15个紫花苜蓿品种在酒泉荒漠区粘土地生产性能比较研究

王志龙， 赵俊皓， 王新强， 柴绍芳

(酒泉市畜牧兽医总站，甘肃 酒泉 735000)

紫花苜蓿属多年生豆科植物，是世界上栽培历史最悠久的饲草作物之一，素有“草牧之王”的美誉，具有产量高、营养丰富、适应性强等特点，播种1次，可连续生长5～7年，第2年起干草产量稳定维持在较高水平。是粮、经、饲三元种植结构中重要的组成部分，目前已经成为农业种植的新趋势，成为一些贫困地区和贫瘠土地区域的精准扶贫作物。此外，苜蓿产业的快速发展对生态安全有着不可替代的作用[1]。

近年来，酒泉市抓住奶业振兴、草牧业转型升级、粮改饲、农业机械补贴等项目实施机遇，夯实草业发展基础，壮大企业、合作社基地规模，提升草产品品质，强化基地与乳企合作，种植效益大幅提升，每1 hm2纯收入达到2.25万元以上，加之近几年草产品价格的持续上扬和国内乳企对酒泉草产品质量的高度认可，带动了草产业规模基地的“井喷式”发展。2020年全市规模化苜蓿种植生产加工企业、合作社、大户等经营主体达136家，种植面积66.7 hm2以上的经营主体有78家，种植面积达2.38万hm2，占全市苜蓿种植面积65%以上，产业化水平进一步提升[2]。然而，目前酒泉苜蓿品种单一杂乱,稳定性差，且产量低、品质差、病虫害严重[3]，缺乏适合荒漠区粘土地种植的优质高产抗逆性强的品种，随着规模化水平进一步提高，筛选出适应性强、产量高、品质好的优质紫花苜蓿品种迫在眉睫。本研究对引进的15个紫花苜蓿品种系统开展适应性及生产性能比较试验，以期从中筛选出生产性能好的品种，为酒泉市大面积推广种植高产优质高产紫花苜蓿提供技术支持，促进全市的“粮改饲”工程实施和草食畜牧业发展。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于金塔县东北部的鼎新镇，东经97°58′—100°20′，北纬39°47′—40°59′之间，海拔1 210～1 300 m，年平均温度8.3 ℃，年平均日照时间3 321 h，全年无霜期141 d，年降水量55 mm。试验田地势较平坦，土壤肥力水平中等，碱解氮含量67 mg/kg，速效磷含量17.3 mg/kg，速效钾含量127 mg/kg,有机质含量11.85 g/kg，适宜种植紫花苜蓿。

1.2 试验材料

试验品种共15个，其中：10个进口品种，5个国产品种。赛特、三得利来自酒泉市未来草业有限责任公司；巨能401、WL363HQ、大富豪、阿迪娜来自北京正道种业有限公司；MF4020、佳盛、佳能来自北京阳光绿地生态科技有限公司；SW5909来自甘肃新丝绸之路进出口贸易有限公司；甘农3号、甘农9号、公农1号、中兰2号、中苜1号来自酒泉大业种业有限责任公司。

1.3 试验设计

大田试验于2019年3月至2020年10月1进行，采取随机区组的试验设计方法，共设计3个重复，每个小区的面积为252 m2。于2019年3月20日播种，播种前浅耕30 cm，耙碎土块。种子与沙子充分搅拌混匀，采用播种机进行条播，包衣种子播种量为25.5 kg/hm2，裸种播种量为18 kg/hm2，行距30 cm，播种深度为1～2 cm，播种后机械覆土镇压。定期观测长势情况，于各茬次初花期留茬5 cm刈割取样测产，整个试验期间适时灌溉、追肥，进行病虫害防治。

1.4 测定指标

1.4.1 株 高 每次刈割前测定株高，每个小区随机选择生长中等的10株苜蓿，测定根部至植株的最高部分的伸展高度，每个品种测定30株，并记录不同品种的株高。

1.4.2 茎叶比 测定茎叶比时，每个品种随机取鲜草1 000 g，将茎叶分离后分别编号进行自然阴干处理并称重，小叶、小叶柄、托叶和花絮等都归为叶的部分，最后计算其茎叶比。

1.4.3 干草产量 在初花期进行刈割测产，每个小区选取长势均匀的1 m2样方进行刈割，留茬高度5 cm，每个品种重复3次。对刈割的鲜草进行编号处理待自然阴干后称重，记录不同品种的干草产量，并计算年度总产量。

