何萬榮,孫 強(qiáng),周菊花,席琳喬,*
(1.塔里木大學(xué)/新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)塔里木畜牧科技重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,新疆 阿拉爾 843300;2.新疆維吾爾自治區(qū)草原總站,烏魯木齊,830049;3.新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)第一師五團(tuán),新疆 阿拉爾 843300)
紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是一種優(yōu)質(zhì)豆科牧草,為“牧草之王”[1],紫花苜蓿產(chǎn)業(yè)已被公認(rèn)為支撐奶業(yè)發(fā)展的基礎(chǔ);對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有積極的作用[2,3]。近年,北美苜蓿改進(jìn)協(xié)會(huì)(NAAIC)、美國苜蓿種子協(xié)會(huì)(CASC)等機(jī)構(gòu)都將秋眠性作為苜蓿評(píng)價(jià)和商業(yè)化生產(chǎn)的第一評(píng)定指標(biāo)[4,5]。秋眠性是光周期誘導(dǎo)的,抗寒性是低溫誘導(dǎo)的,在遺傳上是相互獨(dú)立的,但是許多傳統(tǒng)苜蓿品種存在秋眠性與抗寒性的表型相關(guān)[6],一般認(rèn)為秋眠級(jí)低的品種,抗寒性高[7,8];不同秋眠級(jí)苜蓿品種的再生速度和產(chǎn)量差異較大,秋眠級(jí)高的品種,刈割后再生速度快、生產(chǎn)潛力大[9,10]。岳亞飛等人報(bào)道在新疆石河子墾區(qū)2~6級(jí)可以安全越冬[11],鐘華等人報(bào)道晉中2~7級(jí)可以安全越冬[12],楊姝報(bào)道適合沈陽栽培3~5級(jí)[13],楊秀芳報(bào)道適宜科爾沁沙地1~4級(jí)[14]。鄭州地區(qū)冬春較寒冷,應(yīng)推廣DM(0.5~3.5秋眠級(jí))和SD(4~5.5秋眠級(jí))的苜蓿品種[15]。在生產(chǎn)實(shí)踐中人們?yōu)樘岣呖购?,選擇苜蓿品種秋眠級(jí)偏低,犧牲產(chǎn)量,未能將資源優(yōu)勢(shì)轉(zhuǎn)化成生產(chǎn)力優(yōu)勢(shì)。由于各個(gè)地區(qū)的氣候及地理?xiàng)l件比較復(fù)雜,生產(chǎn)苜蓿的現(xiàn)實(shí)條件也各不相同,需要不斷引進(jìn)適宜本地區(qū)栽培的苜蓿新品種。目前南疆主栽苜蓿品種秋眠級(jí)一般在3~5級(jí),6~8級(jí)在南疆試種較少,9級(jí)以上的更少。另外南疆人均耕地少,棉花和林果業(yè)的比較效益高,耕地結(jié)構(gòu)調(diào)整難度大,優(yōu)質(zhì)飼草供給缺乏,紫花苜蓿產(chǎn)業(yè)提質(zhì)增效對(duì)促進(jìn)農(nóng)牧業(yè)發(fā)展具有重要現(xiàn)實(shí)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(qū)農(nóng)田引種WL656HQ,為高秋眠級(jí)苜蓿在南疆的引種推廣提供參考。
試驗(yàn)區(qū)位于新疆生產(chǎn)建設(shè)兵團(tuán)阿拉爾市塔里木大學(xué)。該區(qū)屬典型暖溫帶大陸性干旱氣候,區(qū)內(nèi)光熱資源豐富,年輻射量9 733 MJ/m2,年均日照時(shí)數(shù)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(fā)量>2 100 mm。試驗(yàn)地土壤類型為棕漠土,耕層(20 cm)土壤養(yǎng)分含量為:有機(jī)質(zhì)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(tài)科技有限公司購買苜蓿WL656HQ苜蓿種子,品質(zhì)優(yōu)秀、秋眠級(jí)為9.3,包衣。
試驗(yàn)于2016和2019年4月種植,2020年測(cè)產(chǎn)。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(zhǎng)期間采用大田常規(guī)管理技術(shù),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(fù)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(duì)發(fā)現(xiàn)的雜草及時(shí)清除。初花期刈割測(cè)產(chǎn),播種當(dāng)年刈割4茬,此后每年刈割5茬,平時(shí)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(cè)量株高,10株;測(cè)產(chǎn)小區(qū)1 m×1 m,留茬5 cm左右,3個(gè)重復(fù),稱量鮮重,然后在烘箱風(fēng)干,稱重,計(jì)算干草產(chǎn)量。樣品粉碎,過0.4 mm篩(40目),測(cè)常規(guī)養(yǎng)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(yíng)養(yǎng)成分的測(cè)定包括CP、ADF、NDF、Ash、ADL和IVDMD等指標(biāo),利用近紅外光譜儀測(cè)定(FOSS,DS2500),重復(fù)測(cè)定3次。相對(duì)飼用價(jià)值(RFV)的計(jì)算參考張本瑜[16]等的方法,計(jì)算公式為RFV=[DMI(%BW)×DDM(%DW)]/1.29,其中DMI與DDM的預(yù)測(cè)模型為DMI(%BW)=120/[NDF(%DM)],DDM(%DW)=88.9-0.779×ADF(%DM),DMI為干物質(zhì)采食量,DDM為可消化的干物質(zhì)。
