王運(yùn)濤,楊志敏,李廣有,王文濤,劉建成,馬弋斐
(1.張家口學(xué)院,河北 張家口 075000; 2.張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,河北 張家口 075000; 3.唐山市第一中學(xué),河北 唐山 063000)
6個苜蓿品種在冀西北地區(qū)的生產(chǎn)性能
王運(yùn)濤1,楊志敏2,李廣有2,王文濤2,劉建成2,馬弋斐3
(1.張家口學(xué)院,河北 張家口 075000; 2.張家口市農(nóng)業(yè)科學(xué)院,河北 張家口 075000; 3.唐山市第一中學(xué),河北 唐山 063000)
為探求適宜在張家口壩下地區(qū)生長的苜蓿(Medicagosativa)品種,以德寶、敖漢、中苜1號、三得利、阿爾岡金和金皇后作為試驗(yàn)材料,比較了這些品種前兩年的越冬率以及生長第3年的形態(tài)學(xué)指標(biāo)。結(jié)果表明,播種當(dāng)年各苜蓿品種的越冬率差異較大,第2年的越冬率較第1年有所提高,且彼此間差別不大;同茬次不同苜蓿品種的株高、分枝數(shù)和花序質(zhì)量均差異顯著(P<0.05)。苜蓿品種的分枝數(shù)和花序質(zhì)量隨茬次變化逐漸降低;苜蓿的株高第2茬最高,1、3茬較低;而干鮮比是第1茬和第3茬較大,第2茬較小。苜蓿植株的主要變異來源于花序質(zhì)量和分枝數(shù),其次為莖葉比和干鮮比。中苜1號可作為推廣品種在張家口壩下地區(qū)大面積種植。
苜蓿;生產(chǎn)性能;推廣
紫花苜蓿(Medicagosativa)作為一種優(yōu)良多年生豆科牧草,因其具有豐富的營養(yǎng)價值、較高的生物產(chǎn)量以及良好的生態(tài)價值[1],已經(jīng)成為“草-畜-肥-糧”物質(zhì)循環(huán)中的重要成分[2]。近些年來,苜蓿的種植規(guī)模發(fā)展很快,已經(jīng)成為農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)調(diào)整中的一個重要產(chǎn)業(yè),是推動農(nóng)村經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展與增加農(nóng)民收入的新增長點(diǎn)[3]。
苜蓿的生產(chǎn)性能受苜蓿本身特性、氣候條件、土壤因素、地形和田間管理水平等眾多因素的綜合影響。苜蓿的高產(chǎn)是以上因素高度耦合的結(jié)果,苜蓿本身的遺傳特性是苜蓿生產(chǎn)的內(nèi)因,對產(chǎn)草量具有決定作用。目前,針對苜蓿高產(chǎn)已經(jīng)做了大量的研究工作。如,孫建華等[4]認(rèn)為葉面積大小對產(chǎn)草量具有重要作用;劉磊等[5]認(rèn)為決定苜蓿產(chǎn)草量的主要是植株高度和再生速率;韓路等[6]認(rèn)為影響產(chǎn)草量因子的主要性狀是葉片數(shù)、側(cè)枝長,其次是側(cè)根質(zhì)量、節(jié)間數(shù);王立群和陳世璜[7]的研究表明,莖基部的當(dāng)年芽數(shù)量是地上生物量增長的基礎(chǔ);王曉俊[8]認(rèn)為,再生性能可較好地反映品種再生力,可作為評價產(chǎn)量的可靠間接指標(biāo);苜蓿的刈割次數(shù)、刈割時期及留茬高度對產(chǎn)草量也具有較大影響[9-11]。前人的研究結(jié)果為開展苜蓿的生產(chǎn)和高產(chǎn)苜蓿的培育提供了重要的理論基礎(chǔ)。
冀西北地區(qū)是河北省重要的畜產(chǎn)品生產(chǎn)基地,但是飼草料嚴(yán)重短缺,直接制約著當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)的發(fā)展,因此,在當(dāng)?shù)亻_展優(yōu)質(zhì)飼草料的種植可以為畜牧業(yè)的發(fā)展提供基礎(chǔ)。由于冀西北地區(qū)冬季寒冷干燥、春季倒春寒頻發(fā)的氣候特點(diǎn),適應(yīng)當(dāng)?shù)氐能俎F贩N很少,多數(shù)品種在當(dāng)?shù)仉y以越冬或越冬率較低。因此,開展適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件的苜蓿品種引種與篩選顯得尤為重要。因苜蓿在第3年的產(chǎn)量達(dá)到最高值,對評價苜蓿品種的生產(chǎn)性能具有代表意義。本研究通過對生長第3年的6個苜蓿品種的生產(chǎn)性能進(jìn)行比較,試圖為適應(yīng)當(dāng)?shù)貧夂驐l件,且產(chǎn)量較高的苜蓿品種的篩選提供指導(dǎo)。
