16 個紫花苜蓿品種在通遼地區氣候適宜性試驗研究

高亞敏，于 靜，薩日娜，孫琳麗，韓永增，寶烏日其其格

（1.通遼市氣象局，內蒙古 通遼 028000；2.通遼市林業科學研究院，內蒙古 通遼 028000）

紫花苜蓿（Medicago sativa L.）為豆科苜蓿屬多年生草本植物，富含蛋白質、維生素等多種營養物質，被譽為“牧草之王”，是我國北方主要豆科草種，同時具有抗旱、抗寒、耐鹽堿特性，能夠固氮改土，改善生態環境［1-3］。

在合理利用天然草地的前提下， 大力發展高產高效優質紫花苜蓿人工草地是打破飼草供給不平衡的有效方法， 是發展畜牧業生產和加強生態文明建設的關鍵措施［4-7］。 目前，通遼市苜蓿面積已達4.67 萬hm2，集中分布在扎魯特旗、科爾沁左翼中旗、開魯縣等地，主要是牧草企業引種種植，多為國外品種，缺少國內優良品種，且尚未進行紫花苜蓿有關試驗，導致紫花苜蓿品種多樣混雜、紫花苜蓿研究及推廣相對滯后等， 妨礙了紫花苜蓿產業的進一步發展。該研究以引種的16 個紫花苜蓿品種為材料， 在舍伯吐鎮進行連續多年的田間品種比較試驗，觀察分析各品種的生育表現、產量和品質差異， 分析苜蓿生長發育與氣象條件的關系，從中篩選出最符合當地氣候特點的適應性強、產草量高、品質優良的紫花苜蓿品種，為優質牧草高產栽培技術等提供科學依據。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于內蒙古自治區通遼市科爾沁左翼中旗舍伯吐國家氣象觀測站， 位于東經122°01′、北緯44°02′，海拔181.6 m。 舍伯吐鎮屬中溫帶半干旱大陸性季風氣候區， 四季分明， 冬季漫長寒冷，春季干旱多風，夏季溫熱短促，雨熱同季。年均氣溫6.7 ℃，年均降水量319.4 mm，平均日照時數2 702.4 h，無霜期184～223 d。降水主要集中在6—8 月，占年降水量的60%～65%［8］。

1.2 試驗材料

16 個紫花苜蓿品種包括國外品種：前景、北極熊、金皇后、旱地、挑戰者、阿爾岡金、馴鹿、康賽、WL298、WL319、WL343、WL354、SK3010、MF4020，國內品種：敖漢、公農1 號。

試驗以小區方法種植，小區面積為15 m2（3 m×5 m），行距30 cm，隨機排列，每個試驗材料3 次重復。 試驗于2016 年7 月中旬播種，播前翻耙平整后開溝，采用條播，條播行距15～30 cm，播深3～5 cm，播種量29.85 kg/hm2。 按照大田管理進行正常澆水、除草、刈割。 2016 年9 月上旬刈割1 次，但未測株高和產量。 2017 年刈割4 次， 分別在6月8 日、6 月30 日、7 月29 日、8 月28 日（第4 次因連陰雨倒伏未測產量）。 2018 年刈割2 次，分別在6 月9 日、7 月15 日。

1.3 測定項目和方法

生育期： 觀察并記錄每個品種生長第2 年的返青期、分枝期、現蕾期、開花期、結莢期。 各生育時期鑒別標準為：10%～20%植株到達為初期；50%的植株達到某一生育階段為普期；80%植株到達為盛期。

株高：每小區選取遠離邊行30 cm 的10 個單株，在刈割時分別測定株高。

鮮干草產量、干鮮比：初花期在每個小區隨機選取1 m×1 m 樣段，齊地刈割稱鮮重，取樣后帶回實驗室，在105 ℃條件下殺青30 min，80 ℃條件下烘干至恒重，留下干樣，計算干鮮比，并換算干草產量。

莖葉比： 刈割后每個小區均勻選取20 株，莖葉分開，取樣后帶回實驗室，分別在105 ℃下殺青30 min 后，80 ℃烘24 h 再稱干重，計算莖葉比（莖干重/葉干重）。

