張冬玲,劉建寧,王運琦,石永紅,張 燕,郭 璞
(1.山西省農業科學院,太原 030006;2.山西省農業科學院畜牧獸醫研究所,太原 030032)
紫花苜蓿是深根性多年生優質豆科牧草,號稱“牧草之王”,具有耐旱、耐寒、耐鹽堿、耐瘠薄、適應性強、產量高、品質優、耐刈割、持久性好、經濟效益高以及能清除田間原有雜草、改土培肥等特點[1],是目前世界上分布最廣,栽培歷史最久的牧草,也是我國種植面積最大的牧草。20世紀70年代初統計,全世界苜蓿種植面積達3 300萬hm2,其中美國種植面積最大,達1 100萬hm2;其次是阿根廷、前蘇聯和加拿大,種植面積分別為750萬hm2、510萬hm2和200萬hm2。種植面積大于100萬hm2的國家有法國、意大利和中國[2]。
我國苜蓿主要分布在西北、華北及東北等北方半干旱地區。雖然苜蓿在我國已有2 000多年的栽培歷史,但苜蓿生產發展緩慢,目前苜蓿種植面積僅占人工草地面積的10%,占全國草地面積的0.3%,苜蓿產業與我國農業大國的地位極不相符,沒有在農業生產中發揮應有的作用,究其原因主要是優良品種短缺,種子質量低劣,生產技術落后。
隨著人們生活水平的不斷提高,對優質、安全動物性蛋白攝食量不斷增加,必然要求有安全、發達的畜牧業做保證。為提高飼料和畜產品的安全性,許多國家和地區禁止在飼料中添加肉骨粉、魚粉等動物蛋白,號召用綠色飼料補充和替代精飼料,實現精、綠、粗飼料三結合[3]。苜蓿作為優質植物性蛋白質飼料,具有廣闊的發展前景。
山西省地處黃土高原東部,地貌類型復雜多樣,境內有山地、丘陵、高原、盆地、臺地等多種地貌類型。山多川少,山地、丘陵面積占全省總面積的80.1%,平川、河谷僅占19.9%。全省大部分地區海拔1 500 m以上。氣候類型為溫帶大陸性季風氣候,冬春季漫長,寒冷干燥;夏秋季短,雨量集中,氣候溫和。日照充足,熱量資源豐富,但干旱缺水,大部分地區年降水量400~500 mm,自然災害較多,“十年九旱”。生態環境脆弱,水土流失嚴重,全省水土流失面積達1 080萬hm2,占全省總面積的69.1%,是全國水土流失面積大、分布廣、危害最嚴重的地區之一。水土流失造成土壤有機質大量流失,全省每年因水土流失造成的土壤表土損失約2億t,土壤中氮、磷、鉀主要養分流失達1 000萬t之多,絕大部分耕地的有機質含量在0.5%左右,遠遠低于全國1.5%的平均水平。苜蓿具有多種生態功能和經濟功能,因此,在山西發展苜蓿草產業是改善生態和發展畜牧業經濟的最佳選擇。
山西省經濟以能源重化工為主,三大產業比例失調,經濟結構單一,經濟社會發展內在動力不足。農業生產條件比較差,基礎薄弱,仍然處于靠天吃飯的格局,農業在全省國民經濟中占的比重仍然很低,“三農”問題依然比較突出。山西省中部地區自然資源豐富,工業基礎雄厚,農副業生產條件較好,交通便利,是全省經濟最發達的地區,畜牧業發展歷史悠久,肉牛、奶牛等草食家畜發展迅猛,但草業發展滯后,缺乏適合當地種植的優良牧草品種及高產栽培利用技術,家畜的粗飼料仍以農作物秸稈為主,因此引種選育高產優質、抗逆性強的紫花苜蓿品種,對當地種植業結構調整和安全、高效畜牧業發展十分必要。為此,本試驗引種10個國外紫花苜蓿品種,通過試種觀察其產草量、品質、適應性等性狀,篩選出適合山西省中部地區推廣種植的苜蓿品種。
1.1 試驗地概況 本試驗2007年4月—2009年10月在山西省農科院畜牧獸醫研究所牧草地進行,試驗點地處北緯 37°47′、東經 117°30′,海拔 778 m,屬暖溫帶大陸性季風氣候類型,年均氣溫10.8℃,極端最高氣溫38℃,極端最低氣溫-20.6℃;≥0℃的年積溫3 900~4 100℃,≥10℃的年積溫3 400~3 600℃;年均降水量430.4 mm,蒸發量1 548.0 mm,干旱少雨,且雨量主要集中在7、8、9三個月,年日照總時數2 360~2 796 h,無霜期174 d。試驗田土壤為粉砂壤土,土壤通氣良好,pH8.2,肥力中等,0~20cm土壤含全鹽0.168%,全氮0.131%,全磷0.083%,有機質1.541%。前茬作物為飼用玉米。
1.2 材料 供試品種為10個國外優良紫花苜蓿品種(表1),阿爾岡金為對照品種。
1.3 試驗設計 采用單因素隨機區組設計,小區面積10m2(5 m×2 m),設3次重復。播前整地時施基肥磷酸二氨300 kg/hm2,人工開溝、條播,行距33cm,播種深度2cm,播種量22.5kg/hm2,每小區播種6行,播后鎮壓。苗期中耕除草2次,每年返青前和入冬前各澆水1次。

