川北地區紫花苜蓿品種篩選及栽培技術研究

杜周和，馮禮斌，左艷春，陳義安，朱永群，寇晶，周曉康，劉俊鳳

（1.四川省農業科學院牧業研究中心，四川南充637000；2.四川省農業科學院蠶業研究所，四川南充637000；3.南充市植保植檢站，四川南充637000）

川北地區紫花苜蓿品種篩選及栽培技術研究

杜周和1，2，馮禮斌3，左艷春1，陳義安2，朱永群1，寇晶1，周曉康1，劉俊鳳2

（1.四川省農業科學院牧業研究中心，四川南充637000；2.四川省農業科學院蠶業研究所，四川南充637000；3.南充市植保植檢站，四川南充637000）

用灰色系統理論對11個苜蓿（Medicagosativa）品種在川北丘陵低山區的生產性能（鮮草產量、干草產量、莖葉比、株高、分枝數、主根長、再生速度等指標）進行了分析，建立了綜合評價模型，評價了各品種的生產性能。結果表明，各項指標在綜合評價模型中的權重順序為株高＞分枝數＞主根長＞鮮草產量＞莖葉比=再生速度＞干草產量；在川北地區綜合生產性能表現較好的紫花苜蓿品種是獵人河、霍普蘭德和WL323等，愛菲尼特、特瑞和農寶等品種生產性能較差，苜蓿王和勝利兩個品種雖然鮮草產量較高，但其再生速度慢，且苜蓿王莖葉比低，勝利干物質含量低，因而綜合評價較差。

苜蓿；生產性能；灰色關聯度；綜合評價

四川地處長江上游，是國家長江上游防林工程重點建設區域。四川是農業大省，在農業產業結構調整中大力實施退耕還草工程，發展農區畜牧業。“十一五”期間，全省人工種草389.73萬hm2，建設牧草種子基地1.33萬hm2。川北地區是四川省的重要畜牧業產區，畜牧產值占農業總產值的55%以上，四川省定的“南茶北草”戰略把草食畜牧業確定為該區的優勢產業。

紫花苜蓿（Medicagosativa）是世界公認的“飼草之王”，起源于小亞細亞、外高加索、伊朗和土庫曼高地。公元前126年引入我國，先在長安地區種植，后分布范圍不斷擴大，種植面積逐年增加，目前種植面積約150萬hm2，主要分布在黃河流域及其以北地區［1-4］。長期以來，我國苜蓿栽培主要集中在北方地區，在長期的自然選擇和人工選擇作用下，逐漸形成了適應北方地區干冷氣候特征的生態類型，以至于在相當長的一段時期內存在著“紫花苜蓿不適于我國南方地區栽培”的認識。近10多年來，由于“種草養畜”工程的實施和國外大量高秋眠級苜蓿品種的引進，南方地區開始了大規模的引種篩選工作，各地陸續發掘出一些適合當地種植的紫花苜蓿品種。

川北地區地處四川盆地北部丘陵、低山區，屬亞熱帶濕潤季風氣候，熱量豐富，雨量充沛。年日照時數1 052～1 168h，年均溫14.8～17.3℃，≥10℃年總積溫4 850～5 030℃·d，年均降水量980～1 070mm，土壤pH值6.5～8.7，自然地理氣候條件適合紫花苜蓿生長。從2005年起，該區引進30多個高秋眠級紫花苜蓿品種在多點進行了品比試驗。2009年在以上試驗的基礎上從各地初選出的較優品種中選出11個進行集中比較試驗，進一步確定最優品種。前人對紫花苜蓿的引種研究多側重于對生物產量的方差分析［5］，對其他性狀只局限于單項評價［6］，分析中難免顧此失彼；而運用相關分析、回歸分析、通徑分析等方法又需要大量樣本，且要求數據符合典型的概率分布［7-8］，生產中難以普遍應用。灰色系統理論分析方法則可以克服上述缺陷［9-10］。本研究運用灰色關聯分析法對11個參試品種的生產性能進行綜合評估，篩選最適于川北地區種植的紫花苜蓿品種，并研究其配套栽培技術，為川北山地、丘陵地區的紫花苜蓿引種栽培提供參考依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況 試驗在川北區域中心地南充市順慶區進行，地處31°6′N，106°12′E，海拔275m，亞熱帶濕潤性季風氣候，年日照時數1 086h，年均溫15.8℃，1月月均溫5.3℃，7月月均溫25.2℃。極端最高溫41.2℃，極端最低溫-2.8℃，≥10℃年積溫4 920℃·d，全年無霜期305d，年均降水量990mm。土壤養分含量較低，pH值7.2，缺磷少氮，鉀和鐵含量豐富。

