陳小芳,徐化凌,畢云霞,燕海云,許 潔,寧 凱,于德花
(1.東營市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究院,山東 東營 257091;2.東營科達(dá)基建有限公司,山東 東營 257091)
紫花苜蓿為豆科苜蓿屬多年生草本植物,具有高產(chǎn)、質(zhì)優(yōu),營養(yǎng)成分豐富的特性,在粗蛋白質(zhì)、維生素和無機(jī)鹽含量方面尤其突出,是家畜優(yōu)質(zhì)的粗飼料[1-5],是發(fā)展種草養(yǎng)畜的首選作物[6-7]。黃河三角洲地區(qū)畜牧業(yè)集約化、規(guī)?;陌l(fā)展,迫切需要高品質(zhì)植物性蛋白飼料的充足供應(yīng),決定了苜蓿作為戰(zhàn)略性保障飼草的重要地位[8-11]。
我國苜蓿分布廣泛、生境復(fù)雜,造就了遺傳資源豐富、品種類型眾多、生態(tài)類群多樣的現(xiàn)狀[12]。因此,為建立優(yōu)質(zhì)苜蓿基地,保障草地畜牧業(yè)穩(wěn)定發(fā)展,就需要不間斷、有針對性地進(jìn)行苜蓿品種的引種、評價(jià)試驗(yàn)[13]。本研究在雨養(yǎng)旱作條件下開展,根據(jù)東營地區(qū)的立地條件,引進(jìn)21個(gè)紫花苜蓿品種進(jìn)行生產(chǎn)性能和營養(yǎng)品質(zhì)評價(jià)和比較,為篩選優(yōu)良苜蓿品種建植栽培草地提供理論參考依據(jù)。
試驗(yàn)地位于山東省東營市廣北農(nóng)場三分廠(118°33′E,37°13′N),屬溫帶季風(fēng)型大陸性氣候,年日照時(shí)數(shù)2 440.3 h,無霜期為203 d,年平均氣溫12.2 ℃,年均降水量543.3 mm,主要集中在7月和8月,雨熱同季。土壤為壤質(zhì)潮土(重壤土),耕層(0~30 cm)土壤主要理化性質(zhì)(表1):有機(jī)質(zhì)含量1.97%,全氮含量0.82 mg·kg-1,速效氮含量73.02 mg·kg-1,速效磷含量15.84 mg·kg-1,速效鉀含量251.69 mg·kg-1,pH值8.55。
表1 試驗(yàn)地土壤檢測概況Table 1 Survey of soil detection in the test site
供試21個(gè)紫花苜蓿品種的詳細(xì)信息見表2。
表2 紫花苜蓿品種Table 2 Different alfalfa varieties
2017年4月6—7日條播,采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),設(shè)3次重復(fù)。每個(gè)小區(qū)面積3 m×5 m,區(qū)間距0.8 m,走道寬1 m,行距0.3 cm,播種量為15 kg·hm-2,播種深度為1~2 cm。播后淺覆土、輕鎮(zhèn)壓,苗期進(jìn)行人工中耕除草。2017年刈割未測產(chǎn),次年返青后,在初花期進(jìn)行刈割,共刈割3次。
1.4.1生產(chǎn)性能指標(biāo)測定
株高、每平方米枝條數(shù)、枝條重、莖粗均為每小區(qū)初花期刈割前測定。
株高:測量10株苜蓿自地面到頂端的絕對高度。
每平方米枝條數(shù):每小區(qū)隨機(jī)取1 m樣段,數(shù)出枝條數(shù),重復(fù)3次,每平方米枝條數(shù)根據(jù)樣段枝條數(shù)和行距計(jì)算。
枝條重:將30根枝條剪成3~5 cm小段,烘箱中105 ℃烘至恒重,稱重。
莖粗:用電子游標(biāo)卡尺測量10個(gè)枝條基部直徑。
干草產(chǎn)量:根據(jù)鮮草產(chǎn)量和鮮干比換算獲得。每小區(qū)全部刈割(留茬高度5 cm左右)稱量為鮮草產(chǎn)量。每小區(qū)隨機(jī)取鮮草1 kg,烘箱105 ℃烘至恒重,稱重,計(jì)算鮮干比。
1.4.2營養(yǎng)成分分析
