11 个紫花苜蓿品种在干热河谷区的生产性能及营养价值评定

刘进娣，邓红山，金 杰，罗会英，李莲红，刘 昀，韩学琴，张美艳

（1. 云南省农业科学院热区生态农业研究所，元谋 651300；2. 元谋干热河谷植物园，元谋 651300；3. 云南省草地动物科学研究院，昆明 650212）

紫花苜蓿（Medicago sativa）属优质的多年生豆科牧草，因其草产量高、适应性强、可用年限长、适口性好、营养丰富等特点，被誉为“牧草之王”。随着我国农业结构的调整和市场需求的增加，苜蓿种植面积迅速扩大［1-2］，但国内仍有44%的苜蓿需要进口［3-4］。因此，进一步引进新品种及综合评价不同品种的适应性、生产性能和营养价值，筛选适合不同地域环境特点的品种，能够促进紫花苜蓿的产业化，推动我国畜牧业的发展。

我国苜蓿栽培种植区域主要集中分布于北方地区，已逐步形成规模化产业。随着国外非秋眠级苜蓿品种的引入，因其在我国热带、亚热带地区表现出较高的生产性能，因而推动了南方苜蓿产业的发展［5-6］。云南元谋作为典型的亚热带金沙江干热河谷区，充足的光照与丰富的热量资源，非常有利于植物生长。金杰等［7］的研究结果表明，在干热河谷区特殊“干”和“热”环境条件下紫花苜蓿适应性良好，鲜草产量达较高水平。韩学琴等［8-9］对紫花苜蓿品种在干热河谷区的适应性研究中，构建了综合评价模式，进一步优化了紫花苜蓿品种的评价体系，这对干热河谷区紫花苜蓿引种及培育具有重要意义。但随着国内新审定与引进的苜蓿品种的大量推广应用，以及不同地域气候条件与许多苜蓿品种来源地区有较大不同，因此苜蓿品种的综合评价仍需持续开展。

本研究以云南省农业科学院热区生态农业研究所现代草业发展与研究中心为试验点，于2016 年在适宜的水肥条件下对11 个紫花苜蓿品种的适应性、生产性能及营养价值进行了连续3 年的田间评价测定，旨在筛选更为适宜当地环境条件的紫花苜蓿品种，为干热河谷区紫花苜蓿的产业化发展提供技术支撑。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于云南省楚雄州元谋县黄瓜园镇苴林基地（云南省农业科学院热区生态农业研究所苴林科研试验基地）。海拔1084m，东经101°49′21.83″，北纬25°50′40.77″；气候类型属南亚热带气候；年均降雨量625 mm 左右，年均蒸发量3 911.2 mm；几乎全年无霜或偶有轻霜（多年平均霜期仅为2 日）。土壤主要以“燥红土”和红砂壤为主。试验地土壤养分：pH 值6.41，有机质5.25 g/kg，全氮0.039%，速效磷6.55 mg/kg，速效钾58.2 mg/kg。

1.2 试验材料

11 个供试紫花苜蓿品种详见表1。

1.3 试验设计

紫花苜蓿于2016 年10 月种植，试验时间为2016 年10 月—2019 年7 月。采用随机区组设计，4 次重复，同一区组放在同一地块，小区面积12 m2（长4 m×宽3 m），共44 个小区。其中1 个重复用作物候期、根系等性状观察，其他3 个重复作鲜草产量等指标的测定，随机排列。即33 个小区为测产区，另11 个小区为物候观察区，整个试验地四周设0.5 m 保护行。播前对试验地的土质和肥力状况进行调查分析，要求种床精耕细作。条播，行距30 cm，每小区播种10 行，播种深度0.5～1.0 cm，播后镇压。播种量每小区15 g（10.05 kg/hm2，种子用价＞80%）。

