紫花苜蓿在湖南酸性红壤地区的生长适应性研究

穆 麟，王 航，赵红凯，孙 鳌，曾宁波，张志飞

（1.湖南农业大学农学院，湖南　长沙 410128；2.湖南省畜牧兽医研究所，湖南　长沙 410148）



紫花苜蓿在湖南酸性红壤地区的生长适应性研究

穆 麟1，王 航1，赵红凯1，孙 鳌2，曾宁波1，张志飞1

（1.湖南农业大学农学院，湖南长沙 410128；2.湖南省畜牧兽医研究所，湖南长沙 410148）

摘 要：以高秋眠级紫花苜蓿品种赛迪10、杰力和巨能M995为材料，在湖南长沙酸性红壤地区进行适应性比较试验。结果表明：供试紫花苜蓿品种在4～7月可收获鲜草4次，鲜草总产60 666.67～70 666.67 kg/hm2，干草总产12 009.39～12 673.54 kg/hm2，赛迪10和杰力在品质上达到一级苜蓿干草的要求，巨能M995达到二级苜蓿干草的标准，说明这3个紫花苜蓿品种可在湖南酸性红壤地区种植。从生长特性、根系指标、产量和营养品质等方面进行综合评价，认为赛迪10和杰力较巨能M995的适应性更好。

关键词：酸性红壤；紫花苜蓿；适应性；产量；品质

紫花苜蓿（Medicago sativa L.）是豆科多年生优良牧草，其蛋白质含量高、氨基酸平衡，纤维质量好，富含胡萝卜素、异黄酮类等促生长物质，可消化总养分高达70%，是奶牛养殖不可缺少的粗饲料。紫花苜蓿喜温暖半干燥气候，可生长日均温度为15～21℃，忌土壤积水，适宜年降雨量300～800 mm，适宜土壤pH值为7～8［1］。研究表明，紫花苜蓿对酸度敏感，不耐热、不耐涝和黏重土壤，这些特点决定了其在南方地区推广种植有较大难度。

中亚热带丘陵山地红壤主要分布于湖南，占湖南省土壤总面积的51%，红壤的pH值为5.0～5.5，偏酸性［2］，而偏酸性土壤不利于豆科牧草根瘤菌的存活，使其生物固氮能力下降；另外，酸性土壤中铝毒害会抑制敏感基因型植物根系的生长，导致植物产量与品质下降［3-4］；再加上南方高温高湿天气持续时间长，紫花苜蓿极易感染病虫害，严重抑制其生长发育［4-5］。

自20世纪末期以来，南方农区对紫花苜蓿产品的需求急剧增长，耐酸、耐湿热的紫花苜蓿品种筛选及抗性研究取得了一定进展［4-11］，南方紫花苜蓿生产亦初具规模。但是，湖南省紫花苜蓿的种植尚未得到推广，种植模式、利用方式及良种选择是目前生产上急需解决的问题。因此，笔者引进了3个高秋眠级的紫花苜蓿品种在湖南省典型酸性红壤区进行适应性试验，研究其生长特性及产量、品质，为探讨湖南省酸性红壤地区栽培紫花苜蓿的可行性。

1　材料与方法

1.1 试验地点及材料

试验在湖南省畜牧兽医研究所基地（N28°12′26″，E113°05′57″）进行，当地属亚热带大陆性季风气候，平均气温为17.2℃，全年无霜期平均275 d，年平均降水量1 360 mm，年平均雨日152 d。试验地地势平整，土壤肥力均匀，试验前测定土壤有机质含量为1.577%，土壤pH值为5.49，属于肥力条件较差的酸性红壤。前茬牧草为禾本科象草属“桂牧1号”杂交象草（Pennisetum americanum×P. Purpureum）× P. Purpureum schum. cv. Guimu No.1）。

供试的紫花苜蓿品种有赛迪10、杰力［百绿（澳大利亚）公司］和巨能M995（美国）。

1.2 试验设计

2014年11月25日播种，播种量为30 kg/hm2，条播，采用单因素随机区组设计。分别于2015年4月14日，5月12日，6月5日，7月17日进行刈割，刈割时测产并测定其他生长性能。每次刈割随机选取1 m2，重复3次。测产后全部刈割，留茬3～5 cm。生长期内实行粗放管理，未浇灌施肥。

