50个紫花苜蓿品种在黄河三角洲盐碱地区的生产性能评价

2019-02-20张进红刘名江王国良盛亦兵

农学学报 2019年2期

张进红，刘名江，吴波，王国良，盛亦兵

（1山东省农业可持续发展研究所/农业部华东都市农业重点实验室，济南250100；2东营职业学院，山东东营257000）

0 引言

紫花苜蓿(Medicago sativa)素有“牧草之王”和“饲料皇后”的美称，可以青饲、青贮、调制青干草或加工成草粉，是草食动物的首选饲料，也是农业部粮改饲试点的推荐牧草品种。紫花苜蓿品种繁多，不同品种生态适应性不同，且同一地区不同品种产量也有较大差异[1]。因此，选择和评价适宜的紫花苜蓿品种成为成功建植人工草地及建立优质苜蓿基地的关键和前提条件[2]。

中国各地的苜蓿品种比较试验研究较多[2-14]，目前，针对苜蓿引种和生产性能评价已经做了大量的研究工作，已在宁夏地区[3-4]、甘肃陇东[2,5]和永登地区[6-7]、北京地区[8-9]、冀东南地区[10-11]和晋北地区[12]等地实现引种和规模化种植，表现出良好的生态适应性。陈玲玲等[13]研究表明，肇东苜蓿和‘龙牧806’等品种是适合在气候偏冷的内蒙古赤峰地区推广的优良品种；而‘爱菲尼特’和‘皋兰2号’等品种则适于在属于亚热带湿润气候区的扬州地区推广种植[14]。但是，关于黄河三角洲盐碱地区不同苜蓿品种生产性能的相关研究报道还比较少。

黄河三角洲盐碱地区是中国传统的苜蓿种植区，也是山东省“粮改饲”试点工作的重要地区，该区域未开发土地多，且成方连片，适合苜蓿规模化、集约化、产业化发展[15]。目前黄河三角洲盐碱地区苜蓿品种单一、老化且产量低、病虫害严重，已不能满足农牧业结构调整的需要。因此，开展适应当地气候条件和土壤状况的苜蓿品种引种与筛选非常迫切。本研究对引种的50个紫花苜蓿品种的株高、产量指标进行分析评价，以期筛选出适合黄河三角洲盐碱地区生产条件的优质高产苜蓿品种，为该地区紫花苜蓿品种选择提供参考依据。

1 材料与方法

1.1 试验时间、地点

研究田间试验于2014年3月—2016年7月在东营农高区山东省农科院牧草试验示范基地进行。示范基地地处118°36′E，37°17′N，属暖温带半湿润地区大陆性季风气候，四季分明，雨热同期。多年平均气温12.5℃，年极端最高气温38.5℃，极端最低气温-17.5℃，无霜期长达206天，平均日照时数2596.1 h，年降水量550～600 mm。试验区土壤为滨海盐化潮土，土质为砂壤土，pH 7.9，全盐含量0.3%，有机质含量为30.6 g/kg，碱解氮 46.0 mg/kg，速效磷 16.4 mg/kg，速效钾356.0 mg/kg。

1.2 试验材料

参试紫花苜蓿品种共50个，具体名称及来源见表1。

续表1

1.3 试验设计

试验采用随机区组设计，3次重复，小区面积5 m×3 m，条播，行距25 cm，播种量18 kg/hm2。参试苜蓿品种均于2014年3月27日播种，种肥为N、P、K复混肥（N≥8%、P≥25%、K≥10%），施肥量450 kg/hm2，按大田管理进行正常浇水、除草；分枝期结合灌溉施磷和钾肥，其中磷肥375 kg/hm2，钾肥225 kg/hm2。

1.4 测定指标及方法

1.4.1 株高每次刈割前采用随机取样法选取植株，每株自地面至生长点进行测量。每试验小区测定10株，取平均值，单位以cm表示。

1.4.2 产量初花期整个小区刈割测产，留茬高度5 cm，刈割后称鲜草产量，根据干鲜比计算干草产量。种植当年刈割3次，分别在6月27日、8月4日、9月11日进行；2015年刈割5次，分别在5月16日、6月17日、7月13日、8月16和9月25日进行。2016年由于8月发生涝害，只刈割3次，分别在5月07日、6月19日、7月28日进行。

1.5 数据统计

用SPSS 16.0软件进行聚类分析和各品种的显著性差异分析，用95%置信度的最小显著差异值(LSD0.05)表示。

2 结果与分析

2.1 不同苜蓿品种的株高

连续3年的测定结果表明，‘四季旺’在黄河三角洲盐碱地区不能正常生长，能正常生长的49个苜蓿品种株高性状存在一定差异，以第1茬为例，第1年株高变幅为53.00～76.67 cm，第2年为64.08～82.75 cm；第3年为53.83～76.72 cm；但各品种间株高排序3年表现基本一致（见表2）。连续3年不同茬次苜蓿的株高变异基本一致，为15.55%～19.10%。除第3年第3茬苜蓿植株较高外，不同苜蓿品种株高随茬次的增加整体呈递减趋势。以‘新牧2号’为例，种植当年第1茬苜蓿株高分别为第2、3茬的1.22、1.42倍，越冬返青后，第1茬苜蓿株高分别为第2、3、4、5茬的1.22、1.44、1.51、1.91倍；第3年第1茬苜蓿株高分别为第2、3茬的1.01、0.86倍。

