刈割对不同苜蓿品种生长和产量的影响

包乌云,赵萌莉,安海波,李百重,徐 军,赵巴音那木拉,高新磊

(内蒙古农业大学 生态环境学院，内蒙古 呼和浩特 010019)

刈割对不同苜蓿品种生长和产量的影响

包乌云,赵萌莉,安海波,李百重,徐 军,赵巴音那木拉,高新磊

(内蒙古农业大学 生态环境学院，内蒙古 呼和浩特 010019)

【目的】 比较4个苜蓿品种在不同刈割次数下的生长特性及产量，为呼和浩特地区苜蓿种植和推广提供理论依据。【方法】 以金皇后、苜蓿王、中草3号和草原3号4个苜蓿品种为研究对象，探讨不同刈割次数(分别为一年刈割1，2，3和4次)下产量、高度、茎叶比和再生能力的变化。【结果】 1)苜蓿总干草产量以一年刈割3次时最高；一年刈割4次时植株高度最高，茎叶比值最低，但其产量较刈割3次和2次时有所降低。随着刈割茬次的增加，苜蓿的再生速度和再生强度先升高后下降。2)在刈割条件下，苜蓿总干草产量、植株高度和茎叶比在各品种之间未表现出显著性差异(P>0.05)。不同苜蓿品种的再生能力呈现一定差异性，其中金皇后和苜蓿王的再生能力高于中草3号和草原3号。【结论】 在内蒙古呼和浩特地区苜蓿适宜的刈割次数不超过3次，其中金皇后和苜蓿王耐刈割，再生能力较强。

刈割次数；苜蓿品种；产量；再生性能

刈割是苜蓿的主要利用方式，刈割次数不仅影响紫花苜蓿(Medicagosativa)的当年产量及营养价值，而且对其安全越冬和持久利用具有重要的影响[1]。合理的刈割方式是保证人工草地合理利用，获得高产、稳产、优质牧草最重要的生产技术措施之一[2]。在一定范围内，刈割通过影响芽的生长、顶端优势和活性芽的数目及生长的微气候等因素而刺激牧草的生长和分蘖[3]。由于不同牧草品种的生长特性存在差异[4]，因此其对刈割的响应也有所不同。同样的刈割方式对不同牧草品种的生物量及品质影响差异很大，有些牧草再生性能好，通过频繁的刈割能提高产量，但有些牧草再生性能差，不宜频繁刈割[5]。牧草在一年中的刈割次数取决于当地自然气候条件、无霜期长短、灌溉条件、管理条件及不同品种本身的生物学特性等因素[6]。且当年多次刈割对下一年产量的影响很大，尽管当年可获得较高产量，但不利于下一年的连续利用[1]。因此，合理利用刈割是充分发挥草地生态系统的再生性能、草地群落生产潜力、提高牧草品质及保证草地持续利用的关键。

饲料行业发展的主要动力是畜牧业，而畜牧业发展的基础是饲料产业[7]。内蒙古呼和浩特地区是蒙牛和伊利两大奶业龙头企业的聚集地，其周边还散布着很多奶牛养殖个体户。该地区冬季严寒，春季干旱，许多引进的苜蓿品种存在出苗困难、越冬率低、产量不高等问题[8]，有关该地苜蓿适宜刈割次数的研究还较少。因此,本研究通过分析比较该地区4个苜蓿品种在不同刈割次数下的生长性状和产量，选择适宜的苜蓿品种和合理的收获方式，以期为呼和浩特地区苜蓿的种植和推广提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于内蒙古呼和浩特市和林格尔县公喇嘛镇哈喇沁村，地理坐标为111°92′ E，40°65′ N，海拔1 800 m左右，年极端气温最高38.5 ℃，最低 -41.5 ℃，降水量在350～400 mm，无霜期130 d左右，属中温带大陆性季风气候，四季气候变化明显，差异较大，冬季漫长严寒，夏季短暂炎热，春秋两季气候变化剧烈。土壤为盐化潮土，pH值8.5。

