草甸草原区引种苜蓿适应性评价

赵天启，古 琛，王舒新，赵萌莉，张富贵

(1.内蒙古农业大学草业与资源环境学院，内蒙古 呼和浩特 010019； 2.内蒙古乌兰察布市四子王旗草原工作站，内蒙古 乌兰察布 011800)

草甸草原区引种苜蓿适应性评价

赵天启1，古 琛1，王舒新1，赵萌莉1，张富贵2

(1.内蒙古农业大学草业与资源环境学院，内蒙古 呼和浩特 010019； 2.内蒙古乌兰察布市四子王旗草原工作站，内蒙古 乌兰察布 011800)

本研究对内蒙古草甸草原区引种9个苜蓿品种进行栽培试验，实验采用完全随机区组设计，通过对苜蓿枝条数、生产力和越冬率的测定，初步评价不同苜蓿品种在草甸草原区的适应性，旨在以不同指标之间的综合评定来探究当地苜蓿种植的方向。研究结果表明：不同品种枝条数不同，其中肇东苜蓿两年的平均分枝数达到103个/株，分枝数最低的是先行者苜蓿，两年的平均分枝数仅为44个/株，其它品种间差异不显著(P<0.05)。苜蓿生产力水平由高到低分别为：肇东苜蓿>苜蓿Beaver>苜蓿Rambler>苜蓿Nordica>龙牧801>先行者>中草3号>苜蓿Algoquin>敖汉苜蓿；其中肇东苜蓿年平均产量较高，为1 634.3 kg/hm2；这种苜蓿越冬率也较高，可达85%。说明在内蒙古草甸草原地区，这种苜蓿栽培早期的适应性较好，适合在当地大面积种植，提高苜蓿产量，为当地畜牧业发展提供帮助。

草甸草原；苜蓿生产力；适应性评价

苜蓿品种的区域性选择，要从当地自然条件、社会经济、栽培条件和生产利用方式等多方面综合考虑，以求切实解决生产中存在的主要问题和困难，既不能脱离现实条件，又要有预见性以满足未来一定时期畜牧业发展的需求，从而避免盲目种植带来的不可估量的经济损失和负值效益[1]。对不同苜蓿种质的干草产量进行研究和比较，可以确定不同苜蓿品种的生产性能，对苜蓿的筛选评价及合理利用具有重要的意义[2]。

姚庆群等[3]对22种澳大利亚引进的苜蓿种质进行研究，通过对产量、株高、长势、存活株数、分枝分蘖数、萌发能力、病级和虫级等指标的测定，并利用灰色关联度分析与主成分分析法综合评价其适应性。孙利军[4]在黄土高原半干旱区，连续4年保护性耕作试验的基础上，利用层次分析法，对5种保护性耕作法与传统耕作法适应性(生态与经济)进行综合评价，探究适合黄土高原半干旱区的保护性农业技术体系。郑曦[5]测定并分析了不同燕麦品种在扬州地区的物候期、生长速度、叶茎比、草产量等相关性状，做出适应性评价。宋超[6]对6种不同品种红三叶从物候期、分枝数、株高、草产量、种子产量和营养成分等方面进行综合评价，以期筛选出适宜于兰州地区种植的优良红三叶品种。

试验对9种引进和收集的苜蓿种质，在内蒙古草甸草原进行了引种试验，初步评价了各种苜蓿在草甸草原的适应性，旨在筛选出适合当地种植的优良苜蓿品种，为当地苜蓿人工草地的建植提供依据。

1 材料和方法

1.1 研究区概况

试验地位于呼伦贝尔市鄂温克旗大地草业试验基地N 47°32′50″，E 118°48′02″进行，平均海拔800 m，该基地属于草甸草原区，是呼伦贝尔草原林地过渡地带，属于中温带半湿润气候逐渐向半干旱过渡的大陆性气候，夏季温和湿润，冬季干燥寒冷，该地区全年日照时长达2 940 h，全年太阳辐射总量为5 065.6～5 405.9 mJ/m2，年平均气温-2.6～-2℃，极端低温-29℃，极端高温23℃。常年平均降水量300 mm，降水量多集中于7、8月份，且年际间降水量变化大，全年平均降水量可达320 mm，年平均风速为3.0～4.0 m/s，年无霜期时间在110 d。

表1 试验期间气候数据参数Table 1 Climate data parameters in experiment period

注：数据源于内蒙古气象局

草甸草原的草层高度平均在20～60 cm，盖度达50%～80%，植物种的饱和度在20种/m2。物种群落以贝加尔针茅(Stipabaicalensis)、无芒隐子草(Cleistogenessongorica)、羊草(Leymuschinense)、日荫菅(Carexpediformis)以及蒿属植物(Artemisiasp)为主。土壤质地以黑钙土为主。该地区土壤肥沃，腐殖质的含量充沛，土层较为深厚，生产潜力也相对较大，土壤有机质丰富。

