张荟荟 ,张学洲 *,柯 梅 *,梁维维 ,朱 昊 ,王 赞 ,李学森 ,史 伟 ,兰吉勇
(1.新疆畜牧科学院草业研究所,乌鲁木齐 830000;2.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京 100193)
苜蓿是奶牛等草食动物的重要优质饲草,被誉为“牧草之王”。发展苜蓿产业,对于调整种植结构,推进农牧结合,提升草产品和畜产品市场竞争力具有重要意义[1-2]。奶业是新疆传统优势产业,自《全国奶业发展规划(2016-2020年)》发布后,新疆奶业逐步进入了由数量扩张向整体优化升级、提高产业化水平和市场竞争力转变的关键阶段,苜蓿种植面积也逐年扩大,并逐步向规模化、集约化发展,已成为农业种植结构调整中的一个重要产业,成为推动农村经济可持续发展与增加农民收入的新增长点[3]。随之带来的对高产优质苜蓿品种的需求也急速增加,而品种的优劣是决定其生产潜力和适应性的内在因素之一[4],但据调查显示,新疆苜蓿品种呈现出混杂,区域适宜品种缺乏的现状,大部分县市还在使用阿尔冈金和和田大叶等紫花苜蓿种子。虽然孟季猛[5]、买买提·阿洪西克[6]、郭海明[4]、李科[7]和孙宗玖[8]、穆尼热[9]等学者均在新疆开展过不同苜蓿的品种比较试验,筛选出了一批高产优质的苜蓿品种,但由于新疆地大物博,气候类型多样,不同区域适宜推广的品种也存在差异,为此,本研究在北疆平原荒漠区的呼图壁核心试验区,通过引进国内外苜蓿种质资源开展生产性能评价,以期筛选出适宜于该区域推广种植的苜蓿品种,为我区推行苜蓿良种化、标准化生产技术应用提供优质苜蓿良种,使新疆奶业走上了高质量发展之路。
试验地位于新疆呼图壁县国家农业部旱生牧草种子基地,地处 44°14′08.47″N, 86°37′41.32″E,海拔高度616 m,年平均气温为6.7℃,1月和7月份的平均气温分别为-16.9℃和25.6℃,无霜期170 d,≥10℃积温3 881℃,年平均降水量167 mm,年平均蒸发量为2 361.1 mm。土地开发前的原生植被以琵琶柴、驼绒藜和一年生藜科植物为主。土壤类型为灰棕色荒漠土,有机质含量为7.0 g/kg,全氮0.54 g/kg、全磷1.01 g/kg、全钾2.1%;水解性氮含量为57.2 mg/kg,有效磷含量为14.0 mg/kg,速效钾含量为478 mg/kg,pH值8.8,全盐量3.2 g/kg,土壤呈碱性,轻度盐渍化,地势较平坦。
参试材料均由牧草产业体系种质资源收集与评价岗提供,其中,和田大叶和新牧4号紫花苜蓿为新疆当地品种,于2016年5月6日在试验站核心区—呼图壁基地选取面积为3 m×5 m的平坦且肥力一致的地块建立苜蓿试验小区75个,试验采用完全随机区组试验设计,3次重复,灌水方式为滴灌。2016-2018年连续测产3年,共计9次,苜蓿灌水7~9次/年,田间管理一致。记录第一年苜蓿的生育期,每年分别在苜蓿初花期或盛花期进行刈割测产,同时记录株高,取样测定干鲜比。
数据运算采用Exce1软件,方差分析采用DPS7.05数据处理系统软件进行处理。
生育期长短是区分作物品种成熟早迟的依据,因作物的种类、品种特性和栽培条件而异。掌握不同作物和品种的生育期及其变化因素,对于引种、茬口安排、品种布局、栽培管理以及品种选育等都有重要意义[10]。由25份苜蓿的生育期可以看出(表1),除了3010、MT4015和草原2号紫花苜蓿的生育期在7月20日以后,其他品种均在7月15日-18日之间,差别不大。由2017年的返青时间可知,343HQ、6010龙威和168HQ的返青最早,为4月2日,363HQ和MT4015返青较晚。
