15个紫花苜蓿品种在河西走廊沙地的适应性评价

李天银，杨自权

（1.甘肃亚盛田园牧歌草业集团公司，甘肃玉门 735213；2.金塔盛地草业公司，甘肃金塔 735302）

15个紫花苜蓿品种在河西走廊沙地的适应性评价

李天银1，杨自权2

（1.甘肃亚盛田园牧歌草业集团公司，甘肃玉门 735213；2.金塔盛地草业公司，甘肃金塔 735302）

通过对不同紫花苜蓿品种的产量及其构成要素、品质和越冬性进行研究，运用聚类分析法筛选出河西走廊沙地的适种紫花苜蓿品种。结果表明，15个参试品种中，干物质折合产量标靶明显高于其余14个品种（P＜0.05），株高以BR4010和阿尔冈金最高，一级分枝数以亮苜2号最多，叶茎比康赛明显高于其余14个品种，越冬性以岩石最好，不同紫花苜蓿品种间地上干物质产量、株高、叶茎比、分枝数和越冬性差异较大。以株高、叶茎比、分枝数、产量和越冬率为因子，将15个品种聚为5个类群，综合结果显示，BR4010、阿尔冈金、阿迪娜，亮苜2号和WL363HQ等5个品种所在的类群综合适应性较好，适宜在河西走廊沙地种植。

紫花苜蓿；品种；适应性；聚类分析

随着我国构建西部生态屏障工程的实施，天然草地承担的我国畜牧业生产任务需要逐渐卸载，而人民对家畜肉食的需要却不断增长，这迫使我国在全面实现小康社会过程中，需要重新审视畜牧业生产流程中饲草料供给的问题［1］。增加饲草料供给能力不仅是我国现代畜牧业能否全面转型的关键因子［2］，而且是我国畜牧业高度集约化、产业化和规模化发展的核心所在［3］。依靠农区现有耕地，在保证人均粮食安全前提下，能用于建植人工草地的空间十分有限，因此利用长期被闲置的边际性土地资源生产饲草料，成为增加我国饲草料供给能力的有效策略。甘肃河西走廊不仅是内陆通往新疆乃至中亚的战略通道，而且是甘肃省的粮食基地，其绿洲区适宜种植的土地资源已是制种和谷物生产的核心区。然而绿洲边缘有大面积的沙地，沙地面积高达230.82万hm2，是耕地面积的12倍［4］，这些丰富的土地资源不仅被闲置，而且成为冬春季的风沙源，如将这些沙地用于生产以营养体为主的饲草料［5］，既可利用饲用植物四季覆盖地表的特性减轻该区风沙发生的频次，而且能够生产大量的饲草料。

紫花苜蓿（Medicago sativa）是多年生豆科牧草，具有产量高、适口性好、改良土壤、防风固沙等特性，是我国西部建植优质牧草人工草地的首选品种［6～8］。然而紫花苜蓿品种较多，每个品种适应的环境特性存在差异［9～11］，因此遴选适宜河西走廊沙地种植的紫花苜蓿品种成为利用沙地生产饲草料的关键。我们通过田间试验分析了引自国内外15个紫花苜蓿品种的适应性，以期筛选出较为适宜的品种，为河西走廊沙地建植紫花苜蓿人工草地提供科学依据。

1 材料与方法

1.1 供试材料

供试紫花苜蓿品种（系）分别来自中国、荷兰、美国和加拿大，其中有引自荷兰的德宝，引自美国的BR4010、WL343HQ、巨能、岩石、标靶、金皇后、阿迪娜、WL363HQ，引自加拿大的骑士T、阿尔冈金、康赛、亮苜2号、骑士3（3010），来自中国的有甘农3号，共计15个品种，均由甘肃亚盛田园牧歌草业集团公司提供。参试紫花苜蓿品种编号及种源见表1。

表1 参试紫花苜蓿品种

1.2 试验地概况

试验地位于甘肃省金塔县西北部的生地湾农场（98°34′～98°41′N，40°13′～40°17′E），地处河西走廊中段巴丹吉林沙漠边缘，东部与金塔县西坝乡相邻，西部和北部与戈壁荒漠相接，南与沙漠丘陵相连。海拔1 223～1 234 m，属典型的干旱荒漠气候，年均降水量59.8 mm，年均蒸发量2 560 mm。年平均气温8.5℃，极端最高气温40.5℃，极端最低气温-26.4℃，≥10℃的有效积温3 292℃，≥15℃的有效积温2 928℃，无霜期141～175 d。年日照时数3 300 h，年太阳总辐射155 kJ/m2，全年平均风速2.5 m/s，大风日数32 d。土壤为砂壤土质，中性沙粒含量超过70%，含盐低于0.4%，pH 7.9，属轻盐渍化土壤。耕层土壤含有机质4 g/kg、全磷0.4 g/kg、全钾19.8 g/kg、碱解氮37 mg/kg、速效磷4 mg/kg、速效钾278 mg/kg。

