王瑞峰,鄭麗娜,劉亞玲,張 健,王瑞珍,蔚煒華
(1.內(nèi)蒙古蒙草生態(tài)環(huán)境(集團)股份有限公司,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010030;2.內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學草原與資源環(huán)境學院,內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019)
苜蓿(MedicagosativaL.)作為世界上應用最廣、經(jīng)濟價值最高和栽培面積最大的多年生優(yōu)質豆科牧草,在現(xiàn)代草業(yè)的可持續(xù)發(fā)展中具有突出的地位〔1〕。因其具有較高的營養(yǎng)及利用價值,而享有“牧草之王”的美譽〔2-3〕,其優(yōu)良的抗旱、抗病、耐寒、高產(chǎn)及抗逆性,加之其具有改良土壤、保護生態(tài)等功能,使得其廣泛種植于歐洲、美洲及亞洲等地區(qū)〔4〕。紫花苜蓿原產(chǎn)伊朗,由于各國的引種栽培及不斷的傳播,已成為世界上種植面積最廣的牧草之一。目前,全世界紫花苜蓿的種植面積約為4000萬hm2,其中北美洲所占比例最大,約為41%,歐洲約占25%,南美洲約占23%,亞洲約占8%,非洲約占2%,大洋洲約占1%。中國是苜蓿屬植物主要分布地區(qū)之一〔5〕,在我國苜蓿的種植歷史已經(jīng)有2000多年,經(jīng)過長時間的栽培,我國苜蓿生產(chǎn)主要集中在西北、華北和東北地區(qū),2016年底我國苜蓿的人工種植保留面積在5000萬畝(含植被恢復種植面積、農(nóng)民自種和商品草種植面積),占全國人工草地總面積的78.5%〔5-7〕。畜牧業(yè)的快速發(fā)展,尤其是舍飼規(guī)?;B(yǎng)殖業(yè)的發(fā)展,對高品質植物性蛋白飼料的需求與日俱增〔9〕,苜蓿產(chǎn)業(yè)的發(fā)展前景非常廣闊,將成為最有發(fā)展前途的飼料產(chǎn)業(yè)之一〔10-11〕。
國家大力倡導發(fā)展苜蓿產(chǎn)業(yè),尤其是奶業(yè)振興苜蓿發(fā)展專項行動開展以來,因北方地區(qū)為我國重要的奶牛養(yǎng)殖區(qū),且具備規(guī)?;l(fā)展的土地基礎和現(xiàn)代化的機械配套,所以北方地區(qū)苜蓿產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,尤其是“中國草都”科爾沁地區(qū),目前該地區(qū)已成為我國最大的苜蓿商品草生產(chǎn)基地之一。2018年中美貿(mào)易戰(zhàn)以來,進口苜蓿草價格每噸上漲600-800元,對我國奶業(yè)造成了一系列影響,直接導致進口量減少,國產(chǎn)苜蓿草在奶業(yè)和畜牧業(yè)中發(fā)揮的作用越來越重要。因科爾沁地區(qū)土壤貧瘠,自然條件惡劣,在發(fā)展過程中也遇到一系列問題,其中最為突出的就是生產(chǎn)持久性差,越冬難得問題。影響生產(chǎn)持久性和越冬的主要因素有品種、土地整理、播種時間及方法、田間管理(施肥、澆水、除雜草及病蟲害防治)、利用方式等多種〔12〕,其中品種選擇是最為關鍵的因素之一。本研究結合當?shù)厣a(chǎn)實踐,選取國內(nèi)外當?shù)刂饕俎Ia(chǎn)品種,在當?shù)刈匀画h(huán)境條件下,探索適合本地區(qū)栽培的苜蓿品種,以期為當?shù)剀俎.a(chǎn)業(yè)的發(fā)展提供基礎依據(jù)。