1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)地點(diǎn)位于河北省張家口市農(nóng)科院壩下試驗(yàn)基地,地處華北平原和內(nèi)蒙古高原的過渡帶,大陸性季風(fēng)氣候,壩下河谷盆地中溫作物區(qū)。40°41′ N,114°50′ E,海拔646 m;無霜期139 d,初霜期9月25日,終霜期5月21日;≥0 ℃年積溫2 368.2~3 673.0 ℃·d,≥10 ℃年有效積溫約3 460 ℃·d;全年降水量420 mm,年平均溫度7.3 ℃,最熱月7月均溫24 ℃,最冷月1月均溫-10.9 ℃,極端最高溫度37.9 ℃,極端最低溫度-21.5 ℃,年平均日照時數(shù)2 874 h;土壤類型為淡栗鈣土。
1.2 材料與方法
1.2.1 試驗(yàn)材料與播種方法 供試材料為來自國內(nèi)外的6個苜蓿品種,分別為德寶、敖漢、中苜1號、三得利、阿爾岡金和金皇后。于2009年5月初人工條播,采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),3次重復(fù),小區(qū)面積為5 m×6 m,行距30 cm,播15行,播種量為0.75 g·m-2,播種深度為1~2 cm。播種前精細(xì)整地,整地質(zhì)量要求達(dá)到地面平整、精細(xì)密實(shí),以保證種子均勻分布,發(fā)芽一致。試驗(yàn)期間,進(jìn)行正常的管理,適時灌溉,隨時除草,及時防治病蟲害[12]。于2011年5月底開始觀測各項(xiàng)形態(tài)指標(biāo)。
1.2.2 測定指標(biāo)與方法 各苜蓿品種的越冬率分別于2010年和2011年的4月底或5月初苜蓿返青期間,每個小區(qū)取樣段0.5 m,統(tǒng)計(jì)樣段內(nèi)的返青植株數(shù)和死亡植株數(shù),越冬率=返青植株數(shù)/(返青植株數(shù)+死亡植株數(shù))×100%。各苜蓿品種的形態(tài)指標(biāo)數(shù)據(jù)分別于2011年5月28日、2011年8月3日和2011年9月26日進(jìn)行測定,選取小區(qū)內(nèi)密度均勻、長勢中等地方的植株。株高測定是在每小區(qū)取10株,各茬鮮草初花期時分別測定地面至頂端的絕對高度,計(jì)算平均值。分枝數(shù),于苜蓿刈割時,用壕溝法挖去土層測定從根頸直接長出的分枝,每小區(qū)選取10株測定,求其平均值。產(chǎn)量,測定單位面積苜蓿鮮草產(chǎn)量,并取鮮樣,60 ℃烘干至質(zhì)量恒定,計(jì)算干鮮比。莖葉比,隨機(jī)取苜蓿鮮樣,莖葉分離,測定莖質(zhì)量和葉質(zhì)量,折算成莖葉比?;ㄐ蛸|(zhì)量,于初花期,測定苜蓿的花序質(zhì)量,每個小區(qū)測定10株。
1.2.3 數(shù)據(jù)處理 采用Excel對數(shù)據(jù)進(jìn)行整理,利用SAS 9.0對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析、主成分分析和聚類分析[13]。
2.1 不同苜蓿品種越冬率的差異比較
冬季低溫條件下常出現(xiàn)霜凍、冰凍、積雪、覆冰、干燥、凍融等環(huán)境脅迫,而抗寒性即指苜蓿能夠忍受這些冬季環(huán)境脅迫的能力[14],抗寒性直接影響植株壽命、產(chǎn)草量和牧草品質(zhì)[15]。越冬率是評價苜??购詮?qiáng)弱的常用指標(biāo)。各苜蓿品種播種當(dāng)年的越冬率差異較大,其中阿爾岡金的越冬率較高,達(dá)93.2%,其次為敖漢和金皇后,三得利的越冬率較低,為80.0%;各品種次年的越冬率均較第1年有所升高,都超過93.0%,且彼此間的差異不明顯(圖1)。
2.2 不同苜蓿品種株高和分枝數(shù)的差異比較
