雷會義， 覃宗泉， 郭中茂， 婁秀偉, 鄭仕瓊

(1.安順市草地工作站， 貴州 安順 561000；2. 安順市獸藥飼料檢測檢驗所， 貴州 安順 561000； 3.關嶺布依族苗族自治縣草地工作站， 貴州 關嶺 561300)

紫花苜蓿(Medicagosativa)素有“牧草之王”和“飼料皇后”之美譽[1-2]，具有產(chǎn)量高、品質好、營養(yǎng)豐富等特點，是世界上栽培歷史最悠久、面積最大的飼料作物[2]。紫花苜蓿既是優(yōu)良牧草，也是養(yǎng)地植物。適時收割加工的優(yōu)質苜蓿草粉、草顆粒等產(chǎn)品，國際市場需求量大，價格較高，經(jīng)濟效益是種植糧食作物收入的2～3倍，故又被人們譽為“金錢作物”[3]。紫花苜蓿還具有強大的生態(tài)建設功能，也逐漸成為巖溶區(qū)主播豆科牧草和主推牧草品種之一。近10多年來，通過引進國外大量高秋眠級的紫花苜蓿品種進行栽培，陸續(xù)篩選出一些適宜當?shù)卦耘嗟淖匣ㄜ俎Ｆ贩N，并廣泛運用于“石漠化綜合治理工程項目”、“退牧還草工程建設項目”、“南方現(xiàn)代草地畜牧業(yè)推進行動項目”和“糧改飼項目”等，紫花苜蓿已成為這一地區(qū)主推優(yōu)良牧草品種。

我國是巖溶大國，巖溶面積約為344萬km2，占國土面積的1/3，以貴州為中心的我國西南巖溶區(qū)是全球3大塊巖溶集中分布區(qū)之一[4]，其面積達54萬km2，貴州省巖溶面積11.61萬km2，占全省國土面積61.2%。安順市巖溶出露面積比例高達71.53%，高出貴州省巖溶出露面積比例10個百分點。巖溶區(qū)具有土層瘠薄、保水性差，地表旱澇災害頻繁、水土流失嚴重、土地生產(chǎn)力相對薄弱等特點，一些地方出現(xiàn)了“一方水土養(yǎng)不活一方人”的現(xiàn)象[5]，但光水熱資源充足，尤其適合草本植物及飼用灌木的生長，草地資源豐富。該地區(qū)主要發(fā)展耗糧型畜牧業(yè)豬禽為主，草食畜牧業(yè)發(fā)展相對滯后、水平低，這在一定程度上制約了當?shù)貐^(qū)域經(jīng)濟和社會發(fā)展，當?shù)剞r民收入水平普遍低于全國平均水平，“資源豐富、生態(tài)惡化、經(jīng)濟貧困”成為巖溶區(qū)的真實寫照。

巖溶區(qū)大部分土地坡度大、土層薄、巖石多，用機械或牲畜耕地困難，大面積人工草地依靠人工開挖建植，不僅成本高，而且效率低。貴州小氣候、土壤差異較大。自上世紀80年代以來，宋忠興等[6]、莫本田等[7-8]、孟軍江等[9]、杜令慧[10]、李裕榮等[11-12]、夏清陽等[3]、徐忠惠等[13-14]、張瑞文等[15]、陳超等[16]、明煒等[17]先后在我省畢節(jié)、黔南、六盤水、貴陽開展紫花苜蓿引種栽培、品比試驗、適應性、種植模式、結實性、根系生長特性品種間比較等方面進行研究，但在安順地區(qū)還未見相關報道。本研究結合安順巖溶區(qū)實際，采用免耕栽培建植紫花苜蓿人工草地，這一方法可降低成本、提高效率、操作方便易行，是巖溶區(qū)紫花苜蓿人工草地建植行之有效的技術措施，本研究對4種紫花苜蓿參試品種在巖溶區(qū)免耕栽培觀察其生長表現(xiàn)，篩選最適宜巖溶區(qū)栽培的紫花苜蓿品種，為其在巖溶區(qū)大面積推廣運用提供科學依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗區(qū)位于貴州省安順市普定縣白巖鎮(zhèn)安順市農業(yè)科學院試驗地內(26°18' N，105°50'E)，海拔1 382 m。區(qū)內屬北亞熱帶季風濕潤氣候，雨熱同季，水、熱、光充足，氣候溫和，年平均氣溫15.1℃，極端最低溫—11.1℃，極端最高溫34.7℃，≥10℃的活動積溫4 500～6 000℃；年平均相對濕度79%；年太陽總輻射量3 553 MJ·m-2，年日照時數(shù)1 184.6 h，無霜期289 d；年平均降水量1 392.8 mm，75%的降水量主要集中在5-9月，暴雨洪水多發(fā)生在5-8月，每年11月至次年3月為枯水期。試驗地地勢平坦，土壤黃壤，土層深厚，肥力中等[18-19]pH值6.20。光照、通風條件良好，前茬作物為大豆(Glycinemax)。

