新疆石河子地区不同秋眠级紫花苜蓿生产性能的综合评价

孙延亮，刘选帅，李生仪，赵俊威，马春晖，张前兵

(石河子大学动物科技学院，新疆 石河子 832003)

紫花苜蓿是世界上经济价值最高、种植面积最大的多年生优质豆科牧草植物，由于生产潜力大、营养价值高、适应性好等特点，被誉为“牧草之王”[1-2]。随着紫花苜蓿在全球范围的传播和栽培利用，长期的生存环境差异导致紫花苜蓿对温度、光照反应的敏感性发生分异，形成了不同的秋眠性[3]。随着紫花苜蓿种植范围的增加，盲目引种问题尤为突出，由于引种之前缺乏系统性的综合评价，导致紫花苜蓿品种在引进地区越冬率及干草产量低等问题，造成巨大的经济损失[4]，因此，开展地区引种试验和适应性评价对成功引种至关重要。

紫花苜蓿的秋眠性是苜蓿对秋季日照时数减少、气温降低等变化的一种适应性反应[5]，是一种与抗寒耐冻和农艺性状有显著相关的遗传生长特性[6-7]。鉴于紫花苜蓿秋眠性与生产性能、返青时间、根系策略及持久性之间的密切关系，秋眠性已成为北纬地区苜蓿引种及评价生产性能的重要指标[8]。研究表明，不同秋眠级紫花苜蓿的秋季再生高度差异大，秋眠型的紫花苜蓿品种能够很早进入休眠状态，在秋季减少植株地上部分的生长，同时根系储存营养物质以提高冬季存活率，而非秋眠型的紫花苜蓿品种则在秋季继续生长，一般越冬率和持久性都比较差，在冬季大量死亡[9-10]。对河海平原区引进的35个不同秋眠级紫花苜蓿品种进行田间测定结果表明，该地区最适宜种植秋眠级为3～5级的紫花苜蓿，综合评价最优的品种为‘甘农3号’和‘甘农6号’[11]。在甘肃地区对20个苜蓿品种进行生长适应性评价表明‘苜蓿王’、‘甘农4号’、‘陇东苜蓿’、‘北极星’在荒漠灌区综合表现最优，而在半干旱地区‘柏拉图’、‘皇后’、‘苜蓿王’、‘北极星’综合表现最优[12]。在宁夏灌区对国内外21个紫花苜蓿品种进行灰色关联分析表明，秋眠级为8级的‘甘农5号’在宁夏灌区的生产性能及综合表现较好，而秋眠级为2级的‘敖汉苜蓿’生产性能表现相对较差[13]。

新疆地区冬季寒潮频繁、气候寒冷而漫长，而冬季负积温、覆雪厚度及最低气温均会影响紫花苜蓿的越冬安全性[14]。近年来，针对紫花苜蓿异地引种可能存在的干物质产量低及可持续性差等问题，尽管前人在新疆地区做了一些研究，但在筛选方法上仍以单一产量性状或少量农艺性状指标为主，缺乏基于包括秋眠性在内的多指标对本地育种引种进行综合分析评价的研究。主成分分析可以利用降维技术将少数几个综合变量代替原始多个变量，这些综合变量能够代替原有数据的绝大部分信息，且消除了指标间的多重共线性，侧重于对信息贡献影响力的综合评价。聚类分析是将变量按相似程度划分类别，侧重于使类间元素的同质化最大化和类间元素的异质化最大化。但目前在新疆石河子地区鲜有见到基于主成分分析和聚类分析从紫花苜蓿生产力及越冬性能等多个维度对紫花苜蓿品种进行比较和综合评价的研究报道。本研究以国内外的26个不同秋眠级紫花苜蓿品种(秋眠级2～10级)为研究对象，分析其在新疆石河子地区的生产性能、营养价值和越冬率差异并进行综合评价，以期筛选出干草产量高、品质优和适应性强的紫花苜蓿品种，为区域优质紫花苜蓿品种的引种、建立优质高产紫花苜蓿栽培草地提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验于2020年在新疆石河子市石河子大学牧草实验站(44°20′N，86°30′E，海拔420 m)进行，该地区属于典型温带大陆性干旱气候，年均气温为5～10℃，年日照数为2 721～2 818 h，年降雨量为190～260 mm，年蒸发量为1 100～1 400 mm。试验田耕作土层(0～20 cm)基础养分含量为：全氮1.18 g·kg-1、速效氮33.20 mg·kg-1、速效磷19.30 mg·kg-1、速效钾119.90 mg·kg-1。试验田土壤类型为灰漠土(中国土壤分类)，前茬作物为棉花(Gossypiumspp.)。