營養成分：刈割后每個小區取500 g 鮮草自然風干后送檢驗機構及時檢驗。 測定項目包括粗蛋白質（CP）、中性洗滌纖維（NDF）、酸性洗滌纖維（ADF）、無氮浸出物、粗灰分（ASH）、相對飼喂價值（RFV）等。

相對飼喂價值（RFV）：相對一特定標準牧草（盛花期苜蓿），某種牧草可消化干物質的采食量。用NDF 和ADF 計算相對飼喂價值（RFV），關系式為：RFV=［（88.9-0.779ADF）×120/NDF］/1.29。

1.4 數據處理和分析方法

采用Excel 2007 進行數據的簡單處理和圖表繪制， 用SPSS 19.0 進行單因素方差分析、相關性分析。參照王贊等［8］、張仲鵑等［4］文獻，采用隸屬函數法對不同品種紫花苜蓿生產能力與營養成分進行綜合評定， 利用下列公式對各指標的測定值進行標準化處理， 并計算權重和綜合評價值。

公式中：Uij表示的是第i 個品種第j 個指標的隸屬函數值；Xj為某一指標的實際測定值；Xmax、Xmin分別表示的是所有品種中該指標的最大值和最小值。 當某一性狀指標與苜蓿產量正相關時用公式①計算，反之用公式②計算。

權重的計算公式如下：

式中，Wj表示第j 個指標在所有指標中的貢獻；Pj為各品種第j 個指標的標準差系數。

綜合評價值（D）的計算公式如下：

2 結果分析

2.1 生育期與越冬率

供試品種于2016 年7 月14 日播種，7 月21—23 日出苗，8 月15 日分枝，8 月下旬現蕾。 次年各品種于4 月中旬返青，4 月底5 月初進入分枝期，5 月下旬進入現蕾期，6 月初進入始花期，6月上旬進入盛花期，6 月下旬進入結莢期。 16 個品種都能適應通遼地區生長條件，能完成整個生育期。

從各苜蓿品種的生育期觀測結果來看， 播種第2 年紫花苜蓿各品種生育期變化以返青期差異最大， 不同品種間最多相差達到7 d， 前景、MF4020 返青最早，在4 月10 日、4 月11 日，返青最晚的品種為馴鹿，在4 月17 日。 返青以后的各生育階段進程差異很快縮小。

越冬率的高低代表了苜蓿的抗寒性。 16 個品種2017 年越冬率均達到90%以上，其中前景越冬率最低。 2018 年越冬率均低于2017 年，所有參試苜蓿品種越冬率均低于90%。 兩年越冬率平均最高的是敖漢和公農1 號，最低的是阿爾岡金、前景。

2.2 株高與再生速度

各品種連續兩年株高如表1 所示。 2017 年全年平均株高為72.8 cm，最高金皇后為76.7 cm，最低SK3010 為67.1 cm。 前景、 北極熊、WL343、敖漢、公農1 號、挑戰者三茬次株高呈遞減趨勢，其余品種株高第1 茬＞第3 茬＞第2 茬。

2018 年全年平均株高為82.2 cm，最高馴鹿為86.7 cm，最低WL343 為77.9 cm。 2018 年各品種第1 茬株高均高于第2 茬。 且隨著生長年限的增長，各苜蓿品種的年均株高整體呈增加趨勢。

不同年度不同茬次再生速度呈遞減趨勢 （見表2）。 2017 年第2 茬再生速度高于3.00 cm/d 的品種有11 個，均是國外品種，再生速度最快的是金皇后，為3.29 cm/d，最慢的是敖漢，再生速度為2.38 cm/d；第3 茬再生速度高于3.00 cm/d 的品種僅有1 個，是金皇后，再生速度為3.05 cm/d，最慢的是公農1 號，再生速度為2.11 cm/d。2018 年第2茬再生速度最快的是馴鹿，為2.31 cm/d，最慢的是公農1 號，再生速度為2.05 cm/d。