表1 供試紫花苜蓿品種及來源
1.4 測定項目與方法
1.4.1 物候期 觀察記錄各品種的生育期。
1.4.2 株高 每年第1茬草初花期,每個小區隨機測定10個植株的自然高度。
1.4.3 產草量測定 現蕾至初花期刈割測定鮮草產量,每個小區選取生長均勻一致的樣方2 m2刈割測產,刈割留茬高度5cm。測產時每小區取1 000 g鮮樣,帶回室測定鮮干比、莖葉比,根據鮮干比計算干草產量。
1.4.4 營養成分分析 取測定鮮干比的樣品200 g,分析測定粗蛋白、粗脂肪、粗纖維、粗灰分等主要營養成分。
1.4.5 越冬率測定 入冬前每個小區隨機選定30cm長的樣段,調查樣段內株數,來年返青后調查樣段內存活株數。計算越冬率,越冬率(%)=(返青后存活株數/入冬前株數)×100。
2.1 物候期 供試的10個苜蓿品種2007年5月23日播種,6月初全部出苗,8月下旬進入結莢期。第2年3月下旬至4月上旬返青,5月底至6月初進入初花期,7月上旬進入結莢期,8月上旬進入成熟期,11月上旬進入枯黃期。塞特苜蓿3月24日返青,8月2日成熟,生育期比其它品種早5d左右,維多利亞苜蓿返青期和枯黃期比其它品種晚5d左右。供試品種的越冬率均比較高(表2)。
2.2 株高及形態特點 2008年初花期測定了苜蓿品種的自然高度,觀測記載了形態特點(表2)。WL324直立性差,自然高度明顯低于其它品種,8925、阿爾岡金直立性稍差,塞特、美國大葉、GRANDEUR、維多利亞、德國苜蓿、PHABULOUS、WL323等7個品種直立性良好,塞特、美國大葉、GRANDEUR等3個品種明顯高于其它品種。

