16 个紫花苜蓿品种在通辽地区气候适宜性试验研究

高亚敏，于 静，萨日娜，孙琳丽，韩永增，宝乌日其其格

（1.通辽市气象局，内蒙古 通辽 028000；2.通辽市林业科学研究院，内蒙古 通辽 028000）

紫花苜蓿（Medicago sativa L.）为豆科苜蓿属多年生草本植物，富含蛋白质、维生素等多种营养物质，被誉为“牧草之王”，是我国北方主要豆科草种，同时具有抗旱、抗寒、耐盐碱特性，能够固氮改土，改善生态环境［1-3］。

在合理利用天然草地的前提下， 大力发展高产高效优质紫花苜蓿人工草地是打破饲草供给不平衡的有效方法， 是发展畜牧业生产和加强生态文明建设的关键措施［4-7］。 目前，通辽市苜蓿面积已达4.67 万hm2，集中分布在扎鲁特旗、科尔沁左翼中旗、开鲁县等地，主要是牧草企业引种种植，多为国外品种，缺少国内优良品种，且尚未进行紫花苜蓿有关试验，导致紫花苜蓿品种多样混杂、紫花苜蓿研究及推广相对滞后等， 妨碍了紫花苜蓿产业的进一步发展。该研究以引种的16 个紫花苜蓿品种为材料， 在舍伯吐镇进行连续多年的田间品种比较试验，观察分析各品种的生育表现、产量和品质差异， 分析苜蓿生长发育与气象条件的关系，从中筛选出最符合当地气候特点的适应性强、产草量高、品质优良的紫花苜蓿品种，为优质牧草高产栽培技术等提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验地位于内蒙古自治区通辽市科尔沁左翼中旗舍伯吐国家气象观测站， 位于东经122°01′、北纬44°02′，海拔181.6 m。 舍伯吐镇属中温带半干旱大陆性季风气候区， 四季分明， 冬季漫长寒冷，春季干旱多风，夏季温热短促，雨热同季。年均气温6.7 ℃，年均降水量319.4 mm，平均日照时数2 702.4 h，无霜期184～223 d。降水主要集中在6—8 月，占年降水量的60%～65%［8］。

1.2 试验材料

16 个紫花苜蓿品种包括国外品种：前景、北极熊、金皇后、旱地、挑战者、阿尔冈金、驯鹿、康赛、WL298、WL319、WL343、WL354、SK3010、MF4020，国内品种：敖汉、公农1 号。

试验以小区方法种植，小区面积为15 m2（3 m×5 m），行距30 cm，随机排列，每个试验材料3 次重复。 试验于2016 年7 月中旬播种，播前翻耙平整后开沟，采用条播，条播行距15～30 cm，播深3～5 cm，播种量29.85 kg/hm2。 按照大田管理进行正常浇水、除草、刈割。 2016 年9 月上旬刈割1 次，但未测株高和产量。 2017 年刈割4 次， 分别在6月8 日、6 月30 日、7 月29 日、8 月28 日（第4 次因连阴雨倒伏未测产量）。 2018 年刈割2 次，分别在6 月9 日、7 月15 日。

1.3 测定项目和方法

生育期： 观察并记录每个品种生长第2 年的返青期、分枝期、现蕾期、开花期、结荚期。 各生育时期鉴别标准为：10%～20%植株到达为初期；50%的植株达到某一生育阶段为普期；80%植株到达为盛期。

株高：每小区选取远离边行30 cm 的10 个单株，在刈割时分别测定株高。

鲜干草产量、干鲜比：初花期在每个小区随机选取1 m×1 m 样段，齐地刈割称鲜重，取样后带回实验室，在105 ℃条件下杀青30 min，80 ℃条件下烘干至恒重，留下干样，计算干鲜比，并换算干草产量。

茎叶比： 刈割后每个小区均匀选取20 株，茎叶分开，取样后带回实验室，分别在105 ℃下杀青30 min 后，80 ℃烘24 h 再称干重，计算茎叶比（茎干重/叶干重）。

