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,適宜在我國北方地區(qū)種植,在我國南方地區(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南方地區(qū)的適應(yīng)性、生產(chǎn)性能和持久性,本研究以國外引進(jìn)的10個紫花苜蓿品種為試驗(yàn)材料,通過對其生長第2年、第6年的生產(chǎn)性能進(jìn)行測定,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,為我國南方地區(qū)紫花苜蓿的引種、栽培和產(chǎn)業(yè)化開發(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,相對濕度為74%。全年日照時數(shù)2 445.6 h,日照率56%。終年太陽投射角度大,年均總輻射量達(dá)543.39 kJ·cm-2。試驗(yàn)地土壤類型為酸性紅壤,pH值6.5[2-3]。
1.2供試品種及來源 供試品種為10個引進(jìn)紫花苜蓿品種,分別是引自美國的9個品種:射手2號(Archer Ⅱ)、GT13R、路寶(Lobo)、牧歌401+Z(Amerigraze 401+Z)、牧歌701(Amerigraze 701)、射手(Archer)、愛林+2(Abilence+2)、超級13R(13R supreme)、愛博(Arriba),引自法國的1個品種: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,適時進(jìn)行田間管理。生長第2年、第6年對10個紫花苜蓿品種產(chǎn)草量和營養(yǎng)品質(zhì)等指標(biāo)進(jìn)行測定,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產(chǎn)同步進(jìn)行,采用對角線取樣法測定,每小區(qū)隨機(jī)選擇10株,即每品種隨機(jī)選30株,測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產(chǎn)同步進(jìn)行,每個小區(qū)隨機(jī)取5株,將葉和莖分離后,放入人工干燥箱,65 ℃烘干,分別稱取葉、莖干質(zhì)量,計(jì)算各品種的葉莖比。
1.4.4營養(yǎng)成分測定 以2004、2008年8月始花期刈割測產(chǎn)樣品為分析樣品,測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定,CF采用酸堿分次水解法測定,EE采用索氏浸提法測定,CA采用直接灰化法測定[4]。
1.5數(shù)據(jù)分析 采用SPSS 11.5對數(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10個引進(jìn)紫花苜蓿品種的生產(chǎn)性能進(jìn)行綜合評價,并分析其持久性。
2.1不同品種不同生長年限干草產(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、路寶、牧歌401+Z、愛博較高,顯著高于其他5個品種(P<0.05),與之相比,牧歌701、射手、三得利、愛林+2、超級13R的干草產(chǎn)量相對較低,但10個引進(jìn)紫花苜蓿品種全年干草產(chǎn)量均超過了8 000 kg·hm-2(表1)。生長第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號和GT13R,全年產(chǎn)量在5 100 kg·hm-2以上;愛博、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13R和愛林+2,僅為2 886.63和2 166.28 kg·hm-2,顯著低于其他8個品種(表1)。
表1 不同品種不同生長年限單位面積干草產(chǎn)量
就不同品種干草產(chǎn)量隨生長年限的變化來看(表1),10個引進(jìn)紫花苜蓿品種的干草產(chǎn)量均隨生長年限的延長呈明顯的下降趨勢,以愛林+2和超級13R的產(chǎn)草量下降幅度最大,說明愛林+2和超級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)。不同品種不同生長年限的株高均以射手2號和GT13R最高,其次是牧歌701、三得利、射手、路寶、牧歌401+Z和愛博,最低的是愛林+2和超級13R(表2)。葉莖比是衡量牧草品質(zhì)的重要指標(biāo)。不同品種不同生長年限的葉莖比均以射手2號、三得利最高(表2)。就同一品種不同生長年限株高和葉莖比測定結(jié)果來看,隨著生長年限由第2年延長至第6年,10個引進(jìn)紫花苜蓿品種的株高和葉莖比均呈下降趨勢,說明隨著生長年限的增加,紫花苜蓿的生產(chǎn)性能下降。
表2 不同品種不同生長年限株高及葉莖比
2.3不同品種不同生長年限營養(yǎng)品質(zhì) 生長第2年、第6年,10個紫花苜蓿品種的CP含量以射手2號、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、愛林+2、愛博和超級13R(P<0.05)。EE、CA含量以射手2號和GT13R較高。就同一品種不同生長年限營養(yǎng)品質(zhì)測定結(jié)果來看,隨著生長年限由第2年延長至第6年,10個引進(jìn)紫花苜蓿品種的CP、EE、CA含量呈下降的變化趨勢,而CF含量呈上升的變化趨勢,說明隨著生長年限的增加,紫花苜蓿的營養(yǎng)品質(zhì)呈下降趨勢。