2.3 干草產量

該試驗苜蓿產量2017 年測定3 茬，2018 年測定2 茬。 在參試的16 個苜蓿品種中，2017 年干草總產量變化范圍在11 387.2～15 573.7 kg/hm2，干草總產量最高的是金皇后， 為15 573.7 kg/hm2；其次為阿爾岡金、公農1 號、旱地；產量最低的品種是SK3010，為11 387.2 kg/hm2。 2018 年干草總產量變化范圍在8 290.1～11 342.5 kg/hm2，干草總產量最高的是公農1 號，為11 342.5 kg/hm2；其次為挑戰者、康賽、MF4020；產量最低的品種是前景，為8 290.1 kg/hm2，結果見表3。

2017 年紫花苜蓿各茬次產量前景、公農1 號表現為第1 茬＞第2 茬＞第3 茬， 其余品種均表現為第1 茬＞第3 茬＞第2 茬；2018 年紫花苜蓿平均產量第1 茬＞第2 茬。

2.4 干鮮比

干鮮比大小說明牧草中水分含量的高低，干鮮比越低，牧草中水分含量越高［9］。2017 年三茬干鮮比平均值在0.24～0.31，各品種干鮮比差異不顯著（P＞0.05），試驗結果見表4。 三茬干鮮比平均值最高的是SK3010，為0.31；最低的是敖漢、金皇后、康賽、馴鹿、阿爾岡金，均為0.24。 2018 年干鮮比平均值在0.23～0.31，最高的是挑戰者，為0.31；最低的是敖漢，為0.23。

2.5 莖葉比

苜蓿中蛋白質30%～50%存在于葉綠體中。 莖葉比越低， 說明適口性越好， 營養物質含量越豐富。 分析2017 年、2018 年第1 茬苜蓿的莖葉比（見表4）。 2017 年平均莖葉比高于2018 年。 2017年莖葉比最高的是旱地，莖葉比為1.23；最低的是康賽，莖葉比為0.96。 2018 年莖葉比最高的是馴鹿，莖葉比為1.21；最低的是WL343，莖葉比為0.95。

表1 不同苜蓿品種株高 單位：cm

表2 不同苜蓿品種再生速度 單位：cm/d

表3 不同苜蓿品種干草產量 單位：kg/hm2

2.6 營養成分

測定了2017 年第1 茬和第3 茬苜蓿品種的營養成分，兩茬平均值結果見表5（因樣品保存和經費問題，2018 年的營養成分沒有測定）。

表4 不同苜蓿品種干鮮比和莖葉比

2.6.1 粗蛋白（CP）含量 粗蛋白含量的高低是評價牧草營養品質的重要指標，粗蛋白含量越高，營養越豐富。兩茬粗蛋白平均含量最高的是馴鹿，為23.02%； 其次是MF4020、 敖漢； 最低的是SK3010，為15.74%。

2.6.2 中性洗滌纖維 （NDF） 和酸性洗滌纖維（ADF）含量 中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維是評價苜蓿營養品質的重要指標。一般認為，48 h 所消化NDF 量代表粗飼料中NDF 在瘤胃中可消化或發酵的最大量。 NDF 含量越低， 家畜食量越高；ADF 增加，家畜的消化率越低。 兩茬NDF 平均含量最高的是WL298，為40.58%；其次是阿爾岡金、北極熊；最低的是前景，為32.97%。兩茬ADF 平均含量最高的是WL298，為29.49%；其次是阿爾岡金、WL319；最低的是前景，為23.15%。

2.6.3 相對飼喂價值 （RFV） 兩茬RFV 平均含量最高的是前景， 為200.16%； 其次是馴鹿、MF4020；最低的是WL298，為151.31%。

2.6.4 粗灰分（ASH）含量 兩茬粗灰分（ASH）平均含量最高的是阿爾岡金， 為1.13%； 其次是前景、挑戰者、WL298、WL354；最低的是SK3010，為0.09%。

