切根对紫花苜蓿生产的影响

侯扶琴，吕转平，蒙旭辉(.新疆西部牧业股份有限公司战略发展部，新疆 石河子 8000；.新疆巴音郭楞职业技术学院生物工程学院，新疆 库尔勒 84000；.新疆石河子48团农业科，新疆 石河子 8048)

植物生产层

切根对紫花苜蓿生产的影响

侯扶琴1，吕转平2，蒙旭辉3
(1.新疆西部牧业股份有限公司战略发展部，新疆 石河子 832000；2.新疆巴音郭楞职业技术学院生物工程学院，新疆 库尔勒 841000；3.新疆石河子148团农业科，新疆 石河子 832048)

根据石河子莫索湾垦区气候条件和滴灌技术，采取切根延长紫花苜蓿(Medicagosativa)留床时间方式，对苜蓿产量和经济效益及增产因素进行分析，以降低苜蓿生产成本，提高苜蓿生产经济效益。结果表明，1)切根紫花苜蓿比未切根的返青期提前4 d，且切根紫花苜蓿4茬的分枝密度和高度均比未切根的高；2)未切根与切根紫花苜蓿的产草量均在播种后的第3年和第4年达最大值，第3年紫花苜蓿切根处理后，其第4-6年的产草量分别比未切根高14.4%、29.5%和26.7%；3)未切根和切根处理紫花苜蓿的水分利用效率第4年达高峰，分别为0.032和0.037 kg·g-1，此后均迅速下降，与产量下降趋势一致。第4-6年，切根处理紫花苜蓿的经济效益比对照高15.29%(P<0.05)。

紫花苜蓿；切根；产量；经济效益

紫花苜蓿(Medicagosativa)是全球干旱半干旱地区种植面积最大的多年生豆科作物，因营养价值高被誉为“牧草之王”[1]。沿“丝绸之路”绿洲是我国最早引进紫花苜蓿的区域，已有两千多年历史[2]。北疆绿洲是我国紫花苜蓿的传统种植区，紫花苜蓿轮作、单播等，是当地农业系统稳定的关键措施之一[3-5]。苜蓿种植第2年到第4年产量较高，此后开始降低，主要原因是根系老化[6],翻耕重种则会增加成本。切根技术多用于苗木生产过程中，其目的主要是促发植物新根系，增强植物根系活力[7-8]，对草地植物使用切根技术报道主要集中在羊草(Leymuschinensis)草地的改良和豆科牧草引种育苗试验中，对苜蓿栽培草地使用切根技术的报道尚少。为此，通过对3龄的紫花苜蓿栽培草地进行切根处理，对其生长特性和经济效益进行分析，为紫花苜蓿栽培草地生产中，延长留床时间，提高苜蓿产量和经济效益，实现紫花苜蓿持续稳产高产等提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验区概况

试验区位于新疆维吾尔自治区石河子莫索湾垦区，地处古尔班通古特沙漠南缘，地理坐标45°01′ N，86°06′ E，平均海拔346 m。属典型温带大陆性气候，冬季长且寒冷，夏季短而酷热。年均气温6.6 ℃，年均降水量123.2 mm，年均蒸发量1 979.5 mm，年均日照时间2 774.1 h，≥0 ℃年均积温4 126.0 ℃·d，无霜期168 d。土壤为棕漠土、灰钙土，在耕作、灌溉和施肥等条件下，演变为灌漠土或罐淤土[9]。土质为沙质土和粘质土，分布在沙丘间低地。属玛纳斯河流域，全年径流量14.29亿m3，其中地表水11.15亿m3，地下水3.14亿m3。全年总用水量16.75 m3，其中农业灌溉用水15.74亿m3。