1.2 试验设计

试验材料为收集国内外秋眠级2～10级的26份紫花苜蓿品种(表1)，为保证能够准确测定紫花苜蓿越冬率，选择生长第3年的紫花苜蓿为研究对象。紫花苜蓿播种方式为人工穴播，播种行距为60 cm，株距为50 cm，播种深度为2 cm。试验采用单因素随机区组设计，每个秋眠级选择3个品种，每个品种设3次重复。小区面积为3 m×10 m=30 m2，小区之间设置宽1.5 m的人行通道，以避免边际效应的干扰及水肥互渗。田间试验共刈割2茬，分别根据各秋眠级紫花苜蓿到达初花期(开花5%～10%)的具体时间进行刈割。在紫花苜蓿生长期间，施肥、灌溉、除草等管理均按照当地滴灌苜蓿高产田进行。

1.3 测定指标及方法

1.3.1单株生物量 在紫花苜蓿初花期(开花5%～10%)时，从每个试验小区随机选取10株长势一致并有代表性的紫花苜蓿植株进行刈割，留茬5 cm，测定全株鲜草质量，再随机选取3份300 g左右鲜草样品带回实验室，置于105℃的烘箱中杀青30 min，再于65℃烘干至恒重后待测。

1.3.2株高和茎粗 在紫花苜蓿刈割之前，每个品种每个重复随机选取10株，用钢卷尺测定其垂直高度，重复10次，取平均值，并用游标卡尺测定其距地表5 cm处的茎粗。

1.3.3茎叶比 将紫花苜蓿烘干样品进行茎叶分离，然后将茎秆和叶片分别收集，并测量各自干重。紫花苜蓿茎叶比采用以下公式计算：

茎叶比=茎秆干重/叶片干重

(1)

1.3.4营养品质 采用凯氏定氮法测定粗蛋白含量[15]，采用国标法测定中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量[16-17]。

1.3.5物候期 供试紫花苜蓿品种于2020年3月底开始调查返青和生长情况，紫花苜蓿物候期的调查包括返青期、分枝期、现蕾期和初花期，评定到达某一生育阶段的标准为50%～60%植株到达该生育阶段。

表1 供试紫花苜蓿品种及秋眠级Table 1 Cultivars and fall dormancy rating of alfalfa

1.3.6越冬率 2019年10月2日，在每个小区株行内随机选取2 m长样段并统计样段内存活株数，记为越冬前的存活株数，2020年4月8日紫花苜蓿返青后统计苜蓿的存活株数，记为越冬后的存活株数，每个小区重复3次。紫花苜蓿越冬率采用以下公式计算：

(2)

1.4 数据处理

采用Microsoft Excel 2016进行数据整理统计；采用SPSS 20.0统计软件(SPSS Inc.,Chicago,IL,USA)进行数据的方差分析、数据的标准化、相关性分析；采用Origin 2021(Origin Lab,Northampton,MA,USA)进行主成分分析、聚类分析及图表的绘制。在进行主成分分析和聚类分析之前，对各个研究指标的原始数据进行z-score标准化处理。依据苜蓿生产性能、营养品质及越冬率对不同秋眠级紫花苜蓿采用离差平方和法进行系统聚类。

主成分的旋转载荷值除以相应特征值的算数平方根，可得到该指标的特征向量。把特征向量与标准化数据相乘即可得到各主成分的函数表达式。主成分综合得分是由每个主成分得分与其相应贡献率乘积的总和，具体计算公式如下：

f1=0.177X1+0.106X2+0.164X3-
0.169X4+0.176X5+0.178X6+0.161X7

(3)

f2=0.192X1-0.766X2+0.331X3+0.230X4-
0.049X5-0.161X6+0.429X7

(4)

f3=A1f1+A2f2

(5)