數(shù)據(jù)借助于WPS2019和IBM SPSSStatistics24.0統(tǒng)計(jì)分析軟件進(jìn)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(chǎn)量和株高測(cè)定結(jié)果見表1。第一茬產(chǎn)量最高,第一茬占全年產(chǎn)草量的27.18%,第四年為23.01%,第四年1~3茬產(chǎn)量下降比較明顯,4~5茬下降不明顯;第二年產(chǎn)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(chǎn)量和株高測(cè)定結(jié)果
種植第二年和第四年WL656HQ紫花苜蓿營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)測(cè)定結(jié)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(yíng)養(yǎng)成分測(cè)定結(jié)果
續(xù)表
在美國一些地區(qū),過去只適合種植秋眠級(jí)3~4級(jí)苜蓿品種的地區(qū),現(xiàn)在種植一些秋眠級(jí)6~7級(jí)甚至更高的苜蓿品種后表現(xiàn)良好。劉藝杉等研究發(fā)現(xiàn)北京地區(qū)適合6~8秋眠級(jí)的品種,刈割后再生速度快,生產(chǎn)潛力大[17];賽娜等研究表明在渝西地區(qū)7秋眠級(jí)苜蓿生產(chǎn)性能表現(xiàn)最好[18]。前人發(fā)現(xiàn)非秋眠與秋眠性苜蓿相比其秋季能產(chǎn)生較多的飼草,春季恢復(fù)生長(zhǎng)早,夏季收獲后枝條再生迅速,生產(chǎn)性能較好[19,20]。因此,隨育種技術(shù)的不斷提高,可以適當(dāng)?shù)奶岣哕俎G锩呒?jí)選擇范圍,充分發(fā)揮生產(chǎn)潛力。石河子墾區(qū)無積雪覆蓋條件下,1~7苜蓿品種級(jí)可以安全越冬,8~11級(jí)在無積雪覆蓋下不能安全越冬,石河子墾區(qū)覆雪下WL656HQ第一年產(chǎn)量974.85 kg/667 m2,第二年產(chǎn)量為1 738.695 kg/667 m2[11],本次在阿拉爾第二年的產(chǎn)量2 023.1 kg/667 m2,產(chǎn)量高于石河子墾區(qū),可能是阿拉爾的無霜期比石河子墾區(qū)的無霜期長(zhǎng)。王林娜[21]在阿克蘇市棗樹下種植WL656第一年產(chǎn)量702.87 kg/667 m2,第二年的產(chǎn)量1 224.80 kg/667 m2,產(chǎn)量高于林下種植,可能是在第二茬以后果樹遮陰導(dǎo)致其產(chǎn)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(huán)境引起的。
WL656HQ在美國加利福尼亞州產(chǎn)量達(dá)到2 143 kg/667 m2,在國內(nèi)平均產(chǎn)量在1 300~1 500 kg/667 m2。國內(nèi)外的研究表明不同紫花苜蓿品種的生產(chǎn)性能主要是品種的遺傳因素,其次是外界環(huán)境和栽培條件[22-24];在同一年內(nèi),由于不同茬次刈割,牧草產(chǎn)量會(huì)隨地區(qū)和氣候及栽培條件而發(fā)生不同的變化[25]。
對(duì)一個(gè)苜蓿品種是否適應(yīng)本地引種,需要考慮其產(chǎn)量和其營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的高低。產(chǎn)量是衡量牧草生產(chǎn)性能和經(jīng)濟(jì)價(jià)值最主要的指標(biāo),是苜蓿的引種評(píng)價(jià)的主要依據(jù);不同產(chǎn)地的紫花苜蓿品種其優(yōu)良性狀的發(fā)揮取決于能否適應(yīng)本地環(huán)境條件,對(duì)引進(jìn)的苜蓿品種,必須結(jié)合當(dāng)?shù)氐沫h(huán)境因子,進(jìn)行多年全面客觀評(píng)價(jià)品種生產(chǎn)能力,充分挖掘品種的生產(chǎn)潛力,才能達(dá)到引種的最終目的。另外,今后紫花苜蓿秋眠性弱、產(chǎn)量高、持久性強(qiáng)的新品種具有更大應(yīng)用前景,試驗(yàn)也表明高秋眠級(jí)紫花苜蓿品種WL656HQ在阿拉爾地區(qū)的適應(yīng)性和生產(chǎn)性能方面表現(xiàn)都優(yōu)于當(dāng)?shù)噩F(xiàn)有苜蓿品種,具有進(jìn)一步試驗(yàn)推廣利用價(jià)值。