20份扁蓿豆材料在甘肃武威地区的生产性能与品质表现

陈陆军，徐长林，鱼小军，景媛媛，杨海磊，张建文

(甘肃农业大学 草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/甘肃省草业工程实验室/中-美草地畜牧业可持续发展研究中心,甘肃 兰州 730070)

20份扁蓿豆材料在甘肃武威地区的生产性能与品质表现

陈陆军，徐长林，鱼小军，景媛媛，杨海磊，张建文

(甘肃农业大学 草业学院/草业生态系统教育部重点实验室/甘肃省草业工程实验室/中-美草地畜牧业可持续发展研究中心,甘肃 兰州 730070)

为明晰不同扁蓿豆材料在河西地区的产草量和品质特性，在甘肃省武威黄羊镇对20份扁蓿豆材料进行了株高、枝条长、茎叶比、产草量以及粗蛋白、中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量的研究。结果表明，采集于天水的扁蓿豆在播种当年的干草产量为13 978.6 kg/hm2，其次为宁县(13 996.9 kg/hm2)和镇原扁蓿豆(10 349.5 kg/hm2)，产草量较低材料是临夏(4 003.8 kg/hm2)和夏河扁蓿豆(3 875.7 kg/hm2)；镇原扁蓿豆植株自然高度最高，为63.7 cm，其次为宁县扁蓿豆，为63.3 cm、天水扁蓿豆为57.7 cm，永昌2号扁蓿豆自然高度最低，为32.9 cm。粗蛋白含量最高的是永昌2号扁蓿豆，为12.49%，其次是CF021287和临夏，分别为11.79%和11.49%；最低的材料是CF021284(8.87%)。天水、宁县和镇原扁蓿豆粗蛋白产量最高，分别为3 192.4，2 846.7和2 654.6 kg/hm2；临夏为1 315.9 kg/hm2，景泰扁蓿豆最低，为1 295.4 kg/hm2；CF021289的中性洗涤纤维含量最高，为56.87%，其次是土默特为56.19%；CF021294最低，为47.71%；酸性洗涤纤维含量最高的是土默特49.25%，最低的是夏河，为37.66%。综合分析结果显示，天水扁蓿豆综合性状表现最为优秀，宁县和镇原扁蓿豆次之，CF021284和CF009614扁蓿豆综合性状表现较差。

扁蓿豆；产量；品质；灰色关联分析

扁蓿豆(Medicagoruthenica)又名花苜蓿、网果葫芦巴、扁豆子、扁蓄豆、扁豆草、野苜蓿等[1]，为豆科(Leguminosae)扁蓿豆属多年生植物[2]，中国主要分布在新疆、青海、西藏、四川、甘肃、宁夏、内蒙古、山西、陕西、河北、辽宁、吉林、黑龙江等地；国外在朝鲜、蒙古和前苏联有分布[2，3]。生于草原、砂地、河岸及砂砾质土壤的山坡旷野，以及田间、路旁，在高寒、干旱、瘠薄、沙质土壤中也有存在。扁蓿豆适口性好，营养价值高，其蛋白质含量可与享有“牧草之王”美誉的紫花苜蓿相媲美，家畜采食后上膘较快，哺乳母畜采食后可提高乳品质量[4-7]。

国内对有关扁蓿豆生产性能方面的研究主要集中于内蒙古、新疆、青海等地区。扁蓿豆在作物地埂和渠边多分布，一般在别的作物成熟收获后才被放牧利用，这时期的扁蓿豆也已成熟。因此，成熟期扁蓿豆的营养价值和生产性能方面的评价也尤为重要。研究通过对种植于甘肃武威的20份扁蓿豆材料成熟期的草产量和品质等方面做比较，并采用灰色关联分析进行综合评价，为旱区扁蓿豆的种植和新品种选育提供基础。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验在甘肃省武威市黄羊镇进行。地处河西走廊东端，武威市城区东南，地理位置为E 103°15′，N 37°30′，海拔1 660 m。由于位于亚欧大陆腹地的中温带干旱区，属于内陆性气候，干旱少雨，日照充足，蒸发量大；年均气温8 ℃，最高温39.5 ℃，最低温-26.5 ℃。年均降水量154.6 mm，多集中在7、8、9月。土壤贫瘠，为粉砂壤棕钙土，有机质含量10.38～10.60 g/kg，全氮5.37～7.07 g/kg、全磷3.03～3.32 g/kg、速效钾69.94～119.95 mg/kg；pH 8.67～8.70，土壤盐碱化程度较高[8,9]。