1.2 試驗設計與栽培管理

1.2.1 試驗設計 紫花苜蓿參試品種4種(貴陽神州生態(tài)科技有限公司提供)，分別對各參試紫花苜蓿品種種子純凈度和千粒重進行測定，三得利(sanditi)除外；各參試紫花苜蓿品種每個重復數(shù)300粒置入培養(yǎng)皿(培養(yǎng)皿中放入濾紙作為苗床，并保證苗床水分充足)中常溫下進行發(fā)芽試驗10 d，重復3次，計算出發(fā)芽率。參試紫花苜蓿品種名稱、秋眠級、原產(chǎn)地和種子質量見表1。

表1 參試紫花苜蓿品種及其來源和種子質量Table 1 The tested alfalfa varieties and their origin and seed quality

試驗采用隨機區(qū)組排列，重復3次，小區(qū)面積15 m2(5 m×3 m),共12個小區(qū)，區(qū)距0.5 m，走道寬1.5 m；周圍設4種參試紫花苜蓿品種寬度大于2.0 m保護行，同時也用于物候期、生育期、生長期等觀察記載。本試驗采用免耕栽培技術，2012年10月19日播種，撒播；根據(jù)測定的種子用價(種子用價=發(fā)芽率×純凈度)和千粒重來計算播種量，免耕栽培法種子出苗率相對常規(guī)翻耕栽培法較低，加上保苗系數(shù)，用種量為翻耕栽培的2倍；西部之星(Western star)、維多利亞(Victoria)、普通(Common)播種量為45 kg·hm-2，三得利(包衣種)播種量為60 kg·hm-2，整個試驗地栽培與田間管理技術一致。

1.2.2 栽培管理

1.2.2.1 工藝流程

地面處理→播種→田間管理(灌溉、施肥、除雜草、病蟲害管理)→刈割與利用。

1.2.2.2 技術方法

1)地面處理

播種前用人工將試驗地上原生植被、石塊及雜物除去。

2)播種

播種選擇在陰雨天，播種時將草種用漿糊狀的粘稠稀黃泥磋勻，再用少量磷肥(含P2O516%)將種子丸衣化，拌入750 kg·hm-2磷肥均勻撒播。

3)田間管理

待各參試紫花苜蓿品種苗長出3～4片真葉時，施用尿素(含N≥46%)作為提苗肥，以促進幼苗生長，用量為60 kg·hm-2，同時用人工拔除各小區(qū)雜草。2013年5月27日，第1次追施復合肥(含N 20%～P2O510%～K2O 10%)，用量為225 kg·hm-2；7月30日，第2次追施復合肥，用量為22.5 kg·hm-2；越冬前，12月4日，追施復合肥，用量為22.5 kg·hm-2。整個試驗期間未進行灌溉，未發(fā)生病蟲害。

4)刈割

2013年4月18日，待參試紫花苜蓿品種生長最慢的紫花苜蓿長至20 cm左右時第1次刈割，以促進紫花苜蓿分枝；第2茬、3茬、4茬、5茬、6茬待紫花苜蓿在初花期刈割，時間分別為5月27日、6月25日、7月30日、9月9日和10月11日，留茬5 cm。

1.3 觀測項目與方法

1.3.1 物候期、生育期及生長天數(shù) 紫花苜蓿物候期觀測參考韓清芳和賈志寬[20]的方法。當50%的植株達到某一生育階段即為達到該生育期，10%～20%的植株達到為初期，70%～80%的植株達到為盛期。主要觀測不同參試品種的出苗期、分枝期、現(xiàn)蕾期、開花期和結實期等主要生育期。分別統(tǒng)計不同參試紫花苜蓿品種生育動態(tài)及次年生長天數(shù)。