营养成分：刈割后每个小区取500 g 鲜草自然风干后送检验机构及时检验。 测定项目包括粗蛋白质（CP）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、无氮浸出物、粗灰分（ASH）、相对饲喂价值（RFV）等。

相对饲喂价值（RFV）：相对一特定标准牧草（盛花期苜蓿），某种牧草可消化干物质的采食量。用NDF 和ADF 计算相对饲喂价值（RFV），关系式为：RFV=［（88.9-0.779ADF）×120/NDF］/1.29。

1.4 数据处理和分析方法

采用Excel 2007 进行数据的简单处理和图表绘制， 用SPSS 19.0 进行单因素方差分析、相关性分析。参照王赞等［8］、张仲鹃等［4］文献，采用隶属函数法对不同品种紫花苜蓿生产能力与营养成分进行综合评定， 利用下列公式对各指标的测定值进行标准化处理， 并计算权重和综合评价值。

公式中：Uij表示的是第i 个品种第j 个指标的隶属函数值；Xj为某一指标的实际测定值；Xmax、Xmin分别表示的是所有品种中该指标的最大值和最小值。 当某一性状指标与苜蓿产量正相关时用公式①计算，反之用公式②计算。

权重的计算公式如下：

式中，Wj表示第j 个指标在所有指标中的贡献；Pj为各品种第j 个指标的标准差系数。

综合评价值（D）的计算公式如下：

2 结果分析

2.1 生育期与越冬率

供试品种于2016 年7 月14 日播种，7 月21—23 日出苗，8 月15 日分枝，8 月下旬现蕾。 次年各品种于4 月中旬返青，4 月底5 月初进入分枝期，5 月下旬进入现蕾期，6 月初进入始花期，6月上旬进入盛花期，6 月下旬进入结荚期。 16 个品种都能适应通辽地区生长条件，能完成整个生育期。

从各苜蓿品种的生育期观测结果来看， 播种第2 年紫花苜蓿各品种生育期变化以返青期差异最大， 不同品种间最多相差达到7 d， 前景、MF4020 返青最早，在4 月10 日、4 月11 日，返青最晚的品种为驯鹿，在4 月17 日。 返青以后的各生育阶段进程差异很快缩小。

越冬率的高低代表了苜蓿的抗寒性。 16 个品种2017 年越冬率均达到90%以上，其中前景越冬率最低。 2018 年越冬率均低于2017 年，所有参试苜蓿品种越冬率均低于90%。 两年越冬率平均最高的是敖汉和公农1 号，最低的是阿尔冈金、前景。

2.2 株高与再生速度

各品种连续两年株高如表1 所示。 2017 年全年平均株高为72.8 cm，最高金皇后为76.7 cm，最低SK3010 为67.1 cm。 前景、 北极熊、WL343、敖汉、公农1 号、挑战者三茬次株高呈递减趋势，其余品种株高第1 茬＞第3 茬＞第2 茬。

2018 年全年平均株高为82.2 cm，最高驯鹿为86.7 cm，最低WL343 为77.9 cm。 2018 年各品种第1 茬株高均高于第2 茬。 且随着生长年限的增长，各苜蓿品种的年均株高整体呈增加趋势。

不同年度不同茬次再生速度呈递减趋势 （见表2）。 2017 年第2 茬再生速度高于3.00 cm/d 的品种有11 个，均是国外品种，再生速度最快的是金皇后，为3.29 cm/d，最慢的是敖汉，再生速度为2.38 cm/d；第3 茬再生速度高于3.00 cm/d 的品种仅有1 个，是金皇后，再生速度为3.05 cm/d，最慢的是公农1 号，再生速度为2.11 cm/d。2018 年第2茬再生速度最快的是驯鹿，为2.31 cm/d，最慢的是公农1 号，再生速度为2.05 cm/d。