2018年采集第1茬干草為分析樣品,測定指標(biāo)及方法:粗蛋白(crude protein,CP)采用凱氏定氮法、粗脂肪(ether extract,EE)采用索氏提取法、粗纖維(crude fiber,CF)采用酸堿洗滌法、粗灰分(crude ash,CA)采用灼燒法、酸性洗滌纖維(acid detergent fiber,ADF)和中性洗滌纖維(netural detergent fiber,NDF)采用范式洗滌法。
利用Excel軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理,DPS軟件進(jìn)行方差分析和灰色關(guān)聯(lián)度分析。
2.1.1株 高
方差分析(表3)表明,21個(gè)苜蓿品種第1茬和第2茬株高差異極顯著(p<0.01)。第1茬時(shí),Bara 416 WET和Bara 420 YQ品種的株高顯著低于對照品種(p<0.05),其余品種與對照無顯著差異;第2茬時(shí),Bara 420 YQ的株高仍然顯著低于對照品種(p<0.05);第3茬時(shí),皇冠的株高顯著高于其他品種(p<0.05)。總體來看,苜蓿株高第1茬(99.73 cm)>第3茬(82.38 cm)>第2茬(77.26 cm);3茬平均值,巨能801最高,其次為WL 712、WL 414、賽迪7、三得利和WL 298 HQ。
表3 紫花苜蓿品種株高比較Table 3 Comparison of plant height of different alfalfa varieties
2.1.2鮮干比
第1茬鮮干比在3.28~5.07范圍內(nèi)(表4),最大為巨能801 ,最小為WL 326 GZ,且其顯著低于其他品種(p<0.05);第2茬鮮干比在3.08~5.20范圍內(nèi),最小為Bara 420 YQ,最大為WL 712;第3茬鮮干比在2.70~3.93范圍內(nèi),最小為中苜5號(hào),最大為4030。
表4 參試紫花苜蓿品種的鮮干比Table 4 The ratio of fresh and dry weight of alfalfa varieties tested
2.1.3莖 粗
第1茬和第2茬時(shí)(表5),Bara 420 YQ莖粗均顯著低于對照品種(p<0.05),其中巨能2和Bara 416 WET第2茬的莖粗顯著高于對照,其他各品種莖粗與對照差異均不顯著;第3茬時(shí),巨能801莖粗顯著低于對照,其余品種與對照差異不顯著。從三茬平均值來看,除Bara 420 YQ顯著低于對照外,其余各品種間差異不顯著,第1茬莖粗(3.78 mm)>第3茬(3.37 mm)>第2茬(2.96 mm)。
表5 參試紫花苜蓿品種的莖粗Table 5 Comparison of stem diameters of alfalfa varieties tested
2.1.4枝條數(shù)和枝條重
枝條數(shù)方差分析結(jié)果(表6)表明,賽迪7和耐鹽之星枝條數(shù)分別在第1茬和第3茬時(shí)顯著高于對照(p<0.05),其余品種與對照差異不顯著;第2茬各品種枝條數(shù)與對照相比均無顯著差異。三茬總體來看,第2茬枝條數(shù)(548.35)>第1茬(441.88)>第3茬(359.95)。
對枝條重進(jìn)行方差分析(表6),第1茬時(shí),WL 326 GZ枝條重顯著高于對照(p<0.05);第2茬時(shí),4030枝條重顯著高于對照(p<0.05),Bara 420 YQ枝條重顯著低于對照(p<0.05);其余品種與對照差異不顯著。第3茬時(shí),各品種枝條重與對照差異不顯著。三茬總體來看,第1茬枝條重(2.00 g)>第3茬(1.44 g)>第2茬(1.04 g)。
表6 參試紫花苜蓿品種的枝條數(shù)和單個(gè)枝條重Table 6 The number of branches and weight of single branches of alfalfa varieties
