苜草净不同施用时期对雨养苜蓿生产性能的影响

苗福泓，孙娟，杨国锋，谭子恒，刘洪庆，颜俤

(青岛农业大学经济草本植物研究所，山东 青岛 266109)

苜草净不同施用时期对雨养苜蓿生产性能的影响

苗福泓，孙娟，杨国锋*，谭子恒，刘洪庆，颜俤

(青岛农业大学经济草本植物研究所，山东 青岛 266109)

为了解苜草净(咪唑乙烟酸5%)施用时期对雨养苜蓿生产性能的影响，以山东省半岛地区的紫花苜蓿为研究对象，研究了4个苜草净施用时期对紫花苜蓿的株高、生物量、粗蛋白、酸性洗涤纤维(ADF)、中性洗涤纤维(NDF)的含量以及多种营养价值指数的变化趋势。结果表明，苜草净的施用在一定程度上造成了紫花苜蓿株高的降低，但在出苗期和幼苗期其抑制作用较弱；在出苗期施用苜草净显著提高紫花苜蓿生物量(P<0.05)；苜草净对紫花苜蓿的叶茎比没有显著影响；紫花苜蓿的粗蛋白含量与施用苜草净时期的时间顺序呈负相关的趋势，而出苗期施用苜草净的紫花苜蓿粗蛋白产量显著高于播前施用苜草净的紫花苜蓿粗蛋白产量(P<0.05)；施用苜草净的紫花苜蓿NDF和ADF含量均显著低于对照处理(P<0.05)，营养价值指数均高于对照处理(P<0.05)。在雨养苜蓿区，出苗期施用苜草净有利于紫花苜蓿生物量、粗蛋白产量以及饲用价值的稳定和提高。

苜草净；紫花苜蓿；施用时期；营养品质

紫花苜蓿(Medicagosativa)具有高产、优质及适应性广等特征，随着我国紫花苜蓿种植面积的不断扩大[1]，田间养护管理对其生产性能发挥着日益重要的作用[2-3]。在紫花苜蓿的大面积建植时，极易受到杂草，特别是高大杂草的危害[4-5]。杂草已经成为制约苜蓿产业化的瓶颈之一，限制了我国草食畜牧业的可持续健康发展[6]。目前，针对紫花苜蓿田内杂草的防治主要依靠除草剂的施用[7]。已有的研究表明：除草剂的施用可有效降低杂草发生的品种和数量[8]，并且能够提高紫花苜蓿的产量和品质[9]。不同的除草剂品种、施用时期，以及其他防治技术都会影响紫花苜蓿田内杂草的防治效果[10-11]。

苜草净(咪唑乙烟酸5%)作为一种高效的广谱性除草剂，已经得到广泛的推广和应用[12]，咪唑乙烟酸利用豆科植物的低敏感度，通过对其他高敏感植物乙酰乳酸酶合成的影响，达到抑制杂草生长的效果。然而，不合理的应用也会对植物、土壤甚至土壤微生物造成一定的负面影响[13]。因此，对咪唑乙烟酸的利用已经成为国内乃至国际的讨论重点。然而，关于其不同施用时期对雨养苜蓿生产性能的研究尚无相关报道。本研究以山东省半岛地区的雨养苜蓿作为研究对象，测定了不同苜草净施用时期下紫花苜蓿的株高、生物量、粗蛋白、酸性洗涤纤维以及中性洗涤纤维含量，以揭示苜草净不同施用时期对紫花苜蓿饲用品质的影响规律，确定雨养苜蓿区苜草净的合理施用时期，为本地区苜蓿产业的可持续利用提供一定的实践指导和科学依据。

1 材料与方法

1.1 研究区自然概况

研究区域位于山东省青岛胶州市的青岛农业大学的现代农业科技示范园(120°5′7″ E, 36°26′24″ N)，年平均气温14 ℃左右，最高气温38 ℃，最低气温-8 ℃，年均降水量约为 686.5 mm，无霜期205.5 d，日照时数2411.6 h，海拔10 m，属暖温带季风气候类型，土壤主要为棕壤和潮土。

1.2 试验设计

试验材料为紫花苜蓿(WL354HQ)，于2014年5月12日进行播种，人工开沟2～5 cm条播，播种量为1.25 kg/hm2，行间距30 cm，每个小区10行，播前不施底肥，小区面积3 m×10 m。分别在播前、出苗期、幼苗期、第1茬刈割后4个时期施用5%浓度苜草净(咪唑乙烟酸，山东先达化工有限公司)，不施用苜草净为对照，试验采用完全随机区组设计，3次重复，共15个小区。

