何萬榮,孫 強,周菊花,席琳喬,*
(1.塔里木大學/新疆生產建設兵團塔里木畜牧科技重點實驗室,新疆 阿拉爾 843300;2.新疆維吾爾自治區草原總站,烏魯木齊,830049;3.新疆生產建設兵團第一師五團,新疆 阿拉爾 843300)
紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是一種優質豆科牧草,為“牧草之王”[1],紫花苜蓿產業已被公認為支撐奶業發展的基礎;對農業產業結構調整和畜牧業可持續發展具有積極的作用[2,3]。近年,北美苜蓿改進協會(NAAIC)、美國苜蓿種子協會(CASC)等機構都將秋眠性作為苜蓿評價和商業化生產的第一評定指標[4,5]。秋眠性是光周期誘導的,抗寒性是低溫誘導的,在遺傳上是相互獨立的,但是許多傳統苜蓿品種存在秋眠性與抗寒性的表型相關[6],一般認為秋眠級低的品種,抗寒性高[7,8];不同秋眠級苜蓿品種的再生速度和產量差異較大,秋眠級高的品種,刈割后再生速度快、生產潛力大[9,10]。岳亞飛等人報道在新疆石河子墾區2~6級可以安全越冬[11],鐘華等人報道晉中2~7級可以安全越冬[12],楊姝報道適合沈陽栽培3~5級[13],楊秀芳報道適宜科爾沁沙地1~4級[14]。鄭州地區冬春較寒冷,應推廣DM(0.5~3.5秋眠級)和SD(4~5.5秋眠級)的苜蓿品種[15]。在生產實踐中人們為提高抗寒性,選擇苜蓿品種秋眠級偏低,犧牲產量,未能將資源優勢轉化成生產力優勢。由于各個地區的氣候及地理條件比較復雜,生產苜蓿的現實條件也各不相同,需要不斷引進適宜本地區栽培的苜蓿新品種。目前南疆主栽苜蓿品種秋眠級一般在3~5級,6~8級在南疆試種較少,9級以上的更少。另外南疆人均耕地少,棉花和林果業的比較效益高,耕地結構調整難度大,優質飼草供給缺乏,紫花苜蓿產業提質增效對促進農牧業發展具有重要現實意義。課題組2016-2017年在新疆阿克蘇市林下試種了WL656HQ紫花苜蓿。本次研究在新疆阿拉爾地區農田引種WL656HQ,為高秋眠級苜蓿在南疆的引種推廣提供參考。
試驗區位于新疆生產建設兵團阿拉爾市塔里木大學。該區屬典型暖溫帶大陸性干旱氣候,區內光熱資源豐富,年輻射量9 733 MJ/m2,年均日照時數2 650~3 100 h,年均氣溫10.4℃,極端最高溫度40.6℃,極端最低溫度-23.4℃,無霜期180~224 d,≥10℃年積溫3 800~4 700℃,年均降水量40~70 mm,年均蒸發量>2 100 mm。試驗地土壤類型為棕漠土,耕層(20 cm)土壤養分含量為:有機質含量14.74 g/kg,全氮0.97g/kg,速效磷16.87 mg/kg,速效鉀105.6 mg/kg,土壤肥力狀況偏下,灌溉方式為漫灌。
從北京正道生態科技有限公司購買苜蓿WL656HQ苜蓿種子,品質優秀、秋眠級為9.3,包衣。
試驗于2016和2019年4月種植,2020年測產。采用人工開溝,條播,播種深度2 cm左右,行距15 cm,播種量30 kg/hm2。生長期間采用大田常規管理技術,播前深翻、碎土、去雜、播后人工覆土。施基肥約45 000 kg/hm2,磷肥300 kg/hm2,尿素225 kg/hm2,每刈割后追施復合肥150 kg/hm2。每次刈割前1周澆水一次、刈割后3~5 d澆水一次,入冬前澆灌水,灌溉采用自來水,每次灌水1 200 m3/hm2,每年開春施牛羊漚肥一次30 000 kg/hm2。苗期對發現的雜草及時清除。初花期刈割測產,播種當年刈割4茬,此后每年刈割5茬,平時刈割留茬高度4~5 cm,入冬前最后一茬留茬高度6~10 cm。
每次苜蓿刈割前測量株高,10株;測產小區1 m×1 m,留茬5 cm左右,3個重復,稱量鮮重,然后在烘箱風干,稱重,計算干草產量。樣品粉碎,過0.4 mm篩(40目),測常規養分。第一茬5月8日刈割、第二茬6月9日刈割、第三茬7月10日刈割、第四茬8月15日刈割、第五茬9月24日刈割。
苜蓿營養成分的測定包括CP、ADF、NDF、Ash、ADL和IVDMD等指標,利用近紅外光譜儀測定(FOSS,DS2500),重復測定3次。相對飼用價值(RFV)的計算參考張本瑜[16]等的方法,計算公式為RFV=[DMI(%BW)×DDM(%DW)]/1.29,其中DMI與DDM的預測模型為DMI(%BW)=120/[NDF(%DM)],DDM(%DW)=88.9-0.779×ADF(%DM),DMI為干物質采食量,DDM為可消化的干物質。
數據借助于WPS2019和IBM SPSSStatistics24.0統計分析軟件進行處理,作單因素方差分析。
種植第二年和第四年WL656HQ紫花苜蓿產量和株高測定結果見表1。第一茬產量最高,第一茬占全年產草量的27.18%,第四年為23.01%,第四年1~3茬產量下降比較明顯,4~5茬下降不明顯;第二年產量最高2 023.1 kg/667 m2,第二年第一茬株高104.75 cm,與其他茬次株高差異顯著(P<0.05),全年平均株高91.59 cm;第四年全年平均株高89.45 cm,茬次之間株高差異不顯著。