式(3)与式(4)中，f1和f2为主成分1和主成分2的得分，X1表示单株生物量、X2表示茎叶比、X3表示株高、X4表示粗蛋白、X5表示中性洗涤纤维、X6表示酸性洗涤纤维、X7表示越冬率。式(5)中f3为主成分的综合得分，A1为第1主成分的权重，A2为第2主成分的权重。权重通过各主成分的特征根除以主成分特征根之和计算而来。

2 结果与分析

2.1 不同秋眠级紫花苜蓿物候期观测

参试的9个秋眠级紫花苜蓿在3月底陆续开始返青，其中秋眠级2～4级的紫花苜蓿返青稍晚，返青期较高秋眠级紫花苜蓿延迟约两周，随后4月初紫花苜蓿进入分枝期，5月1日开始进入到现蕾期，5月13日开始进入初花期，在现蕾期和初花期各秋眠级紫花苜蓿前后相差10天左右(表2)。总体来看，不同秋眠级紫花苜蓿之间物候节律具有一定的规律性，随着秋眠级的升高，苜蓿各个生育时期均有一定的提前。

表2 不同秋眠级紫花苜蓿品种物候期比较Table 2 Comparison of the phenological stages of different fall dormancy rating alfalfa

2.2 不同秋眠级紫花苜蓿单株生物量比较

不同秋眠级紫花苜蓿单株生物量差异较大，单株生物量随着紫花苜蓿秋眠级的升高呈先增加后降低的趋势，且各秋眠级苜蓿第1茬单株生物量均高于第2茬(表3)。第1茬中，除3级外，秋眠级4级的紫花苜蓿单株生物量显著高于其它7个秋眠级(P<0.05)，而秋眠级为9级的紫花苜蓿单株生物量最低，仅为424.8 g·株-1；第2茬中，秋眠级为3级的紫花苜蓿单株生物量显著高于除秋眠级为2级、4级和6级外的其它5个秋眠级，而秋眠级为9级的紫花苜蓿单株生物量最低，仅为363.6 g·株-1。紫花苜蓿单株生物量两茬变异系数(CV)分别为27.39%和10.68%，说明该性状在秋眠级间差异较大，引种过程有筛选改进的空间。

表3 不同秋眠级紫花苜蓿单株生物量Table 3 Biomass per plant of different fall dormancy rating alfalfa

2.3 不同秋眠级紫花苜蓿生长性状比较

各秋眠级紫花苜蓿平均株高、茎粗和茎叶比在各茬次的变化(表4)为：第1茬中，秋眠级4级的紫花苜蓿品种平均株高和茎粗显著高于除了5级和8级外的其它6个秋眠级(P<0.05)。第2茬中，秋眠级3级的紫花苜蓿品种平均株高显著高于其它8个秋眠级(P<0.05)，秋眠级为2级的紫花苜蓿品种平均茎粗显著大于其它8个秋眠级(P<0.05)。前两茬中，秋眠级6级的紫花苜蓿品种平均茎叶比均显著低于除秋眠级9级的紫花苜蓿品种(P<0.05)。变异系数最大的指标为茎叶比，其次为茎粗，株高最低。

表4 不同秋眠级苜蓿生长性状指标Table 4 Growth traits of different fall dormancy rating alfalfa

2.4 不同秋眠级紫花苜蓿营养品质比较

各秋眠级紫花苜蓿平均粗蛋白、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量在各茬次的变化(表5)为：第1茬中，秋眠级9级的紫花苜蓿平均粗蛋白含量显著高于其它秋眠级(P<0.05)，秋眠级为4的紫花苜蓿平均中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量均显著高于除2级外的其它秋眠级(P<0.05)。第2茬中，秋眠级10级的平均粗蛋白含量显著高于秋眠级为2级、3级和4级的紫花苜蓿(P<0.05)，秋眠级3级的紫花苜蓿平均中性洗涤纤维含量显著大于7级和10级(P<0.05)，秋眠级为4级的紫花苜蓿平均酸性洗涤纤维含量显著大于秋眠级为6级、7级、9级和10级的紫花苜蓿(P<0.05)。各营养指标中酸性洗涤纤维的变异系数均高于中性洗涤纤维。

表5 不同秋眠级紫花苜蓿营养指标Table 5 Nutritional indexes of different fall dormancy rating alfalfa