1.4 测定内容与方法

1.4.1 株高

初花期每茬测产前测定株高，各小区随机选10 株，测量从地面至植株顶部的绝对高度，求平均值。

1.4.2 产草量

初花期进行产草量测定，包括第1 次刈割的产量和再生草产量。

1.4.3 干重

每次测产后，随机从各小区取35 把草样，将同一品种4 个重复的草样混合均匀，取约1 000 g 的样品，剪成3～4 cm 小段，称重。将称取鲜重后的样品置于烘箱中，在60～65℃烘干12 h，取出放置室内冷却后称重。干鲜比＝干草质量/鲜草质量×100%。

1.4.4 茎叶比

第1 次测产后，随机从各小区取3～5 把草样，将同一品种4 个重复的草样混合均匀，取约1 000 g，将茎、叶（含花序）两部分分开，风干或烘干后称重，求其占比。茎叶比＝风干茎重量/风干叶重量×100%。

1.4.5 营养成分含量

粗蛋白（CP）参照《饲料中粗蛋白测定方法》（GB 5009.5—2016）测定。粗脂肪（EE）参照《饲料中粗脂肪的测定》（GB 5009.6—2016）测定。粗纤维（CF）参照《饲料中粗纤维的测定》（GB/T 5009.10—2003）测定。灰分（Ash）参照《饲料中灰分测定方法》（GB 5009.4—2016）测定。水分（Water）参照《饲料中水分的测定》（GB 5009.3—2016）测定。酸性洗涤纤维（ADF）参照《饲料中酸性洗涤纤维的测定》（NY/T1459—2007）测定。中性洗涤纤维（NDF）参照《饲料中性洗涤纤维的测定》（GB/T 2080—2006）测定。无氮浸出物（NFE）=100-（粗蛋白+粗脂肪+粗纤维+水分+灰分）。

1.5 数据分析

采用Excel 软件和Origin 2021 进行数据处理和作图，采用SPSS 28.0 软件对数据进行单因素方差分析，结果以平均数±标准误表示。

采用灰色关联度对11 种参试紫花苜蓿品种进行营养价值综合评价。选取株高、干鲜比、鲜草产量、干草产量、粗蛋白、粗纤维、粗脂肪、灰分、水分、干物质、无氮浸出物、中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维13 项指标进行权重比较，根据灰色关联度分析，对所有参试品种进行综合评价。对数据进行无量纲处理，运用灰色系统关联度理论的权重决策法［10］，根据公式计算出各参试品种各项指标的绝对离差、关联系数、等权关联度和权重系数，最后计算加权关联度。

2 结果与分析

2.1 不同紫花苜蓿品种生产性能比较

11 个参试紫花苜蓿品种每年各茬刈割时间均在初花期，留茬高度为5～7 cm，每年最后一次刈割时间则在植株停止生长30 d 前。以具体初花期为标准确定一年中的刈割时间和次数，由表2 可知，其中建植次年2017 年刈割9 茬，2018 年刈割10 茬，2019 年刈割5 茬。建植第3 年（2019 年），由于干旱少雨，气温较高，苜蓿抗性逐渐变差，大部分苜蓿品种未能成功越夏，没有达到测产的标准，故2019 年仅刈割5 茬。

表2 2017—2019 年各茬次刈割时间 月- 日

由表3 可知，11 个参试紫花苜蓿品种的分枝数以巨能601 最多，达10.63 个，WL656HQ 最低，仅8.05 个。不同参试紫花苜蓿品种的干鲜比在品种间和建植年限间差异并不显著（P＞0.05）。总体呈现趋势为2019 年的干鲜比高于2017 年和2018 年。3 年平均干鲜比最高的品种是WL525HQ，为27.58%，最低的品种是WL366HQ，为26.19%。11 个参试苜蓿品种的茎叶比以WL712 最高，为80.70%，WL366HQ 最低，仅为21.66%。