1.3 试验方法

田间试验于2013年4月上旬开始，随机区组排列，每个品种3次重复，小区面积12 m2（3 m× 4 m），相邻小区间隔0.5 m的保护行，共计45个小区。采用地膜覆盖种植，膜间距30 cm，行距20 cm，于5月30日进行人工穴播，每膜点播6行，株距12 cm，每小区播种385穴，每穴20～30粒，播种量22.5 kg/hm2。播种后及时灌水，7月31日人工除草1次，8月5日施磷酸二铵900 kg/hm2。8月25日取样。8月30日每小区内设置3个长度为1 m的标记段，记录每段的紫花苜蓿株数，于2014年4月再次测定标记段的紫花苜蓿株数。

1.4 指标测定

1.4.1 株高每个小区内随机测定10株紫花苜蓿的自然高度，取其平均值作为该小区紫花苜蓿植物的高度。

1.4.2 单株分枝数测定时从地表用手轻轻刨开土壤，让主根露出，以主根为基础，测定每株的单株分枝数，每个小区内随机测定10株的分枝数，求平均值。

1.4.3 叶茎比随机取10个单株，将其茎、叶（包括花序）分开，在65℃下烘干后分别称重，计算烘干样中叶占茎的百分数。

1.4.4 干物质产量每个小区内设置0.5 m×0.5 m的小样方，收获所有的地上部分，风干至恒重后称重。

1.4.5 越冬率利用2013年和2014年标记段内紫花苜蓿株数的差异数测定越冬率，即2014年4月各个标记段返青存活紫花苜蓿株数占2013年越冬前相应标记段株数的百分数。

1.5 数据分析

数据通过Excel进行整理，运用SPSS 19.0中的ANOVE软件对各指标进行方差分析，采用欧氏距离计算方法计算品种间的距离，采用Ward法对各品种的性状进行聚类分析。

2 结果与分析

2.1 产量

图1 参试紫花苜蓿品种的产量

参试紫花苜蓿品种干物质折合产量差异较大（图1），为4 600～7 900 kg/hm2，其中以标靶最高，为7 900 kg/hm2；其次是骑士3（3010）和WL363HQ，均为6 700 kg/hm2；甘农3号和骑士T最低，为4 600 kg/hm2。仅从干物质折合产量来看，标靶、骑士3（3010）和WL363HQ、亮苜2号、岩石和巨能较为适宜。

2.2 产量构成要素及品质

株高和分枝数是紫花苜蓿产量的构成要素，也是其经济性状的核心指标。从表2可以看出，15个参试紫花苜蓿品种的株高和分枝数差异明显。株高以BR4010和阿尔冈金的较高，甘农3号、亮苜2号和骑士3（3010）次之，WL343HQ和德宝较低。单株分枝数以岩石和德宝最低，仅为1.87株；甘农3号和WL343HQ较低，均为1.93株；其余11个品种分枝数较高，其中以亮苜2号最高，达3.17株。

叶茎比是评价紫花苜蓿品质最直观的指标，其值越大品质越优秀。叶茎比以康赛最大，为0.71，显著大于其余各品种（P＜0.05）；BR4010、阿尔冈金和骑士T次之，均为0.58；而甘农3号、WL343HQ、岩石和骑士3（3010）均小于0.4，且显著低于其余各品种（P＜0.05）。说明康赛、BR4010、阿尔冈金和骑士T能产生更多的叶片，这不仅有利于增加光合作用面积，而且提高了牧草品质。综合分析参试紫花苜蓿品种产量的构成要素，BR4010、阿尔冈金和亮苜2号表现较优异。

2.3 越冬率

从图2可以看出，参试紫花苜蓿品种间的越冬率存在明显的差异，其中以岩石居首位，其越冬率显著大于其余各品种（P＜0.05），达96.88%；甘农3号为94.81%，位居第2；德宝、阿迪娜、亮苜2号和WL363HQ并列第3，均为93.77%；骑士T和标靶为88.57%，显著低于其余各品种（P＜0.05）。仅从越冬率这一单项指标评价，岩石和甘农3号具有较强越冬能力，适宜在河西走廊沙地种植。

2.4 品种间适应性的聚类分析

从图3可以看出，以各参试紫花苜蓿品种的株高，叶茎比，分枝数，产量和越冬率为因子，采用欧氏距离ward法对15个参试品种进行聚类分析，以期将适应性最高的品种聚为一个类群。结果表明，当欧式距离为5时，15个供试紫花苜蓿品种可分为5个类群，其中WL343HQ、德宝和岩石为一类；骑士3（3010）和甘农3号为一类；巨能、金皇后、康赛、骑士T为一类；BR4010、阿尔冈金、阿迪娜、亮苜2号、WL363HQ和阿尔冈金为一类；标靶为一类。综合比较5个变量因子，BR4010、阿尔冈金、阿迪娜、亮苜2号和WL363HQ在参试的15个紫花苜蓿品种内表现较好，能够较好的适应河西走廊的沙地。