2.5 不同秋眠级苜蓿品种越冬率比较

不同秋眠级间紫花苜蓿平均越冬率存在显著差异(图1)，随着秋眠级的升高，紫花苜蓿越冬率呈下降的趋势，说明紫花苜蓿的秋眠级与越冬率存在负相关关系，其中秋眠级为2级、3级和4级的紫花苜蓿越冬率之间差异不显著，但均显著高于除5级外的其它5个秋眠级(P<0.05)，秋眠级2级的紫花苜蓿平均越冬率最高为95.5%，而秋眠级10级紫花苜蓿越冬率最低，仅为83.5%。

图1 不同秋眠级苜蓿越冬率比较Fig.1 Comparison of winter survival rating of different fall dormancy rating alfalfa

2.6 不同秋眠级紫花苜蓿生产性能、营养品质及越冬率的相关性分析

以不同秋眠级紫花苜蓿的生产性能(总单株生物量、年平均茎叶比、年平均株高、年平均茎粗)、营养指标(年平均粗蛋白含量、年平均中性洗涤纤维、年平均酸性洗涤纤维含量)及越冬率进行相关性分析(表6)。紫花苜蓿单株生物量与株高、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维、越冬率呈极显著正相关(P<0.01)；紫花苜蓿单株生物量与粗蛋白含量、茎粗分别呈极显著负相关(P<0.01)和显著正相关(P<0.05)。紫花苜蓿茎叶比与酸性洗涤纤维呈显著正相关(P<0.05)。紫花苜蓿株高分别与粗蛋白，中性洗涤纤维含量呈显著负相关(P<0.05)和显著正相关(P<0.05)；株高与酸性洗涤纤维含量、越冬率呈极显著正相关(P<0.01)。茎粗与中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量呈极显著正相关(P<0.01)；茎粗与粗蛋白含量呈极显著负相关(P<0.01)。粗蛋白与中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量呈极显著负相关(P<0.01)；粗蛋白与越冬率呈显著负相关(P<0.05)。中性洗涤纤维与酸性洗涤纤维含量、越冬率呈显著正相关(P<0.05)，酸性洗涤纤维含量与越冬率呈显著正相关(P<0.05)。

表6 不同秋眠级苜蓿生产性能、营养指标及越冬率的相关系数Table 6 Correlation analysis results of production performance,nutritional index and winter survival rate of different fall dormancy rating alfalfa

2.7 主成分分析

主成分分析是将多指标简化为少量综合指标的一种统计分析方法，其主要目的就是简化数据，在保证原有信息较小的损失下使综合指标数目尽可能减少。如果第1主成分不足以代表原指标的绝大部分指标信息，考虑引入第2主成分，依次类推。本文对9个不同秋眠级紫花苜蓿的7个指标进行主成分分析，综合考察特征值大于1和方差贡献率以确定最优的主成分数。第一主成分和第二主成分特征值均大于1。第1主成分对总方差贡献率达76.43%，以单株生物量、株高、粗蛋白、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维含量、越冬率贡献最大，第2主成分对总方差贡献率达14.31%，以茎叶比贡献最大，其累计方差贡献率达到90.74%，可以代表所有农艺性状及越冬率的绝大部分信息(表7，图2)。

表7 主成分分析的特征值与方差贡献率Table 7 Eigenvalues and variance contribution rates of principal component analysis

对不同秋眠级紫花苜蓿的生产性能、营养品质及越冬率的综合评价结果表明(图2、表8)，秋眠级4级的综合评价得分(1.0791)最高，3级(0.7991)次之，10级的综合评价得分(-1.1299)最低。

2.8 聚类分析

由聚类分析谱系图(图3)可知，在距离=2.6时，9个秋眠级分成四类：第1类聚集秋眠级3级和4级的紫花苜蓿，这一类主要聚集了单株生物量高、茎叶比高、粗蛋白含量低、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量较高以及越冬性最好，这2个品种干草产量和越冬率较高，主成分得分分别为3和1，非常适合在本地区种植。第2类聚集了秋眠级2级和5级的紫花苜蓿，这一类植株高度高，单株生物量和越冬率仅次于第1类，其它指标一般，这2个品种主成分得分分别为2和4，比较适合在本地区种植。第3类聚集了秋眠级6级、7级和8级的紫花苜蓿，这一类茎叶比最低，单株生物量和越冬率相对较低，营养品质一般，这3个品种主成分得分分别为5，7和6，不推荐在本地区种植。第4类主要聚集了秋眠级9级和10级的苜蓿，这一类单株生物量、株高、越冬率均为最差、营养品质相对较好，这2个品种由于干草产量低，越冬率低，且这2个品种主成分综合得分分别为8和9，非常不推荐在本地区种植。