1.2 试验材料与设计

试验从2013年开始，引种和收集的苜蓿品种共9种(表2)，整个试验选用完全随机排列，小区面积2 m×3.6 m，共有5次重复，小区间隔为1 m。于2013年6月21日播种，播种量15 kg/hm2，行距30 cm，播种深度1.0～1.5 cm。播前进行土壤深耕，手工条播，自然条件下生长，无灌溉和施肥。试验持续进行了3年，通过手工方式控制杂草。

表2 供试苜蓿品种编号、名称和来源Table 2 The source of tested alfalfa cultivars

1.3 指标测定

播种后的第2年，第3年每年在苜蓿返青期测定越冬率：取1 m长样段，观测苜蓿存活的株数，记录苜蓿的越冬率，每个小区各2次重复，共10个样段；

于苜蓿初花期测量分枝数，苜蓿自然生长的一级分枝，每个小区随机选取10株，测量其一级分枝数；在苜蓿初花期测定地上生物量：采用刈割法，每个小区随机选取20 cm样段2个，齐地面刈割，样品带回实验室后，在65℃恒温下烘干48 h，测得苜蓿干重。

1.4 数据分析

数据分析采用SAS 8.0和Excel 2007软件处理。用SAS统计软件进行方差分析，确定各种苜蓿单位面积产量的差异显著性。

2 结果与分析

2.1 越冬率

苜蓿生长的各年度，尤其播种第1年，过好越冬关(特别是在寒冷地区)，是提高苜蓿产草量和产种量的关键。种植抗寒品种不同品种苜蓿，越冬抗寒力不同[7]。各种苜蓿播种第2年的越冬率基本都低于第3年，其中，肇东苜蓿，以及黄花苜蓿播种后第2年和第3年越冬率均较高，分别达84%、83%和93%、87%。其次，龙牧801和苜蓿Rambler，越冬率分别为72%、56%和82%、74%，先行者越冬率最低，播种第2年为33%，第3年仅为47%，其他苜蓿品种越冬率居中(图1)。

2.2 分枝数

分枝数是影响紫花苜蓿产草量的重要因子之一[8]。研究表明，紫花苜蓿分枝数与产草量呈正相关[9-10]。在相同生长环境下，各品种苜蓿的枝条数存在着明显的不同，两年均表现出相同的趋势，且第3年越冬率低于第2年，其中枝条数最高的是肇东苜蓿，两年的平均分枝数可达到每株103个/株；苜蓿Rambler、苜蓿Beaver种植第2年与第3年可达91、109个/株和115、89个/株，最低的是苜蓿先行者，两年的平均分枝数为44个/株，其他苜蓿品种居中(图2)。

图1 苜蓿越冬率Fig.1 The winter survival rates of tested alfalfa cultivars

图2 苜蓿分枝数Fig.2 Number of alfalfa branches

2.3 生产力

不同苜蓿生产力水平不同[11-13]，苜蓿生产力呈下降趋势。第2年，第3年肇东苜蓿、苜蓿Beaver和黄花苜蓿的生产力明显优于其他品种的苜蓿，3个苜蓿品种生产力分别为2 232.5 、2 170、2 083.3和1 036 kg/hm2、508.4、761.1 kg/hm2；而在草甸草原各品种苜蓿中，中草3号苜蓿和敖汉苜蓿的生产力测定值最低为1 357.5、1 250，和829.9、301.2 kg/hm2；其他品种的苜蓿生产力处于中等水平(表3)。

3 讨论

评价苜蓿的适应性价方法和指标很多[14-15]，但考虑到大部分推广的苜蓿品种品质优良，因此，仅选择了部分具有代表性的指标如苜蓿越冬率、分枝数和生产力水平。

表3 苜蓿生产力Table 3 Productivity of tested alfalfa cultivars kg/hm2

呼伦贝尔地区昼夜温差大，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]。虽然高产和优质是紫花苜蓿人工草地的主要经营目标[17]。陈玲玲等[18]研究中发现，国内苜蓿越冬率普遍比国外苜蓿越冬率高，而且大部分苜蓿都能安全过冬。这与此次试验的研究结果相近。经过两年的越冬率调查，各种苜蓿播种第2年的越冬率基本都低于第3年。根据气象数据显示，种植第2年的冬季平均温度要低于第3年5℃，温度整体下降迫使一部分苜蓿无法越冬，使越冬率整体降低。或许是越冬率下降的原因之一。然而在栽培种植中的肇东苜蓿，播种后第2年和第3年越冬率均较高，分别达84%和93%。其次为龙牧801和苜蓿Rambler，越冬率分别为72%、56%和82%、74%，先行者越冬率最低，播种第2年为33%，第3年仅为47%。二者有着显著性差异。不同品种的苜蓿本身的抗寒能力不同，而且试验处理在苜蓿品种栽培早期，栽培时间期短也有可能对苜蓿越冬水平有影响，这还有待于继续研究和讨论。