图2 参试紫花苜蓿品种的越冬率

表2 参试紫花苜蓿品种的株高、分枝数、茎叶比①

图3 参试紫花苜蓿品种间的聚类分析

3 结论与讨论

1）研究结果表明，在河西走廊沙地条件下，不同紫花苜蓿品种间产量、产量构成要素和品质均存在明显的差异，产量以标靶、骑士3（3010）、WL363HQ、亮苜2号、岩石和巨能较高，株高以品种BR4010和阿尔冈金表现优异，分枝数以亮苜2号表现良好，而叶茎比以康赛、BR4010、阿尔冈金和骑士T较大。说明引自美国的BR4010和加拿大的阿尔冈金、康赛在砂质土壤环境下具有较高的生产潜力，而且品质较好［12～13］。

2）选择不同的单项指标来评价紫花苜蓿适应性，以产量为评价指标时，标靶最好；以产量构成要素作为评价指标时，BR4010、阿尔冈金和亮苜2号最好应优先选择；以叶茎比为评价指标时，康赛最佳；以越冬率为评价指标时，岩石表现最佳。为突出品种的适应性，本研究以5个指标为变量因子，将综合特性一致的品种聚类，结果显示，BR4010、阿尔冈金、阿迪娜、亮苜2号和WL363HQ在河西走廊沙地的适应性最高。

3）在我国耕地面积逐渐减少的背景下，充分利用原来未利用的闲置沙地生产现代畜牧业所需的饲草料，既可增加半农半牧区和农区的饲草料供给能力，又可防治沙源区的风沙。紫花苜蓿是我国北方地区优质的饲用牧草，但其品种较多，且适应环境的特性存在较大差异，遴选适合沙地种植的紫花苜蓿品种，是充分利用闲置沙地生产饲草料的关键。高产和优质是紫花苜蓿人工草地的主要经营目标［14～15］。然而一个紫花苜蓿品种无论其产量有多高、品质有多好，若其不能越冬，也不可能实现持续生产，这是因为河西走廊地区昼夜温差大，土壤保水能力很差，骤冷骤热的天气和沙质土壤特性极易导致萌动状态的紫花苜蓿因受冻而死亡［16～19］。本研究表明，岩石的越冬率显著最高，而骑士T和标靶最低，因此遴选适宜紫花苜蓿品种时，不仅要考虑品质和产量，而且要考虑生产的持续性。

4）每个紫花苜蓿品种适应沙地的性状特征具有明显的分异性。已有的研究表明，河西走廊灌区适宜种植的紫花苜蓿品种为农宝［9］，沙质耕地适宜种植的紫花苜蓿品种为新疆大叶和公农1号［10］，而新疆大叶和公农2号的综合持久性和草产量最佳［11］。本研究表明，品种标靶的产量虽然最高，但其越冬能力较差；品种岩石的越冬能力最强，但其产量较低；骑士T的品质虽然优良，但产量较低。说明采用任何单一指标评价紫花苜蓿品种不能选出综合适应性较强的品种，因为单项指标突出的品种并不意味着是最适宜的品种，只有适应性强，综合性状优异的品种才是适宜该区推广应用的品种。

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（本文责编：杨杰）

Suitability of 15 Lucerne Varieties for Sand Land in Hexi Corridor of Gansu

LI Tian-yin，YANG Zi-quan
1.Gansu Yasheng Pastoral Industry Group Company，Yumen Gansu 735213，China；2.Jinta Shengdi Industry Company，Jinta Gansu 735302，China）

A field study is conducted to study the different varieties of alfalfa yield and its constituent elements，quality and overwinter performance，and assessing the suitable of 15 lucerne（Medicago sativa）varieties，to select suitable lucerne varieties for sowing grasses in Hexi corridor.The result shows that above biomass，below biomass，and proline acid content of leaves are greatly different between lucerne varieties.The yield of Target is significantly higher than that of other 14 varieties.Plants height of BR4010 and Aergangjin is significantly greater than those of other 13 varieties.Leaf-stem ratio of Kangsai is significantly greater than those of other 14 varieties，but Liangmu 2 has the highest branches.And the Yanshi have the highest winter，illustrated by a character evaluation of 15 varieties in Hexi Corridor，adaptability，you get a different result.Therefore，the plant height，leaf stem ratio，number of branches，yield and winter hardiness of 5 indicators，to test 15 species by cluster analysis.It is suggested that BR4010、Aergangjin、Adina、Liangmu 2 and WL363HQ are suitable for sowing grasses in Hexi corridor.

Lucerne；Variety；Adaptability；Clustering analysis

S963.223.5

A

1001-1463（2015）03-0021-05

10.3969/j.issn.1001-1463.2015.03.007

2014-12-08

甘肃省科技重大专项项目（2013GS05907）部分内容

李天银（1963—），男，甘肃临泽人，高级农艺师，主要从事草业技术推广工作。E-mail：ltylty757@sina. com