第2茬初花期采用样方法测定生物量，量取自然高度，样方面积为1 m2，每个小区取样3个重复，齐地面刈割后室内80 ℃烘干至质量恒定，茎叶分离之后分别测定生物量，叶与茎的生物量比值为叶茎比。粉碎之后过1 mm筛网，为进一步化学分析做准备。

1.3 营养成分分析与指标计算

采用凯氏定氮法测定紫花苜蓿干物质中的粗蛋白含量，每hm2紫花苜蓿中所含的粗蛋白总量为粗蛋白产量。范氏(Van Soest)[13]洗涤纤维分析法测定中性洗涤纤维(neutral detergent fiber，NDF)和酸性洗涤纤维(acid detergent fiber，ADF)。

根据测定的酸性洗涤纤维(ADF，%)和中性洗涤纤维(NDF，%)，计算获得紫花苜蓿的可吸收营养物质总量(total digestible nutrients，TDN，g/kg)、净能(net energy，NE，MJ/kg)、干物质消化率(digestible dry matter，DDM，g/kg)、干物质摄入量(dry matter intake，DMI，g/kg)和相对饲喂价值(relative feed value，RFV)[14]：

TDN=(-1.291×ADF)+101.35
NE=[1.044-(0.0119×ADF)]×2.205×4.187
DDM=88.9-(0.779×ADF)
DMI=120/NDF
RFV=DDM×DMI×0.775

1.4 数据分析

用Excel 2010进行数据的初步整理，SPSS 19.0软件包中的单因子方差分析ANOVA对各指标间进行比较和差异显著性检验。

2 结果与分析

2.1 株高及生物量

播前和第1茬刈割后施用苜草净的紫花苜蓿株高显著低于对照组(P<0.05)(图1)，说明苜草净的施用对紫花苜蓿的生长高度有着一定程度的抑制作用。而在出苗期和幼苗期施用苜草净的紫花苜蓿的株高虽然也低于对照处理组(图1)，但差异并不显著，说明这两个时期施用苜草净对紫花苜蓿的生长高度没有或产生较弱的抑制作用。

出苗期施用苜草净的紫花苜蓿生物量显著高于其他处理(P<0.05)，其原因可能是由于在此时期施用苜草净，很好地抑制了杂草的发生。播前施用苜草净对紫花苜蓿的生物量产生较大的抑制作用，而在幼苗期和第1茬刈割后施用苜草净对紫花苜蓿的生物量已经产生了一定程度的抑制作用(图1)。因此，出苗期施用苜草净不但能很好地抑制杂草，并且能够促进紫花苜蓿生物量的增长。

图1 苜草净不同施用时期对苜蓿株高及生物量的影响Fig.1 Effects of different application time of Mucaojing on alfalfa height and biomass A:对照 Control;B:播前 Before seeding;C:出苗期 Seeding stage;D:幼苗期 Seedling stage;E:第1茬刈割后 After first cutting.下同The same below.不同字母表示差异显著(P<0.05)。The different letters mean significant difference at P<0.05.

2.2 叶茎比

苜草净的施用对紫花苜蓿的叶茎比没有产生显著的影响(表1)，但是出苗期施用苜草净的叶茎比较其他几组处理更高。联系株高和生物量的结果，其原因可能是苜草净的施用对紫花苜蓿生长产生一定程度的影响，导致了紫花苜蓿茎的部分生长缓慢，而出苗期施用苜草净对紫花苜蓿生长影响较小，相对的叶茎比就较高。

表1 苜草净不同施用时期对苜蓿叶茎比的影响Table 1 Effects of different application time of Mucaojing on alfalfa leaf-stem ratio

注：同行不同字母表示差异显著(P<0.05)，下同。

Note: In the same row, the different letters mean significant difference atP<0.05, the same below.