表1 2016-2017年度25份苜蓿生育期
续上表
株高是反应牧草生长状况和评价高产的重要指标之一[11]。由2016-2018年苜蓿各茬株高变化可知(表2),2016年为苜蓿种植第一年,植株高度相对较矮,产量低,且仅收获2茬草,2017年是苜蓿生长的第二年,长势较好,产量也主要集中在这一年,2018年,由于受虫害影响,株高与产量均减少,三茬苜蓿的植株高度相差不大,在58~80 cm之间浮动。
表2 2016-2018年苜蓿各茬株高变化
续上表
表3 2016-2018年苜蓿各茬干草产量变化
续上表
表3为2016-2018年各茬苜蓿干草产量的动态变化,从中可以看出,2016年度为苜蓿生长第一年干草产量普遍较低,产量在550 kg/667 m2以上有草原2号、巨能2号和WL354HQ,2017年为苜蓿生长旺季,收获4茬干草,产量最高的是WL343HQ、巨能2号、WL298HQ和耐盐之星,均在1 580 kg/667 m2以上,最低的苜蓿品种是WL363HQ,仅为1 131.31 kg/667 m2。2018年度苜蓿仅收获3茬,产量较低,主要是由于受到虫害影响,苜蓿生长速度慢,使其减产。由三年苜蓿干草产量的排序结果可知,WL343HQ的干草总产量最高,为3 259.81 kg/667 m2,除此之外,干草产量在3 000 kg/667 m2以上的还有10个品种,包括国产苜蓿品种甘农5号、甘农9号和新牧4号,根据相应虫害调查显示,这些苜蓿品种即使在受虫害影响下,2018年的干草产量基本上均能达到1 000 kg/667 m2以上,说明它们具有较强的再生和抗虫能力,是适宜于北疆平原荒漠区推广应用的品种。
表4 2016-2018年苜蓿干草产量与株高的相关性分析
表4为2016-2018年苜蓿干草产量、株高的相关性分析,由表可知,每年苜蓿干草产量均与各自株高呈显著正相关,这验证了株高是衡量苜蓿产草量高低的重要指标之一。三年苜蓿总产量与2017-2018年的产量呈极显著正相关,与2016年产量的相关性不显著,说明苜蓿生长第一年地上生物量的积累较少,2017年与2018年株高两者之间呈现出极显著正相关。
产草量是衡量苜蓿生产力的一个重要指标[4],其生产性能好的品种适应性广,和其他品种在相同条件下比较往往占绝对优势,而适应性差的品种,表现截然相反[12],2016-2018年数据分析结果表明,25份苜蓿品种中WL343HQ的三年干草总产量最高为3 259.81 kg/667 m2,该结果与穆尼热等[9]的研究结果一致,产量都在3 100 kg/667 m2以上的品种依次还有巨能2号、耐盐之星、擎天柱、甘农9号和甘农5号,均比新疆本地品种产量高,据调查发现,这些苜蓿品种即使在受虫害影响下,第三年的干草产量均能达到1 000 kg/667 m2以上,说明它们具有较强的再生和抗虫能力,是适宜于北疆平原荒漠区推广应用的品种。除此之外,尤其是国内自主研发的甘农9号、甘农5号和新牧4号紫花苜蓿品种,表现也相对较好,可进行推广示范,发挥出国产苜蓿品种的优势。
苜蓿干草产量、株高的相关性分析表明,苜蓿干草产量与株高呈显著正相关,前一年苜蓿的生长状况对后期的生长具有较大的影响,研究还发现苜蓿总产量与第一年苜蓿产量的相关性不显著,这可能是由于苜蓿生长第一年地上生物量的积累较少,产量低,但调查发现,其管理成本却增加了,主要是因为当春季播种苜蓿时,为了保苗,需人工除草2次,使试验投入成本增加,而秋季播种无需防除杂草,且减少了灌水次数,因此在北疆平原荒漠区建植苜蓿田时,建议将播种期设置在秋季,不仅可减少苗期杂草危害,还可降低成本,获得较高收益。