研究区2012年开春期为3月15日，比20年来的平均开春期早3 d，比2011年偏早12 d；终霜日为3月29日，比20年来平均终霜日早18 d，比2011年早10 d；初霜日为10月13日，比20年来平均初霜日晚8 d，比2011年早1 d。无霜期为195 d，比20年来平均无霜期长27 d，比2011年长9 d；多年平均气温6.4 ℃，年际间平均温度变化较大，尤其在苜蓿返青前期的3月气温变化不稳定，3月的20年平均气温-1.1 ℃，其中，上旬-7.8 ℃，中旬-1.2 ℃，下旬5.1 ℃。试验地土质为红粘土，土壤肥力适中。

1.2 试验地设计和田间管理

试验品种为美国进口的紫花苜蓿品种“三得利”。2008年秋季播种，前茬作物为棉花(Gossypiumhirsutum)，一机十二行条播，播幅3.6 m，行距30 cm，播种量为12 kg·hm-2，播深3～5 cm。播种前结合整地，施底肥三料磷225 kg·hm-2、尿素120 kg·hm-2、有机肥30～45 m3·hm-2。第2年开始在生育期随水施肥，每茬在收割后3-5 d内随水滴施液氨45～60 kg·hm-2或尿素90～120 kg·hm-2[10-11]。

2011年9月25日，选择3块符合条件的条田，每块条田随机选取2 hm2，分成面积相等的两块，一块用切根处理，另一块不切根的作为对照。切根处理区人工收回滴管带后，用大马力带动联合整地机圆盘耙结合耙地进行切根，耙幅3.6 m，一次12行，调节圆盘耙方向与高度，采用对角切的方式，入土深度5～10 cm，同时开沟铺设新滴管带。切根与对照田灌溉、收获等其他管理同当地。采用滴灌，一管两行，滴灌管间距60 cm，入土3～5 cm。收割是采用苜蓿收割机打捆机实时收割打捆。

2012-2014年每年的5月下旬、7月上旬、8月中旬和10月上旬各刈割一次，前3次刈割间期灌溉2次，最后一次刈割间期灌溉3次；每年4月中旬开始第1次灌水，在每次刈割后的3-5 d内进行下1茬的第1次灌水，每茬的两次灌水间隔为15-20 d，每次灌水量600 m3·hm-2，年灌水总量5 400 m3·hm-2；每次灌溉时施尿素5 kg·hm-2，最后一次灌溉不施肥，年总施肥量40 kg·hm-2。

1.3 测定指标和方法

每年3月下旬苜蓿冒芽开始，每隔20 d，进行不同处理地苜蓿生育期观测。2011-2014年的每次苜蓿收获前，在各处理苜蓿样地，随机选定长势均匀一致的苜蓿4行，测定1 m2面积内的苜蓿株数和株高。并由紫花苜蓿年产草量与灌溉量和年降水量之和的比值计算其水分利用效率。另外，亦对紫花苜蓿的生产效益进行分析，其中，投入是用于滴管带更新、切根费、人工布管的费用3年折完，每年为1 000元·hm-2，产出为紫花苜蓿干草产量，年均1.35元·kg-1。

1.4 数据分析

采用Excel 2007进行数据整理和绘图，采用SPSS 19.0进行不同处理苜蓿生产特性指标之间的差异显著性分析。

2 结果与分析

2.1 切根对紫花苜蓿返青期的影响

2012年3月中下旬平均温度都在0 ℃以上，下旬达6.7 ℃，高于20年来平均值，紫花苜蓿返青期提前。切根苜蓿地返青期为3月16日，未切根苜蓿地返青期为3月20日，切根地返青期比未切根苜蓿提早4 d。

