18个苜蓿品种在青海高原的比较试验
2011-04-25李春喜
李春喜
(中国科学院西北高原生物研究所 中国科学院高原生物适应与进化重点实验室,青海 西宁 810001)
紫花苜蓿(Medicagosativa)是多年生优良豆科牧草,其营养价值高、适应性强、草质优良、适口性好,用途广泛,素有“牧草之王”的美誉,在我国草产业中占有重要地位。全国各地有关苜蓿品种比较试验及相关研究较多[1-9],已筛选出一批适应性强的品种,并发挥了作用。在青海省,近几年随着“东繁西育”牛羊育肥工程的实施及奶牛业的快速发展,紫花苜蓿大量用于牧草生产[10-13],但存在盲目引种的现状,造成品种多、滥、杂,系统开展引进品种的适应性比较试验研究报道较少。为筛选出适宜青海高原自然条件种植的优良苜蓿品种,以适应农业产业结构的调整,促进农区畜牧业和奶牛业的发展,2008年从中国科学院寒区旱区环境与工程研究所皋兰农业生态试验站、甘肃省肃南裕固族自治县草原站引进18个国内外苜蓿品种,2009-2010年在中国科学院西北高原生物研究所平安生态农业试验站开展苜蓿品种适应性研究,以期为推广使用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1试验地概况 平安生态农业试验站位于青海省平安县小峡镇下红庄村,地理位置102°18′E,36°38′ N,紧靠国道109 km,湟水谷地,距西宁市27 km,海拔2 100 m,年均气温6.2 ℃,年均降水量354.1 mm,年均蒸发量1 800 mm,无霜期179 d。年均气温稳定通过≥0 ℃的初日为3月13日,终日为11月1日,期间积温2 900 ℃·d。土壤属灌淤型红粘砂土,土壤有机质含量1.7%左右,全氮0.112%,全磷0.058%,全钾1.782%,pH值8.3~8.8。土壤肥力水平中等,地势较平坦。
1.2供试品种与性状表现 试验材料共18个品种,播前对种子的长、宽、发芽率和千粒重等性状进行了测定(表1)。种子的长、宽用游标卡尺测量,发芽率、千粒重2次重复。
1.3试验设计 2009年3月24日播种,试验小区2 m×3 m,行距20 cm,人工开沟,手溜条播,播后覆土2~3 cm,播种量按每公顷600万粒(12 kg)种子下种,每小区4 000粒(8 g左右),小区间隔30 cm,随机排列,2次重复。试验地前茬小麦(Triticumaestivum),底肥每公顷施磷酸二铵247.5 kg、尿素120 kg,浇水前追施尿素120 kg/hm2。2010年头水前追施尿素120 kg/hm2,每年生育期内浇水4次,人工除草3次。没有冬灌。
1.4测定项目及方法
1.4.1生育期 对18个品种分播种、出苗、开花、刈割、返青等记载生育期。
1.4.2根长、根粗、单株分枝数、株高 2009年8月3日第1年第1次刈割时每个重复中用钢卷尺测10株植株高度,刈割后在第2个重复中间行连续挖取10株,测量根长、根粗,调查单株分枝数,根粗用游标卡尺测量,测靠近根基部向下1/3 处;刈割后以长出新叶为准,调查第1次刈割后长出新叶所需时间,为刈割后重新长出的天数。2010年6月27日第2年第1次刈割时每个重复中用钢卷尺测10株植株高度,刈割后在第2个重复中间行连续挖取10株,调查分枝数,8月3日和10月11日分别进行了第2次、第3次刈割,每个重复中用钢卷尺测10株植株高度。
表1 供试材料来源及种子性状
1.4.3返青率 2009年10月14日入冬前第2次刈割后(由于被牛羊啃吃,没有进行测定),在第2个重复中调查每小区第2行的全部存活株数,翌年返青后4月25日调查存活株数,计算返青率。
1.4.4产量、干鲜比 于2009年8月3日刈割,2010年6月27日第1次刈割、8月3日第2次刈割、10月11日第3次刈割,开花期每小区刈割中间3 m2内的地上全部植株,在电子称上称鲜草产量,院内水泥地上自然风干,15 d后称干质量,计算出每公顷的干草产量。干草质量与鲜草质量之比为干鲜比。
1.5数据分析 试验数据采用SPSS 13.0统计软件进行分析,计算出平均数和标准差,对根长、根粗、分枝数、株高、鲜草、干草产量进行了差异显著性分析和多重比较分析。
2 结果与分析
2.1生育期与刈割时间 2009年18个品种同时播种,出苗期有差异,相差1~8 d,敖汉出苗需要时间最长(表3)。开花期WL232、宝丰比其他品种早3 d,其他16个品种基本一致,出苗至开花时间为76~78 d;2010年4月14-18日参试品种全部出苗,返青期差异不明显,仅相差1~4 d,开花期差异也不明显,仅相差1~2 d,返青至第1次刈割时间为71 d左右,第1次刈割至第2次刈割时间为47 d,第2次刈割至第3次刈割时间为58 d,第3次刈割时生育期为现蕾初期。