分別比較所有品種第1茬,第2茬、第3茬枝條數(shù)、單個(gè)枝條重和鮮干比平均值占全年總量的百分比(圖1),枝條數(shù)越多,鮮干比越大,單個(gè)枝條重越小,枝條數(shù)和鮮干比與單個(gè)枝條重呈負(fù)相關(guān)。
對21個(gè)苜蓿品種干草產(chǎn)量進(jìn)行分析,結(jié)果(表7)表明,苜蓿第1茬各品種產(chǎn)量呈極顯著差異,各品種年產(chǎn)量差異顯著。除Bara 420 YQ外,其他20個(gè)品種第1茬干草產(chǎn)量最高,其中,中苜5號(hào)和耐鹽之星第1茬產(chǎn)量分別達(dá)到8 584.94 kg·hm-2和8 121.52 kg·hm-2。除4030外,其他品種第2茬產(chǎn)量最低,第3茬產(chǎn)量略高于第2茬,兩茬產(chǎn)量分別介于2 600~3 400 kg·hm-2和3 000~4 700 kg·hm-2之間。苜蓿年產(chǎn)量最高的是中苜5號(hào),其次為中苜3號(hào)、耐鹽之星和WL 414??梢?,第1茬產(chǎn)量對苜蓿的高產(chǎn)起主要作用。
表7 紫花苜蓿品種干草產(chǎn)量Table 7 Comparison of hay yield of alfalfa varieties
2018年測定結(jié)果(表8)表明,不同品種間粗蛋白含量和無氮浸出物含量呈顯著差異(p<0.05)。粗蛋白含量最高的是Bara 420 YQ,占干物質(zhì)的23.54%,顯著高于對照品種;其次為中苜3號(hào),粗蛋白含量占干物質(zhì)的22.48%。粗脂肪含量最高的是耐鹽之星,占干物質(zhì)的4.48%;其次為WL 326 GZ,粗脂肪含量占干物質(zhì)的4.42%。粗纖維含量變化范圍為21.00%~23.72%,WL 298 HQ含量最低,含量最高的品種為巨能801。粗灰分含量變化范圍為8.57%~11.76%,中苜4號(hào)含量最低,中苜3號(hào)含量最高。Bara 420 YQ的無氮浸出物含量為34.22%,顯著低于對照品種;其次為中苜3號(hào),含量為36.07%。酸性洗滌纖維含量變化范圍為27.03%~31.64%,WL 326 GZ含量最低,中苜5號(hào)含量最高。中性洗滌纖維含量變化范圍為31.82%~39.94%,WL 712含量最低,中苜4號(hào)含量最高。
采用灰色關(guān)聯(lián)度法[14-18],將21個(gè)苜蓿品種看成一個(gè)灰色系統(tǒng),分析每一品種的多個(gè)性狀,進(jìn)而對各品種的生產(chǎn)性能和品質(zhì)進(jìn)行綜合評價(jià)。根據(jù)最優(yōu)性原則設(shè)置一個(gè)“參考品種”(表9),各指標(biāo)含量值設(shè)置如下:
表9 參考品種Table 9 Reference Variety
含量值(與生產(chǎn)性能呈正相關(guān))=供試品種測定最大值×(1+5%) ;
或含量值(與生產(chǎn)性能呈負(fù)相關(guān))=供試品種測定最小值×(1-5%);
式中:與生產(chǎn)性能呈正相關(guān)的指標(biāo)為干草產(chǎn)量、株高、粗蛋白、粗脂肪、粗灰粉、無氮浸出物,與生產(chǎn)性能呈負(fù)相關(guān)的指標(biāo)為粗纖維、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維。根據(jù)關(guān)聯(lián)度分析原則,關(guān)聯(lián)度大的數(shù)列與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)列最接近,綜合性狀評價(jià)表現(xiàn)最優(yōu),反之表現(xiàn)最差。