1.2 供试材料

供试的20份扁蓿豆来自甘肃、陕西和国家牧草种质资源中期库(表1)。

表1 供试的20份扁蓿豆材料Table1 Information of 20 germplasms of Medicago ruthenica

1.3 播种与田间管理

供试20份扁蓿豆材料于2013年3月30日播种，小区面积3 m×3 m，3次重复，采用随机区组排列。播前翻耙平整后覆膜，采用穴播，播量5.0 kg/hm2，穴距20 cm。试验期间各小区统一管理，播种前进行灌溉增加底墒，分枝期和初花期分别灌水(透灌)1次，人工除草3次。

1.4 测定项目与方法

测定指标包括6项形态学指标：自然株高、枝条长、茎叶比、直立性、鲜草产量和干草产量[10]，3项营养指标：粗蛋白，酸性洗涤纤维(ADF)和中性洗涤纤维(DNF)含量。

植株高度：成熟期用直尺测量从地表面到植株最高点的自然高度，每小区随机取10株，求平均值。

枝条长度：成熟期用直尺测量从地表面到植株枝条的拉直长度，每小区随机取10株，求平均值。

直立性：成熟期植株自然高度和绝对高度的比值。

鲜草产量：成熟期，各小区远离边行30 cm随机取样，取样面积1 m×1 m，重复3次。留茬高度为3 cm，刈割后称重，换算成鲜草产量kg/hm2。

茎叶比：随机取鲜草样品500 g，将茎、叶(含花序、种子)分开，风干后分别称重，3次重复，计算茎叶比。

干草产量：在成熟期草样自然风干后称重，即为干草产量[11]。

粗蛋白产量：粗蛋白产量=粗蛋白含量/干草产量。

粗蛋白含量用凯氏定氮法；ADF、NDF含量用范氏洗涤法测定[12]。

1.5 灰色关联分析原理及方法

关联度分析是根据数列的可比性、可近性分析系统内部各主要因素之间的相关程度，定量地刻画系统内部结构之间的联系，是对系统内部各事物之间状态的量化比较分析[13]。对扁蓿豆进行评判时，选取所有参试扁蓿豆材料各项指标的最优值为参考列，记为{X0(k)}(k=1，2，3，…，n)，各项指标作为评价指标为比较列，记为{Xi(k)}(k=1，2，3，…，m)。运用灰色系统关联度理论的权重决策法[14]，选择干草产量、粗蛋白含量、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和粗蛋白产量6项指标进行权重比较，以此为基础构建综合评价模型。做灰色关联度分析进行综合评价。供试品种以X表示，性状以k表示，各供试品种X在性状k处的值构成比较数列Xi，X0为构建的理想参考品种。ρ为分辨率系数，ρ(0，1)(通常情况取值为0.5)，此处取值0.5。采用均值化对原始数据进行无量纲处理，并根据公式(2)、(1)、(3)，分别求出各自的绝度离差、关联系数、等权关联度；参考判断矩阵法给各指标赋权重(4)，之后根据公式(5)计算加权关联度[13]。

(1)

绝对离差Δi(k)=|X0(k)-Xi(k)|

(2)

(3)

(4)

(5)

根据关联度分析原则，关联度越大，则参试材料越接近参考组合，其综合性状评价表现越优；关联度越小，表明参试材料越远离参考组合，综合性状表现越差[15,16]。

1.6 数据统计与分析

利用MicrosoftExcel2010和SPSS16.0软件进行计算和统计分析。

2 结果与分析

2.1 不同扁蓿豆的株高、枝条长、直立性、茎叶比

镇原扁蓿豆植株的自然高度最高，为63.7cm，其次为宁县(63.3cm)、天水(57.7cm)和土默特(57.5cm)，4个材料差异不显著(P>0.05)(表2)；植株较矮的材料是永昌(塔尔窝)(38.8cm)、夏河(36.5cm)和永昌2号(32.9cm)。

表2 不同扁蓿豆自然株高、绝对高度、直立性、茎叶比Table2 The natural height,absolute height,upright features and Stem-leaf ratio of different Medicago ruthenica germplasms