表8 不同秋眠级紫花苜蓿的综合评价结果Table 8 Comprehensive evaluation results of different fall dormancy rating alfalfa

图3 不同秋眠级苜蓿的系统聚类图Fig.3 Systematic cluster diagram of different fall dormancy rating alfalfa

3 讨论

3.1 不同秋眠级紫花苜蓿品种生产性能、营养品质、越冬率的比较

紫花苜蓿单株生物量是评价苜蓿品种优劣的关键，也是衡量苜蓿生产力大小的主要指标[18]，不同的单株生物量能够反映出不同秋眠级紫花苜蓿的农艺性状及对生境的适应性。本研究中，紫花苜蓿单株生物量随着秋眠级的升高呈先上升后下降的趋势，其中秋眠级4级、3级和2级紫花苜蓿单株生物量最高，而秋眠级为9级、10级和8级的紫花苜蓿单株生物量最差。不同秋眠级紫花苜蓿对环境适应能力不同，试验地所在纬度高低在一定程度上反映了当地的气候环境，包括平均气温、最低温以及光照时长等，一般高纬度地区低秋眠级紫花苜蓿越冬性能和持久力更好，能够保证一定的经济效益，而在低纬度地区高秋眠级紫花苜蓿能够更快的生长，且不会受到低温和光照不足的影响，能够获得更高的干草产量[8]。同时，由于不同品种紫花苜蓿的特性和对营养需求不一致，土壤养分和有益微生物会随着生长年份的增加差异越来越大[2,8]。株高和茎粗是反映紫花苜蓿生长状态及干草产量潜力的重要指标之一[19]，本研究中，紫花苜蓿株高和茎粗随着苜蓿秋眠级的升高呈先增加后降低的趋势，与紫花苜蓿单株生物量呈显著正相关，这与赵海明等的研究结论相一致[11]。但也有研究显示，紫花苜蓿株高和秋眠级存在极显著正相关，秋眠性差的紫花苜蓿品种其株高、茎粗等生长性状显著高于秋眠性好的品种[21]，造成这种现象的原因主要有三点，一是后者所在的地区光照时间长、温度高；二是非秋眠型紫花苜蓿光照临界值低，随着光照时间的增加，非秋眠型紫花苜蓿品种对光的利用效率更高[3]；三是适宜的温度下，光照对非秋眠型紫花苜蓿品种茎秆的伸长率的相关性要高于秋眠型紫花苜蓿[22]。

紫花苜蓿粗蛋白含量是评定其营养品质的重要指标[23]，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维则能够很好的定量结构性碳水化合物，进而使紫花苜蓿的营养价值得到更好的评价[24]。对营养价值的比较是为了更好的量化可用于动物消耗的总蛋白和代谢能，由于这涉及到紫花苜蓿品质的评级类别，需要在产量和质量之间去权衡[18]。在鄂尔多斯的研究表明，干草产量较高的苜蓿品种其粗蛋白含量同样较高，中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维则相对降低[25]，在呼伦贝尔地区对32个国内外紫花苜蓿引种的试验表明，苜蓿干草产量与粗蛋白、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量之间没有明显的相关性[26]。但本研究表明，紫花苜蓿单株生物量与粗蛋白含量之间呈显著负相关，但与中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量呈显著正相关。其中高秋眠级紫花苜蓿比低秋眠级紫花苜蓿营养品质要好，这一结果与根据生产性状所筛选出的品种差别较大。营养品质的高低除了不同秋眠级紫花苜蓿品种间的差异外，还有可能是因为相同的生长阶段不同秋眠级紫花苜蓿的生长程度不一致。紫花苜蓿叶片和茎秆营养成分差异很大，与茎秆相比，叶片的纤维含量较低，蛋白质含量较高，随着紫花苜蓿生长发育阶段的推移，生物量高的紫花苜蓿需要投入更大比例的结构组织(茎秆)去维持直立状态，使紫花苜蓿叶片合理的分布在不同的位置和空间，有利于更大程度的增加光合有效面积，与此同时，茎秆所占干物质产量的比例会大大增加，从而导致营养品质的下降[2-3]。