1.2 试验材料

试验材料共4个苜蓿品种，分别为金皇后(Medicagosativacv.Gold Empress，美国)、苜蓿王(Medicagosativacv.Alfalfa King，美国)、中草3号(Medicagosativacv.Zhongcao No.3)和草原3号(Medicagosativacv.Caoyuan No.3)。

1.3 试验设计

试验地于2011-05建植，采用完全随机区组设计，试验设3个区组，每区组4个小区，共12个小区，小区面积84 m2(12 m×7 m)，播种行距为0.3 m。苜蓿播种量均为15 kg/hm2。播种前给土地施入有机肥然后翻地播种，播种1周后进行漫灌以确保出苗齐全，后期基本保证不干旱，于2011-08人工除杂草1次；2012年进行2次刈割，分别在06-19和09-06进行。

2013年共设4个刈割次数处理(表1)，分别为刈割1次(处理Ⅰ)、刈割2次(处理Ⅱ)、刈割3次(处理Ⅲ)和刈割4次(处理Ⅳ)。在每个小区内随机设12个大小为0.3 m×0.6 m的固定样方，进行标记，即每个处理3次重复。各处理的3个重复样方均按对角线取样法进行布置。刈割于2013年6月初到9月中旬进行。

1.4 测定项目与方法

1.4.1 产 量 根据各处理的刈割时间安排，将固定样方内的植株留茬5 cm进行刈割，杂草拣出后称取鲜质量，烘干后称取干质量。

1.4.2 茎叶比 在每次刈割取样的同时，每个固定样方内随机选取1个枝条或植株，将茎和叶分离后分别称取鲜质量，计算茎叶比(茎质量/叶质量)。

1.4.3 高 度 每次刈割测产前，在每个固定样方内随机选取4株苜蓿，3次重复，即每小区共12株测定绝对高度。

1.4.4 再生速度和再生强度 分别以4次刈割处理下第2、3、4茬的高度和草产量除以生长时间计算得到。

1.5 数据分析

采用Microsoft Excel软件进行数据整理和做图，用SAS 9.0统计分析软件进行方差分析(ANOVA)。将某个品种在某刈割处理下的各茬干草产量之和、茎叶比平均值、高度之和计为该品种在该刈割处理下的总干草产量、茎叶比和高度；在方差分析中，不同刈割处理对苜蓿各指标的影响均以刈割处理作为因变量，各苜蓿品种作为自变量；而对于不同苜蓿品种在各刈割处理下各指标的变化则以苜蓿品种作为因变量，刈割处理作为自变量进行分析。

2 结果与分析

2.1 刈割次数对苜蓿产量、高度和茎叶比的影响

从不同刈割处理下的苜蓿总干草产量、高度和茎叶比(表2)可以看出，总干草产量随着刈割次数的增多而呈先增加后降低的趋势，年刈割1，2，3和4次的总干草产量分别为8.1 ，12.0，12.2和10.5 t/(hm2·年)。方差分析表明，处理Ⅱ、Ⅲ 和 Ⅳ 的总干草产量显著高于处理Ⅰ(P<0.05)，但处理Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ三者之间无显著差异(P>0.05)；年刈割2，3，4次时的苜蓿总干草产量分别比年刈割1次提高约48%，50%和30%。苜蓿植株高度随着刈割次数的增加而增大，其中，处理 Ⅱ 的植株高度显著高于处理Ⅰ(P<0.05)，但显著低于处理 Ⅲ 和 Ⅳ(P<0.05)。而苜蓿茎叶比随着年刈割次数的增加而降低，处理Ⅰ显著高于其他3个处理(P<0.05)，处理Ⅱ、Ⅲ 和 Ⅳ 之间无显著差异(P>0.05)。

注：同列数据后标不同小写字母表示各处理之间差异显著(P<0.05)。下表同。

Note:Different lowercase letters in each column indicate significant differences between treatments(atP<0.05 level).The same below.