表2 不同苜蓿品种生育期比较 月-日
2.2根长、根粗、分枝数及返青率 18个品种第1年生长开花初期根长22.6~31.9 cm,根粗4.1~8.8 mm,单株分枝数4.1~6.8个;第1年第1次刈割后到重新发芽生长天数6~12 d。第2年返青率38.2%~74.7%,返青率达到60%以上的品种有苜蓿王、金皇后、三得利、宁夏、美国杂花、农保6个。青海高原寒冷、干旱,是造成苜蓿返青率较低的主要原因。因此,入冬前浇灌冬水是提高返青率的主要措施。第2年第1次刈割后调查分枝数,结果比第1年单株增加1.5~10.5个,F值29.21>F0.01=4.17,差异极显著。品种间差异不显著。
表3 不同苜蓿品种根长、根粗、分枝数及返青率比较
2.3株高 青海高原苜蓿种植第1年开花初期刈割植株高度为43.9~80.1 cm,阿尔冈金、德宝、美国杂花、淮优、中苜1号、三得利6个品种较高。第2年头茬开花期刈割高度为110.7~145.4 cm,比第1年第1茬高一倍多;第2茬植株高度71.0~95.4 cm,比第1茬明显降低,但比第1年第1茬高度平均高21.6 cm,表明苜蓿第2年进入高生长期;第3茬由于气候因素,苜蓿不能生长到开花期,部分品种能到现蕾初期,生长量下降,各次刈割品种间方差分析,差异不显著。从第2年3次刈割平均高度看:赛特、和田、德宝、甘农大1号、阿尔冈金、德福32IQ、敖汉、三得利8个品种植株高度高于其他品种(表4)。
2.4产量 2009和2010年各次刈割的鲜、干草产量品种间均差异显著或极显著(表5)。2009年三得利、德宝、阿尔冈金、定西、WL232、德福32IQ鲜草产量高,为22 802~25 502 kg/hm2,干草产量为7 601~9 068 kg/hm2;2010年3次刈割鲜草、干草总产量三得利、德宝、WL232位居前3位,鲜草产量106 614~121 364 kg/hm2,干草产量30 761~34 934 kg/hm2,美国杂花、德福32IQ、赛特、农保和阿尔冈金位居第4~8位,鲜草产量91 922~102 822 kg/hm2,干草产量25 410~29 036 kg/hm2,高于其他品种,表明适于青海高原东部农业区推广种植。所有参试品种第2年第1次刈割鲜草和干草产量比第1年第1次刈割产量高1.5倍和1.2倍,第2次刈割鲜草产量与第1年第1次刈割鲜草产量基本相同,但干草产量下降约40%,表明第2茬的水分含量高,第3茬产量低。
18个品种第1年第1茬干鲜比较高,为31.9%~38.9%,淮优、宁夏、赛特、德宝、农保、敖汉、阿尔冈金、德福32IQ高于其他品种;第2年第1茬干鲜比为28.9%~31.8%,第2茬比第1茬低,为23.2%~26.8%,第3茬介于中间,为25.4%~27.8%,因为第2茬生长期(6月27日-8月13日)正是青海高原雨、热高值期,植株水分含量较高,干鲜比较低。第2年3次刈割干鲜比平均为26.5%~27.8%(不包括淮优),品种间差异不显著。
3 结论
从两年的试验结果来看,18个苜蓿品种能够适应青海高原东部农业区的自然条件,水肥管理和耕作措施,均能正常生长,完成生育周期的全过程,无异常表现,未发现病、虫侵害,植株健壮。种植第1年根长、根粗、单株分枝数、株高、鲜草产量、干草产量都较低,第2年各项指标极显著增加,表明苜蓿生长进入丰产、高产期,适宜种植。
表4 不同苜蓿品种植株高度比较 cm
表5 不同苜蓿品种鲜草和干草产量比较 kg/hm2
从种植第2年3次刈割的总鲜草产量和干草产量看,品种间鲜草产量、干草产量均在差异显著或极显著水平。三得利、德宝、WL232这3个品种位居前3位,鲜草产量106 614~121 364 kg/hm2,干草产量30 761~34 933 kg/hm2,可为推广种植的首选品种,其次是美国杂花、德福32IQ、赛特、农保和阿尔冈金位居第4~8位,可作为推广种植的候选补充品种,干鲜比品种间差异不显著。
苜蓿是一种优良牧草,本试验未做营养成分分析和茎叶比研究,还有待测试。青海高原东部农业区冬春季干旱严重,在种植中,为提高越冬率,要浇灌冬水,确保返青株数,保证产草量,管理良好可保持较长种植年限和较高生产性能。
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