苜蓿的综合生产力和分枝数紧密相关。王建勋等[19]曾对2种苜蓿的单株再生特性与各种苜蓿单株再生性状间的相关性进行研究，证明再生单株重和再生分枝数拥有对育种选择的最大潜力。韩路等[20]对其所选取的苜蓿品种进行通径分析，试验结果也同样阐述了苜蓿产量形成的具体因子与单株产草量间的关系，即为茎粗与单株分枝数对产草量有决定性作用。研究表明，种植密度不断增加，分枝数对产草量的影响同样会不断加大[21]。试验的10种苜蓿在两年内的分支数都有显著变化，在相同生长环境下，各品种苜蓿的枝条数存在着明显的不同，且两年均表现出枝条数减少的趋势。形成这种趋势的原因与返青期降水量有关。这个时期水分相对不足导致苜蓿枝条数的减少，由表1气象数据可知，苜蓿返青期平均降水量在第2年比第3年减少了25.5%。草甸草原栽培苜蓿中枝条数最高的是肇东苜蓿，两年的平均分枝数可达到每株103个/株；苜蓿Rambler、苜蓿Beaver可达91、109个/株和115、89个/株，最低的是苜蓿先行者，两年的平均分枝数为44个/株。

区域气候的变化导致苜蓿生产力的变化，其中温度和降水量是决定的主要因素。不同品种苜蓿在相同生长环境下的枝条分枝数直接或间接的影响着苜蓿生产力[8]。试验中苜蓿分枝数第2年高于第3年，生产力也表现为第2年高于第3年，印证了分枝数与产量呈正相关的结论。而导致这种下降趋势的主要原因是因为播种后第3年比第2年生长季降水量减少了30.3%。苜蓿生长季供水的多少直接影响苜蓿的产量。且种植后第3年苜蓿分枝数减少也是影响苜蓿产量的重要原因。两年中肇东苜蓿、苜蓿Beaver的生产力明显优于其他品种的苜蓿，其生产力分别为223.25、217.00 kg/hm2和1 036.0、508.4 kg/hm2；而在草甸草原各品种苜蓿中，中草3号苜蓿和敖汉苜蓿的生产力测定值最低，为1 357.5、1 250 ，和829.9、301.2 kg/hm2。各苜蓿之间生产力有显著性差异的原因是因为苜蓿品种的不同所导致。虽然其他苜蓿在某些方面表现突出，但综合分析苜蓿生产力条件并不是最优选择。这个结果与曹宏等[22]等、焦树英等[23]，周艳春等[24]研究的生产力水平基本接近。

4 结论

通过对引种的9个苜蓿品种进行栽培试验，针对苜蓿枝条数、越冬率和生产力3个指标进行分析得出：

(1)苜蓿越冬率和生产力水平在草甸草原区苜蓿种植起决定性作用，肇东苜蓿的两种水平在9个苜蓿品种中均较高，可应用于将来的研究。

(2)苜蓿的综合生产力和分枝数紧密相关，肇东苜蓿的枝条数两年中均较多，对应其产量也较高，印证了分枝数与产量呈正相关的结论。

[1] 杜文华,田新会,曹致中.播种行距和灌水量对紫花苜蓿种子产量及其构成因素的影响[J].草业学报,2007,16(3):81-87.

[2] 戚秋慧.内蒙古典型草原禾本科牧草生态适应性综合评价[J].草地学报，1998，6(2):133-138.

[3] 姚庆群.22份禾本科牧草种质适应性评价[J].草业科学,2009,26(6):85-89.

[4] 孙利军.黄土高原半干旱区保护性耕作适应性评价[J].中国生态农业学报,2008,16(5):1122-1126.

[5] 郑曦.不同燕麦品种(系)在扬州地区的适应性评价[J].草地学报,2013,21(2):272-279.

[6] 宋超.不同红三叶品种在兰州地区的适应性评价[J].草地学报,2012,20(4):657-661.

[7] 申晓慧,姜成,李如来,等.3种紫花苜蓿与草地羊茅单、混播越冬期根系生理变化及抗寒性[J].草业科学,2016(2):268-275.