2.2 切根对紫花苜蓿生长特性的影响

在刈割的4茬次中，切根处理的紫花苜蓿分枝密度显著高于未切根的苜蓿4.9%～25.8%(P<0.05)(表1)。除1，4茬之间无显著差异外(P>0.05)其余各茬间均有显著差异；同时，切根苜蓿地收割株高除2茬外其余茬次显著高于未切根苜蓿地2.0%～16.4%(P<0.05)，第2茬切根处理低于未切根处理2.7%，第2茬和第3茬的无显著性差异。在两个处理中均以第4茬的枝条密度最大，第1茬至第3茬依次减少，且均有显著性差异。刈割时株高从第1茬开始依次降低，除切根处理的第2茬和第3茬无显著性差异,其余茬次间差异显著。田间观察结果发现，切根地紫花苜蓿枝条长势较均匀一致，而未切根地紫花苜蓿枝条长势不均匀，小叶簇生较多，参差不齐。

2.3 切根对紫花苜蓿产量的影响

对照与切根处理的紫花苜蓿产草量2012年产量达到高峰后，开始下降(图1)；切根处理中，2011年与2012、2013年均无显著性差异(P>0.05)。2011年切根处理后，2012年、2013年、2014年的产草量分别比对照高14.4%、29.5%和26.7%，平均高22.2%，除2012年无显著性差异外，2013年和2014年切根与未切根间差异显著(P<0.05)(图1)。未切根与切根处理的紫花苜蓿第1茬至第4茬草产量分别占全年总产量的26.68%和26.35%、25.73%和26.03%、24.31%和24.50%、23.27%和23.12%(图2)；第2茬的牧草产量切根处理与未切根之差高于其他茬次。切根处理的不同茬次之间无显著性差异，未切根处理除第1和2茬差异不显著外，后茬显著下降。切根处理分别高出未切根处理13.92%、16.65%、16.20%和14.55%，无显著性差异。

表1 紫花苜蓿的枝条密度和株高Table 1 Shoot density and plant height of alfalfa

注：不同大写字母表示切根和未切根之间差异显著(P<0.05)，小写字母不同表示不同茬次之间差异显著(P<0.05)。图2同。

Note: Different capital letters in the same row indicate significantly different between cutting roots treatment and without cutting roots within the same paremeter at 0.05 level. Different lower case letters in the same column indicate significantly different among different cutting times at 0.05 level. The same in Fig. 2.

图1 紫花苜蓿的产草量动态Fig.1 Annual hay yield of alfalfa from 2011 to 2014

注：不同大写字母表示切根和对照之间差异显著，小写字母不同者表示不同年份之间差异显著。表3同。

Note: Different capital letters indicate significantly different between cutting roots treatment and control at 0.05 level. Different lower case letters indicate significantly different among different years at 0.05 level. The same in Table 3.

图2 紫花苜蓿每次刈割的产草量Fig.2 Alfalfa hay yield of each cut

2.4 切根对紫花苜蓿经济效益的影响

未切根处理和切根处理的紫花苜蓿水分利用效率2012年达到最高，分别为0.032和0.037，此后均下降，与产量下降趋势一致，平均水分利用率切根处理显著高于未切根处理(P<0.05)，但2012年两处理间无显著性差异(P>0.05)(表2)。2011-2014年，切根处理的紫花苜蓿因为产量提高，经济效益平均高于对照15.29%。

表2 紫花苜蓿的水分利用效率和经济效益Table 2 Water use efficiency and economic profitanalysisof alfalfa

3 讨论

紫花苜蓿切根提高产量和效益可能有以下几种原因：一是切根促进根系的更新和新根系生长，有利于水肥及矿物质的吸收，从而促发新枝，增加枝条数目和株高，提高产量，这是由于紫花苜蓿的分枝密度大，则产量高，密度小，则产量低[12]；紫花苜蓿株高与产量正相关[13-18]，高植株通常相对具有更高的生产潜力；二是切根延长苜蓿留床年限，延长了苜蓿持续稳产高产的年限，提高单位面积耕地的产出率；三是切根提高紫花苜蓿的水分利用效率，从而降低成本；四是地埋式的滴灌带因机械损伤、老化、滴头泥沙堵塞等原因，降低灌水的效果，切根伴随滴灌带更换，保证了灌水的通畅，提高水肥利用率。研究结果表明，9月份苜蓿切根处理后，产量在次年达到最大，随后开始下降；但在未切根处理中也呈现相同的规律，这可能受降水和温度的影响，这仍需要进一步的研究。

