初曉輝,單貴蓮,畢玉芬,薛世明,匡崇義
(1.云南農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)系,云南 昆明 650201;2.云南省草地動(dòng)物科學(xué)研究院,云南 昆明 650212)
紫花苜蓿(Medicagosativa)素有“牧草之王”和“飼料皇后”之美譽(yù),具有產(chǎn)量高、品質(zhì)好、營(yíng)養(yǎng)豐富等特點(diǎn),是世界上栽培歷史最悠久、面積最大的飼料作物。紫花苜蓿的種植對(duì)促進(jìn)畜牧業(yè)發(fā)展起著非常重要的作用。然而,由于紫花苜蓿性喜溫暖半干燥氣候,適宜在我國(guó)北方地區(qū)種植,在我國(guó)南方地區(qū),高濕、高熱以及酸性土壤等自然地理?xiàng)l件導(dǎo)致紫花苜蓿的引種栽培較為困難[1]。
為探討引進(jìn)紫花苜蓿品種在我國(guó)南方地區(qū)的適應(yīng)性、生產(chǎn)性能和持久性,本研究以國(guó)外引進(jìn)的10個(gè)紫花苜蓿品種為試驗(yàn)材料,通過(guò)對(duì)其生長(zhǎng)第2年、第6年的生產(chǎn)性能進(jìn)行測(cè)定,分析引進(jìn)紫花苜蓿品種在昆明地區(qū)的適應(yīng)性和持久性,為我國(guó)南方地區(qū)紫花苜蓿的引種、栽培和產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)提供參考,為紫花苜蓿的可持續(xù)利用提供理論依據(jù)和技術(shù)儲(chǔ)備。
1.1試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)地位于昆明市北郊云南農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)認(rèn)知中心,地處25°21′ N,102°58′ E,氣候類(lèi)型屬北亞熱帶高原季風(fēng)氣候。年平均氣溫14.5 ℃,最熱月(7月)平均氣溫19.7 ℃,最冷月(1月)平均氣溫7.5 ℃,年溫差12~13 ℃。全年降水量約1 031 mm,相對(duì)濕度為74%。全年日照時(shí)數(shù)2 445.6 h,日照率56%。終年太陽(yáng)投射角度大,年均總輻射量達(dá)543.39 kJ·cm-2。試驗(yàn)地土壤類(lèi)型為酸性紅壤,pH值6.5[2-3]。
1.2供試品種及來(lái)源 供試品種為10個(gè)引進(jìn)紫花苜蓿品種,分別是引自美國(guó)的9個(gè)品種:射手2號(hào)(Archer Ⅱ)、GT13R、路寶(Lobo)、牧歌401+Z(Amerigraze 401+Z)、牧歌701(Amerigraze 701)、射手(Archer)、愛(ài)林+2(Abilence+2)、超級(jí)13R(13R supreme)、愛(ài)博(Arriba),引自法國(guó)的1個(gè)品種:三得利(Sanditi)。
1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì) 供試材料于2003年5月中旬種植,采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),每品種3次重復(fù),小區(qū)面積2 m×2 m,條播,行距20 cm,播后覆土2~3 cm,適當(dāng)鎮(zhèn)壓,適時(shí)進(jìn)行田間管理。生長(zhǎng)第2年、第6年對(duì)10個(gè)紫花苜蓿品種產(chǎn)草量和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)等指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定,確定其生產(chǎn)性能和持久性,篩選適合用于云南省北亞熱帶季風(fēng)氣候條件下建植多年生栽培草地的紫花苜蓿品種。
1.4測(cè)定指標(biāo)
1.4.1干草產(chǎn)量 分別于2004年6、8、10、12月和2008年6、8、10、12月中旬刈割測(cè)定不同品種不同茬次單位面積干草產(chǎn)量,并計(jì)算全年總產(chǎn)量。
1.4.2株高 于2004、2008年8月中旬始花期刈割測(cè)產(chǎn)同步進(jìn)行,采用對(duì)角線取樣法測(cè)定,每小區(qū)隨機(jī)選擇10株,即每品種隨機(jī)選30株,測(cè)量地面到植株最高部位的自然高度,取平均值。
1.4.3葉莖比 于2004、2008年8月中旬始花期刈割測(cè)產(chǎn)同步進(jìn)行,每個(gè)小區(qū)隨機(jī)取5株,將葉和莖分離后,放入人工干燥箱,65 ℃烘干,分別稱(chēng)取葉、莖干質(zhì)量,計(jì)算各品種的葉莖比。
1.4.4營(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定 以2004、2008年8月始花期刈割測(cè)產(chǎn)樣品為分析樣品,測(cè)定不同紫花苜蓿品種的粗蛋白(CP)、粗纖維(CF)、粗脂肪(EE)和粗灰分(CA)含量,其中CP采用半微量凱氏定氮法測(cè)定,CF采用酸堿分次水解法測(cè)定,EE采用索氏浸提法測(cè)定,CA采用直接灰化法測(cè)定[4]。