1.3.2 植株高度 在每個小區(qū)用鋼卷尺隨機測量10株植株的絕度高度，求其平均值。測量值除第1次測量的數(shù)值外，其他數(shù)值均為再生性指標數(shù)值(以下相同)。全年生長總高度參照魏臻武等[20]方法，即：全年生長總高度=第1次刈割+第2次刈割+第3次刈割+第4次刈割+第5次刈割+第6次刈割+休眠高度-返青期高度。

1.3.3 分枝數(shù) 每個小區(qū)測完產(chǎn)量后，在樣方內隨機選取10株植株的分枝數(shù)，求其平均值。

1.3.4 莖粗 每個小區(qū)測完產(chǎn)量后，隨機選取10株植株，用游標卡尺測量莖的直徑(刈割后植株基部，大約離地面5 cm處)，求其平均值。

1.3.5 產(chǎn)草量、莖葉比及干鮮比 產(chǎn)草量為1年內各茬產(chǎn)草量之和。各茬在初花期每小區(qū)隨機取樣1 m2(1 m×1 m)，留茬5 cm刈割后稱其鮮重。然后取樣1 000 g帶回實驗室測定莖重、葉重和烘干重。其方法：把鮮樣莖、葉分開，分別稱量，再置入105℃烘干箱殺青10 min，然后把溫度降至65℃烘干至恒重，再稱量，烘干后莖和葉重量之和為烘干重。計算莖葉比和鮮干比：莖葉比=莖質量/葉質量；干鮮比=烘干質量/鮮草質量。

1.3.6 生長(再生)速度 產(chǎn)量生長(再生)速度=烘干重/產(chǎn)量形成天數(shù)；

株高生長(再生)速度=株高(再生)株高/生長天數(shù)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

用手持GPS定位經(jīng)度、緯度和海拔,氣象資料由普定縣氣象局提供。采用Microsoft Excel2003和DPS7.05軟件對數(shù)據(jù)進行處理和作圖，并用LSD方法對處理間數(shù)據(jù)進行單因子方差分析(ANOVA)。

2 結果與分析

2.1 出苗情況、生育期與生長期

從4種參試紫花苜蓿品種播種后的物候期及生育期觀測結果來看(表2)，2012年10月19日播種，在播種后8～11 d基本出苗，分枝期相差11 d，為播種后112 d左右，各品種間無差異。第2年4月中旬開始現(xiàn)蕾，5月上旬進入開花期，很快開始結莢。返青最早為西部之星，現(xiàn)蕾最早為西部之星和三得利，開花、盛花、結莢最早為三得利，西部之星、維多利亞、三得利都出現(xiàn)結莢不久就脫落，生育天數(shù)為205 d左右，整個生育期未見普通出現(xiàn)結莢。參試紫花苜蓿品種生長天數(shù)均為322 d，秋眠級高的品種返青期較早，進入休眠期也相應提前。從2016年參試紫花苜蓿品種有效植株總分枝數(shù)來看，普通>維多利亞>三得利>西部之星。

表2 參試紫花苜蓿品種物候期及生育動態(tài)觀測Table 2 Observation of phenological period and growth dynamics of four alfalfa varieties

2.2 植株高度

植物高度是描述植物生長狀況和評價高產(chǎn)的主要指標之一[22]。不同參試品種之間株高每次刈割時高度變化規(guī)律基本一致(表3)，全年總株高差異極顯著(P<0.01)，西部之星全年總高度最高，高度為346.17 cm，普通最低，高度為260.23 cm，兩者相差85.94 cm。西部之星、維多利亞、三得利各刈割茬次時株高與普通相比呈極顯著(P<0.01)，西部之星與維多利亞、三得利在第1茬、4茬間差異極顯著(P<0.01)，第2茬和休眠期間差異不顯著，西部之星與維多利亞差異不顯著，維多利亞與三得利間差異不顯著；維多利亞與三得利在第3茬、5茬、6茬差異極顯著(P<0.01)。從刈割時株高來看，再生株高隨著氣溫、降水量(圖1)逐漸升高(增加)達到峰值(7月30日)，反之亦反，第2年內再生株高呈“二次曲線”變化。

表3 參試紫花苜蓿品種不同茬次高度、再生高度及休眠期高度間比較Table 3 Comparison of different stubble heights,regeneration heights and dormancy heights of tested alfalfa varieties/cm

注：不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01),不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同