2.3 干草产量

该试验苜蓿产量2017 年测定3 茬，2018 年测定2 茬。 在参试的16 个苜蓿品种中，2017 年干草总产量变化范围在11 387.2～15 573.7 kg/hm2，干草总产量最高的是金皇后， 为15 573.7 kg/hm2；其次为阿尔冈金、公农1 号、旱地；产量最低的品种是SK3010，为11 387.2 kg/hm2。 2018 年干草总产量变化范围在8 290.1～11 342.5 kg/hm2，干草总产量最高的是公农1 号，为11 342.5 kg/hm2；其次为挑战者、康赛、MF4020；产量最低的品种是前景，为8 290.1 kg/hm2，结果见表3。

2017 年紫花苜蓿各茬次产量前景、公农1 号表现为第1 茬＞第2 茬＞第3 茬， 其余品种均表现为第1 茬＞第3 茬＞第2 茬；2018 年紫花苜蓿平均产量第1 茬＞第2 茬。

2.4 干鲜比

干鲜比大小说明牧草中水分含量的高低，干鲜比越低，牧草中水分含量越高［9］。2017 年三茬干鲜比平均值在0.24～0.31，各品种干鲜比差异不显著（P＞0.05），试验结果见表4。 三茬干鲜比平均值最高的是SK3010，为0.31；最低的是敖汉、金皇后、康赛、驯鹿、阿尔冈金，均为0.24。 2018 年干鲜比平均值在0.23～0.31，最高的是挑战者，为0.31；最低的是敖汉，为0.23。

2.5 茎叶比

苜蓿中蛋白质30%～50%存在于叶绿体中。 茎叶比越低， 说明适口性越好， 营养物质含量越丰富。 分析2017 年、2018 年第1 茬苜蓿的茎叶比（见表4）。 2017 年平均茎叶比高于2018 年。 2017年茎叶比最高的是旱地，茎叶比为1.23；最低的是康赛，茎叶比为0.96。 2018 年茎叶比最高的是驯鹿，茎叶比为1.21；最低的是WL343，茎叶比为0.95。

表1 不同苜蓿品种株高 单位：cm

表2 不同苜蓿品种再生速度 单位：cm/d

表3 不同苜蓿品种干草产量 单位：kg/hm2

2.6 营养成分

测定了2017 年第1 茬和第3 茬苜蓿品种的营养成分，两茬平均值结果见表5（因样品保存和经费问题，2018 年的营养成分没有测定）。

表4 不同苜蓿品种干鲜比和茎叶比

2.6.1 粗蛋白（CP）含量 粗蛋白含量的高低是评价牧草营养品质的重要指标，粗蛋白含量越高，营养越丰富。两茬粗蛋白平均含量最高的是驯鹿，为23.02%； 其次是MF4020、 敖汉； 最低的是SK3010，为15.74%。

2.6.2 中性洗涤纤维 （NDF） 和酸性洗涤纤维（ADF）含量 中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维是评价苜蓿营养品质的重要指标。一般认为，48 h 所消化NDF 量代表粗饲料中NDF 在瘤胃中可消化或发酵的最大量。 NDF 含量越低， 家畜食量越高；ADF 增加，家畜的消化率越低。 两茬NDF 平均含量最高的是WL298，为40.58%；其次是阿尔冈金、北极熊；最低的是前景，为32.97%。两茬ADF 平均含量最高的是WL298，为29.49%；其次是阿尔冈金、WL319；最低的是前景，为23.15%。

2.6.3 相对饲喂价值 （RFV） 两茬RFV 平均含量最高的是前景， 为200.16%； 其次是驯鹿、MF4020；最低的是WL298，为151.31%。

2.6.4 粗灰分（ASH）含量 两茬粗灰分（ASH）平均含量最高的是阿尔冈金， 为1.13%； 其次是前景、挑战者、WL298、WL354；最低的是SK3010，为0.09%。

