāo)：株高（X1）：隨機(jī)選擇10株，測量其根部至葉尖的伸展高度。分枝數(shù)（X2）：隨機(jī)選取10株，從根頸處計(jì)算其枝條數(shù)。莖粗（X3）：隨機(jī)選取10株，游標(biāo)卡尺測量莖基部第2節(jié)與第3節(jié)直徑。葉片數(shù)（X4）：隨機(jī)選取10株，記錄葉片數(shù)。節(jié)間距（X5）：隨機(jī)選取10株，測量莖基部第2節(jié)與第3節(jié)間長度。葉寬（X6）：隨機(jī)選取20株，測量相同部位3小葉之中間小葉的最寬處距離。鮮干比（X7）：割取鮮草1000g，自然風(fēng)干，稱量干重，計(jì)算鮮干比（%）。葉莖比（X8）：割取鮮草1000g，葉莖分離，分別稱重，二者比值即為葉莖比（%）。干草產(chǎn)量（X0）：選取中間1.5m×2m樣方刈割，留茬5cm，稱量鮮重，根據(jù)鮮干比換算出單位面積干草產(chǎn)量。年產(chǎn)量為每年各茬次產(chǎn)量之和。年均產(chǎn)量為4年總產(chǎn)量的平均值。

1.5 數(shù)據(jù)處理

采用Excel 2010和SPSS 18.0進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和方差分析（Duncan法）。

2 結(jié)果與分析

2.1 參試品種農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性分析

各苜蓿品種不同農(nóng)藝性狀4年的測量結(jié)果（表2）顯示，差異最大的是干草產(chǎn)量，極差為5742.02，變異系數(shù)是9.53%。其次是葉片數(shù)，極差為77.54，變異系數(shù)是8.79%。第3是葉莖比，極差為0.20，變異系數(shù)為8.29%。9個(gè)農(nóng)藝性狀在苜蓿品種之間變異系數(shù)依次為干草產(chǎn)量＞葉片數(shù)＞葉莖比＞節(jié)間距＞分枝數(shù)＞葉寬＞莖粗＞鮮干比＞株高。

表2 20個(gè)苜蓿品種各指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)Table 2 Statistics of indexes of 20 alfalfa varieties

20個(gè)苜蓿品種不同農(nóng)藝性狀相關(guān)性分析（表3）顯示，干草產(chǎn)量與株高、分枝數(shù)、葉寬、葉片數(shù)、莖粗、葉莖比、鮮干比和節(jié)間距的相關(guān)系數(shù)分別為 0.554、0.430、0.344、0.284、0.264、0.153、-0.110和-0.064，但只與株高呈顯著正相關(guān)。分枝數(shù)與葉片數(shù)呈極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為0.643，與節(jié)間距呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.544。葉片數(shù)與節(jié)間距呈極顯著負(fù)相關(guān)，相關(guān)系數(shù)為-0.683。

表3 20個(gè)紫花苜蓿品種各測定指標(biāo)間相關(guān)系數(shù)Table 3 The correlation coefficients between indexes of 20 alfalfa varieties

2.2 不同苜蓿品種農(nóng)藝性狀間的方差分析

由表4可知，20個(gè)苜蓿品種的株高、分枝數(shù)、莖粗、葉片數(shù)、節(jié)間距、葉寬、鮮干比、葉莖比及干草產(chǎn)量在年份之間差異極顯著。葉片數(shù)和干草產(chǎn)量在品種間差異極顯著，葉莖比在品種間差異顯著，而株高、分枝數(shù)、莖粗、節(jié)間距、葉寬和鮮干

表4 20個(gè)紫花苜蓿品種農(nóng)藝性狀間的方差分析（F值）Table 4 Variance analysis on indexes of 20 alfalfa varieties(F-value)

2.3 不同苜蓿品種干草產(chǎn)量的比較

由圖1可知，20個(gè)苜蓿品種的平均干草產(chǎn)量在不同年份間的差異顯著。建植當(dāng)年（收獲2茬），平均干草產(chǎn)量最低，最高的是建植第2年，達(dá)到23 827.0kg/hm2。建植第3年平均干草產(chǎn)量低于第4年，且差異顯著。