各茬次6個品種間株高和分枝數(shù)都有差異,而同一品種各茬次株高和分枝數(shù)之間也有明顯變化(表1)。在第1茬草中,德寶植株最高,達(dá)78.7 cm,其次為中苜1號和三得利,阿爾岡金植株最低,為69.4 cm,與前者差異顯著(P<0.05);第2茬草中三得利植株最高,為89.1 cm,其次為金皇后和德寶,敖漢最小,為76.3 cm,顯著低于其他品種;第3茬草中還是德寶植株最高,達(dá)86.8 cm,與其他品種差異顯著,其次為三得利,敖漢植株最小,僅為57.0 cm。在第1茬草中金皇后分枝數(shù)最多,為15.5個,其次為敖漢和中苜1號,阿爾岡金最少,為11.6 cm;在第2茬草中仍然是金皇后的分枝數(shù)最高,為13.1個,敖漢次之,德寶最少,為10.2個;第3茬草中中苜1號分枝數(shù)最多,為15.0個,其次為阿爾岡金,德寶分枝數(shù)仍最少,為9.8個。綜合以上的試驗(yàn)結(jié)果,株高和分枝數(shù)均表現(xiàn)良好的品種有中苜1號、三得利和金皇后。
圖1 供試苜蓿品種兩年間越冬率的比較
品種Cultivar第1茬Thefirststubble株高Height/cm分枝數(shù)Branchnumberperplant第2茬Thesecondstubble株高Height/cm分枝數(shù)Branchnumberperplant第3茬Thethirdstubble株高Height/cm分枝數(shù)Branchnumberperplant德寶Debao78.7a13.9ab84.2b10.2b86.8a9.8c敖漢Aohan71.2c14.9a76.3d12.7a57.0e12.4b中苜1號ZhongmuNo.178.6a14.9a82.1bc10.4b71.1d15.0a三得利Santory77.2ab14.2ab89.1a11.7ab83.3b11.8bc阿爾岡金Algonquin69.4c11.6b80.2c11.0ab76.4c13.2ab金皇后Goldqueen73.4bc15.5a85.8ab13.1a76.7c11.4bc
注:同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下表同。
Note:Different lower case letters mean significant difference at 0.05 level.The same below.
2.3 不同苜蓿品種莖葉比、干鮮比和花序質(zhì)量的差異比較
各茬次6個品種間莖葉比、干鮮比和花序質(zhì)量差異明顯,且同一品種的莖葉比、干鮮比和花序質(zhì)量在各茬次也明顯不同(表2)。在第1茬草中,各品種的莖葉比、干鮮比和花序質(zhì)量均差異不顯著(P>0.05),中苜1號的莖葉比最大,為2.173,阿爾岡金最小,為1.403;金皇后的干鮮比最大,為0.237,德寶最小,為0.713;敖漢和阿爾岡金的花序最重,均為7.33 g,金皇后的最輕,僅為5.67 g。在第2茬草中,各苜蓿品種的莖葉比差異不顯著,而干鮮比和花序質(zhì)量之間有差異,德寶的莖葉比最大,為1.86,其次為金皇后,阿爾岡金的最小,為1.56;金皇后的干鮮比最大,為0.167,敖漢最小,為0.137,兩者差異顯著(P<0.05);金皇后的花序最重,為3.33 g,其次為德寶,敖漢最小,為0.83 g,與前兩者間差異顯著。在第3茬草中,各苜蓿品種的干鮮比之間差異不顯著,但莖葉比和花序質(zhì)量之間有差異,德寶的莖葉比最大,為1.07,其次為三得利和金皇后,敖漢最小,為0.83,與前三者差異顯著;金皇后、三得利和阿爾岡金的干鮮比較大,均為0.217,中苜1號的干鮮比較小,為0.210;德寶的花序質(zhì)量最大,為1.66 g,阿爾岡金次之,三得利最小,為1.04 g,與前兩者差異顯著。
綜合以上試驗(yàn)結(jié)果,各苜蓿品種的莖葉比和花序質(zhì)量隨茬次呈依次較小的趨勢,第1和第3茬的干鮮比較大,第2茬的干鮮比較小。敖漢和阿爾岡金的各茬次莖葉比均較小,說明這兩個品種的葉片多于莖,品質(zhì)較好;金皇后和阿爾岡金的干鮮比較大,說明這兩個品種的干物質(zhì)相對積累較多。德寶和阿爾岡金的花序質(zhì)量較大,說明這兩個品種具有高產(chǎn)潛力。
2.4 不同苜蓿品種產(chǎn)草量的差異比較