1.4.4 营养成分 营养成分测定由兰州大学草地农业科技学院负责，测产刈割时取样，待阴干后寄样测定不同品种第2年第1茬的粗蛋白(CP)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)等常规成分，并按公式计算相对饲喂价值(RFV)。

1.5 数据分析

采用Excel 2007进行数据处理，用IBM SPSS Statistics Subscription进行方差分析，结果用平均值±标准差表示。应用灰色关联度分析法对15个紫花苜蓿品种的越冬率、株高、干草产量、茎叶比、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维等进行综合评价。

2 结果与分析

2.1 不同品种越冬率

越冬率用于评价不同品种的抗寒性能，反映其生态适应性，是决定引种能否在当地成功应用的先决条件。酒泉地区属典型的温带大陆性气候,冬季寒冷，昼夜温差大,正常年份最低气温维持在-25 ℃,最冷可达-30 ℃。一些抗寒能力较差的品种在此环境下成活率不高，影响其产量、品质等生产性能。本研究中，不同苜蓿品种的越冬率存在差异(表1)，15个品种越冬率均超过91%，这表明,15个品种在本地春播建植都能安全越冬。越冬率最高的是甘农3号的96.76%。甘农3号、甘农9号、中兰2号、公农1号、赛特、WL363HQ、阿迪娜、MF4020、大富豪、佳盛之间的越冬率无显著差异(P>0.05)，但显著高于SW5909、巨能401(P<0.05)。越冬率最低的为SW5909，其次为巨能401、佳能、中苜1号。

表1 15个苜蓿品种2019年越冬率 %

2.2 不同苜蓿品种不同年份不同茬次株高

株高是评价不同苜蓿品种适应性及生产力的重要指标，与干草产量密切相关。本研究测定了建植当年及第2年不同品种、不同茬次的株高。由表2可知，不同品种之间不同年份株高不同，不同茬次的株高也不相同，株高总体随着茬次呈递减趋势。建植当年第1茬最高的是赛特的80.67 cm。赛特、甘农3号、WL363HQ、阿迪娜、甘农3号、三得利、公农1号株高较其他品种表现好，均在75 cm以上。中兰2号、中苜1号、巨能401、SW5909、大富豪、佳盛、佳能、MF4020之间的株高差异不显著(P>0.05)，高度均在70 cm左右。最低的为中苜1号的68.67 cm。建植当年第2茬最高的为WL363HQ的72.41 cm，最低的为巨能401的59.38 cm。甘农3号、甘农9号、赛特、WL363HQ、阿迪娜、MF4020、大富豪的株高都在65 cm以上，较其他品种表现好。建植第2年第1茬最高的为公农1号的90.68 cm。甘农3号、公农1号、赛特、WL363HQ、阿迪娜、佳盛的株高显著高于SW5909、中苜1号(P<0.05)。株高在85 cm以上的有甘农3号、公农1号、三得利、WL363HQ、阿迪娜、大富豪、佳盛、赛特。建植第2年第2茬最高的为赛特的81.72 cm。赛特、WL363HQ、阿迪娜显著高于SW5909(P<0.05)。株高在75 cm以上的有甘农3号、公农1号、赛特、三得利、WL363HQ、阿迪娜，株高最低的为SW5909、中兰2号。建植第2年第3茬最高的为WL363HQ的77.02 cm。公农1号、WL363HQ、赛特株高显著高于中兰2号，巨能401、SW5909、佳能(P<0.05)。株高在70 cm以上的有甘农3号、公农1号、赛特、WL363HQ、阿迪娜、MF4020、大富豪。建植第2年第4茬最高的为赛特的62.71 cm。赛特、WL363HQ的株高显著高于甘农9号、中苜1号、公农1号、三得利、巨能401、MF4020、SW5909、大富豪、巨能、佳盛(P<0.05)。株高在55 cm以上的有甘农3号、赛特、WL363HQ、阿迪娜、MF4020、大富豪、佳盛。大部分品种生长当年刈割前株高第1茬>第2茬>第3茬>第4茬。综合建植当年和第2年株高表现较好的为甘农3号、公农1号、赛特、WL363HQ、阿迪娜。