表2 供試苜蓿品種物候期觀察記錄(2008年)
2.3 產草量 從表3可以看出,不同苜蓿品種、不同年份、不同茬次間干草產量存在顯著差異。種植當年(2007年)收割一茬,品種間干草產量差異達到顯著水平(P<0.05),8925、WL323產量顯著高于對照品種,分別比對照品種高 33.22%和 38.50%;德國苜蓿、PHABULOUS、GRANDEUR、維多利亞產量比對照高3.80%~15.35%,差異不顯著(P>0.05);美國大葉、塞特、WL324產量低于對照,差異不顯著。種植第2年(2008年)收割3茬,品種間全年干草產量差異達到極顯著水平(P<0.01),其中8925產量最高,比對照高44.38%,并且與其它品種差異達到極顯著水平(P<0.01);美國大葉、GRANDEUR、WL324、PHABULOUS、塞特、德國苜蓿產量較高,與對照品種差異達到極顯著水平(P<0.01);維多利亞、WL323產量較低,與對照差異不顯著(P>0.05)。種植第3年(2009年)收割3茬,品種間全年干草產量差異達到極顯著水平(P<0.01),其中 PHABULOUS、WL323 產量最高,比對照高60.88%~68.70%,并且與其它品種差異達極顯著水平(P<0.01);8925、美國大葉、WL324、維多利亞、塞特、GRANDEUR產量較高,并且與對照差異極顯著(P<0.01);德國苜蓿產量較低,與對照差異不顯著(P>0.05)。從 3年總產量來看,8925、PHABULOUS、美國大葉、GRANDEUR、WL324等5個苜蓿品種產量較高。苜蓿不同年份間產量差異較大,苜蓿一般在種植第3年產量最高,本試驗種植第3年產量明顯低于第2年。苜蓿不同茬次之間產量差異比較大,一般是第1茬產量最高,以后逐漸降低[4-6],本試驗種植第3年出現了特殊情況,第2茬產量低于第3茬。分析認為出現上述情況的原因是由于2009年春末—夏初持續干旱高溫,影響了第2茬草的正常生長。
2.4 鮮干比和葉莖比 2007年播種當年開花期鮮干比低于2008年和2009年,葉莖比高于2008年和2009年,原因可能是播種2007年為播種當年,收割時間稍遲,牧草含水量降低,因此鮮干比較低,花穗比例較大,葉莖比較高。從3年的平均結果來看,10個苜蓿品種的鮮干比在4左右,品種間差異不大,但葉莖比差異較大,PHABULOUS的葉莖比最高,達到56.24%,美國大葉苜蓿最低,為44.04%。苜蓿葉片中所含的總可消化養分高于莖部,因此葉量是衡量飼草質量的一個重要指標[7],PHABULOUS葉片比例較大,美國大葉苜蓿葉片比例較低,說明PHABULOUS飼草質量最好,美國大葉苜蓿飼草質量較差。

表3 供試苜蓿品種的干草產量 kg/hm2

表4 供試苜蓿品種的鮮干比和葉莖比
2.5 營養成分 2008年取樣測定了第1茬干草的粗蛋白質、粗脂肪、粗纖維、粗灰分、無氮浸出物等主要營養成分含量。牧草的營養價值主要取決于所含營養成分的種類和數量,牧草的營養成分包括粗蛋白質、粗脂肪、粗纖維、粗灰分、無氮浸出物和鈣、磷及其他微量元素,其中粗蛋白質和粗纖維含量是最主要的2項指標[8]。由表5可見,供試的10個苜蓿品種的粗蛋白質含量排序為:PHABULOUS>GRANDEUR>塞特苜蓿>WL324>8925>維多利亞>WL323>阿爾岡金>德國苜蓿>美國大葉,粗纖維排序為:PHABULOUS<WL323<8925<WL324<維多利亞<德國苜蓿<GRANDEUR<塞特苜蓿<阿爾岡金<美國大葉。以粗蛋白質和粗纖維2項指標為主,綜合分析認為,供試品種的營養成分排序為:PHABULOUS>8925=WL324>GRANDEUR=WL323>維多利亞=塞特苜蓿>德國苜蓿>阿爾岡金>美國大葉。

表5 供試苜蓿品種的主要營養成分%
引種的9個苜蓿品種均適應山西省中部地區的氣候條件,產草量和營養成分均高于目前在山西省大面積推廣種植的苜蓿品種阿爾岡金,其中8925、PHABULOUS、美國大葉、GRANDEUR、WL324等 5個苜蓿品種產量顯著高于其它5個品種,PHABULOUS、8925、WL324、GRANDEUR、WL323等 5個品種營養價值較高,8925、WL324、阿爾岡金3個苜蓿品種直立性較差,不便于機械化收割。從產草量、營養價值和生長特性 3方面綜合考慮,PHABULOUS、GRANDEUR、WL323等3個苜蓿品種適合山西省中部地區大面積推廣種植。
PHABULOUS、GRANDEUR、WL323等3個苜蓿品種秋眠級3~4級,再生速度快,開花初期莖基部及根冠即開始產生再生芽,因此,應在初花期之前收割,否則會影響下茬草產量。
苜蓿雖然抗旱性強,但耗水量較大。因此,干旱地區或嚴重干旱季節灌溉是保證其保持高產穩產的主要措施之一。
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