2.3 粗蛋白含量及产量

第1次刈割后施用苜草净的紫花苜蓿粗蛋白含量最高，而在播前施用苜草净的紫花苜蓿粗蛋白含量最低，且两者之间差异显著(P<0.05)。紫花苜蓿的粗蛋白含量与施用苜草净时期的顺序呈负相关的趋势(图2)，可能是由于苜草净的施用，特别是在播前施用抑制了紫花苜蓿粗蛋白的形成。

苜草净不同施用时期对紫花苜蓿的粗蛋白产量产生显著的影响。出苗期施用苜草净的紫花苜蓿粗蛋白产量显著高于播前(P<0.05)。这是由于在出苗期施用苜草净的紫花苜蓿生物量最高，并且粗蛋白含量也较高，所以能够得到更高的粗蛋白产量。

2.4 洗涤纤维及营养价值指数

苜草净不同施用时期对紫花苜蓿的NDF和ADF，除在出苗期的ADF显著高于其他处理外(P<0.05)，没有造成显著影响(表2)。而施用苜草净的紫花苜蓿NDF和ADF含量均显著低于对照处理(P<0.05)，其原因可能是苜草净的施用造成了紫花苜蓿茎的部分生长缓慢，从而导致NDF和ADF的降低。

苜草净不同施用时期对紫花苜蓿的营养价值指数造成的影响与NDF和ADF表现出相同的变化趋势，除在出苗期的TDN和RFV显著低于其他处理外(P<0.05)，其他各营养价值指数之间无显著变化(表2)。各时期施用苜草净的紫花苜蓿营养价值指数均高于对照处理(P<0.05)，说明施用苜草净能够提高紫花苜蓿的饲用价值。

表2 苜草净不同施用时期对苜蓿洗涤纤维及营养价值指数的影响Table 2 Effects of different application time of Mucaojing on alfalfa detergent fiber and nutritive value index

3 讨论

除草剂的施用是重要的农业田间管理措施之一[15]，除草剂会对种植的作物产生积极和消极的双重作用，而除草剂科学施用的目标是促进其积极作用，抑制其消极作用。除草剂在降低杂草生存概率的同时[16]，对种植作物的生理指标产生显著的影响[17-18]，也会一定程度地改变其所处的农业生态系统[19-20]。苜草净作为当前紫花苜蓿田间管理的常用除草剂之一，能够有效地抑制杂草的生长，降低毒杂草危害的发生概率[12]。紫花苜蓿和杂草之间的生存竞争关系，导致了两者相互抑制对方的正常生长。

本研究表明，苜草净的施用在一定程度上造成了紫花苜蓿株高的降低，但在出苗期和幼苗期其抑制作用较弱；而在出苗期施用苜草净显著提高紫花苜蓿生物量，说明杂草的数量由于受到苜草净的作用而降低。苜草净的施用没有显著改变紫花苜蓿的叶茎比，造成这样结果的原因可能是苜草净没有影响紫花苜蓿的茎、叶等主要器官生长。紫花苜蓿的粗蛋白含量与施用苜草净时期的顺序呈负相关的趋势，在播前施用苜草净的紫花苜蓿粗蛋白含量最低，本研究中生物量的结果与此相一致，说明播前施用苜草净没有起到抑制杂草生长的作用，而已有的研究表明紫花苜蓿的粗蛋白含量随着所处生态环境中杂草的增多而减少[9,21]，因此就造成了粗蛋白含量出现降低。在出苗期施用苜草净，紫花苜蓿的粗蛋白产量达到峰值，是由于此时期的紫花苜蓿生物量最高，并且其粗蛋白含量也较高。苜草净不同施用时期对紫花苜蓿的NDF和ADF没有造成显著影响，但均显著低于对照处理，说明苜草净的施用降低了紫花苜蓿的洗涤纤维含量，导致这种现象的原因可能是施用苜草净之后杂草数量降低，紫花苜蓿无需合成更多的洗涤纤维用于生存竞争，进而将更多的营养物质用于合成其他组分[22]。紫花苜蓿的几种主要营养价值指数变化趋势趋同于洗涤纤维含量的变化趋势，说明苜草净的施用能够提高紫花苜蓿的饲用价值，这与Zaman等[23]的研究结果相一致。

4 结论

在雨养苜蓿地区，对比不同苜草净施用时期对紫花苜蓿生物量、粗蛋白以及饲用价值的影响，并且考虑苜草净作为除草剂在紫花苜蓿体内药物残留的可能性，可以得到以下结论：在雨养苜蓿区，苜草净的施用有利于提高紫花苜蓿的饲用价值；播前施用苜草净不利于紫花苜蓿生物量和营养成分的累积；出苗期施用苜草净能提高紫花苜蓿的生产性能。

References：

[1] Sun Q Z, Yu Z, Xu C C. Urgency of further developing alfalfa industry in China. Pratacultural Science, 2012, 29(2): 314-319. 孙启忠, 玉柱, 徐春城. 我国苜蓿产业亟待振兴. 草业科学, 2012, 29(2): 314-319.