Note:Different lowercase letter indicate significant difference at the 0.05 level,different capital letter indicate significant difference at the 0.01 level,the same as below

圖1 試驗區(qū)月平均氣溫、月平均降水量和≥10℃的月活動積溫分布Fig.1 Distribution of monthly mean temperature, monthly mean precipitation and monthly active accumulated temperature(10℃)in the experimental Area

2.3 分枝數(shù)與莖粗

從表4得知，參試紫花苜蓿品種年總分枝數(shù)維多利亞最多，普通最少，兩者間相差4.95株，與西部之星、三得利和普通之間差異顯著(P<0.05)。除普通外的3個參試紫花苜蓿品種間分枝數(shù)差異不顯著。從表5看出，各參試紫花苜蓿品種莖粗變化在1.54～2.39 mm之間，除第6茬，維多利亞莖粗都要高于其他參試紫花苜蓿品種，但與西部之星、三得利差異不顯著。

表4 參試紫花苜蓿品種不同茬次分枝數(shù)間比較Table 4 Comparison of branch number of alfalfa varieties in different stubbles/branch·plant-1

表5 參試紫花苜蓿品種不同茬次莖粗間比較Table 5 Comparison of secondary stem thickness of alfalfa varieties in different stubbles/mm

2.4 產(chǎn)草量、干鮮比與莖葉比

產(chǎn)量是品種適應性和生產(chǎn)性的綜合體現(xiàn)，是評價牧草品質的重要指標[23]。從表6得知，各參試紫花苜蓿品種間年總產(chǎn)草量差異顯著(P<0.05)，西部之星為最高，達16 218.1 kg·hm-2,普通最低，達14 008.7 kg·hm-2，兩者間產(chǎn)草量差異極顯著(P<0.01)，總產(chǎn)草量次序為西部之星>維多利亞>三得利>普通。從表7看出，各茬間干鮮比差異不顯著，但各茬次間干鮮比有差異，干鮮比高低與降水量有關。從表8來看，各參試紫花苜蓿品種間年平均莖葉比差異不顯著，莖葉比從高到低次序為西部之星>維多利亞>三得利>普通。

表6 參試紫花苜蓿品種不同茬次產(chǎn)草量及年總產(chǎn)草量間比較Table 6 Comparison of secondary yield and annual total yield of alfalfa varieties tested under different cropping conditions/kg·hm-2

2.6 生長(再生)速度

生長速度指牧草植株高度和葉片出現(xiàn)的快慢，它在一定程度上反映牧草生長能力的強弱，決定著某一草種的生物產(chǎn)量和利用方式。生長速度快的草種耐牧、耐刈割，產(chǎn)草量和利用率高，且生長快可減少雜草入侵，迅速形成草場經(jīng)濟產(chǎn)量具有重要意義[24]。不同參試紫花苜蓿品種各茬次間株高生長(再生)速度(圖2)，除第1茬、第4茬外，各茬次、休眠期及年平均不同參試紫花苜蓿品種間株高生長(再生)速度差異極顯著(P<0.01)，第2茬、3茬、4茬、5茬、6茬都要高于年平均生長速度，各參試紫花苜蓿品種第3茬株高生長速度最快，西部之星2.32 cm·d-1、維多利亞2.24 cm·d-1、三得利2.09 cm·d-1、普通1.87 cm·d-1；第1茬株高生長最慢。從產(chǎn)草量形成生長速度來看(圖3)，除第1茬和第3茬外，各茬次不同參試紫花苜蓿品種間產(chǎn)草量生長(再生)速度差異極顯著(P<0.01)，總體上，均在第3茬產(chǎn)草量生長速度最快。從各參試紫花苜蓿品種個體來看，西部之星在第1茬(1.73 g·d-1)、第4茬(10.08 g·d-1)和第6茬(5.29 g·d-1)居所有參試紫花苜蓿品種生長速度最快，維多利亞第3茬(11.99 g·d-1)和第5茬(6.01 g·d-1)生長速度最快，三得利第2茬(7.89 g·d-1)生長速度最快。

表7 參試紫花苜蓿品種不同茬次干鮮比間比較Table 7 Comparison of dry-fresh ratio of alfalfa varieties in different stubbles

表8 參試紫花苜蓿品種不同茬次莖葉比間比較Table 8 Comparison of stem-leaf ratio of alfalfa varieties in different stubbles