2.6.5 可溶性糖含量 兩茬可溶性糖平均含量最高的是SK3010，為30.78%；其次是馴鹿、MF4020；最低的是WL354，為6.44%。

2.7 各紫花苜蓿品種的綜合評價

選取株高、再生速度、干鮮比、干草產量、粗蛋白、酸性洗滌纖維、中性洗滌纖維、粗灰分、可溶性糖、 相對飼喂價值等指標對苜蓿的生產性能和營養品質進行綜合評價。結果表明，不同參試品種隸屬函數綜合評價值范圍在0.219 2～0.758 5 （見表6），參試品種的綜合評價排序為：旱地＞公農1 號＞金皇后＞敖漢＞北極熊＞WL319＞WL343＞康賽＞馴鹿＞MF4020＞阿爾岡金＞WL354＞SK3010＞挑戰者＞WL298＞前景。 由此可見，品種旱地、公農1 號、金皇后、 敖漢綜合性能好， 表現突出， 品種前景、WL298、挑戰者、SK3010 適應性差。

3 討論與結論

參試的16 個紫花苜蓿品種，在通遼地區舍伯吐鎮的氣候適宜性表現差異顯著。 2016—2018 年的試驗研究表明，在通遼地區氣候適宜性方面，國內苜蓿品種公農1 號、 敖漢表現優于國外苜蓿品種；而在株高、再生速度等方面，國外苜蓿品種多優于國內苜蓿品種，這與陳玲玲等［1］、楊秀芳等［2］在內蒙古赤峰地區研究結果一致。

越冬率是體現紫花苜蓿抗寒性、 持久性及適應性的關鍵指標， 是苜蓿草地建植成功的重要因素之一［3］。 參試的16 個苜蓿品種在通遼地區種植第3 年越冬率均低于第2 年， 且越冬率高的苜蓿品種以國內品種為主。 引起這種差異與苜蓿的特性、秋眠級、抗性以及田間管理等因素有關，也與冬春季氣候條件密切相關。 試驗區地處科爾沁沙地，冬春季風沙大，冬季降雪不穩定，影響苜蓿的越冬穩定性［2］。

表5 不同苜蓿品種第1 茬和第3 茬平均營養成分 單位：%

表6 各紫花苜蓿品種的綜合評價

株高是影響苜蓿產量的一個重要指標［6］。該研究中，16 個供試苜蓿品種的年均株高變化較大，不同年之間存在明顯差異，且年內各茬次株高均為第1 茬最高；隨建植年限的增加，各品種的株高呈增加趨勢。 這與康俊梅等［10］、高潤等［3］研究結果一致。 綜合2 年的數據分析，康賽、馴鹿、金皇后、北極熊、阿爾岡金、旱地平均株高高于其他品種，表現出較高的生產能力。

干草產量是衡量苜蓿生產性能最客觀的指標， 其產量高低對于苜蓿生態經濟效益具有重要意義［11］。各品種苜蓿第1 茬產草量明顯高于后茬，對全年產草量的貢獻最大。 王成章等［12］和魯偉華等［13］認為第1 茬產量高是因為上年有充足時間的根部養分積累，加之前期較長的生長期，溫度、光照等氣候條件適宜苜蓿生長。在通遼地區，從6 月中旬到7 月上中旬第2 茬苜蓿生長期間， 光熱條件較好，但高溫少雨、階段性干旱明顯，根部積累的養分在短時間內得不到足夠的恢復， 且苜蓿很快進入初花期， 生長期短是產量低于第1 茬的主要原因。綜合2 年的干草產量，金皇后、公農1 號、挑戰者、康賽、敖漢、旱地的產量整體高于其他品種，說明持久性好，適應性較強。

牧草的綜合評價方法有系統聚類法、 灰色關聯分析法、層次分析法、隸屬函數法等，綜合評價方法通過對多個測定指標進行系統性分析， 避免了單一指標評價結果的片面性［14-16］。 該研究選擇與產量相關性較大的4 個主要產量構成因素，以及與苜蓿品質有關的6 個營養指標， 運用隸屬函數法對參試苜蓿品種進行綜合評價，結果表明，品種旱地、公農1 號、金皇后、敖漢綜合性能表現較好，適宜在通遼地區推廣。