表2 不同苜蓿品种的株高 cm

以49个能在黄河三角洲盐碱地正常生长的苜蓿连续三年的第1茬株高为基础，对其进行聚类分析（见图1），以遗传距离10.0为分界线，49个苜蓿品种株高表现性状可分为3类：第1类（‘新牧2号’、‘鲁苜1号’、‘甘农1号’）株高性状表现最好，为73.23～76.28 cm；第2类（‘皇后’、‘大富豪’、‘龙牧806’、‘WL232HQ’、‘苜蓿王’、‘敖汉’、‘DLF-194’、‘草原3号’、‘阿尔冈金’等21个品种）表现最差，株高较低，为59.47～65.24 cm，平均为63.26 cm；第3类（‘新牧1号’、‘中苜1号’、‘赛迪10’、‘中苜 2 号’、‘皇冠’、‘巨能 6’、‘MF4020’、‘WL354HQ’等25个品种）表现中等，为65.77～71.82 cm，平均为68.70 cm。

图1 不同苜蓿品种株高聚类图

2.2 不同苜蓿品种的干草产量

与株高表现类似，能在黄河三角洲盐碱地正常生长的49个苜蓿品种干草产量存在一定差异，种植当年总产量变幅 6.26～13.34 t/hm2，第 2 年变幅 11.73～20.53 t/hm2；第3 年为 7.86～13.54 t/hm2；连续 3年总产量变异系数差异不大，为16.76%～21.48%，且品种总产量排序2年表现基本一致（见表3）。连续3年，不同苜蓿品种各茬次干草产量整体呈递减趋势，种植当年第1茬＞第2茬＞第3茬，越冬返青后2015年第1茬＞第2茬＞第4茬＞第3茬＞第5茬；第3年前2茬产量变化无明显规律。以‘SR4030’为例，种植当年第1茬干草产量分别为第2、3茬的1.22倍和2.86倍，越冬返青后2015年第1茬干草产量分别为第2、3、4、5茬产量的1.42、2.27、1.48、3.45倍。

以49个能在黄河三角洲盐碱地区正常生长的苜蓿连续三年的干草总产量为基础，对其进行聚类分析（见图2），以遗传距离10.0为分界线，49个苜蓿品种的干草产量表现性状可分为3类，说明不同苜蓿品种在黄河三角洲盐碱地表现出产量多样性的差异：第1类（‘龙牧 806’、‘草原 3 号’、‘大富豪’、‘新疆大叶’、‘DLF-194’、‘皇后’、‘凉苜1号’、‘阿尔冈金’、‘苜蓿王’、‘敖汉’等10个品种）的干草产量最低，为27.34～33.25 t/hm2；第2类（‘阿迪娜’、‘SK3010’、‘MF4020’、‘新牧2号’、‘鲁苜1号’、‘WL363HQ’、‘WL168HQ’等32个品种）干草产量中等，为33.84～41.83 t/hm2，平均37.78 t/hm2；第3类（‘SR4030’、‘中苜1号’、‘55V12’、‘中苜2号’、‘瑞诺’、‘巨能6’、‘巨能551’）干草产量最高，为43.03～46.35 t/hm2，平均为44.01 t/hm2。

3 讨论

苜蓿适应范围广，喜温暖，半湿润和半干旱气候条件，最适宜在年降水量为660～990 mm，年平均气温为2～12℃，最适宜的土壤为沙壤土和壤土，pH 6.5～8.0的环境下生长，成株能耐盐0.3%～0.35%，抗旱、抗寒能力强，在-40℃下能安全越冬[7,16]。黄河三角洲地区土壤盐渍化严重，盐碱地达20万hm2[17]，且多年平均蒸降比为3:1，土壤易于返盐，导致紫花苜蓿的引种栽培较为困难。本研究结果表明除‘四季旺’外，供试49个紫花苜蓿品种均能在黄河三角洲盐碱地区完成整个生育期。但不同品种间由于各自的遗传特性和生长发育阶段的差异及对环境的反应不同，表现出产量、株高等性状指标差异[14]。

苜蓿干草产量反映了单位面积上苜蓿通过光合作用生产的地上部分各种器官的生物量之和，受遗传、生长环境和栽培条件等多方面因素的影响，50个来源不同的苜蓿品种，因其遗传性的不同，在黄河三角洲盐碱地区的干草产量也不同。刈割次数是对干草产量影响最大的因素之一[18]。本研究结果表明：在黄河三角洲盐碱地区，苜蓿产量随茬次增加总体呈降低趋势，种植当年第1茬苜蓿干草产量占总产量的35.81%～71.43%，第2、3年第1茬产量占总产量比例平均分别为32.65%和35.22%，可见第1茬对全年产量起到了关键性作用，在生产中应加强对第1茬苜蓿的田间管理，以保证全年生产。第1茬苜蓿的产量最高主要因为其根部在上一年积累了充足的养分（除种植当年），且雨量充裕，积温较多，生长时间较长[18-19]。赵海明等[20]报道指出在海河平原区不同茬次苜蓿干草产量表现为逐渐降低的趋势，此外，其对康俊梅等[21]、李新乐等[22]、王成章等[23]、李明凤等[24]报道的试验结果中不同茬次间产草量及占全年产草量的比例进行详细计算，计算结果中各茬次干草产量比例也与本试验结果一致。值得注意的是，生长第2年，苜蓿第3茬产量小于第4茬，主要是因为7月份温度较高，加之恰逢雨季，限制了第3茬苜蓿的生长[20]。第2年干草年产量在15 t/hm2以上的苜蓿品种有39个，说明这39个苜蓿品种在黄河三角洲盐碱地区种植第2年就表现出高产特性。植株高度是反映牧草生长状况和评价高产的主要指标之一，供试苜蓿品种的株高变化规律与产量基本一致。