越冬率是体现苜蓿冬季抗寒性、适应性及持久性的关键指标，是紫花苜蓿引种的重要因素之一[27]。在我国北方地区出现的大面积紫花苜蓿减产、越冬困难等现象，主要是因为北方低纬度地区干旱严重、气候寒冷和光照时长不足等环境因素引起，进而导致紫花苜蓿有效生长期和持久力的大幅度降低[28]。本研究对紫花苜蓿异地引种的筛选过程中发现，紫花苜蓿秋眠级与越冬率呈极显著线性负相关，即紫花苜蓿秋眠性越差，越冬率越低。在秋末冬初，紫花苜蓿进入低温驯化和越冬耐寒适应阶段，不同秋眠级紫花苜蓿品种对冷信号、光周期的响应差异，导致越冬期间紫花苜蓿品种存活率的不同。这主要由紫花苜蓿的遗传特性决定，低秋眠级紫花苜蓿会在秋季储存更多的营养物质去维持冬季所必须的养分需求[29]。可溶性糖的积累对于紫花苜蓿适应低温环境具有重要作用，研究发现，在晚秋环境下，地上部茎叶可溶性糖含量随着时间推移呈降低趋势，这主要与可溶性糖向地下根系的转移有关，而且这种规律随着秋眠级的降低而增强。此外，紫花苜蓿秋眠性的增强还增加了植株内的抗氧化物质，提高紫花苜蓿根系可溶性物质含量和细胞膜不饱和脂肪酸含量，增强抗冻耐寒能力[30-31]。

3.2 不同秋眠级紫花苜蓿品种的综合评价

不同紫花苜蓿品种由于受到气候环境、光照因素、土壤养分含量、田间管理水平等因素的影响，导致其生物量、营养水平及耐寒适应性表现各异，故不同地区最适宜种植的紫花苜蓿品种有所差异[3]。有效筛选和综合评价紫花苜蓿品种的生产性能、营养价值、越冬率，是紫花苜蓿引种过程研究的主要内容[12]，在实际生产中，人们常常采用单一指标来判断一个牧草品种的综合特性，是一种非常不严谨、不科学的方法，单一指标的突出并不意味着该品种适合当地种植[18]。本研究综合主成分分析和聚类分析可以看出，新疆石河子地区最适宜种植的紫花苜蓿品种为秋眠级4级的‘WL325HQ’、‘阿迪娜’、‘新疆大叶’，其次为3级的‘中苜2号’、‘中苜3号’、‘康赛’。研究表明，对陇东地区引进14个国内外紫花苜蓿品种进行比较发现，秋眠级为5级的‘德福’表现最优，适宜作为当地推广的首选品种[32]。在湘西南地区对17个不同秋眠级紫花苜蓿的生长适应性评价中，秋眠级为6～8级的‘盛世’、‘丰宝’、‘CW680’表现较好，可在南方亚热带地区种植推广[33]，可见，随着纬度的升高，紫花苜蓿生境随之改变，低秋眠级紫花苜蓿的综合竞争力更好。造成不同地区选种差异除了不同秋眠级紫花苜蓿对气候环境的适应程度不同之外，还有可能因为品种特性对氮磷胁迫、盐碱胁迫、水分胁迫的响应程度不一[12,28,30]。此外，在紫花苜蓿的实际生产中，还要考虑极端天气的出现，当参试品种冬季处于更低的温度或者降雪量减少时，是否还具有同样的生产力和适应性，还有待进一步的研究。

4 结论

在新疆石河子地区，秋眠级4级和3级紫花苜蓿的单株生物量、生长性状表现比较突出，秋眠级9级和10级紫花苜蓿的营养品质最高，越冬率最好的秋眠级为2级和3级。通过对9个秋眠级紫花苜蓿7个生产指标主成分分析和聚类分析综合表明，秋眠级4级紫花苜蓿最接近理想品种，其次为3级，上述2个秋眠级紫花苜蓿适合在新疆石河子地区种植。