表3 不同紫花苜蓿品种生长指标的比较

由表4 可知，11 个紫花苜蓿品种的株高在2019 年表现最高。2017—2019 年，株高最高的品种均为WL712，且以2019 年最高，达73.9 cm；2017 年，威斯顿的株高最低，仅为45.7 cm；2018 年和2019 年维多利亚的株高最低，分别为43.0 cm和52.2 cm。3 年平均株高仍以WL712最高，为66.3 cm，比株高最低的维多利亚高18.9 cm。

表4 不同紫花苜蓿品种的3 年株高比较 cm

由表5 可知，2017 年，WL656HQ 的干草产量最高，为28.96 t/hm2，WL712 次之，为28.03 t/hm2，威斯顿的干草产量最低，为20.82 t/hm2。2018 年，巨能995 的干草产量最高，为29.75 t/hm2，威斯顿最低，为21.49 t/hm2。2019年，巨能801 的干草产量最高，为22.06 t/hm2，威斯顿最低，仅14.44 t/hm2。3 年每茬干草产量平均最高的品种为巨能995，达3.31 t/hm2，WL712 次之，为3.22 t/hm2。

表5 不同紫花苜蓿干草产量的比较 t/hm2

2.2 不同紫花苜蓿品种营养成分含量比较

由图1 可知，参试品种威斯顿的粗蛋白含量最高，达25.76%；其次是巨能601，为25.09%，WL712 的粗蛋白含量最低，仅为19.59%。中性洗涤纤维含量最高的是巨能801，达32.57%，威斯顿最低，为21.06%。酸性洗涤纤维含量WL656HQ 最高，为32.75%，维多利亚和WL440HQ最低，均为24.14%。粗脂肪含量WL712 最低，威斯顿最高。粗灰分含量WL366HQ 最高，为13.41%，WL440HQ最低，为9.57%。粗纤维含量最高的是WL525HQ，为19.22%，WL366HQ 最低，为11.66%。水分含量WL903 最高，达5.62%，维多利亚最低，仅为3.52%。无氮浸出物含量维多利亚最高，达48.25%，WL366HQ最低，仅为41.63%。11 个参试品种相对饲喂价值（RFV）最高的是威斯顿，达309.16%，最低的是巨能801，仅为183.62%。

图1 不同紫花苜蓿品种的营养成分含量

2.3 不同紫花苜蓿品种生产性能与营养价值的灰色关联度分析

本试验中株高、干鲜比、鲜草产量、干草产量、粗蛋白、粗纤维、灰分、水分、粗脂肪、干物质、无氮浸出物、酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维的权重分别为0.0768、0.096 3、0.079 5、0.077 9、0.072 7、0.067 6、0.057 7、0.065 0、0.068 3、0.099 9、0.080 4、0.090 5 和0.067 2，表明所有评价指标权重排序为：干物质＞干鲜比＞酸性洗涤纤维＞无氮浸出物＞鲜草产量＞干草产量＞株高＞粗蛋白＞粗脂肪＞粗纤维＞中性洗涤纤维＞水分＞灰分。

关联度越大，该苜蓿综合评价表现越好，反之则越差。由表6 可知，参试紫花苜蓿品种加权关联度综合排名为WL525HQ＞WL440HQ＞巨能995＞巨能801＞WL712＞维多利亚＞威斯顿＞WL903 ＞巨能601 ＞WL366HQ＞WL656HQ，表明WL525HQ、WL440HQ、巨能995 等生产性能及营养价值在干热河谷区综合表现较好。

表6 11 个紫花苜蓿品种的加权关联度及综合排名

3 讨论

3.1 不同紫花苜蓿品种间的生长特性差异

株高是反映牧草生长状况及生产性能的重要指标，其与产量呈正向效应，通常高植株的产量潜力更高。不同品种的紫花苜蓿在遗传特性、生长习性及环境条件等方面均存在差异，从而表现出不同的生长速度［11］。本研究中，11 个紫花苜蓿品种的株高在品种间差异明显，同一品种不同年份间同样也存在明显差异，并均在第3 年的株高最高。这与吕会刚等［12］对河北地区紫花苜蓿品种的生产性能研究结果相似。本试验中参试苜蓿品种的3年平均株高以WL712 最高，其秋眠级在参试品种中也最高，同时WL712 的草产量也在11 个苜蓿品种中较高，体现出高秋眠级的苜蓿品种其再生性强、丰产性好［13］。