表2 15个苜蓿品种2019—2020年不同茬次株高 cm

2.3 不同苜蓿品种不同年份不同茬次干草产量

干草产量是生产实践中衡量苜蓿品种适应性及经济效益的重要指标。建植当年及第2年多数品种表现出具有较高的生产性能(表3)。建植当年第1茬干草产量最高的为WL363HQ的4 647 kg/hm2。产量高于4 500 kg/hm2的有公农1号、赛特、WL363HQ、阿迪娜。甘农3号、赛特、WL363HQ、阿迪娜、公农1号的产量显著高于中苜1号、SW5909(P<0.05)。建植当年第2茬产量最高的为赛特的3 725 kg/hm2。产量高于3 400 kg/hm2的有甘农3号、公农1号、赛特、WL363HQ、阿迪娜、MF4020、大富豪。WL363HQ、赛特、公农1号产量显著高于佳能、SW5909、巨能401、中苜1号(P<0.05)。建植当年总产量最高的是WL363HQ的8 293 kg/hm2,产量高于7 500 kg/hm2的有甘农3号、公农1号、赛特、三得利、WL363HQ、阿迪娜。公农1号、赛特、WL363HQ、阿迪娜、甘农3号产量显著高于中苜1号、SW5909(P<0.05)。建植第2年第1茬产量最高的为赛特的6 035 kg/hm2。高于5 000 kg/hm2的有甘农3号、公农1号、赛特、WL363HQ、阿迪娜、大富豪、佳盛。甘农3号、公农1号、赛特、WL363HQ、阿迪娜、佳盛、大富豪产量显著高于中兰2号、中苜1号、三得利、巨能401、MF4020、SW5909、佳能(P<0.05)。建植第2年第2茬产量最高的为WL363HQ的3 932k g/hm2。产量在3 400 kg/hm2以上的有甘农3号、公农1号、赛特、三得利、WL363HQ、MF4020、佳盛、大富豪。赛特、WL363HQ的产量显著高于中苜1号、SW5909(P<0.05)。建植第2年第3茬产量最高的为赛特的3 255 kg/hm2。产量高于3 000 kg/hm2以上的有甘农3号、公农1号、赛特、WL363HQ。公农1号、赛特产量显著高于巨能401、中苜1号、SW5909、佳盛、佳能(P<0.05)。建植第2年第4茬产量最高的为WL363HQ的3 104 kg/hm2。产量在2 500 kg/hm2以上的有甘农3号、中苜1号、公农1号、赛特、WL363HQ、阿迪娜、佳盛。甘农3号、WL363HQ、阿迪娜显著高于甘农9号、中兰2号、三得利、巨能401、MF4020、SW5909、大富豪、佳能(P<0.05)。建植第2年总产量最高的为WL363HQ的16 030 kg/hm2。大部分品种产量在13 000 kg/hm2以上，低于13 000 kg/hm2的品种有中苜1号、巨能401、SW5909、佳能。甘农3号、赛特、公农1号、WL363HQ、阿迪娜产量显著高于甘农9号、中兰2号、中苜1号、三得利、巨能401、SW5909、佳能(P<0.05)。结合建植当年及第2年干草产量来看，不同品种每茬产草量均不同,总体呈现第1茬>第2茬>第3茬>第4茬的规律，且第1茬干草产量占全年干草产量的38%左右。综合建植当年及第2年表现，甘农3号、公农1号、WL363HQ、赛特、阿迪娜干草产量表现好于其他品种。

表3 15个苜蓿品种2019—2020年不同茬次干草产量 kg/hm2

2.4 不同苜蓿品种茎叶比

茎叶比指茎和叶的重量比率，是苜蓿营养品质评定的重要指标。茎叶比越低，叶量越丰富，营养品质越好。不同品种茎叶比差异显著(表4)，茎叶比最低的为阿迪娜的1.04，甘农3号、阿迪娜、公农1号显著低于甘农9号、中兰2号、中苜1号、佳能(P<0.05)。中苜1号、佳能茎叶比大于1.20，表明营养品质较差。

2.5 不同苜蓿品种粗蛋白

粗蛋白含量的高低是评价苜蓿营养品质的重要指标。一般优质苜蓿初花期粗蛋白含量在18%以上。本试验中，粗蛋白含量最高的为阿迪娜的20.21%(表4)，高于19%的有公农1号、甘农3号、赛特、三得利、WL363HQ、阿迪娜。甘农3号、阿迪娜粗蛋白含量显著高于中兰2号、中苜1号、佳盛、佳能(P<0.05)。佳能、中苜1号粗蛋白含量低于18%，说明其营养品质较差。