1.3 测定项目

（1）株高：测产前，随机选取30株，测量植株高度（从地面量至叶尖或花序顶部），取平均值（cm）。（2）分枝数：测产前，随机选取30株，数主枝分枝数，取平均值（个）。（3）根系指标：测产前，随机选取5株植株，连根取出带回室内，应用LA-S系列植物根系分析系统（杭州万深检测科技有限公司）测定根系指标。（4）测产：随机取样1.0 m2刈割，留茬高度约3～5 cm，测定鲜草重量，重复3次；取500 g鲜草于实验室，105℃杀青15 min后，65℃烘干至恒重，测定干草重量。干草粉碎后用于品质测定。（5）营养品质：凯氏定氮法测定粗蛋白（CP）含量（全自动凯氏定氮仪，美国FOSS公司）；范氏法测定中性洗涤纤维（NDF）和酸性洗涤纤维（ADF）含量（A220型半自动纤维分析仪，美国ANKOM公司）。

1.4 数据处理

采用DPS和Excel 2003软件对数据进行分析处理。

2 结果与分析

2.1 供试苜蓿品种的植物学生长特性

株高是衡量紫花苜蓿生产性能的重要指标之一，在一定程度上与产量呈正相关关系。品种和茬次的双因素方差分析结果表明：不同品种间的苜蓿株高存在显著性差异（P=0.025 7＜0.05），不同茬间株高存在极显著性差异（P=0.000 9＜0.01）。品种间单因素方差分析结果（表1）表明：第一茬和第四茬赛迪10和杰力的株高与巨能M995存在极显著差异（P＜0.01）；第一茬赛迪10的分枝数显著高于杰力和巨能M995（P ＜0.05）；第四茬巨能M995的分枝数显著低于杰力（P ＜0.05），巨能M995与赛迪10差异不显著（P=0.061 1 ＞0.05）；第二茬各品种分枝数差异不显著（P＞0.05）。苜蓿各品种的分枝数变化范围在3.0～7.3之间。

表1 供试苜蓿品种间植物学生长特性

2.2 供试苜蓿材料的再生速度

再生速度是评价苜蓿再生性能好坏的重要指标，由表2可知，巨能M995苜蓿的日平均增长高度低于赛迪10和杰力。第一茬和第三茬各品种再生速度较高，第四茬各品种再生速度较低。

表2 供试苜蓿的再生速度　（cm/d）

2.3 供试苜蓿品种间根系指标比较

紫花苜蓿属直根系，主根发达。双因素方差分析结果表明：巨能M995的主根长显著低于杰力，赛迪10的主根长与杰力、巨能M995差异均不显著（P=0.067 1＞0.05）；第四茬苜蓿的主根长极显著高于其他3茬（P=0.009 9＜0.01），赛迪10的最长主根可达到21.8 cm（表3）；第四茬主根平均直径与前3茬差异极显著（P=0.000 1＜0.01）。品种间单因素方差分析结果（表3）表明：第一茬赛迪10的侧根数与杰力和巨能M995差异极显著（P=0.002 2＜0.01）；第四茬杰力侧根数与其他两品种差异极显著（P=0.001 6＜0.01）；第二茬赛迪10和巨能M995的主根平均直径差异不显著，但与杰力有极显著差异（P=0.002 7＜0.01）。

2.4 供试苜蓿品种间营养品质比较

苜蓿品种的营养成分中粗蛋白质含量、酸性洗涤纤维含量和中性洗涤纤维含量都是衡量牧草饲用品质和经济价值的重要指标。双因素方差分析结果表明：各品种间粗蛋白（CP）（P=0.252 7＞0.05）、酸性洗涤纤维（ADF）（P=0.530 2＞0.05）、中性洗涤纤维（NDF）（P=0.233 7＞0.05）的差异均不显著；第四茬CP含量与前3茬差异极显著（P=0.001 9＜0.01）。由表4可知，赛迪10、杰力和巨能M995四茬的平均CP含量分别为21.02%、20.46%和18.87%；其中，第四茬赛迪10的 CP含量最高，为26.80%；3个品种的NDF含量在35.01%～55.04%之间，ADF含量在19.18%～37.87%之间，均属于优质纤维类型。