1.5數(shù)據(jù)分析 采用SPSS 11.5對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、顯著性檢驗(yàn)及相關(guān)分析(one-way ANOVA analysis,Duncan’s post hoc test and Pearson coefficient)。應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)10個(gè)引進(jìn)紫花苜蓿品種的生產(chǎn)性能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),并分析其持久性。
2.1不同品種不同生長(zhǎng)年限干草產(chǎn)量 牧草產(chǎn)量是衡量其生產(chǎn)性能和經(jīng)濟(jì)性能的重要指標(biāo)。生長(zhǎng)第2年不同品種各茬次干草產(chǎn)量及全年干草產(chǎn)量均以GT13R、射手2號(hào)、路寶、牧歌401+Z、愛(ài)博較高,顯著高于其他5個(gè)品種(P<0.05),與之相比,牧歌701、射手、三得利、愛(ài)林+2、超級(jí)13R的干草產(chǎn)量相對(duì)較低,但10個(gè)引進(jìn)紫花苜蓿品種全年干草產(chǎn)量均超過(guò)了8 000 kg·hm-2(表1)。生長(zhǎng)第6年不同品種全年干草產(chǎn)量以牧歌401+Z最高,為5 628.64 kg·hm-2,顯著高于其他品種,其次是射手2號(hào)和GT13R,全年產(chǎn)量在5 100 kg·hm-2以上;愛(ài)博、路寶、射手、牧歌701和三得利依次為其后,全年干草產(chǎn)量為4 100~4 900 kg·hm-2,產(chǎn)量最低的是超級(jí)13R和愛(ài)林+2,僅為2 886.63和2 166.28 kg·hm-2,顯著低于其他8個(gè)品種(表1)。

表1 不同品種不同生長(zhǎng)年限單位面積干草產(chǎn)量
就不同品種干草產(chǎn)量隨生長(zhǎng)年限的變化來(lái)看(表1),10個(gè)引進(jìn)紫花苜蓿品種的干草產(chǎn)量均隨生長(zhǎng)年限的延長(zhǎng)呈明顯的下降趨勢(shì),以愛(ài)林+2和超級(jí)13R的產(chǎn)草量下降幅度最大,說(shuō)明愛(ài)林+2和超級(jí)13R生產(chǎn)性能和持久性均較差,不適宜在云南省北亞熱帶酸性紅壤地區(qū)建植多年生栽培草地。
2.2不同品種不同生長(zhǎng)年限株高和葉莖比 株高是與產(chǎn)量密切相關(guān)的一項(xiàng)衡量牧草生產(chǎn)性能的指標(biāo)。不同品種不同生長(zhǎng)年限的株高均以射手2號(hào)和GT13R最高,其次是牧歌701、三得利、射手、路寶、牧歌401+Z和愛(ài)博,最低的是愛(ài)林+2和超級(jí)13R(表2)。葉莖比是衡量牧草品質(zhì)的重要指標(biāo)。不同品種不同生長(zhǎng)年限的葉莖比均以射手2號(hào)、三得利最高(表2)。就同一品種不同生長(zhǎng)年限株高和葉莖比測(cè)定結(jié)果來(lái)看,隨著生長(zhǎng)年限由第2年延長(zhǎng)至第6年,10個(gè)引進(jìn)紫花苜蓿品種的株高和葉莖比均呈下降趨勢(shì),說(shuō)明隨著生長(zhǎng)年限的增加,紫花苜蓿的生產(chǎn)性能下降。

表2 不同品種不同生長(zhǎng)年限株高及葉莖比
2.3不同品種不同生長(zhǎng)年限營(yíng)養(yǎng)品質(zhì) 生長(zhǎng)第2年、第6年,10個(gè)紫花苜蓿品種的CP含量以射手2號(hào)、GT13R、路寶、牧歌401+Z、三得利、牧歌701顯著高于其他品種(P<0.05)(表3)。CF含量以GT13R和射手2號(hào)最低,顯著低于其他品種(P<0.05),其次是三得利、路寶、牧歌401+Z、牧歌701,其CF含量顯著低于射手、愛(ài)林+2、愛(ài)博和超級(jí)13R(P<0.05)。EE、CA含量以射手2號(hào)和GT13R較高。就同一品種不同生長(zhǎng)年限營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)測(cè)定結(jié)果來(lái)看,隨著生長(zhǎng)年限由第2年延長(zhǎng)至第6年,10個(gè)引進(jìn)紫花苜蓿品種的CP、EE、CA含量呈下降的變化趨勢(shì),而CF含量呈上升的變化趨勢(shì),說(shuō)明隨著生長(zhǎng)年限的增加,紫花苜蓿的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)呈下降趨勢(shì)。
2.4不同紫花苜蓿品種生產(chǎn)性能和持久性綜合評(píng)價(jià) 牧草生產(chǎn)性能綜合評(píng)價(jià)是牧草引種工作的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。為篩選出綜合性狀優(yōu)良,最適宜在云南省北亞熱帶酸性紅壤地區(qū)種植的紫花苜蓿品種,本研究應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)分析法[5-7]對(duì)10個(gè)引進(jìn)紫花苜蓿品種的生產(chǎn)性能和持久性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。