2.6 不同苜蓿品种NDF、ADF、RFV

相对饲喂是粗饲料质量评定的重要指标，主要根据NDF和ADF通过公式计算得到，NDF越低代表家畜食量越高，ADF越低代表消化率越高，相对应的相对饲喂价值越高。NDF最低的为MF4020的43.07%(表4)，MF4020、甘农3号、赛特、三得利、巨能401、阿迪娜、佳盛、佳能显著高于中苜1号(P<0.05)。ADF最低的为大富豪的31.58%，甘农3号、甘农9号、公农1号、三得利、阿迪娜、大富豪显著高于佳能(P<0.05)。不同苜蓿品种RFV存在差异，中兰2号、中苜1号、大富豪RFV低于130，说明其品质较差。其他12个品种均高于130，最高的为甘农3号的139.74。甘农3号、公农1号、赛特、三得利、巨能401、阿迪娜、MF4020显著高于中苜1号(P<0.05)。高于135的有甘农3号、赛特、三得利、阿迪娜、MF4020，表明其品质好于其他品种。

2.7 不同苜蓿品种生产性能综合评价

生产性能综合评价是现代育种引种工作的一个重要环节，为筛选出酒泉荒漠区粘土地综合性状优良，适宜种植的苜蓿品种。本研究应用灰色关联分析法对引进的15个苜蓿品种生产性能进行综合分析，通过构建参考品种，对越冬率、株高、干草产量、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维等相关性状进行加权关联度分析，对不同品种生产性能进行综合评价。引进的15个品种中，甘农3号、公农1号、赛特、WL363HQ、阿迪娜综合评价分值较其他品种高(表5)，说明与参考品种关联度高，综合性能好，适宜在酒泉荒漠区粘土地大面积推广种植。

表5 15个苜蓿品种加权关联度

3 讨 论

全世界范围内苜蓿品种数量较多，不同品种各有优劣，引种要根据本地区的气候条件和土壤类型的不同综合评价，选择适宜当地栽培，符合引种目标的品种[8]。越冬率是苜蓿在本地区抗寒性及适应性最基础的指标，是引种首先要考虑的重要因素[9]。酒泉市属大陆性干旱气候，冬季寒冷漫长，甘农3号、甘农9号、中兰2号、公农1号、WL363HQ、阿迪娜、大富豪越冬率均在95%以上，说明其抗寒性强，能安全越冬。

株高与干草产量直接相关，本试验中大部分苜蓿品种生长第1年第1茬株高显著高于第2茬，这与张荟荟等的研究结果[10]相一致。建植第2年大部分品种生长当年刈割前株高显著表现出第1茬>第2茬>第3茬>第4茬的总体规律，这与陈玲玲等的研究结果[11]相一致。综合建植当年和第2年株高表现较好的为甘农3号、公农1号、赛特、WL363HQ、阿迪娜。干草产量是衡量不同苜蓿品种在本地区适应性和持久力好坏的重要指标，直接决定苜蓿的经济价值，刈割时间的选择对建植当年及后续生产力有直接或间接的影响[12]，本试验中通过合理控制刈割时间在建植第2年可收获4茬干草。总体来看，不同品种每茬产草量均不同,总体呈现第1茬>第2茬>第3茬>第4茬的规律，且第1茬干草产量占全年干草产量的38%左右。综合建植当年及第2年表现，甘农3号、公农1号、WL363HQ、赛特、阿迪娜干草产量表现好于其他品种。

不同苜蓿品种的营养品质决定牧草的经济价值，营养品质主要评价指标是粗蛋白含量和相对饲喂价值。粗蛋白与茎叶比直接相关，茎叶比越低，叶片含量越丰富，粗蛋白含量越高，营养品质越好。相对饲喂价值由酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维通过公式计算得到。纤维含量越低，适口性越好，相对饲喂价值越高。本试验生长第2年第1茬不同品种的粗蛋白含量较高的品种是公农1号、甘农3号、赛特、三得利、WL363HQ、阿迪娜。相对饲喂价值较好的是甘农3号、赛特、三得利、阿迪娜、MF4020。通过以上比较，不同苜蓿品种在越冬率、干草产量、营养品质等方面表现各有优劣，引种不能单一考虑因素[14]。因此，本试验应用灰色关联度分析对不同品种综合性能进行评分，从中筛选出整体表现突出的品种[15]。通过分析，甘农3号、公农1号、赛特、WL363HQ、阿迪娜综合表现较为优秀，可进行大面积推广种植。

4 结 论

通过对不同品种越冬率的分析可知,引进的15个紫花苜蓿品种在酒泉荒漠区粘土地越冬能力较强。通过对15个苜蓿品种进行抗寒性、生产性能和营养品质综合分析可知,甘农3号、公农1号、赛特、WL363HQ、阿迪娜的综合表现优于其他品种。因此，甘农3号、公农1号、赛特、WL363HQ、阿迪娜可以在甘肃省荒漠区粘土地及相类似的气候土壤条件下大面积推广种植。