表3 供试苜蓿品种间根系指标比较

表4 供试苜蓿品种间营养品质比较　（%）

2.5 供试苜蓿品种间产量比较

产量是衡量草地生产性能的主要指标，是评价苜蓿生长适应性的重要指标。双因素方差分析结果表明：赛迪10、杰力、巨能M995品种间鲜草、干草产量差异不显著（P=0.691 9＞0.05）；各刈割茬次间存在显著差异，第四茬鲜草、干草产量显著低于前3茬（P=0.011 3＜0.05）。从表5中可以看出，杰力的鲜草总产量最高，达70 666.67 kg/hm2；巨能M995的最低，为60 666.67 kg/hm2；赛迪10品种干草产量最高，达12 673.54 kg/hm2。

表5 供试苜蓿品种间产量比较　（kg/hm2）

2.6 杂草及虫害

紫花苜蓿苗期（2～4月）杂草较多，以碎米荠（Cardamine hirsuta）、一年生早熟禾（Poa annua）、宝盖草（SLamium amplexicaule）、猪殃殃（Galium aparine）、马唐（Digitaria sanguinalis）为主；4～6月进入苜蓿生长季节，杂草逐步减少。2015年8月中下旬长沙降雨频繁，受到高温、降雨以及地表积水的影响，紫花苜蓿受到杂草侵袭，草地逐渐稀疏，产草量锐减。

紫花苜蓿生长季节偶有虫害发生，主要有潜叶蝇、蓟马，有少量蚜虫。

3 结论和讨论

试验结果表明，3个高秋眠级紫花苜蓿品种对湖南酸性红壤及气候条件均具有一定的适应性。多年生紫花苜蓿在湖南地区种植第一年度的4～7月可收获干草12 000 kg/hm2以上，达到北方灌溉区苜蓿的平均干草产量。按照美国、加拿大牧草质量分级标准［12］：特级紫花苜蓿的CP＞19%，NDF＜40%，ADF＜31%；一级紫花苜蓿CP为17%～19%，NDF为40%～46%，ADF为31%～35%；二级CP为14%～16%，NDF为47%～53%，ADF为36%～40%。营养品质分析结果表明，赛迪10和杰力达到一级苜蓿干草要求，巨能M995达到二级苜蓿干草标准。

紫花苜蓿品种间的生长特性及其对环境的适应能力存在较大差异［9-11］，研究中供试的3个苜蓿品种间存在一定差异。赛迪10和杰力的再生速度高于巨能M995；巨能M995的主根长显著短于杰力；杰力全年鲜草产量最高，达到 70 666.67 kg/hm2；赛迪10的粗蛋白含量最高，中性洗涤纤维含量最低。综合比较可看出：赛迪10和杰力2个品种比巨能M995更适宜在湖南酸性红壤地区种植。

高温高湿、土壤积水是制约紫花苜蓿在南方大面积种植的因素之一［8，10-11］。湖南地区6月进入夏季后受高温高湿胁迫，苜蓿再生能力下降，生长速度和草产量受到影响。巨能M995受高温多雨条件的影响较敏感，甚至出现叶片发黄，死亡现象；赛迪10和杰力虽仍能继续生长，但第四茬草产量相对于前3次刈割明显减产。

试验地供试土壤属于第四纪红粘土，其pH值在5.0～5.5之间，偏酸性，土壤有机质含量较低，土壤质地粘重［2］，加之夏季高温高湿气候条件胁迫，粗放管理条件下的紫花苜蓿虽然获得了较高质量和一定产量鲜草（目前主要以青饲为主），但仍存在较多问题。今后应继续加强种植模式（冬闲田/撂荒地速生模式、冲积平原多年生模式等）、利用模式（绿肥、鲜饲、青贮或青干草等）、耐湿热酸铝良种选择、土壤改良、

水肥供给等方面的研究，为湖南紫花苜蓿的规模种植、草地畜牧业特别是奶业的发展提供科学基础。

参考文献：

［1］ 林丽秀，白史且，张新全，等. 中国南方紫花苜蓿引种适应性研究进展［J］. 安徽农业科学，2007，（23）：7159-7161.