2.6.5 可溶性糖含量 两茬可溶性糖平均含量最高的是SK3010，为30.78%；其次是驯鹿、MF4020；最低的是WL354，为6.44%。

2.7 各紫花苜蓿品种的综合评价

选取株高、再生速度、干鲜比、干草产量、粗蛋白、酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、粗灰分、可溶性糖、 相对饲喂价值等指标对苜蓿的生产性能和营养品质进行综合评价。结果表明，不同参试品种隶属函数综合评价值范围在0.219 2～0.758 5 （见表6），参试品种的综合评价排序为：旱地＞公农1 号＞金皇后＞敖汉＞北极熊＞WL319＞WL343＞康赛＞驯鹿＞MF4020＞阿尔冈金＞WL354＞SK3010＞挑战者＞WL298＞前景。 由此可见，品种旱地、公农1 号、金皇后、 敖汉综合性能好， 表现突出， 品种前景、WL298、挑战者、SK3010 适应性差。

3 讨论与结论

参试的16 个紫花苜蓿品种，在通辽地区舍伯吐镇的气候适宜性表现差异显著。 2016—2018 年的试验研究表明，在通辽地区气候适宜性方面，国内苜蓿品种公农1 号、 敖汉表现优于国外苜蓿品种；而在株高、再生速度等方面，国外苜蓿品种多优于国内苜蓿品种，这与陈玲玲等［1］、杨秀芳等［2］在内蒙古赤峰地区研究结果一致。

越冬率是体现紫花苜蓿抗寒性、 持久性及适应性的关键指标， 是苜蓿草地建植成功的重要因素之一［3］。 参试的16 个苜蓿品种在通辽地区种植第3 年越冬率均低于第2 年， 且越冬率高的苜蓿品种以国内品种为主。 引起这种差异与苜蓿的特性、秋眠级、抗性以及田间管理等因素有关，也与冬春季气候条件密切相关。 试验区地处科尔沁沙地，冬春季风沙大，冬季降雪不稳定，影响苜蓿的越冬稳定性［2］。

表5 不同苜蓿品种第1 茬和第3 茬平均营养成分 单位：%

表6 各紫花苜蓿品种的综合评价

株高是影响苜蓿产量的一个重要指标［6］。该研究中，16 个供试苜蓿品种的年均株高变化较大，不同年之间存在明显差异，且年内各茬次株高均为第1 茬最高；随建植年限的增加，各品种的株高呈增加趋势。 这与康俊梅等［10］、高润等［3］研究结果一致。 综合2 年的数据分析，康赛、驯鹿、金皇后、北极熊、阿尔冈金、旱地平均株高高于其他品种，表现出较高的生产能力。

干草产量是衡量苜蓿生产性能最客观的指标， 其产量高低对于苜蓿生态经济效益具有重要意义［11］。各品种苜蓿第1 茬产草量明显高于后茬，对全年产草量的贡献最大。 王成章等［12］和鲁伟华等［13］认为第1 茬产量高是因为上年有充足时间的根部养分积累，加之前期较长的生长期，温度、光照等气候条件适宜苜蓿生长。在通辽地区，从6 月中旬到7 月上中旬第2 茬苜蓿生长期间， 光热条件较好，但高温少雨、阶段性干旱明显，根部积累的养分在短时间内得不到足够的恢复， 且苜蓿很快进入初花期， 生长期短是产量低于第1 茬的主要原因。综合2 年的干草产量，金皇后、公农1 号、挑战者、康赛、敖汉、旱地的产量整体高于其他品种，说明持久性好，适应性较强。

牧草的综合评价方法有系统聚类法、 灰色关联分析法、层次分析法、隶属函数法等，综合评价方法通过对多个测定指标进行系统性分析， 避免了单一指标评价结果的片面性［14-16］。 该研究选择与产量相关性较大的4 个主要产量构成因素，以及与苜蓿品质有关的6 个营养指标， 运用隶属函数法对参试苜蓿品种进行综合评价，结果表明，品种旱地、公农1 号、金皇后、敖汉综合性能表现较好，适宜在通辽地区推广。