注：同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，下同

镇原扁蓿豆植株的绝对高度最高，为148.9 cm，与宁县(130.6 cm)和天水(119.4 cm)扁蓿豆无显著差异(P>0.05)，但显著高于其他所有材料(P<0.05)。永昌(塔尔窝)的绝对高度最小，为88.9 cm，其次是景泰(89.9 cm)和CF021291(92.2 cm)(表2)。

景泰扁蓿豆的直立性最好，其自然高度与绝对高度之比为0.47，土默特(0.52)次之；夏河为0.37，和永昌(新城子)直立性最差，为0.35(表2)。

对参试的各扁蓿豆进行茎叶比测定，永昌(新城子)的叶量大，茎叶比为0.83，其次是CF021291和永昌(塔尔窝)，均为0.75；土默特最小，为0.36(表2)。

2.2 不同扁蓿豆材料的生产性能

天水扁蓿豆的鲜草产量32 536.9 kg/hm2，为最高，其次是宁县(30 718.1 kg/hm2)和镇原(26 715.4 kg/hm2)扁蓿豆，三者高于其他材料20%～57%。鲜草产量较低的是夏河、景泰，临夏最低，各地产量分别为14 038.6，13 379.1和11 452.3 kg/hm2(表3)。

各参试材料的干草产量与鲜草产量基本一致，排在前3位的是天水、宁县和镇原扁蓿豆，分别为13 996.9，1 3018.5和10 349.6 kg/hm2，高于其他参试材料15%～62%。景泰(4 537.1 kg/hm2)、临夏(4 003.8 kg/hm2)和夏河(3 875.7 kg/hm2)扁蓿豆的干草产量较低(表3)。

粗蛋白产量以天水、宁县、镇原较高，分别为3 192.4，2 846.7和2 654.6 kg/hm2。CF021284、临夏和景泰三者的产量较低，分别为1 454.1，1 315.9和1 295.4 kg/hm2，且三者均显著低于天水、宁县和镇原扁蓿豆材料的粗蛋白产量(P<0.05)。

表3 各扁蓿豆生产性能Table3 Production performance of different Medicago ruthenica germplasms kg/hm2

2.3 不同扁蓿豆饲草的营养价值

各供试材料中永昌(新城子)扁蓿豆干草粗蛋白含量最高，为12.49%，显著高于天水、宁县、土默特、镇原和景泰扁蓿豆(P<0.05)；其次是CF021287和临夏，粗蛋白含量分别是11.79%和11.49%；CF021284(8.87%)最低(表4)。

NDF含量最高的材料是CF021289，为56.87%；其次是土默特(56.19%)。NDF含量最低的材料是CF021294，为47.71%；其次榆中、天水和镇原扁蓿豆NDF含量较低，分别为48.06%、49.56%和49.63%(表4)。

各参试材料ADF含量最高的是土默特(49.25%)，其次是CF009614(45.82%)和渭源扁蓿豆(45.58%)。ADF含量最低的是夏河扁蓿豆，为37.66%，其次是景泰和临夏扁蓿豆，分别为40.72%和41.49%；三者间差异不显著(P>0.05)，但均显著低于土默特扁蓿豆(P<0.05)(表4)。

表4 不同扁蓿豆的营养价值Table4 Nutriention in different Medicago ruthenica germplasms %

2.4 不同扁蓿豆生产性能与品质的综合评价

根据灰色关联理论，选取干草产量、粗蛋白产量、粗蛋白、NDF和ADF含量5项指标对各参试材料进行综合评价，利用公式(3)计算等权关联度。然而，等权关联度只有在各性状同等重要的情况下，才能用于评价不同品种的优劣。事实上，反映扁蓿豆各性状特征值的重要性不相同。为此，需要给各项指标赋权重，以进行加权关联分析。采用判断矩阵法给各指标赋不同权值，根据公式(4)计算得出各项指标的权值：W干草产量=0.235 4、WCP=0.210 8、WNDF=0.173 3、WADF=0.197 6、W粗蛋白产量=0.182 9，利用公式(5)计算加权关联度。