结合本研究，切根苜蓿的管理需要注意以下方面：如果紫花苜蓿有生病现象，连片死亡，建议不要切根；田间管理首先要做好病虫害的防治，苜蓿病害主要有霜霉病、白粉病、叶斑病、锈病及根腐病等；苜蓿锈病发病初期可用15%粉锈宁可湿性粉剂(WP)0.45～0.75 kg·hm-2，7～10 d喷一次连续喷2～3次；白粉病可选用15%粉锈宁WP 1.2～1.5 kg·hm-2或70%甲基托布津WP 1.05～1.5 kg·hm-2，连续喷两次，每次间隔7～10 d；褐斑病在发病初期，收割前30 d，可用15%粉锈宁WP0.9～1.2 kg·hm-2，喷雾防治；霜霉病发病后可用65%代森锰锌WP 0.9～1.2 kg·hm-2，或58%甲霜灵可湿性复合制剂1.05～1.5 kg·hm-2。在常规管理措施到位的基础上，苜蓿切根后必须灌水，防止干旱导致死亡，影响根系更新。

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(责任编辑 张瑾)

The influence of roots cutting technology on alfalfa production

HOU Fu-qin1, LV Zhuan-ping2, MENG Xu-hui3
(1.Xinjiang Western Animal Husbandry Limited Company, Shihhotze 832000, China; 2.Xinjiang BaYin GuoLeng Technology College, Shihhotze 841000, China; 3.Department of Agriculture, Regimental Farm 148, Agricultural Division 8 of Xinjiang Production and Construction Crops, Shihhotze 832048, China)

In the present study, the production, profits and factors increasing yields of alfalfa treated with roots cutting technology for extending the remaining period were analysis to reduce production cost and improve the economic benefit in Mosso Bay agricultural areas, Shihhotze based on local climatic conditions and drip irrigation technology. The results showed that regreening stage of alfalfa with root cutting advanced 4 days than that of alfalfa without root cutting. For the first four crop, the branch density and height of alfalfa with root cutting were always higher than those of alfalfa without root cutting. The yields of alfalfa both with root cutting and without root cutting were highest in the 3rd and 4th year. The yields of alfalfa in 4th, 5th and 6th with root cutting in 3rd year significantly increased (P<0.05) by 14.4%, 29.5% and 26.7%, respectively, compared with that of alfalfa without root cutting. The water use efficiency of alfalfa both with root cutting and without root cutting were highest in the 4th year which was 0.032 and 0.037 kg·g-1, respectively, and that of alfalfa decreased rapidly, the same trend for yield. Compared with alfalfa without root cutting, the profits of alfalfa production with root cutting increased by 15.29% from the fourth year to the sixth year. All of these results suggested that the roots cutting technology was very useful to improve alfalfa production in the studied area.

alfalfa; roots cutting technology; yield; profits

HOU Fu-qin E-mail:fuqinh@126.com

10.11829j.issn.1001-0629.2015-0285

2015-04-01 接受日期：2015-05-29

国家科技支撑计划项目课题“新疆大型企业农牧循环关键技术研究与集成示范”(2012BAD14B10-2)

侯扶琴(1972-)，女，河南扶沟人，工程师，硕士，主要从事农业系统的管理与研究。E-mail:fuqinh@126.com

S816;S541+.1

A

1001-0629(2015)07-1088-05*

侯扶琴，吕转平，蒙旭辉.切根对紫花苜蓿生产的影响[J].草业科学,2015,32(7):1088-1092.

HOU Fu-qin,LV Zhuan-ping,MENG Xu-hui.The influence of roots cutting technology on alfalfa production[J].Pratacultural Science，2015,32(7)：1088-1092.