苜蓿的產(chǎn)草量受遺傳、生長環(huán)境和栽培條件等多方面因素的影響。來源不同的苜蓿品種,因其遺傳性的不同,在同一地區(qū)的產(chǎn)草量也不同[16]。各苜蓿品種的第1茬產(chǎn)草量差異不明顯,中苜1號的產(chǎn)量最高,為8.52 kg·m-2,其次為敖漢,金皇后產(chǎn)量較低,僅為6.76 kg·m-2;各苜蓿品種的第2茬草產(chǎn)量有差異,中苜1號的產(chǎn)草量最高,為5.15 kg·m-2,其次為金皇后,兩者差異不顯著(P>0.05),敖漢產(chǎn)量最低,僅為3.57 kg·m-2,與前兩者差異顯著(P<0.05);第3茬草產(chǎn)量,各品種之間差異不顯著,其中中苜1號的產(chǎn)量較高,為3.57 kg·m-2,其次為德寶,阿爾岡金和敖漢產(chǎn)量最低,均為2.68 kg·m-2。就全年產(chǎn)量來看,各品種之間差異不顯著,其中中苜1號產(chǎn)量最高,全年達(dá)17.25 kg·m-2,其次為阿爾岡金,金皇后全年產(chǎn)量最低,僅為14.18 kg·m-2。綜合以上的試驗(yàn)結(jié)果,各苜蓿品種草產(chǎn)量高低隨著茬次不同而有明顯變化,同一苜蓿品種草產(chǎn)量隨茬次變化逐漸降低。
表2 不同苜蓿品種的莖葉比、干鮮比和花序質(zhì)量
表3 不同苜蓿品種產(chǎn)草量的比較
2.5 供試苜蓿品種地上指標(biāo)的主成分分析
主成分分析是將多個指標(biāo)進(jìn)行組合,轉(zhuǎn)化為少數(shù)幾個綜合指標(biāo)的統(tǒng)計(jì)分析方法,從而達(dá)到簡化的目的[17]。選取株高、分枝數(shù)、莖葉比、花序、干鮮比和產(chǎn)量6個指標(biāo)進(jìn)行主成分分析,結(jié)果顯示,決定第1主成分大小的有產(chǎn)量、花序質(zhì)量和分枝數(shù)3個指標(biāo),單獨(dú)反映原始信息量的47.06%,苜蓿產(chǎn)量越高,花序質(zhì)量越大,分枝數(shù)越多,則第1主成分越大;決定第2主成分的主要有干鮮比、莖葉比和株高等3個指標(biāo),可以反映原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)差異的34.16%,說明干鮮比越小,莖葉比越大,植株越高,則第2主成分越大;決定第3主成分的主要有干鮮比、株高和分枝數(shù)等3個指標(biāo),可反映全部信息量的9.55%,干鮮比越大,植株越高,分枝數(shù)越少,則第3主成分越大。以上3個主成分的累積貢獻(xiàn)率為90.77%,基本包含了所測指標(biāo)的全部信息量(表4)。
2.6 供試苜蓿品種的分類
將各苜蓿品種的株高、分枝數(shù)、莖葉比、干鮮比、花序質(zhì)量和產(chǎn)草量作為分析變量,對6個苜蓿品種進(jìn)行離差平方和聚類分析,結(jié)果表明(圖2),在遺傳距離為0.2時可將6個品種明顯分為3類:第1類包含德寶和三得利,具有植株高大、分枝數(shù)較多、莖葉比較大等特點(diǎn);第2類包含中苜1號、阿爾岡金和金皇后3個苜蓿品種,各項(xiàng)指標(biāo)居中;第3類只包含敖漢,具有植株矮小、產(chǎn)草量較低等特點(diǎn)。
表4 供試苜蓿品種的主成分分析
圖2 供試苜蓿品種離差平方和聚類分析
本研究以植株高度、分枝數(shù)、莖葉比、干鮮比、花序質(zhì)量和產(chǎn)草量為指標(biāo)來比較6個苜蓿品種的生產(chǎn)性能。方差分析結(jié)果顯示,不同苜蓿品種各茬次的株高、分枝數(shù)和花序質(zhì)量均有差異。苜蓿品種的分枝數(shù)和花序質(zhì)量隨茬次逐漸降低,這與王成章等[18]的研究結(jié)果基本一致。苜蓿的第2茬株高最高,1、3茬較低,而干鮮比是第1茬和第3茬較大,第2茬較小,此結(jié)果與呂林有等[19]、郭文山[20]的研究結(jié)果有所出入,這是由于張家口地區(qū)春季和秋季干旱少雨,植株積累干物質(zhì)較多,而夏季雨熱同期,植株體內(nèi)含水量較多。經(jīng)過主成分分析,發(fā)現(xiàn)苜蓿植株的主要變異來源于花序質(zhì)量和分枝數(shù),其次為莖葉比和干鮮比,這幾個因素均對產(chǎn)草量有促進(jìn)作用,這與王亞玲[21]的研究結(jié)果基本一致。
抗寒性是一個評價苜蓿能否持久利用的關(guān)鍵指標(biāo),越冬率的高低直接影響著苜蓿來年的生物產(chǎn)量。本試驗(yàn)中供試的6個苜蓿品種在播種當(dāng)年的越冬率差異較大,第2年的越冬率較第1年都有所提高,但彼此間差別不大,這與曹宏等[22]的研究結(jié)果一樣。為了保證苜蓿安全越冬,在因地制宜嚴(yán)格選擇品種、地塊的基礎(chǔ)上,切實(shí)加強(qiáng)土壤耕作與田間管理是十分重要的[23]。綜合考慮,中苜1號的產(chǎn)草量較高、植株高大、分枝數(shù)也較多且越冬率處于中等以上水平,因此,其可作為推廣品種在張家口壩下地區(qū)大面積種植。
