苜蓿稳产高产关键限制因素研究

陈 谷

百绿国际草业（北京）有限公司，北京 100025

0 引言

不论在我国的北方还是南方，耕地种植还是荒地种植，紫花苜蓿的生长都需要根据当地的气候条件和土壤状况来确定品种选择、种植方法、收割次数、灌溉方式以及病虫害防治方法等，并制定不同的生产计划和管理方式。虽然不可能为苜蓿生产制定一个统一的规范和标准，但是紫花苜蓿的生长规律和生长模型是相同的。此外，紫花苜蓿的生长可以承受一定的外界压力，通过自我调控机制来恢复平衡；当外界压力超出其最大限度时，自我调控机制将会降低或者消失。虽然紫花苜蓿耐盐碱也能抗旱，但所能耐受的生长阈值是固定的。超过这个阈值，产量和质量就会受到影响。因此掌握和理解限制紫花苜蓿生产的关键因素对企业规模化种植苜蓿，制定苜蓿生产的企业标准或规范具有重要意义。本文将重点讨论影响苜蓿生产的10 个关键因素，供业内讨论。

1 择地

未种之前，土地就已经决定了产量。按照国际惯例，土地分为沙土、壤沙土、沙壤土、壤土、黏壤土、沙黏壤土、沙黏土、粉黏土、粉黏壤土、粉壤土、粉土和黏土12 类（图1）。不论哪种类型的土壤都会受到土壤质地、结构、剖面变化、田间持水力、渗透率、盐碱性等影响，从而表现为土壤的排水性和供水性存在巨大的差别。

图1 土壤类型

紫花苜蓿最适合的土壤类型是沙壤土、壤土、沙黏壤土和黏壤土（表1）。pH值在6.5～7.5之间，土壤电导率（EC）＜2 ds/m。土壤的内部结构没有限制根系发育或水分运动的晶状体（碎石石块）、硬底土层或板结土层。在这种条件下，苜蓿的根系可以长到3.6 m深。在未播种前，土地就已经决定了拟种植苜蓿的产量潜能。

表1 紫花苜蓿生产的土地物理性状

为避免日后灌溉出现问题，尽量选择土壤层厚度在90～120 cm的透气性好的土地。渗透率和排水性是关键指标，考察土地时要关注土壤表层、亚表层和地下水位的状况。

2 土壤整理

土地整理非常重要，整理得不好将会出现积水、根腐病、冠腐病，以及收割时留茬高低不等，进而影响苜蓿的持久性和产量。

选好了土地，就需要对土地进行综合整理。如果是种过的地，就要考虑前茬作物对苜蓿的影响，比如根茬的处理和农药残留是否对苜蓿有害等。对土地的整理一般有翻耕、深松以及土壤改良等方法，翻耕时根据土壤的情况决定采用什么方法，太干或太湿都将影响翻耕的效果，当需要深松时，要考虑深松的深度。土壤改良也要考虑是用有机肥还是石灰，以及不同的土壤改良剂的用量和使用方法。土壤整理时土地规划和平整异常重要，一般要求有0.2%～0.6%的坡度。

土壤的紧实度是苜蓿生长过程中不可避免的一个问题。主要来源于两个方面，一是自然性，这与土地的类型有关，包括土壤的结构、下层土壤的密度还有硬底层；二是机械作业造成的土壤紧实度过高，土壤紧实度直接影响苜蓿根系的呼吸和发育，进而影响后期苜蓿的产量和质量。

3 灌溉设计布局

根据土壤条件，设计一个好的灌溉系统非常重要。紫花苜蓿虽然抗旱，但是在水分胁迫下会直接影响产量。好的灌溉系统应该保证田地每一个角落水分分布均匀，灌溉量与渗透量之间也要达到合理的比例。设计布局时要考虑苜蓿高峰需水期的水量，以此来确定灌溉频率和灌溉强度。苜蓿是按照根区总深度从上到下以4:3:2:1的比例吸收水分和养分，即70%的水是通过苜蓿根区上部50%来获得的。在此，需要掌握田间持水量、田间蒸散量、田间蒸发量和苜蓿在不同地区、不同月份的作物系数。灌溉一般分为畦灌、滴灌和喷灌等形式，好的喷灌系统可以带来50%以上的增产幅度。不同灌溉方式的实际灌溉效率见表2。