[8] 姜慧新,沈益新,翟桂玉,等.施磷对紫花苜蓿分枝生长及产草量的影响[J].草地学报，2009(5):588-592.

[9] Suzuki M.Effects of stand age on agronomic,morphological,and chemical characteristics of alfalfa[J].Canadian Journal of Plant Science,1991,71:445-452.

[10] 符昕,魏臻武,耿小丽,等.早期刈割对苜蓿再生性的影响[J].草业科学,2007,24(3):56-61.

[11] 魏臻武,符昕,曹致中,等.苜蓿生长特性和产草量关系的研究[J].草业学报,2007,16(4):1-8.

[12] 温洋,金继运,黄绍文,等.不同磷水平对紫花苜蓿产量和品质的影响[J].土壤肥料，2005(2)：21-25.

[13] 郝明德,张春霞,魏孝荣,等.黄土高原地区施肥对苜蓿生产力的影响[J].草地学报，2004，12(3)：195-199.

[14] 吕林有,何跃,赵立仁.不同苜蓿品种生产性能研究[J].草地学报,2010,18(3):365-371.

[15] 王铁梅,卢欣石.内蒙古干旱草原区紫花苜蓿引种评价[J].草原与草坪,2009(5):46-49.

[16] 朝克图,阿穆拉,刘志兰，等.草甸草原区几种苜蓿适应性的初步研究[J].内蒙古草业,2010(2):48-51.

[17] 潘正武,富新年,张起荣，等.天祝高寒地区紫花苜蓿引种试验[J].草业科学,2013,30(10):1589-1593.

[18] 陈玲玲,杨秀芳,乌艳红,等.35个紫花苜蓿品种在内蒙古赤峰地区的生产性能评价[J].草业科学,2012,29(5):790-797.

[19] 王建勋,杨青川,曹致中,等.紫花苜蓿再生特性及再生性状相关性研究[J].草地学报,2007,15(5):423-428.

[20] 韩路,贾志宽,韩清芳,等.影响苜蓿产草量相关性状的通径分析[J].西北农业学报,2003,12(1):15-20.

[21] Rumbaugh M D.Effects of population density on some components of yield of alfalfa[J].Crop Science,1963(3):423-424.

[22] 曹宏,章会玲,盖琼辉,等.22个紫花苜蓿品种的引种试验和生产性能综合评价[J].草业学报,2011,20(6):219-229.

[23] 焦树英,韩国栋.若干禾本科牧草在荒漠草原区的适应性及其生产性能和营养价值评价[J].草地学报,2007,15(4):327-334.

[24] 周艳春,王志锋,徐安凯,等.澳大利亚引种的10份禾本科牧草种质资源适应性初步评价[J].吉林农业科学,2010,35(5):43-45.

Adaptability evaluation of introduced alfalfa in meadow steppe in Inner Mongolia

ZHAO Tian-qi1,GU Chen1,WANG Shu-xin1,ZHAO Meng-li1,ZHANG Fu-gui2

(1.CollageofGrassland,ResourcesandEnvironmentalSciences,InnerMongoliaAgriculturalUniversity,Hohhot010019,China； 2.GrasslandStationofWulanchabuCity,Wulanchabu011800,China)

The adaptability evaluation on 9 introduced alfalfa cultivars was conducted through completely randomized block design in meadow steppe area,Inner Mongolia.The branch number,productivity and winter survival rate were measured.The results showed that the average branch number ofM.falcatacv. NeiMeng Zhaodong reached 103 per plant,and the lowest wasM.sativacv. Firststype (44 per plant).Alfalfa productivity level from high to low was:M.sativacv. NeiMeng Zhaodong >M.sativacv. Beaver>M.sativacv. Rambler>M.sativacv. Nordica>M.falcatacv. Longmu No.801>M.sativacv. Firststype>M.falcatacv. Zhongcao No.3>M.sativacv. Algoquin>M.sativacv. NeiMeng Aohan.In which,M.sativacv. NeiMeng Zhaodong performed better,and the average annual yield was 1 634.3 kg/ha.Meanwhile,his winter survival rates were also higher (85%).

meadow grassland;alfalfa productivity;adaptability evaluation

2016-05-18；

2017-03-24

内蒙古温性草原牧区“生产生态生活”优化保障技术集成与示范(2012BAD13B02)和牧区优质高效饲草生产利用技术研究示范项目(201003023)资助

赵天启(1993-)，男，内蒙古鄂尔多斯人，硕士研究生。 E-mail：1320540149@qq.com 赵萌莉为通讯作者。

S 541

A

1009-5500(2017)03-0086-05