[2] Lin J, Xu R, Lu W,etal. Control effect of post-harvest herbicide treatments on weeds in spring-seeded alfalfa (MedicagosativaL.) fields. Weed Science, 2013, 3: 5.

[3] Wang Q, Zhang E H, Long R J,etal. Effects of different irrigation methods on the production and WUE of alfalfa. Pratacultural Science, 2006, 23(9): 75-78. 王琦, 张恩和, 龙瑞军, 等. 不同灌溉方式对紫花苜蓿生长性能及水分利用效率的影响. 草业科学, 2006, 23(9): 75-78.

[4] Yin Y L, Li H X, Wang J,etal.Allelopathy betweenMedicagosativaand weeds. Pratacultural Science, 2009, 26(12): 131-135. 尹亚丽, 李红旭, 王俊, 等. 杂草对紫花苜蓿的化感作用. 草业科学, 2009, 26(12): 131-135.

[5] Johnson G, Breitenbach F, Behnken L,etal. Comparison of herbicide tactics to minimize species shifts and selection pressure in glyphosate-resistant soybean. Weed Technology, 2012, 26(2): 189-194.

[6] Lin J H, Wang S, Lu W J,etal. Occurrence investigation and influence degree of weeds in alfalfa field. Pratacultural Science, 2013, 30(9): 1412-1419. 林建海, 王硕, 路文杰, 等. 紫花苜蓿田间杂草危害评价. 草业科学, 2013, 30(9): 1412-1419.

[7] Lin J H, Xu R X, Xiang M,etal. Chemical control of weeds in spring-seeded alfalfa (MedicagosativaL.) seedling stage. Acta Agrestia Sinica, 2013, 21(4): 714-719. 林建海, 许瑞轩, 项敏, 等. 春播紫花苜蓿苗期杂草的化学防治研究. 草地学报, 2013, 21(4): 714-719.

[8] Dillehay B L, Curran W S. Comparison of herbicide programs for weed control in glyphosate-resistant alfalfa. Weed Technology, 2010, 24(2): 130-138.

[9] Hoy M D, Moore K J, George J R,etal. Alfalfa yield and quality as influenced by establishment method. Agronomy Journal, 2002, 94(1): 65-71.

[10] Wang W, Chen W F, Sun X P,etal. Effects of herbicides to alfalfa growth and weeds control. Agrochemicals, 2007, 46(9): 638-640. 王薇, 陈为峰, 孙晓平, 等. 不同除草剂对紫花苜蓿生长和杂草防除的影响. 农药, 2007, 46(9): 638-640.

[11] Zeng Z H, Hu Y G, Zhang W,etal. Trials of several herbicides on weeds in alfalfa field. Pratacultural Science, 2002, 19(5): 19-22. 曾昭海, 胡跃高, 张薇, 等. 几种除草剂防除苜蓿地杂草的试验. 草业科学, 2002, 19(5): 19-22.

[12] Wang G, Wang Z Z, Zhao D C,etal. A study of herbicide selection and its dose for alfalfa field in black soil area. Pratacultural Science, 2005, 22(4): 79-82. 王刚, 王占哲, 赵殿忱, 等. 哈尔滨地区紫花苜蓿封闭灭草除草剂及剂量筛选试验研究. 草业科学, 2005, 22(4): 79-82.

[13] Wilson R G. Effect of imazethapyr on perennial grasses. Weed Technology, 1995, 9(1): 187-191.

[14] Van Soest P J, Robertson J B, Lewis B A. Symposium: carbohydrate methodology, metabolism, and nutritional implications in dairy cattle. Journal of Dairy Science, 1991, 74(10): 3583-3597.

[15] Lithourgidis A S, Vasilakogloub I B, Dhima K V. Forage yield and quality of common vetch mixtures with oat and triticale in two seeding ratios. Field Crops Research, 2006, 99: 106-113.

[16] Wu M R, Tang W, Chen J. Herbicide application and resistance in wheat field of China. Agrochemicals, 2013, 52(6): 457-460. 吴明荣, 唐伟, 陈杰. 我国小麦田除草剂应用及杂草抗药性现状. 农药, 2013, 52(6): 457-460.

[17] Cui H P, Zhao G Q, Liu H. Effect of 3 herbicides on weed control in oat field. Grassland and Turf, 2013, (1): 45-49. 崔荟萍, 赵桂琴, 刘欢. 3种除草剂对燕麦田杂草的防除效果研究. 草原与草坪, 2013, (1): 45-49.