表1 不同種植年限WL656HQ紫花苜蓿產量和株高測定結果
種植第二年和第四年WL656HQ紫花苜蓿營養品質測定結果見表2。第二年和第四年的紫花苜蓿第五茬CP含量最高為19.47%~19.83%,與其他茬次的差異極顯著,第二年苜蓿各茬次CP均高于第四年的各茬次。第一茬苜蓿ADF和NDF含量最高,第二年第一茬最高分別為31.36%和44.22%,與其他茬次差異顯著(P<0.01)。Ash第一茬和第五茬最高,與其他茬次差異顯著(P<0.01)。ADL第四茬最高,與其他茬次差異顯著(P<0.01)。IVDMD第三茬苜蓿最高。RFV第2~5茬較高,第二年第一茬最低為135.62。

表2 不同種植年限WL656HQ紫花苜蓿營養成分測定結果

續表
在美國一些地區,過去只適合種植秋眠級3~4級苜蓿品種的地區,現在種植一些秋眠級6~7級甚至更高的苜蓿品種后表現良好。劉藝杉等研究發現北京地區適合6~8秋眠級的品種,刈割后再生速度快,生產潛力大[17];賽娜等研究表明在渝西地區7秋眠級苜蓿生產性能表現最好[18]。前人發現非秋眠與秋眠性苜蓿相比其秋季能產生較多的飼草,春季恢復生長早,夏季收獲后枝條再生迅速,生產性能較好[19,20]。因此,隨育種技術的不斷提高,可以適當的提高苜蓿秋眠級選擇范圍,充分發揮生產潛力。石河子墾區無積雪覆蓋條件下,1~7苜蓿品種級可以安全越冬,8~11級在無積雪覆蓋下不能安全越冬,石河子墾區覆雪下WL656HQ第一年產量974.85 kg/667 m2,第二年產量為1 738.695 kg/667 m2[11],本次在阿拉爾第二年的產量2 023.1 kg/667 m2,產量高于石河子墾區,可能是阿拉爾的無霜期比石河子墾區的無霜期長。王林娜[21]在阿克蘇市棗樹下種植WL656第一年產量702.87 kg/667 m2,第二年的產量1 224.80 kg/667 m2,產量高于林下種植,可能是在第二茬以后果樹遮陰導致其產量下降,在南疆沒有覆雪也能夠越冬,可能是果樹改變了小環境引起的。
WL656HQ在美國加利福尼亞州產量達到2 143 kg/667 m2,在國內平均產量在1 300~1 500 kg/667 m2。國內外的研究表明不同紫花苜蓿品種的生產性能主要是品種的遺傳因素,其次是外界環境和栽培條件[22-24];在同一年內,由于不同茬次刈割,牧草產量會隨地區和氣候及栽培條件而發生不同的變化[25]。
對一個苜蓿品種是否適應本地引種,需要考慮其產量和其營養價值的高低。產量是衡量牧草生產性能和經濟價值最主要的指標,是苜蓿的引種評價的主要依據;不同產地的紫花苜蓿品種其優良性狀的發揮取決于能否適應本地環境條件,對引進的苜蓿品種,必須結合當地的環境因子,進行多年全面客觀評價品種生產能力,充分挖掘品種的生產潛力,才能達到引種的最終目的。另外,今后紫花苜蓿秋眠性弱、產量高、持久性強的新品種具有更大應用前景,試驗也表明高秋眠級紫花苜蓿品種WL656HQ在阿拉爾地區的適應性和生產性能方面表現都優于當地現有苜蓿品種,具有進一步試驗推廣利用價值。