2.4不同紫花苜蓿品種生產(chǎn)性能和持久性綜合評價 牧草生產(chǎn)性能綜合評價是牧草引種工作的一個重要環(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10個引進(jìn)紫花苜蓿品種的生產(chǎn)性能和持久性進(jìn)行綜合評價。需要指出的是,對引進(jìn)品種生產(chǎn)性能進(jìn)行綜合評價,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)參試品種生長第2年各指標(biāo)的測定值來構(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10個引進(jìn)紫花苜蓿品種的生產(chǎn)性能及持久性進(jìn)行評價(表4)。
引進(jìn)的10個紫花苜蓿品種中,品種GT13R和射手2號與“參照品種”關(guān)聯(lián)度最高,說明品種GT13R和射手2號生產(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、愛博、愛林+2和超級13R與“參照品種”的關(guān)聯(lián)度較低,說明這4個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 不同品種不同生長年限營養(yǎng)品質(zhì)
表4 不紫花苜蓿品種生產(chǎn)性能綜合評價
紫花苜蓿喜溫暖半干燥氣候,氣候溫暖、晝夜溫差大對其生長有利,其生長最適日均溫為15~21 ℃,適宜降水量為300~800 mm,最高不要超過1 000 mm。苜蓿生長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)行評價,是保證引種成功的關(guān)鍵所在。
近年來,有學(xué)者采用灰色關(guān)聯(lián)分析對引進(jìn)紫花苜蓿品種的生產(chǎn)性能進(jìn)行了綜合評價[5-7]。從方法的優(yōu)劣上講,它已被公認(rèn)為是全面而無人為因素限制,合理自然,并能利用當(dāng)前的計(jì)算機(jī)技術(shù)處理。從評價結(jié)果來看,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價方法,對10個引進(jìn)紫花苜蓿品種的生產(chǎn)性能和持久性進(jìn)行了綜合評價,評價結(jié)果表明,灰色關(guān)聯(lián)分析法能對牧草的生產(chǎn)性能做出客觀、合理、全面的評價,該法在牧草引進(jìn)栽培和生產(chǎn)性能評價方面具有非常重要的應(yīng)用價值。
綜合考慮10個引進(jìn)紫花苜蓿品種的生產(chǎn)性能、營養(yǎng)品質(zhì)以及持久性,認(rèn)為品種GT13R和射手2號生產(chǎn)性能和營養(yǎng)品質(zhì)最好,且隨著生長年限由2年延長至6年,品種射手2號和GT13R仍能保持較高的產(chǎn)草量和營養(yǎng)價值,說明品種射手2號和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、愛博、愛林+2和超級13R生產(chǎn)性能和持久性相對較差,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。
[1]林麗秀,白史且,張新全,等.中國南方紫花苜蓿引種適應(yīng)性研究進(jìn)展[J].安徽農(nóng)業(yè)科學(xué),2007,35(23):7159-7161.
[2]王勃,趙小社,呂興瓊,等.10個紫花苜蓿品種的生產(chǎn)性能及抗性分析研究[J].四川草原,2005(11):13-16.
[3]張文,張建利,陳功.葉面施肥對草坪高光譜反射率及色澤的影響[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2009,18(2):115-121.
[4]張麗英.飼料分析及飼料品質(zhì)檢測技術(shù)[M].第三版.北京:中國農(nóng)業(yè)大學(xué)出版社,2007:48-80.
[5]何毅,李青,王歷寬.應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度理論對高寒牧區(qū)引種的苜蓿進(jìn)行綜合評價[J].草業(yè)科學(xué),2002,19(4):33-36.
[6]慕平.用灰色關(guān)聯(lián)系數(shù)法對苜蓿品種生產(chǎn)性能綜合評價[J].草業(yè)科學(xué),2004,21(3):59-64.
[7]李進(jìn)軍,吳躍明,劉建新,等.應(yīng)用灰色系統(tǒng)理論綜合評估亞熱帶地區(qū)引種紫花苜蓿[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(農(nóng)業(yè)與生命科學(xué)版),2005,31(5):5242-528.
[8]郝璐,高景民,楊春燕.內(nèi)蒙古天然草地退化成因的多因素灰色關(guān)聯(lián)分析[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2006,15(6):26-31.
[9]鴨關(guān),薛世明.云南北亞熱帶冬閑田引種優(yōu)良牧草的灰色關(guān)聯(lián)度分析與綜合評價[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2007,16(3):69-73.
[10]單貴蓮,薛世明,徐柱,等.不同調(diào)制方法紫花苜蓿干燥特性及干草質(zhì)量的研究[J].草業(yè)學(xué)報(bào),2008,17(4):102-109.
[11]韓路,賈志寬,韓清芳,等.應(yīng)用AHP模型綜合評價苜蓿生產(chǎn)性能的研究[J].草業(yè)科學(xué),2004,21(2):12-16.
[12]單貴蓮,薛世明,初曉輝.6種干草調(diào)制方法的灰色關(guān)聯(lián)度綜合評價[J].草業(yè)科學(xué),2008,25(7):36-40.