試驗地位于蒙草公司通遼基地。屬于科爾沁地區(qū)苜蓿生產(chǎn)區(qū)。地理坐標為N44.38336°-44.41232°,E121.26382°-121.31149°,海拔211-236m。試驗區(qū)屬中溫帶大陸性季風氣候類型,多年年均氣溫6.6°C,>10°C積溫2600~3600°C。年平均降水量382.5mm,5~9月份降水占全年降水量的94%,無霜期130-147天,年均蒸發(fā)量1800mm以上,年平均風速2.7米/秒。
選擇苜蓿品種共13個,國外苜蓿品種5個(2個為引進品種分別為金皇后、馴鹿),國內(nèi)品種8個(育成品種5個,地方品種3個),品種信息及來源詳見表1。
表1 試驗材料品種及來源
試驗采取隨機區(qū)組設計,小區(qū)面積為30m2(5*6),行距20cm,3次重復。6月底完成播種,播種前精細整地,播種施種肥磷酸二銨20kg/畝,播種后進行正常田間管理(澆水、除雜草),第二年春季返青后施10kg/復合肥。分別于當年及第二年測定株高,第二年觀察返青、第一茬產(chǎn)量、枝條數(shù)及后續(xù)三茬的株高。
2.3.1 株高測定
每小區(qū)隨機選擇健康植株5株,測定其垂直高度并記錄,取其平均值作為該小區(qū)的植株高度,進行統(tǒng)計分析。
2.3.2 干重測定
每小區(qū)隨機選取長勢均勻的1平米進行刈割(至少距離小區(qū)邊0.5米),留茬高度為5cm,刈割后放置于庫房通風處陰干,反復稱重,待重量穩(wěn)定至恒重后,記錄其干重。
2.3.3 返青測定
返青率的測定:種植當年越冬前每小區(qū)隨機標記1米的樣段3處并記錄其植株數(shù),第二年全部返青后,統(tǒng)計標記1米的樣段內(nèi)返青后的株數(shù),返青率等于返青后的株數(shù)/返青前的株數(shù),3處的平均值作為該小區(qū)的返青數(shù)。
返青時間:返青時間為該小區(qū)60%以上返青時記為返青時間。
數(shù)據(jù)整理及簡單計算利用Excel 2007,單因素方差分析(One-Way ANOVA)采用SAS 9.4統(tǒng)計軟件,顯著性檢驗在0.05水平下進行。
株高是苜蓿產(chǎn)量的重要表征指標〔13〕,草原3號在種植當年表現(xiàn)優(yōu)異。在7月20日測定株高,結果顯示,草原3號和康賽的最大,康賽、WL319、苜蓿3010是當?shù)厣a(chǎn)上主推的國外苜蓿品種,草原3號與康賽、WL319、苜蓿3010差異不顯著,草原三號與金皇后和馴鹿有顯著差異。8月22日測定結果顯示草原三號、甘農(nóng)一號、肇東苜蓿表現(xiàn)最好,其中草原三號值最大,高度達30.33cm。9月10日表現(xiàn)比較好的為康賽、草原3號、準格爾苜蓿、公農(nóng)一號、肇東苜蓿。10月22日苜蓿基本進入休眠狀態(tài),株高差異不顯著。9月10日草原3號、肇東苜蓿、敖漢苜蓿低于8月22日,這可能是因為每小區(qū)隨機觀測5株記為平均數(shù)產(chǎn)生的誤差。
表2 種植當年苜蓿株高分析
注:同一列字母不同表示不同苜蓿品種之間株高差異性顯著(P<0.05),下同。
種植第二年,分別在6月18日、7月15日、8月21日測定了13個苜蓿的株高,結果三茬中草原三號的株高表現(xiàn)優(yōu)異,整體結果與種植第一年表現(xiàn)一致。
表3 種植第二年苜蓿株高分析