需要指出的是,對(duì)引進(jìn)品種生產(chǎn)性能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià),一般采用適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件的當(dāng)家品種作為“參照品種”。本研究在沒(méi)有找到適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件的當(dāng)家品種的情況下,參考前人構(gòu)建“參照品種”的方法[8-10],根據(jù)參試品種生長(zhǎng)第2年各指標(biāo)的測(cè)定值來(lái)構(gòu)建“參照品種”。“參照品種”是根據(jù)各性能指標(biāo)的上限或下限結(jié)合起來(lái)而構(gòu)建的最優(yōu)品種,“參照品種”的產(chǎn)量、株高、葉莖比、CP、EE和CA含量分別高于供試品種中最大值的5%,而CF含量小于供試品種中最小值的5%。以“參照品種”為標(biāo)準(zhǔn),進(jìn)而對(duì)10個(gè)引進(jìn)紫花苜蓿品種的生產(chǎn)性能及持久性進(jìn)行評(píng)價(jià)(表4)。
引進(jìn)的10個(gè)紫花苜蓿品種中,品種GT13R和射手2號(hào)與“參照品種”關(guān)聯(lián)度最高,說(shuō)明品種GT13R和射手2號(hào)生產(chǎn)性能和持久性最好,是云南省北亞熱帶酸性紅壤地區(qū)建植栽培草地的首選品種;其次是路寶、三得利、牧歌401+Z、牧歌701,此4個(gè)品種與“參照品種”的關(guān)聯(lián)度也較高(0.650以上),生產(chǎn)性能和持久性也較好;品種射手、愛(ài)博、愛(ài)林+2和超級(jí)13R與“參照品種”的關(guān)聯(lián)度較低,說(shuō)明這4個(gè)品種不適宜用在云南省北亞熱帶酸性紅壤地區(qū)建植多年生栽培草地(表4)。

表3 不同品種不同生長(zhǎng)年限營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)

表4 不紫花苜蓿品種生產(chǎn)性能綜合評(píng)價(jià)
紫花苜蓿喜溫暖半干燥氣候,氣候溫暖、晝夜溫差大對(duì)其生長(zhǎng)有利,其生長(zhǎng)最適日均溫為15~21 ℃,適宜降水量為300~800 mm,最高不要超過(guò)1 000 mm。苜蓿生長(zhǎng)最適宜的土壤為沙壤土和壤土,適宜的pH值范圍是7~8[1]。然而,我國(guó)南方地區(qū)由于高濕、高熱以及酸性土壤的自然環(huán)境,導(dǎo)致紫花苜蓿的引種栽培較為困難。因此,在我國(guó)南方地區(qū),為保證紫花苜蓿引種成功,在大面積引進(jìn)栽培之前認(rèn)真考察鑒定其秋眠性,并對(duì)其適應(yīng)性、高產(chǎn)性以及在南方的品質(zhì)表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)價(jià),是保證引種成功的關(guān)鍵所在。
近年來(lái),有學(xué)者采用灰色關(guān)聯(lián)分析對(duì)引進(jìn)紫花苜蓿品種的生產(chǎn)性能進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)[5-7]。從方法的優(yōu)劣上講,它已被公認(rèn)為是全面而無(wú)人為因素限制,合理自然,并能利用當(dāng)前的計(jì)算機(jī)技術(shù)處理。從評(píng)價(jià)結(jié)果來(lái)看,其結(jié)果更加數(shù)量化,可以一目了然地看出參試品種生產(chǎn)性能的優(yōu)劣[10-12]。本研究參照前人的評(píng)價(jià)方法,對(duì)10個(gè)引進(jìn)紫花苜蓿品種的生產(chǎn)性能和持久性進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià),評(píng)價(jià)結(jié)果表明,灰色關(guān)聯(lián)分析法能對(duì)牧草的生產(chǎn)性能做出客觀、合理、全面的評(píng)價(jià),該法在牧草引進(jìn)栽培和生產(chǎn)性能評(píng)價(jià)方面具有非常重要的應(yīng)用價(jià)值。
綜合考慮10個(gè)引進(jìn)紫花苜蓿品種的生產(chǎn)性能、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)以及持久性,認(rèn)為品種GT13R和射手2號(hào)生產(chǎn)性能和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)最好,且隨著生長(zhǎng)年限由2年延長(zhǎng)至6年,品種射手2號(hào)和GT13R仍能保持較高的產(chǎn)草量和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值,說(shuō)明品種射手2號(hào)和GT13R適宜在云南省北亞熱帶酸性紅壤地區(qū)建植栽培草地。與之相比,品種射手、愛(ài)博、愛(ài)林+2和超級(jí)13R生產(chǎn)性能和持久性相對(duì)較差,不適宜在云南省北亞熱帶酸性紅壤地區(qū)建植多年生栽培草地。
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