不同扁蓿豆的关联度及排名结果表明，等权关联中，天水扁蓿豆的关联度最大(0.904 8)，综合性状最好，为最优材料；其次分别是宁县和镇原扁蓿豆，关联度分别为0.798 0和0.756 6；CF021284和CF009614分别位列第19和第20，关联度分别为0.654 3和0.657 1，综合性状较差；其他各参试材料关联度居中，综合表现中等。加权关联分析结果与等权关联分析结果基本相似，天水扁蓿豆居首，综合性状表现最优；宁县和镇原紧随其后，位列第2和第3；CF021284和CF009614关联度最小，综合性状表现最差(表5)。

表5 不同扁蓿豆的关联度及排名Table5 The rank and relational grade of different Medicago ruthenica germplasms

3 讨论

研究发现，各供试扁蓿豆材料的自然株高为32.9～63.7 cm，绝对高度为88.9～148.9 cm，两项指标与前人研究结果相类似；如扁蓿豆于成熟期在青海省西宁地区的自然高度为37.2～85.7 cm[17]，不同扁蓿豆品系在沙尔沁试验场的绝对高度为93.66～156.45 cm[3]。研究结果显示，景泰扁蓿豆植株的直立性最好，永昌2号和夏河扁蓿豆的直立性较差。自然高度与绝对高度的比值在一定程度上能够反映植株的直立性，比值越大说明直立性越好，抗倒伏性强；比值越小，反映出其植株直立性差、易倒伏，叶片易感病，不利于再生，且收割中叶片易脱落导致损失增多，降低品质[18]。

茎叶比是反映牧草质量的重要指标之一，其值越小，叶量越丰富。研究结果显示，扁蓿豆各材料茎叶比在1.20～2.78，土默特扁蓿豆的最大(2.78)，永昌(新城子)的最小(1.20)，表明土默特扁蓿豆的叶量较少，永昌(新城子)的叶量比较丰富。韩海波[18]的研究结果表明，采自内蒙古不同地区的野生扁蓿豆种质材料在沙尔沁试验场孕蕾期的茎叶比在1.0～2.0。由于试验的茎叶比是在成熟期测得，该时期扁蓿豆的叶片面积较孕蕾期小，部分叶片出现枯黄或脱落，所以茎叶比较孕蕾期高。

研究首次报道了采自甘肃、内蒙等地区的扁蓿豆在河西地区种植当年的产量和品质。试验结果表明，天水、宁县和镇原扁蓿豆为参试材料中的高产材料；其中，天水扁蓿豆的鲜、干草产量分别达到32 536.9、13 996.9 kg/hm2，高于种植于陕西省杨凌区的不同苜蓿品种的头茬草产量(最大干草产量为9 516.2 kg/hm2)[19]。同样，这一草产量更是高于西宁地区5份扁蓿豆材料在3年里的最高干草产量(8 451.2 kg/hm2)[20]，也高于直立型扁蓿豆在青海省刚察县年青草产量(10 533.0 kg/hm2)[21]。剩余参试材料中，除临夏与夏河扁蓿豆的草产量低于前人的研究结果外，其他扁蓿豆材料的草产量高于前人的研究结果或基本相当。

粗蛋白质含量高低是反映饲草营养价值的最主要指标之一。李玉玲[19]对直立型扁蓿豆在青海刚察县的研究中测得盛花期粗蛋白含量为19.3%，徐成体[22]研究得出初花期扁蓿豆的粗蛋白含量为18.85%，这些均高于此次研究结果。由于此次研究扁蓿豆的粗蛋白含量在成熟期测得，导致所测粗蛋白含量(8.70%～12.49%)低于李玉玲[21]和徐成体[22]的研究结果。成熟期苜蓿干草的粗蛋白含量为12%～15%[23]，这与扁蓿豆成熟期的粗蛋白含量基本相当。因此，扁蓿豆蛋白质含量高，各类家畜终年均喜食，相比其他牧草，扁蓿豆适口性好，是家畜秋季的抓膘草[24]。

中性洗涤纤维含量是对植物细胞壁或纤维成分的一种测量指标，主要包括纤维素、半纤维素和木质素等成分。一般认为，NDF越低，粗饲料品质越好[25]。ADF指NDF减去半纤维素的成分，只代表木质化的纤维素，与消化率呈负相关，饲草ADF增加，家畜的消化率下降。孙启忠等[26]研究发现，科尔沁沙地苜蓿在结实期的NDF含量为53.18%，刘丽等[27]测得全株紫花苜蓿NDF为49.17%，ADF为39.16%。研究结果表明，各扁蓿豆材料的NDF在47.71%～56.87%，ADF在36.66%～49.21%，与苜蓿的接近。由此可见，成熟期的扁蓿豆具有和苜蓿相当的营养价值和饲用价值。