苜蓿的生長速率及再生性是反映產(chǎn)量的重要指標,種植第一年,從出苗開始苜蓿生長表現(xiàn)為由快變慢的趨勢,但國內(nèi)苜蓿的生長速率自8月22日以后降低的更快,8月22日到9月10日的平均生長速率比7月20日到8月22日的降低了近77.5%,基本開始休眠,而國外苜蓿品種平均只降低了28.13%。9月10日后,國內(nèi)苜?;就V股L,而國外苜蓿平均生長速率仍達到0.13cm/天,這說明試驗所選擇的國內(nèi)苜蓿品種秋眠級低,秋眠性高,與國內(nèi)專家學者的研究相吻合〔14-15〕。在苗期時草原3號的生長速率最大,為0.75cm/天,高于國內(nèi)外苜蓿平均生長速率。在秋季來臨前較短的時間內(nèi)完成生長,后續(xù)進入秋眠,且株高與當?shù)刂魍茋廛俎F贩N無差異,在結合科爾沁地區(qū)春東干旱少雨、風大的自然條件,所以草原3號應該更適合該地區(qū),適宜在生產(chǎn)中推廣。
表4 種植當年生長速率分析Tab.4 Growth rate analysis of planting year
種植第二年,國內(nèi)苜蓿與國外苜蓿三茬的生長速率基本一致,為先增加后降低的趨勢,其中第二茬的生長速率最大。國內(nèi)苜蓿較國外苜蓿生長較快,可能和試驗土地的相對貧瘠有關。
表5 種植第二年年生長速率分析Tab.5 Plant growth rate analysis in the second year
國內(nèi)苜蓿的返青均早于國外苜蓿,最早的為肇東苜蓿,為4月17日,最晚的是苜蓿3010、WL-319,為4月28日。國內(nèi)苜蓿的返青均早于國外苜蓿,這也表明國內(nèi)苜蓿更適應性該地區(qū)的環(huán)境。在返青率、干重、枝條數(shù)方面,草原3號表現(xiàn)優(yōu)異,具體結果見表6。
表6 種植第二年苜蓿返青率及第一茬產(chǎn)量分析
注:第一茬測產(chǎn)時間為2016-6-18
本試驗中用株高、分枝數(shù)和第二年的第一茬產(chǎn)量來表示牧草的產(chǎn)量,實踐及研究表明這些指標均與產(chǎn)量成顯著正相關關系,尤其是第一茬產(chǎn)量占全年產(chǎn)量比重最大,關聯(lián)性最高〔16〕,對于國內(nèi)苜蓿而言,維持高產(chǎn)的時間要優(yōu)于國外苜蓿,而草原三號在產(chǎn)量上與當?shù)刂魍频膰鴥?nèi)外苜蓿品種差異不顯著,考慮一個完整生產(chǎn)周期5-6年,草原3號在當?shù)赝茝V中在產(chǎn)量方面更有優(yōu)勢。本試驗是在當?shù)刈匀粭l件下進行的,試驗地雖然進行施肥及正常的田間管理,但整體上仍較貧瘠,國外苜蓿品種有可能沒有完全激發(fā)生產(chǎn)潛能。另在當?shù)刎汃ぜ安痪邆渌蕳l件的地方種植苜蓿,更應選擇國內(nèi)苜蓿品種。品質是反映苜蓿產(chǎn)品的重要特征,而品種、栽培管理條件、收獲加工等都是影響苜蓿品質的重要因素,建議在后續(xù)的過程中測定苜蓿品質,為苜蓿品種選擇提供更充分的依據(jù)。
返青、越冬及苜蓿的秋眠性可以很好的反映苜蓿的生產(chǎn)持久性及適應性。試驗表明,國內(nèi)苜蓿品種返青均早于國外苜蓿品種,在越冬率上草原3號越冬最高。秋眠性是指由于光照減少和溫度降低而引起植株生長緩慢的特性,這種特性與苜蓿的抗寒性和生產(chǎn)性能有著密切的關系〔14〕。這種差異在苜蓿秋季刈割后再生時表現(xiàn)明顯,而春夏刈割后再生性的差異則不明顯,試驗結果表明,試驗材料中國內(nèi)苜蓿的秋眠性比國外的高,在冬季來臨時,減少地上部的生長量,儲存能量保證越冬,所以從適應性和抗寒性來說,國內(nèi)品種更適合該地區(qū)。