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(責(zé)任編輯 武艷培)
Production of six alfalfa cultivars in Northwest of Hebei Porvice
WANG Yun-tao1, YANG Zhi-min2, LI Guang-you2, WANG Wen-tao2,LIU Jian-cheng2, MA Yi-fei3
(1.ZhangJiakou University, Zhangjiakou 075000, China;2.Zhangjiakou Academy of Agricultural Sciences, Zhangjiakou 075000, China;3.Tangshan No.1 High School, Tangshan 06300, China)
In order to select suitable aflalfa cultivars in Zhangjiakou dam areas, six aflalfa cultivars including Debao, Aohan, Zhongmu No.1, Suntory, Algonquin and gold queen were studied for their winter survial rate in the first two years and morphological indicators in the third year. The difference of winter survial rates between alfalfa cultivars in the first year was significant (P<0.05), however, the difference of them was not significant although the winter survial rates of each cultivar increased in the second year. Different alfalfa cultivars had significant difference (P<0.05) in height, branch number, inflorescence weight. The branch number and inflorescence weight decreased gradually with the mowing times increase. The height after second mowing was higher than that after first and third mowing. The dry weight/fresh weight (DW/FW) after second mowing was lower than that after first and third mowing. The main variations of alfalfa firstly come from inflorescence weight and branch number, and then come from DW/FW and stem weight/leaf weight ratio. Zhongmu No.1 were suitable cultivar in Zhangjiakou dam areas.
alfalfa; producation ability; generalization
YANG Zhi-min E-mail:nkyyzm@163.com
10.11829j.issn.1001-0629.2013-0506
2013-08-29 接受日期:2013-10-23
優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)紫花苜蓿新品種選育及栽培技術(shù)研究(1112005C);國家草品種區(qū)試(2013);張家口市科技攻關(guān)項(xiàng)目(0911010C-8)
王運(yùn)濤(1985-),男,河北曲陽人,助教,碩士,研究方向?yàn)槟敛葙Y源與育種。E-mail:wytao88@163.com
楊志敏(1967-),男,河北尚義人,副研究員,學(xué)士,研究方向?yàn)槟敛菰耘嗯c利用。E-mail:nkyyzm@163.com
S816;S551+.7
A
1001-0629(2014)06-1141-06*1