表2 不同灌溉方式的实际灌溉效率

灌溉水管理对苜蓿生长来说异常重要。灌溉水管理是根据上述灌溉的设计布局来实施的，涉及到以下七个因素：需水量、灌溉时间、灌溉频率、灌溉土层深度、土壤湿度和苜蓿根区深度、水流量单位、表层土壤渗水性。根据这几个方面制定喷灌制度，提高用水效率。

4 品种选择

种子的成本只占苜蓿草生产的2%～3%，选择品种要从持久性（植株的寿命）、抗病性、抗虫性来考量。国际上将紫花苜蓿的品种按照秋眠性状，分为秋眠型、半秋眠型和非秋眠型。并确定了12 个秋眠性状的级别，以判断品种的越冬能力和第二年的返青速度。而每一个紫花苜蓿品种都有对应的秋眠级，有的品种属于极不休眠型，有的品种则属于极其休眠型，而有的品种属于半休眠型。秋眠级与植株的寿命或持久性有直接关系，一般来讲，休眠性强的品种持久性越长，休眠性弱的品种持久性越差。此外，品种的耐刈性也非常重要，某些高温条件下的非休眠品种，如果在孕蕾期之前收割会加速死亡。

5 播种

苜蓿是多年生牧草，播种的好坏直接影响未来5年的生产和收成。苜蓿长到三片叶子时表明定植成功，密度达到250 棵苗/m2左右，过稀和过密对未来的产量都没有好处。苜蓿有自毒性机理，一次播种不成功后续补种或补苗将无济于事。

“深、平、碎、透、净”是播种前种床准备的基本要求。种床准备好后，需要确定合适的播种量、播种时间和播种方法。如果苜蓿种子的播种深度在0.6～1.3 cm之间，70%以上的种子能出苗；如果播种深度在6 cm，则出苗率只有2%（图2）。苜蓿播种的要求高于其他农作物，播得太深或太浅都无法达到良好的定植密度，经常会出现“不发芽、闷苗、闪苗和吊苗”现象。苜蓿种子结根瘤菌或使用好的包衣接菌种子可以极好地解决这些问题，还能起到节约成本的作用。播完种后地表如果看不见种子暴露就说明播得太深。因此，要针对不同的土壤状况来确定播种方法，一般的播种方法有撒播、条播、穴播、霜冻播、苗带播种等。

图2 不同播种深度对出苗率的影响

6 施肥

苜蓿需要的营养元素很多，但一般生产商关注的只有磷、钾、硫、硼4 个元素。播种前的土壤测试特别重要，不仅要检测上述元素的含量，也要对pH值、有机质含量、EC进行检测，因为在不同的pH值和EC范围下，不同元素的利用效率不一样。值得注意的是pH值的极数之差是10的倍数，如pH值是8的酸碱度为pH值是7酸碱度的10倍，当pH值<6.5时苜蓿不结根瘤。

施肥包括播前施肥、播中施肥（种肥）和维持苜蓿正常生长的追肥。种肥的使用比较重要，因为氮肥和钾肥与种子接触后种子发芽受阻，但发芽后的幼苗对磷和钾的需求比较旺盛，磷可以起到“返老还童”的功效，将正在生长的老叶片变成新叶片。合理施用磷肥还能提高苜蓿的蛋白质含量，钾对幼苗生长期的密度以及后期产量和抗性极其重要，磷、钾元素的丰缺情况见表3。如果苜蓿不结根瘤或结假根瘤就意味着苜蓿需要补充氮元素，但是，氮元素的形态比较多，硝态氮是植物吸收的主要氮源。但当氮元素在土壤中与钾元素结合时，会发生氮钾盐效应（好的种子包衣基质材料对此有缓解作用），直接危害苜蓿幼苗的健康。当磷钾比不平衡时会促进杂草生长，与苜蓿幼苗竞争养分。在施用钾肥时，还要注意盐分指数（即硝酸钠的渗透压与肥料中的肥料渗透压之比）对苜蓿苗的影响。

表3 苜蓿养分丰缺表 单位：mg/kg

苜蓿是优质饲料，意味着它可以从土壤中带走大量的养分。如果产量是1.5 t/亩，那么苜蓿将从土壤中带走44 kg的氮元素（相当于90 kg的尿素），36 kg的二氧化钾和9 kg的五氧化二磷。