由表10可知,供試品種與參考品種的關(guān)聯(lián)度大小依次為:中苜5號(hào)>中苜3號(hào)>耐鹽之星>3010>中苜4號(hào)>賽迪7>中苜1號(hào)=WL 712>WL 414>巨能2>巨能801>三得利>WL 298 HQ>WL-SALT>Bara 416 WET>WL 326 GZ>苜蓿王>皇冠>4030>WL 353 LH>Bara 420 YQ。據(jù)此可知,中苜5號(hào)與參考品種的相似度最大,其次為中苜3號(hào)、耐鹽之星、3010、中苜4號(hào),而Bara 420 YQ與參考品種相似度最小。
表10 紫花苜蓿品種灰色關(guān)聯(lián)度分析Table 10 Grey correlation analysis of alfalfa varieties
奶牛養(yǎng)殖是東營市現(xiàn)代畜牧業(yè)發(fā)展的標(biāo)志性產(chǎn)業(yè),國家級(jí)標(biāo)準(zhǔn)化示范場規(guī)模大,產(chǎn)業(yè)化程度高,對優(yōu)質(zhì)苜蓿需求量大,本地種植苜蓿不能滿足需求,大量進(jìn)口,增加了飼養(yǎng)成本。通過分析我國現(xiàn)有登記的苜蓿品種情況,有針對性地引進(jìn)品種,充分掌握其在當(dāng)?shù)氐纳L發(fā)育狀況,選擇適宜品種建植苜蓿草地是當(dāng)前苜蓿生產(chǎn)的首要問題[19-21]。
苜蓿生長發(fā)育狀況、健壯程度和生產(chǎn)性能都可以從株高、分枝重和莖粗中反映出來[22]。苜蓿干草產(chǎn)量、株高、莖粗和單個(gè)枝條重平均值均為第1茬>第3茬>第2茬,表明年產(chǎn)量與株高、莖粗、單個(gè)分枝重相關(guān)。鮮干比反映了苜蓿的干物質(zhì)積累程度和利用價(jià)值,鮮干比、分枝數(shù)平均值均為第2茬>第1茬>第3茬,分枝數(shù)越多、鮮干比越高,適口性越好[23]。
紫花苜蓿第1茬草的產(chǎn)量明顯高于第2茬和第3茬,占全年產(chǎn)草量的比重最大[24]。上年最后一茬刈割后至第二年5月第一次刈割,這段時(shí)間根部獲得了充足的養(yǎng)分積累,并且來年3至5月的溫度、光照等氣候條件適宜,苜蓿具有較長的營養(yǎng)生長時(shí)間[25-26]。在東營地區(qū),第2茬苜蓿生長期從5月中旬到6月中旬,此時(shí)根部積累的養(yǎng)分在第1茬生長過程中大量消耗后還未能獲得有效的恢復(fù),即使雨水、光照、溫度等氣候條件較好,30 d左右進(jìn)入初花期,生長期短是產(chǎn)量低于第1茬的主要影響因素。本試驗(yàn)產(chǎn)量測定表明,21個(gè)苜蓿品種的第1茬產(chǎn)量最高(除Bara 420 YQ),占年總產(chǎn)量的45%~56%,與謝楠等[27]在河北滄州地區(qū)、趙海明等[28]在河北深州地區(qū)開展的苜蓿品種評價(jià)試驗(yàn)結(jié)果相似??梢姡俎5?茬產(chǎn)量決定年產(chǎn)量的高低,高質(zhì)量的第1茬田間管理是保障苜蓿全年草產(chǎn)品生產(chǎn)的重點(diǎn)。
苜蓿含有多種營養(yǎng)成分,粗蛋白質(zhì)提供營養(yǎng)物質(zhì),粗脂肪和無氮浸出物供給熱能,粗灰分為礦物質(zhì),均與營養(yǎng)價(jià)值呈正相關(guān)關(guān)系,因此這幾個(gè)指標(biāo)的測定值越高,說明其適口性及品質(zhì)也就越好,飼料價(jià)值越高[23],而粗纖維、酸性洗滌纖維及中性洗滌纖維等與營養(yǎng)價(jià)值呈負(fù)相關(guān)關(guān)系,含量越少越好。
本研究通過21個(gè)苜蓿品種在東營地區(qū)的引種試驗(yàn),從生產(chǎn)性能和營養(yǎng)價(jià)值綜合考慮,中苜5號(hào)、中苜3號(hào)、耐鹽之星、3010、中苜4號(hào)綜合性狀突出,為當(dāng)?shù)亟ㄖ曹俎2莸氐膬?yōu)選品種。本研究結(jié)果可為黃河三角洲地區(qū)及其它生態(tài)條件相似區(qū)域苜蓿草地建植過程中適宜草種的選擇提供理論依據(jù)。