圖1 不同年份干草產(chǎn)量比較Fig.1 Comparison of hay yield in different years

由表5可知，20個(gè)苜蓿品種，建植當(dāng)年（2015年）有14個(gè)品種的干草產(chǎn)量顯著高于對(duì)照（中苜3號(hào)），表現(xiàn)較好的品種有挑戰(zhàn)者、大銀河、康賽、巖石、WL354和標(biāo)靶。建植第2年，標(biāo)靶、康賽、WL354、甘農(nóng)6號(hào)、騎士2、巖石和甘農(nóng)3號(hào)的干草產(chǎn)量均超過25 000.0kg/hm2。建植第3年，干草產(chǎn)量在20 000.0kg/hm2左右的品種有WL343、巖石、WL354、騎士T、康賽、騎士3、騎士2、阿迪娜、大銀河、挑戰(zhàn)者和雪豹。建植第4年，品種標(biāo)靶、WL354和挑戰(zhàn)者干草產(chǎn)量均達(dá)到25 000.0kg/hm2以上。綜合4年的干草總產(chǎn)量，表現(xiàn)突出的有WL354、康賽、標(biāo)靶、巖石、挑戰(zhàn)者、大銀河和WL343，4年干草總產(chǎn)量均超過80000.0kg/hm2；其次為騎士2、阿迪娜、騎士T、騎士3和甘農(nóng)3號(hào)，4年干草總產(chǎn)量在75 000.0～80 000.0kg/hm2之間；甘農(nóng)6號(hào)、勇士、雪豹、甘農(nóng)8號(hào)、甘農(nóng)1號(hào)和大富翁4年干草總產(chǎn)量在68 000.0～75 000.0kg/hm2之間，也高于對(duì)照品種；只有甘農(nóng)7號(hào)4年干草總產(chǎn)量為62 061.5kg/hm2，略低于對(duì)照（63 296.0kg/hm2）。

表5 20個(gè)苜蓿品種連續(xù)4年的干草產(chǎn)量Table 5 Hay yield of 20 varieties of alfalfa in four years kg/hm2

3 討論

寧夏引黃灌區(qū)苜蓿每年通常收草4茬。本研究顯示苜蓿每茬產(chǎn)草量呈逐漸降低趨勢，即第1茬產(chǎn)草量最高，第4茬最低，這與很多研究者[7-9]的結(jié)論一致。苜蓿建植當(dāng)年通常只能收2～3茬草，所以當(dāng)年產(chǎn)草量較低，產(chǎn)草高峰期一般在第2年或者第3年。張仲鵑等[10]在內(nèi)蒙古土默特左旗開展紫花苜蓿生產(chǎn)力的研究，認(rèn)為干草產(chǎn)量第3年最高，而本研究結(jié)果顯示建植第2年干草產(chǎn)量最高，與張鐵軍等[7]和羅志娜等[11]的結(jié)果相同。研究結(jié)果的不同可能是與當(dāng)年氣候和降水等有關(guān)。在寧夏灌區(qū)，大面積種植的苜蓿為商品草，利用年限一般為4年或者4年半，第5年收割1～2茬，然后翻犁后種植其他作物，所以苜蓿生產(chǎn)潛力都集中在前幾年。