［2］ 张杨珠，周 清，黄运湘，等. 湖南土壤分类的研究概况与展望［J］.湖南农业科学，2014（9）：31-34，38.

［3］ Buerkert A，Cassman K G，Piedra R dela，et al. Soil acidity and liming effects on stand，nodulation，and yield of common bean［J］. Agronomy Journal，1990，（4）：749-754.

［4］ 郭彦军，黄建国. 紫花苜蓿在酸性土壤中的生长表现［J］. 草业学报，2006，（1）：84-89.

［5］ 傅反生，吉沐祥，储国良，等. 苏南丘陵地区紫花苜蓿品引进筛选及石灰施用效果试验［J］. 江苏农业科学，2007，（2）：125-127.

［6］ 刘亚柏，储国良，丁剑英，等. 苏南丘陵地区苜蓿高产栽培技术研究［J］. 上海农业学报，2006，22（4）：76-79.

［7］ 刘明秀. 12个紫花苜蓿品种在川西南湿热区的生产性能及生态适应性初步研究［D］. 雅安：四川农业大学，2005.

［8］ 柳 茜，敖学成，陈 艳. 西昌南亚热带生态区紫花苜蓿根系性状测定分析［J］. 草业与畜牧，2010，（4）：16-17.

［9］ 安 渊，胡雪华，陈凡毅，等. 半秋眠和非秋眠紫花苜蓿生长规律及再生性研究［J］. 中国草地，2003，（5）：44-48.

［10］张鹤山，刘 洋，田 宏，等. 19个紫花苜蓿品种的耐热性研究［J］.中国草地学报，2008，（6）：16-21.

［11］刘大林，张 华，曹喜春，等. 夏季高温胁迫对紫花苜蓿部分生理生化指标的影响［J］.草地学报，2013，（5）：933-937.

［12］陈 谷，邰建辉. 美国商业应用中的紫花苜蓿质量及质量标准［A］.农业部草原监理中心、中国草学会. 2009中国草原发展论坛论文集［C］. 北京：农业部草原监理中心、中国草会，2009.

（责任编辑：成 平）

Study on Growth Adaptability of Alfalfa in Acid Red Soil Region of Hunan

MU Lin1，WANG Hang1，ZHAO Hong-kai1，SUN Ao2，ZENG Ning-bo1， ZHANG Zhi-fei1
（1. Agronomy College of Hunan Agricultural University， Changsha 410128， PRC；2. Hunan Institute of Animal & Veterinary Sciences， Changsha 410148， PRC）

Abstract：Using high fall dormancy level alfalfa varieties SARDI 10， Jilly and M995 as materials， the adaptability comparison test was carried out in acid red soil region of Changsha， Hunan. The results showed that the tested alfalfa cultivars can be harvested 4 times from April to July， the fresh grass yield was 60 666～70 666 kg/hm2， the hay production was 12 009～12 673 kg/hm2， SARDI 10 and Jilly reached the level 1 of alfalfa hay in quality requirements， M955 reached level 2 of alfalfa hay in quality requirements. This showed that the 3 alfalfa varieties can be planted in the acidic red soil region of Hunan. Comprehensive evaluation was carried out from the aspects of growth characteristics， root index， yield and nutritional quality， SARDI 10 and Jilly had better adaptability than M995.

Key words：acid red soil； alfalfa； adaptability； yield； quality

中图分类号：S812.2

文献标识码：A

文章编号：1006-060X（2016）05-0016-03

DOI：10.16498/j.cnki.hnnykx.2016.05.005

收稿日期：2016-03-17

基金项目：国家级大学生研究性学习和创新性实验计划资助项目（G-SCX1502）；湖南省教育厅科研一般项目（15C0668）

作者简介：穆 麟（1992-），男，内蒙古呼和浩特市人，硕士研究生，草学专业。

通讯作者：张志飞