1.2 供試材料 國外引進的11個高秋眠級紫花苜蓿品種，其生產性能見表1。

表1 不同苜蓿品種和參考品種的生產性能指標Table 1 Productivity parameters of the reference and experimental varieties

1.3 試驗設計 試驗地隨機分成33個小區，小區面積3m×5m，各區肥力一致；小區播種量35g，條播，行距30cm，播種深度1.5～2.0cm，每品種設3個重復小區；試驗地周邊設保護行，播種對應的參試品種。2009年4月下旬播種。

1.4 測定項目及方法 各品種均于初花期進行刈割，每小區先割除兩側2行和其余8行兩端0.5m的區域，再分別測定各小區鮮草產量、風干草產量，每小區隨機抽取0.5kg鮮草調查莖葉比，每小區隨機取3個0.5m樣段調查株高、分枝數，每次刈割后每小區隨機選定16株作好標記，調查再生速度，秋季最后一次刈割后每小區隨機挖取10株測量主根長。

1.5 數據分析 運用灰色系統關聯度理論，選擇鮮草產量、干草產量、莖葉比、株高、分枝數、主根長、再生速度7項指標進行權重比較，以此為基礎構建評估模型，對供試苜蓿品種生產性能進行綜合評估。

2 結果

2.1 不同苜蓿品種的生產性能 首先設立參考品種（A0）。參考品種是根據苜蓿育種目標或生產需求構建的理想化品種，其各項性狀為參試品種中相對應性狀的最大值或優化理論值，符合苜蓿高產、優質的育種目標。11個供試品種和參考品種的主要性狀值見表1，將各品種性狀數值進行無量綱化（表2）。

2.2 求關聯系數及關聯度 計算各點的絕對值差Δi（k）=∣A0（k）-Ai（k）∣（表3）。

表2 生產性能指標（因子）初值標準化處理結果Table 2 Computed results of characteristics with dimensionless methods

表3 A0對Ai的絕對值差Δi（k）Table 3 Absolute difference［Δi（k）］of characteristics of between experimental varieties（Ai）and‘reference variety’（A0）

關聯度越大，表明該品種與對照品種的相似程度越高，反之則越低。各項性狀指標的關聯度分別為r1=1.30，r2=1.27，r3=1.49，r4=1.37，r5= 1.28，r6=1.32，r7=1.28。

表4 各性狀指標的關聯系數值Table 4 Relational coefficient of characteristics between experimental varieties and‘reference variety’

2.3 各品種綜合評估及模型構建 計算各性能指標權重值，記為：β=rk（∑rk）。

計算得：β1=0.139 6，β2=0.136 4，β3= 0.160 0，β4=0.147 2，β5=0.137 5，β6=0.141 8，β7=0.137 5。從高到低排序為β3＞β4＞β6＞β1＞β5=β7＞β2。根據各指標權重構建綜合評價模型為：

椐此計算各品種的綜合評價值Wk，可以看出，在川北地區綜合生產性能表現較好的紫花苜蓿品種是獵人河、霍普蘭德和WL323等，愛菲尼特、特瑞和農寶等品種生產性能較差，苜蓿王和勝利兩個品種雖然鮮草產量較高，但其再生速度慢，且苜蓿王莖葉比低，勝利干物質含量低，因而綜合評價較差（表5）。

表5 各品種的綜合評價值及其排序Table 5 Comprehensive evaluation values and ordering of experimental varieties