7 杂草控制

苜蓿地里的杂草通常分为三大类：一年生杂草、越年生杂草和多年生杂草。当然也分阔叶型杂草、禾本科杂草及莎草，有的杂草甚至带有根茎、匍匐茎和块茎。既然杂草是植物，也就决定了每种杂草的最佳萌发温度和最佳生长季节。杂草也分为春季杂草、夏季杂草和冬季杂草（南方）。因此，根据田间的杂草种类对症下药才能事半功倍。一般杂草的控制有播前处理、播中处理和苗后处理，其中，播前用物理方法处理杂草是最有效的。部分种植户为了抢播种季节在播种后进行苗后处理，并不利于苜蓿生长。因为即便是苜蓿专用除草剂也会抑制苜蓿的幼苗生长，限制后期的生长潜力。此外，土壤中含有大量野生种子（被称为“土壤种子库”），一般在2000～60000 粒/m2不等，扰动后的土壤种子库种子一旦萌发就很难控制，影响苜蓿的生长密度。要特别需要注意的是，苜蓿田里的恶性有毒杂草，比如菟丝子，对苜蓿生长具有灾难性的影响。

8 病虫害控制

中国的苜蓿病虫害与美国和其他国家的病虫害发生的频率和危害程度不同，我国科学家贺春贵教授研究结果表明以下病虫害是我国主要的问题：霜霉病、叶斑病、根腐病、苜蓿叶象、蚜虫、西班牙苍蝇、叶象甲（车轴草叶象甲）、蓟马（牛角花齿蓟马）。要特别注意的是苜蓿黄萎病是我国的一类检疫对象，中国是苜蓿黄萎病的“净土”，如果苜蓿田里出现这类病毒，会对生产造成极大的破坏，见图3。

图3 苜蓿黄萎病

9 土壤线虫

土壤线虫是一种微小的、无节段的蛔虫，经常栖息在苜蓿地，会造成相当大的经济损失，而且常常被忽视。在苜蓿的主根里寄生着50～200 个线虫。所有土壤类型或多或少都存在着土壤线虫，包括根结线虫、茎结线虫等，对苜蓿的根系威胁很大，造成的产量损失为15%～30%。苜蓿地下土壤中普遍存在着线虫，它可以侵染根系、根冠、茎叶，影响水分和养分的向上输送，使得苜蓿植株生长乏力，造成产量和质量的大幅度下降。线虫的侵染还会导致土壤病原体对根系的二次侵入。

10 收割

为了实现产量和质量最大化，需要制定收割制度。并不是收割的次数越多产量就越高，结果恰恰相反。如果在初花期之前增加收割次数产量会减少，费用会增加。

非休眠型的苜蓿品种在开花早期收割并不能增加产量。很多人盲目追求质量，生产相对饲喂价值（RFV）>180的一级和特级苜蓿，却常常事与愿违，反而生产出更低质量的苜蓿干草。这是由于收获制度出现了问题，其结果是降低了产量和持久性却没有提升质量。如果在春季的孕蕾期收割，全年的产量将减少15%以上，并且会增加杂草（图4）。

图4 苜蓿不同生育期草产量与质量（牧草消化率）的关联图

在轻度盐碱地或水量胁迫下，苜蓿即使在50%花期收割时也不会影响品质。正常情况下如果在10%～50%花期收割，产量能提高5%，但质量会下降，特别是夏季表现最为明显。

早春收割时，首次收割如果能推迟2～3 周可以提高全年的总产量，每次收割的产量为80～100 kg/亩。

播种后的首次收割时间对苜蓿的持久性有很关键的作用。因为苜蓿会在出苗第1周后的100～110 天完成收缩性生长，并在这个时间段内完成根冠的发育，如果提前收割，根冠发育不完全，会降低苜蓿的越冬性和再生性。苜蓿的分蘖枝条由根冠的冠芽生长发育而来，在收割后的14 天内完成，并达到最大的分蘖枝条数量。因此，在这个时期留茬高度、干草运离田地的速度都非常敏感和重要。

两次收割的间隔期并非一成不变，需要根据当月苜蓿生长的热量单位（GDD生长度日）确定收割的间隔期。干草收割时要尽量保证更多的叶片不被损失。叶片比率高，可以提高苜蓿的蛋白质含量。收割时间控制在一天内的中午到傍晚能提高RFV、能量值和适口性。