用灰色关联分析对各参试材料的鲜草、干草、粗蛋白产量、粗蛋白、NDF、ADF含量综合评价结果如表4，根据灰色系统理论，灰色关联值的大小反映了参试材料与参考组合(理想组合)的相似程度，其关联度值越大，材料表现越好，灰色关联值较小，材料表现越为一般[28]。两种关联度评价结果基本一致，均显示天水材料的关联度最大，说明其与参考组合最接近，综合性状最好，为最优材料；其次分别是宁县、镇原的材料也较为优秀；CF021284、CF009614综合性状较差。结合草产量比较的结果，认为天水、宁县、镇原的扁蓿豆材料具有较好的生产性能和较高的品质，可以作为优良牧草资源在我国北方牧区进行种植推广。

4 结论

所有参试材料，采自天水的扁蓿豆在种植当年的鲜、干草产量、粗蛋白产量均最高，分别为32 536.9、13 978.6和3 192.4 kg/hm2；宁县、镇原的3项指标均位列2、3。综合评价结果显示，天水为第1，宁县为第2，镇原第3，在河西灌区具有潜在的推广价值。

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Production performance and quality of 20Medicagoruthenicagermplasms in Wuwei City,Gansu Province

CHEN Lu-jun,XU Chang-lin,YU Xiao-jun,XIAO Hong,JING Yuan-yuan,YANG Hai-lei,ZHANG Jian-wen

(PrataculturalCollege,GansuAgriculturalUniversity/KeyLaboratoryofGrasslandEcosystemofMinistryofEducation/Sino-U.S.CentersforGrazinglandEcosystemSustainability,Lanzhou730070,China)

To clear the yield and quality characteristics ofMedicagoruthenicain Hexi Corridor,a serious experiments were carried out in Huangyang Town of Wuwei City,Gansu Province.The plant height,shoot length,leaf stem ratio and forage yield,crude protein content,neutral detergent fiber and acid detergent fiber content of 20 germplasms ofMedicagoruthenicawere measured.The results showed thatM.ruthenicagermplasm collected in Tianshui had the highest forage production (13 978.6 kg/hm2),followed by the Ningxian (13 996.9 kg/hm2) and Zhenyuan (10 349.5 kg/hm2)germplasm;while Xiahe germplasm (3 875.7 kg/hm2) was the lowest.The maximum of natural height ofM.ruthenicawas the Zhenyuan germplasm (63.7 cm),followed by the Ningxian (63.3 cm) and Tianshui germplasm (57.7 cm),the shortest one was the Yongchang No.2 germplasm (32.9 cm).The highest of crude protein content was in the Yongchang No.2 germplasm (12.49%),followed by the CF021287 (11.79%) and the Linxia germplasm (11.49%),the lowest germplasm was the CF021284 (8.87%).The crude protein yield in the rank of top three were the Tianshui,Ningxian and Zhenyuangermplasm,which were 3 192.4 kg/hm2,2846.7 kg/hm2and 2 654.6 kg/hm2,respectively;while Jingtai germplasm (1 295.4 kg/hm2) was the lowest.Neutral detergent fiber of the CF021289 germplasm was the highest (56.87%),followed by the Tumotevariety (56.19%);while the lowest germplasm was the CF021294 (47.71%).The highest acid detergent fiber content was in the Tumote variety (49.25%) and the lowest was in the Xiahe germplasm (37.66%).Comprehensive analysis showed that M.ruthenica germplasmof Tianshui has most outstanding traits,followed by the Ningxian and Zhenyuan germplasm;while the CF021286 and CF009614 germplasmare were the worst.

Medicagoruthenica;hay yield;quality;grey correlation analysis

2015-01-16；

2015-04-20

甘肃省高校基本科研业务费资助

陈陆军(1988-)，男，甘肃省庆阳人，在读硕士。 E-mail：874650257@qq.com 鱼小军为通讯作者。

S 541.037

A

1009-5500(2015)04-0005-07