2.2 刈割次数对苜蓿各茬干草产量的影响

从不同刈割处理苜蓿各茬干草产量(表3)可以看出，在同一处理中，随着刈割茬次的增加，苜蓿干草产量总体降低。处理 Ⅳ 的第4茬干草产量显著降低，且各茬之间差异显著(P<0.05)；以第1茬干草产量最高，约占全年产草量的42%。处理 Ⅲ第2茬干草产草量最高，显著高于第3茬(P<0.05)，但与第1茬之间无显著差异(P>0.05)，头两茬干草产量约占全年产草量的86%。处理Ⅱ第1茬干草产量显著高于第2茬(P<0.05)，第1茬干草产量约占全年产草量的67%。

2.3 刈割次数对苜蓿再生性能的影响

从不同刈割茬次苜蓿的再生速度和再生强度(表4)可知，随着刈割茬次的增多，苜蓿的再生性能在降低。苜蓿第1茬刈割后再生速度和再生强度分别为1.5 cm/d和8.3 g/(m2·d)，第2茬刈割后分别为2.0 cm/d和8.7 g/(m2·d)，第3茬刈割后分别为1.0 cm/d和2.9 g/(m2·d)。方差分析结果表明，第2茬刈割后(07-12-08-07)的再生速度显著高于第1和第3茬刈割后(P<0.05);其再生强度显著高于第3茬刈割后(P<0.05)，与第1茬刈割后再生速度之间无显著差异(P>0.05)。第3茬刈割后，苜蓿的再生速度和强度均显著低于第1茬和第2茬刈割后(P<0.05)。

2.4 不同苜蓿品种产量、高度和茎叶比对刈割的响应

刈割处理后不同苜蓿品种的总干草产量、高度和茎叶比值如表5所示。从表5可知，金皇后、苜蓿王、中草3号和草原3号总干草产量分别为10.6，10.3，10.1和9.3 t/(hm2·年)，金皇后和苜蓿王的总干草产量均高于中草3号和草原3号，草原3号总干草产量最低。苜蓿的植株高度以苜蓿王为最高，其次为中草3号和金皇后，草原3号最低。茎叶比以苜蓿王最低，中草3号最高。方差分析结果表明，在刈割条件下，苜蓿的总干草产量、高度和茎叶比在不同品种间均未出现显著差异(P>0.05)。

2.5 不同苜蓿品种再生性能对刈割的响应

由表6可知，不同苜蓿品种在刈割处理后的再生性能有显著差异。金皇后的再生速度和再生强度分别为1.6 cm/d和7.9 g/(m2·d)，苜蓿王为1.7 cm/d和7.4 g/(m2·d)，中草3号为1.5 cm/d和5.8 g/(m2·d)，草原3号则为1.3 cm/d和5.5 g/(m2·d)。可见，苜蓿王的再生速度最快，其次为金皇后；而再生强度则以金皇后最高。方差分析结果表明，苜蓿王的再生速度与中草3号和草原3号之间有显著差异(P<0.05)，金皇后和中草3号的再生速度显著高于草原3号(P<0.05)。金皇后的再生强度与中草3号和草原3号之间呈显著差异(P<0.05)，与苜蓿王之间无显著差异；苜蓿王的再生强度也显著高于草原3号苜蓿(P<0.05)，与中草3号之间无显著差异(P>0.05)；中草3号与草原3号之间无显著差异(P>0.05)。

2.6 不同刈割次数下4个苜蓿品种总干草产量的比较

各苜蓿品种在不同刈割次数下的总干草产量见表7。由表7可知，金皇后和苜蓿王以处理 Ⅲ 的总干草产量最高，其次为处理 Ⅱ 和处理 Ⅳ，但三者之间无显著差异(P>0.05)，处理Ⅰ总干草产量显著低于这3个处理(P<0.05)。

由表7还可知，中草3号也以处理 Ⅲ 的总干草产量最高，其次是处理 Ⅱ，再次是处理 Ⅳ，处理Ⅰ最低；处理Ⅰ与处理 Ⅲ 之间呈显著差异(P<0.05)，其余处理之间均无显著差异(P>0.05)。草原3号在各处理中的总干草产量大小顺序为处理 Ⅱ>处理Ⅲ>处理Ⅳ>处理Ⅰ，其中处理 Ⅱ 与处理Ⅰ之间差异显著(P<0.05)。