3 討論

3.1 綜合評價模型中的指標權重 灰色關聯分析根據各因素變化曲線幾何形狀的相似程度來判斷因素之間的關聯程度，所需樣本容量較少，對試驗數據類型沒有特殊要求［11-13］。本研究利用灰色系統理論對川北地區引種的苜蓿品種主要生產性能指標進行了綜合分析，結果表明，權重較高的3個指標是株高、分枝數和主根長，這與韓學琴等［14］在干熱河谷地區的研究結果差別較大，而與李近軍等［15］和慕平等［16］在亞熱帶地區的研究結果相似。韓學琴等［14］的研究中蛋白質含量與參考品種的關聯度最大，在綜合評價模型中權重最大，其余依次為鮮草產量、莖葉比、株高、干草產量和分枝數；李近軍等［15］的研究顯示在綜合評價模型中各指標的權重依次為株高＞蛋白含量＞分枝數＞根長＞葉莖比＞鮮草產量；慕平等［16］的研究中各指標權重依次為分枝數＞株高＞葉量＞鮮草產量＞再生速度。本研究所處氣候帶與李近軍等［15］和慕平等［16］的試驗地較為相似，同為亞熱帶氣候，與韓學琴等［14］的試驗地氣候類型差別較大。進一步考察其他氣候條件下的相關研究，辛宗緒等［17］在北溫帶大陸季風氣候條件下的試驗結果為再生速度＞株高＞葉量＞干草產量＞分枝數；何毅等［10］在高寒地區研究結果是出苗率＞越冬率＞干草產量＞抗病性＞生長速度＞葉量率＞分枝數；劉明秀［18］報道，在西南濕熱地區，紫花苜蓿的株高、再生速度與產量呈顯著正相關，可將其作為紫花苜蓿的引種選育指標。綜合前人的研究結果分析認為，在不同生態氣候小區引種紫花苜蓿品種，各指標的權重系數不一，相似生態氣候地區有相似的指標權重順序；在亞熱帶氣候區，株高、分枝數和根長是較為重要的參考指標；株高、分枝數和根長主要反映飼草的產量性狀，考慮飼草的品質因數，蛋白質含量和莖葉比是應重視的指標；在寒冷地區，出苗率和越冬率是首先需要考慮的指標，這是決定苜蓿能否建植成功的先決條件。

紫花苜蓿生產性能的評價指標有很多［9］，本研究主要根據前人的探索和當地的生產試驗條件選擇了部分指標進行分析評價，其他指標還有待進一步研究和驗證，以期建立更為科學的評價模型。

3.2 參試紫花苜蓿品種的品比選優 根據參試品種綜合評價性狀指標的權重比較，構建出川北丘陵低山區紫花苜蓿綜合評價模型為：Wk= 0.139 6x1+0.136 4x2+0.160 0x3+0.147 2x4+ 0.137 5x5+0.141 8x6+0.137 5x7。用此模型對參試品種進行綜合評價，結果表明，在川北地區引進的紫花苜蓿品種中綜合評價最好的為獵人河，其產草量（干草和鮮草）最高，株高最高，生長速度最快，7個指標中有4個指標在所有參試品種位居榜首，其余3個指標也位居前列，最適宜在該區推廣種植；其次為霍普蘭德和WL323；而皇后2000、愛菲尼特和特瑞綜合評價較差。苜蓿王雖然鮮草產量和干草產量都較高，但因其再生速度較慢，特別是莖葉比較低，產量構成中葉片所占比例較小，飼料營養價值較低，所以綜合排名較后。李近軍等［15］的研究中，苜蓿王雖然產量較高，但因其蛋白質含量低，綜合排名也較靠后，與本研究結果一致。

3.3 紫花苜蓿的區域適應性 紫花苜蓿引進我國后主要在北方地區推廣種植，逐漸形成了適應北方地理氣候特征的生態類型。長期以來，人們習慣性地認為紫花苜蓿只能在北方地區栽培而不適宜南方地區栽種。近10年來，南方各地相繼開展了大量的引種試驗，結果表明南方地區不僅適合栽培紫花苜蓿，而且比北方地區更有產量優勢，因為南方地區熱量豐富、雨熱同步、光合作用效率高，同時南方地區無秋眠現象，生長期長。以前之所以認為南方不適宜種植苜蓿，可能是因為國內的苜蓿品種主要在北方地區育成，抗寒而不耐熱，秋眠而產量低。近年隨著國外大量高秋眠級品種的引進，出現了許多耐熱性好、秋眠性弱或不秋眠的品種，因而擴大了紫花苜蓿的適種范圍。按照九級系統的分類，紫花苜蓿的秋眠性分為9個等級，1～3級為秋眠品種，4～6級為半秋眠品種，7～9級為非秋眠品種［19］。南方地區引種紫花苜蓿時建議首先選擇6級以上的高秋眠級品種，再在此基礎上鑒定其他性狀的適應性，以充分利用其熱量資源，獲得優質、高產。