圖2 不同參試紫花苜蓿品種株高速度間比較Fig.2 Camparison of plant speed of different alfalfa varieties

圖3 不同參試紫花苜蓿品種產(chǎn)草量生長速度間比較Fig.3 Comparison of yield and growth speed of different alfalfa varieties

3 討論

3.1 紫花苜蓿生長表現(xiàn)與產(chǎn)草量的關系

通過紫花苜蓿引種試驗觀察記載，了解掌握各參試紫花苜蓿品種植物學特性和生物特性，篩選出適宜本地區(qū)栽培的紫花苜蓿品種。本試驗4種參試紫花苜蓿品種均能正常生長、開花，西部之星、維多利亞和三得利能結實，但不久脫落，普通不能結實，均不能完成整個生育期，其主要原因是安順乃至貴州大部分地區(qū)多雨寡日照、空氣潮濕、有效活動積溫不足和缺少紫花苜蓿媒介傳播授粉等，這與明煒等[17]研究結果相一致，本試驗4種參試紫花苜蓿品種的越冬率、越夏率幾乎達100%；西部之星抗倒伏差，除第1茬，每次刈割倒伏率達30%～40%，其他3個參試紫花苜蓿品種無倒伏發(fā)生。

鮮干比指牧草鮮重與干重的比例，它反映牧草的干物質積累程度，直接影響干草產(chǎn)量和質量，同時也是評價紫花苜蓿適口性的重要指標[25]。通常鮮干比越高，適口性越好[22]。株高、單株分枝數(shù)對全年產(chǎn)草量起關鍵性作用。Davis報道植株高度決定產(chǎn)量的65%[26]。本試驗研究表明，高產(chǎn)紫花苜蓿植株與低產(chǎn)植株相比，株型直立，植株較高，這與韓璐[25]、呂林有[28]和鄭紅梅[29]研究一致。各參試紫花苜蓿品種在第3茬生長速度為最快，水熱條件更適宜紫花苜蓿生長；而第1茬生長速度最慢[30]，主要受低溫、少雨影響；再生植株高度與產(chǎn)草量呈正相關關系。普通在分枝期植株形狀呈蓮座狀，莖葉比低，葉片數(shù)量多，品質好，能持久耐用，產(chǎn)量相對其他參試品種低(P<0.01),適宜放牧草地建植使用。

莖葉比是衡量牧草經(jīng)濟性狀的基本指標[31]。莖葉比越小，葉量越豐富，飼料價值越高[32]。要獲得高品質的牧草，必須適時刈割[33]。本研究表明，除普通品種外，其他參試紫花苜蓿品種同茬次鮮草莖葉比低于干草莖葉比5～9個百分點，普通鮮、干草莖葉比變化基本一致，呈“低～高～低”變化趨勢，各參試紫花苜蓿品種莖葉比、莖粗均在第3茬為全年最高，且變化相一致。在相同的形態(tài)下，第1茬莖葉比比再生草的莖葉比小，居全年最低。在試驗期間，各參試紫花苜蓿品種分枝數(shù)差異不顯著。Kephart[34]研究表明，莖葉比隨刈割次數(shù)的增加而降低，在刈割次數(shù)相同的條件下，第1茬草利用早則莖葉比低，利用時間推遲則莖葉比偏高,這一結論與本試驗結果相一致。

3.2 水氣熱與紫花苜蓿產(chǎn)草量的關系

西部之星、維多利亞、三得利、普通第2茬、3茬、4茬、5茬產(chǎn)草量分別占總產(chǎn)草量的75.5%，77.6%，77.9%，81.5%，產(chǎn)草量、生長速度與水熱條件呈正相關。本試驗表明，各參試紫花苜蓿品種6，7月份再生速度最快，早春、秋季再生速度慢。這與徐麗君[22]研究結果相一致，由于每個月的水熱條件不同，紫花苜蓿的生長速度存在差異性(P<0.05)，生長速度峰值出現(xiàn)在7月，而品種間生長速度有差異。

4 結論

從參試紫花苜蓿品種的生長表現(xiàn)情況來看，西部之星4年后植株保有量最差、抗倒伏性差，普通生長速度慢，地上產(chǎn)草量較低，綜合分析得出，在安順巖溶區(qū)海拔1 200～1 400 m區(qū)域，維多利亞、三得利在本區(qū)域生長表現(xiàn)良好，適宜在本區(qū)域推廣栽培。