3 讨 论

苜蓿素有“牧草之王”和“饲草之后”的美誉[9-11]，具有产量高、富含蛋白质、适口性好、生物固氮能力强、适应性广等特点[12]。苜蓿草地的收获制度直接关系到草地的持续生产力和草产品的质量，而收获制度的核心在于刈割次数[13]。刈割次数是影响干草、鲜草产量和营养价值的主要因素之一[14]。谢建磊等[15]对云贵高原37个紫花苜蓿品种在 3 种刈割方式下的产草量进行了比较，结果表明，刈割方式对紫花苜蓿鲜草产量和干草产量存在显著影响。Kallenbach等[16]研究指出，早割和频繁的刈割可以获得较高的产草量，而晚期刈割则会导致草层不同程度的退化，其主要原因是较晚刈割时植株消耗了过多的营养物质，不利于植株后期的再生。刈割的合理与否不仅直接关系到当年苜蓿的产量和品质，也间接影响到苜蓿以后生产力的维持与提高[17]。

3.1 刈割对苜蓿产草量的影响

紫花苜蓿的刈割次数受到自然因素和人为因素的影响，不同地区的适宜刈割次数有所差异[18]。常春等[19]研究发现，金皇后紫花苜蓿在银川地区的适宜刈割次数为一年4次。王丽霁[20]在哈尔滨香坊区对生长第4和第5年的苜蓿进行年刈割1、2、3和4次处理后发现，随着刈割次数的增加，各紫花苜蓿品种当年干草产量呈增加趋势。本研究发现，在相同的刈割条件下，苜蓿干草产量在各品种之间无显著差异(P>0.05)，而不同刈割次数处理下，同一品种的产草量会有显著变化。如金皇后、苜蓿王和中草3号在年刈割3次时干草产量最高，草原3号则在年刈割2次时干草产量最高。4个苜蓿品种在年刈割4次处理下的干草产量均有所降低，其中，金皇后和苜蓿王年刈割4次处理干草产量均低于年刈割2次处理，中草3号和草原3号年刈割4次干草产量与年刈割1次之间无显著差异(P>0.05)。苜蓿总干草产量随着刈割次数的增加，呈先增加后降低的趋势。其中，金皇后、苜蓿王和中草3号均在年刈割3次时总干草产量最高，在年刈割4次时总干草产量有降低趋势，这与杨恒山等[21]和Volence等[22]的研究结论一致。黄迎新等[23]研究发现，我国北方地区紫花苜蓿年刈割2次和3次的地上生物量差别不大，但明显高于刈割1次和4次，本研究中草原3号年刈割2次的干草产量最高。戚志强等[24]也发现，高频次刈割显著降低了苜蓿的生产力和持久性。综上可知，本研究中供试4个苜蓿品种年刈割次数因各品种的生长特性而不同，但最多不能超过3次。

3.2 刈割对苜蓿高度和茎叶比的影响

植株高度和茎叶比是衡量苜蓿生产性能和经济性状的重要指标。王雯玥等[25]研究表明，无论是多叶型还是三叶型苜蓿，植株的高度和茎叶比均与产量呈显著相关。本研究中，苜蓿植株总高度随着刈割次数的增加而持续增大，茎叶比持续降低，在年刈割2，3和4次的植株高度和茎叶比与年1次刈割处理之间均呈显著差异(P<0.05)。说明刈割次数增加，在提高苜蓿产草量的同时增加了苜蓿叶片，提升了草的品质。本研究中，不同苜蓿品种之间植株高度和茎叶比均无显著差异(P>0.05)。在4个苜蓿品种中，以苜蓿王的植株高度最高，茎叶比最小；草原3号植株高度最低，中草3号的茎叶比最大。南红梅等[26]对国外引进的8个苜蓿品种在同一环境条件下的生育期、生物量及其相关性状的动态变化特征进行比较后发现，株高在品种间的差异很小，与本研究结果相似。