3.4 紫花苜蓿的栽培管理 紫花苜蓿是豆科植物，通常認為有共生根瘤菌，能固定空氣中的氮而為自身提供氮素，栽培過程中一般不需施用氮肥［4，20-21］。然而，土壤pH值與根瘤菌數之間存在極顯著相關性［22］。酸性土壤抑制根瘤菌在土壤中的存活率，顯著減少結瘤數［23-24］。在我國南方地區，特別是長江流域以南，強降水常導致土壤酸度增加，降低根瘤菌與宿主植物間的親和性，抑制根瘤菌存活，使豆科植物生物固氮受阻［25］。同時，根瘤菌與寄主植物間具有相互選擇性，只有與某種宿主匹配性良好的根瘤菌才能與其互利共生，實現自身固氮，如果匹配性差，就沒有共生固氮效果［25-27］。我國紫花苜蓿主要分布在北方地區，南方地區近年才開始引進試種，土壤中很少有與其匹配的根瘤菌，因而根瘤固氮力很弱。調查顯示，川北地區種植的紫花苜蓿根部基本沒有根瘤生長，適當增施氮肥能顯著提高紫花苜蓿產量，通過施用石灰改良土壤pH值和人工接種根瘤菌可以促進根瘤形成。

紫花苜蓿耐旱性較強，怕積水，土壤積水會使根部腐爛，研究表明50%～60%的田間持水量最適紫花苜蓿生長［4］。南方地區雨水較多，降水集中，洼地容易積水，土壤排澇是重要的栽培管理工作之一；在選擇品種時可以把耐澇性作為參考指標［28］。

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Selection and cultivation of introduced alfalfa varieties in North-Sichuan region

DU Zhou-he1，2，FENG Li-bin3，ZUO Yan-chun1，CHEN Yi-an2，ZHU Yong-qun1，KOU Jing1，ZHOU Xiao-kang1，LIU Jun-feng2
（1.Animal Husbandary Research Centre，Sichuan Academy of Agricultural Sciences，Nanchong 637000，China；2.Sericultural Research Institute，Sichuan Academy of Agricultural Sciences，Nanchong 637000，China；3.Plant Protecting and Quaranting station of Nanchong，Nanchong 637000，China）

The production performances of introduced 11alfalfa（Medicagosativa）cultivars in North-Sichuan region of China were evaluated by using the comprehensive evaluation model of grey relevancy theory based on seven main indexes，including fresh forage yield，dry forage yield，the ratio leaf to stem，plant height，branch number，main root length and regrowing rate.A comprehensive evaluation model was established in the study.By analyzing the data using the model，the results showed that the order of weight of seven indexes was fresh forage yield＞dry forage yield＞the ratio of leaf to stem＞plant height＞branch number＞main root length＞regrowing rate.Cultivars of Hunter river，Hoopuland and WL323had relatively good productive performances，while Afliter，Terry and Farmer’s treasure had poor performances.Although Emperor and Victoty had higher fresh forage yields，but the comprehensive evaluation scores were low because of their slower regrowing rate，lower ratio of leaf to stem and dry material contents.

alfalfa；production performance；grey relevancy；comprehensive evaluation

LIU Jun-feng E-mail：liujunfeng1993＠126.com

S816；S541+.104

A

1001-0629（2012）03-0465-06

2011-04-22 接受日期：2011-06-20

四川省財政基因工程項目（2011JYGC10-028）；四川省科技支撐項目（2011GZ0026）

杜周和（1968-），男，四川南充人，研究員，博士，主要從事飼草遺傳育種研究。E-mail：zhouhedu＠263.net

劉俊鳳 E-mail：liujunfeng1993＠126.com