茎叶比作为衡量牧草经济性状的重要指标，其能够较好地反映牧草的适口性及品质。茎叶比低，叶含量丰富，其品质越好。反之，茎叶比高，叶含量越少，其品质越差。本试验中11 个苜蓿品种的茎叶比最低的WL366HQ，与茎叶比最高的WL712 相差59.04 个百分点，表明WL366HQ 在参试品种中营养更丰富。干鲜比是反映牧草适口性的重要指标，其代表牧草干物质积累程度及利用价值。干鲜比越低品质越好［14］。11 个苜蓿品种的干鲜比差异不大，总体呈现趋势为2019 年的干鲜比高于2017年和2018 年。这可能与2019 年的降水少有关。

产草量能够反映不同紫花苜蓿品种的生产性能及适应性，来源不同的紫花苜蓿品种在同一地区的生产性能差异较大，同时干草产量也是衡量紫花苜蓿品种优劣及其生产力大小的关键特征。本研究中参试品种的干草产量在建植第2 年（2018 年）大多呈上升趋势。3 年平均每茬干草产量较高的品种巨能995 和WL712 的株高也较高，而3 年平均每茬干草产量最低的威斯顿，其株高也低。这表明紫花苜蓿品种的株高和草产量呈正相关。

3.2 不同紫花苜蓿品种的营养成分含量差异

粗蛋白是反映牧草营养价值的一个重要指标，其含量高低直接关系到牧草营养价值的高低。在本研究中，各苜蓿品种的粗蛋白含量均高于18%，也均超过国际1级牧草蛋白含量标准［15］，营养价值较高。苜蓿粗纤维含量越低，适口性越好，品质越高，更有利于家畜的消化［16］。本试验中威斯顿的粗蛋白含量最高，WL712 的粗蛋白含量最低。WL525HQ 的粗纤维含量最高，WL366HQ 最低。这主要在于高秋眠级苜蓿品种株高较高，茎叶比较高。对于苜蓿，纤维主要存在于茎部，蛋白主要存在于叶片，因此苜蓿秋眠级与粗蛋白呈负相关，而与粗纤维呈正相关［17］。牧草的ADF 和NDF 含量与消化率呈负相关，数值越高表明家畜越难消化吸收［18］。本试验中维多利亚、威斯顿、WL440HQ 和WL366HQ 的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量均较低，表明这几个品种营养价值较高。粗灰分主要反映牧草中矿物质元素的总体含量，主要包括磷、钙、钾的氧化物。本试验参试品种WL366HQ 的粗灰分含量最高，WL440HQ 最低。粗脂肪气味芳香，是衡量牧草适口性的一个重要指标。在本试验中，威斯顿的粗脂肪含量最高。无氮浸出物含量最高的是维多利亚。相对饲喂价值最高的是威斯顿，从上述指标中可以看出，株高较低的品种，反而营养价值较高，品质较好，但能否推广种植，还需兼顾产量等多个因素，而不能只考虑部分因素。

单项指标优劣不同，因此，需综合各个因素来评判不同品种。灰色关联度分析法进行综合评价兼顾了不同指标，从而解决了通过某些单一指标或部分指标筛选优良品种的问题［19］。本研究利用灰色关联度对不同苜蓿品种在干热河谷区的生产性能和营养价值进行了综合评价，总体得出，WL525HQ、WL440HQ、巨能995 的综合排名靠前，WL656HQ 在该地区的综合排名最低。

4 结论

本研究通过方差分析与灰色关联分析综合评价结果表明，WL525HQ、WL440HQ、巨能995 等品种的排名靠前，在干热河谷区各性状表现良好，适宜推广种植；WL656HQ 的综合排名最低，不适宜在该地区推广。