3.3 刈割对苜蓿再生性能的影响

再生是指苜蓿被刈割收获或者放牧后重新开始生长的能力，是对环境适应的结果；再生性能强弱是苜蓿品种是否优良的一种表现，也是衡量其经济价值的重要指标[27]。郭顺美等[28]对不同紫花苜蓿品种刈割后的再生特性进行研究发现，再生速度大小因品种而异，并随着苜蓿生长发育进程推进，品种之间的差异愈加显著。本研究中，随着刈割茬次的增加，年刈割2，3和4次的苜蓿干草产量总体上均显著低于上一茬(P<0.05)，与盛亦兵等[29]的研究结论相似。在第2茬刈割后(07-12-08-07)苜蓿的再生速度和再生强度最高，与第3茬刈割后差异显著(P<0.05)，与第1茬刈割后再生强度无显著差异(P>0.05)。这可能是由于该时段的温度、光照和降水等气候条件适宜苜蓿的生长所致。从品种间的再生性能看，金皇后和苜蓿王的再生速度和再生强度均显著高于草原3号(P<0.05)，且苜蓿王的再生速度和金皇后的再生强度显著高于中草3号(P<0.05)，中草3号的再生速度显著高于草原3号(P<0.05)。在年刈割3次和4次时，金皇后和苜蓿王的总干草产量均高于中草3号和草原3号，而在年2次刈割时草原3号总干草产量最高。说明金皇后和苜蓿王耐刈割，再生能力较强，而草原3号不适于多次刈割。可见不同品种的苜蓿对收获制度反应不同，持久性好的品种可延长草地寿命但其产量未必高[13,16,30]。因此，在生产实践中，应当根据当地自然条件、人工条件以及不同苜蓿品种本身的生长特性，制定合理的刈割收获制度。

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Effect of mowing on growth and yield of different alfalfa varieties

BAO Wu-yun,ZHAO Meng-li,AN Hai-bo,LI Bai-zhong,XU Jun, ZHAO Bayinnamula,GAO Xin-lei

(CollegeofEcologicalEnvironment,InnerMongoliaAgriculturalUniversity,Hohhot,InnerMongolia010019,China)

【Objective】 This study compared the growth and yield of four alfalfa varieties under different mowing frequencies to improve the cultivation and promotion of alfalfa in Hohhot area.【Method】 The yield,height,steam to leaf ratio and regeneration ability of four alfalfa varieties (Medicagosativacv.Gold Empress,Medicagosativacv.Alfalfa King,Medicagosativacv.Zhongcao No.3,andMedicagosativacv.Caoyuan No.3) were determined and evaluated under different cutting frequencies (once,twice,three times,and four times per year). 【Result】 1)The highest total hay yield was obtained when mowing frequency was three times a year,while the highest plant height and the lowest ratio of stem to leaf were obtained when the mowing frequency was four times a year.The regrowth rate and regrowth intensity were increased first and then decreased with increasing cutting frequency for all varieties.2)There were no differences for yield,plant height,and ratio of stem to leaf among the four tested varietiesP<0.05.There was significant difference in regenerability among the tested varieties (P<0.05),andMedicagosativacv.Gold Empress andMedicagosativacv.Alfalfa King had stronger regenerability thanMedicagosativacv. Zhongcao No.3,andMedicagosativacv.Caoyuan No.3.【Conclusion】 The optimum cutting frequency was no more than three times a year for the tested alfalfa varieties in Hohhot,Inner Mongolia.Medicagosativacv.Gold Empress andMedicagosativacv.Alfalfa King had strong regenerability.

mowing times;alfalfa varieties;yield;regeneration

2014-04-25

公益性行业(农业)科研专项(201003023)；科技部科技支撑项目(2012BAD13B02)

包乌云(1988-)，女(蒙古族)，内蒙古通辽人，在读博士，主要从事草地生态研究。

赵萌莉(1963-)，女，陕西华阴人，教授，博士，博士生导师，主要从事草地生态与管理研究。

时间:2015-01-05 08:59

10.13207/j.cnki.jnwafu.2015.02.007

S541+.1

A

1671-9387(2015)02-0065-07

网络出版地址:http://www.cnki.net/kcms/detail/61.1390.S.20150105.0859.007.html