[18] Li X, Zhang J Y, Zhang M M,etal. Effects of chemical herbicide at different spraying ways on the carbon source metabolism of soil microbial community in alfalfa rhizosphere. Acta Agrestia Sinica, 2014, 22(1): 57-64. 李鑫, 张景云, 张萌萌, 等. 化学除草剂不同施用方法对紫花苜蓿根际土壤微生物群落碳源利用的影响. 草地学报, 2014, 22(1): 57-64.

[19] Song X D, Zhao G Q. Effect of different herbicides on physiological and biochemical indexes of oat in seedling stage. Grassland and Turf, 2015, 35(4): 54-60. 宋旭东, 赵桂琴. 不同种类除草剂对燕麦幼苗生理生化指标的影响. 草原与草坪, 2015, 35(4): 54-60.

[20] Xiao B, Sa R N, Tao M,etal. Removing effects of grass filter strips on sediment and herbicide from runoff in simulated experiment. Transactions of the Chinese Society of Agricultural Engineering, 2013, 29(12): 136-144. 肖波, 萨仁娜, 陶梅, 等. 草本植被过滤带对径流中泥沙和除草剂的去除效果. 农业工程学报, 2013, 29(12): 136-144.

[21] Wang Y H, Yu W H, Yang L Z,etal. Acute toxicity of twenty-two commonly used herbicides to Earthworm (Eiseniafetida). Asian Journal of Ecotoxicology, 2012, 7(3): 317-325. 王彦华, 俞卫华, 杨立之, 等. 22种常用除草剂对蚯蚓(Eiseniafetida)的急性毒性. 生态毒理学报, 2012, 7(3): 317-325.

[22] Lv S H.Weeds and weed control technology for alfalfa field in Beijing area. Journal of Inner Mongolia Agricultural University: Natural Science Edition, 2001, 22(2): 33-36. 吕世海. 北京地区大田苜蓿地杂草及其防治技术. 内蒙古农业大学学报: 自然科学版, 2001, 22(2): 33-36.

[23] Zaman M S, Moyer J R, Boswall A L,etal. Nutritional quality and yield of seedling alfalfa established with a barley companion crop and weeds. Animal Feed Science and Technology, 2003, 103(1): 163-169.

Effects of Mucaojing application time on alfalfa (Medicago sativa) production

MIAO Fu-Hong, SUN Juan, YANG Guo-Feng*, TAN Zi-Heng, LIU Hong-Qing, YAN Di

InstituteofEconomicHerbPlants,QingdaoAgriculturalUniversity,Qingdao266109,China

This research investigated the effect of Mucaojing (imazethapyr 5%) application time on the productivity of alfalfa on the Shandong peninsula. Plant height, biomass, crude protein (CP) content, acid detergent fiber (ADF) and neutral detergent fiber (NDF) were assessed after application of Mucaojingat 4 stages. The results showed that Mucaojing application reduced plant height slightly when applied at emergence and seeding stages; biomass significantly increased (P<0.05) when Mucaojing was applied at seeding. Mucaojing did not affect leaf-stem ratio. CP was negatively correlated with application time; when applied at emergence CP content was significant higher (P<0.05) than treatment at the pre-sowing stage. NDF and ADF were significantly reduced (P<0.05), by Mucaojing application. In conclusion, the application of Mucaojing at the emergence stage increased alfalfa biomass and CP content under rain-fed conditions.

Mucaojing;Medicagosativa; application time; nutritional quality

10.11686/cyxb2016096

http://cyxb.lzu.edu.cn

2016-03-08；改回日期：2016-06-28

山东省现代农业产业技术体系牧草创新团队(SDAIT-23-01)，国家牧草产业技术体系 (CAWS-35-33)，青岛农业大学高层次人才启动基金(6631116024)和公益性行业科研专项(201403048)资助。

苗福泓(1988-)，男，山东青岛人，讲师。E-mail: miaofh@qau.edu.cn*通信作者Corresponding author. E-mail:yanggf@qau.edu.cn

苗福泓, 孙娟, 杨国锋, 谭子恒, 刘洪庆, 颜俤. 苜草净不同施用时期对雨养苜蓿生产性能的影响. 草业学报, 2017, 26(1): 206-211.

MIAO Fu-Hong, SUN Juan, YANG Guo-Feng, TAN Zi-Zeng, LIU Hong-Qing, YAN Di. Effects of Mucaojing application time on alfalfa (Medicagosativa) production. Acta Prataculturae Sinica, 2017, 26(1): 206-211.