3.1 農(nóng)藝性狀對(duì)苜蓿干草產(chǎn)量的影響

干草產(chǎn)量的高低直接影響著苜蓿的生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)效益。探究苜蓿農(nóng)藝性狀與干草產(chǎn)量的關(guān)系，可以為苜蓿生產(chǎn)力的挖掘提供理論支持。本研究通過對(duì)干草產(chǎn)量等9個(gè)指標(biāo)4年的觀測，發(fā)現(xiàn)性狀比較穩(wěn)定的是株高、莖粗和鮮干比等，最不穩(wěn)定的是干草產(chǎn)量。可能是因?yàn)橛绊戃俎８刹莓a(chǎn)量的因素較多，除了苜蓿特有的遺傳特性，也與栽培技術(shù)和年份等人為和自然因素密切相關(guān)。植株高度是牧草生長發(fā)育狀況和草地生產(chǎn)力的直觀體現(xiàn)。研究[12]表明，株高決定苜蓿產(chǎn)草量的65%。本研究結(jié)果表明，株高與干草產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，與伏兵哲等[13]有關(guān)苜蓿生產(chǎn)性能研究結(jié)論相同。莖粗和分枝數(shù)也是反映苜蓿草產(chǎn)量的重要因素[14]，但是本試驗(yàn)結(jié)果卻顯示干草產(chǎn)量與分枝數(shù)和莖粗的相關(guān)性不顯著?？赡苁且?yàn)楸狙芯恐熊俎Ｊ敲苤?，影響了單株枝條的抽發(fā)數(shù)和粗細(xì)。與趙海明等[6]得出苜蓿群體密度高，單株再生枝條可能較少的結(jié)論相似。由于其他性狀也與干草產(chǎn)量相關(guān)性不高，所以本研究認(rèn)為株高可以作為衡量苜蓿品種干草產(chǎn)量的指標(biāo)。

3.2 不同苜蓿品種產(chǎn)量的比較

本研究選擇的苜蓿品種秋眠級(jí)都在2～5之間，使得苜蓿既能在寧夏引黃灌區(qū)安全過冬，又可以保持較高的生物產(chǎn)量。參試品種4年平均干草產(chǎn)量在15 515.4～21 257.4kg/hm2之間，最低的產(chǎn)量也高于曹宏等[15]在甘肅慶陽地區(qū)連續(xù)3年測定的11個(gè)苜蓿品種的平均干草產(chǎn)量（14 960.0kg/hm2），高于王曉龍等[16]在內(nèi)蒙古呼和浩特測定的8個(gè)苜蓿品種3年的平均干草產(chǎn)量中的最高產(chǎn)量（12 068.0kg/hm2），也高于呂會(huì)剛等[1]在河北地區(qū)開展的22個(gè)品種中的16個(gè)品種的連續(xù)4年的平均干草產(chǎn)量。對(duì)參試品種進(jìn)行比較發(fā)現(xiàn)，國外苜蓿品種干草產(chǎn)量比國內(nèi)品種高，這與高潤等[17]、楊秀芳等[18]和衣蘭智等[19]開展的苜蓿品種地區(qū)適應(yīng)性研究結(jié)果一致。而肖燕子等[20]在內(nèi)蒙古土默特地區(qū)的苜蓿品種比較試驗(yàn)卻認(rèn)為國外品種生產(chǎn)性能低于國內(nèi)品種。張鐵軍等[7]在河北地區(qū)開展苜蓿品種比較，得出國內(nèi)苜蓿品種中苜3號(hào)的干草產(chǎn)量最高，4年干草總產(chǎn)量為57692.0kg/hm2，顯著高于供試的其他國外品種。本研究中，中苜3號(hào)4年干草總產(chǎn)量為63 296.0kg/hm2，高于河北地區(qū)的產(chǎn)量。這說明了寧夏引黃灌區(qū)是紫花苜蓿的高產(chǎn)區(qū)，在水肥條件較好的區(qū)域，國外苜蓿品種生產(chǎn)潛力更大。本研究以干草產(chǎn)量為主要考核指標(biāo)，而大面積的推廣種植還需綜合考慮品種的抗逆境、抗病蟲能力及營養(yǎng)價(jià)值等因素。

4 結(jié)論

對(duì)苜蓿各農(nóng)藝性狀相關(guān)性分析表明，株高可以作為苜蓿品種草產(chǎn)量的預(yù)測指標(biāo)。綜合4年的試驗(yàn)結(jié)果，國外品種WL354、巖石、康賽、標(biāo)靶、大銀河和挑戰(zhàn)者等干草產(chǎn)量表現(xiàn)突出，優(yōu)于國內(nèi)品種，適宜在寧夏引黃灌區(qū)大面積推廣種植。