侯扶琴，呂轉平，蒙旭輝(.新疆西部牧業(yè)股份有限公司戰(zhàn)略發(fā)展部，新疆 石河子 8000；.新疆巴音郭楞職業(yè)技術學院生物工程學院，新疆 庫爾勒 84000；.新疆石河子48團農(nóng)業(yè)科，新疆 石河子 8048)

植物生產(chǎn)層

切根對紫花苜蓿生產(chǎn)的影響

侯扶琴1，呂轉平2，蒙旭輝3
(1.新疆西部牧業(yè)股份有限公司戰(zhàn)略發(fā)展部，新疆 石河子 832000；2.新疆巴音郭楞職業(yè)技術學院生物工程學院，新疆 庫爾勒 841000；3.新疆石河子148團農(nóng)業(yè)科，新疆 石河子 832048)

根據(jù)石河子莫索灣墾區(qū)氣候條件和滴灌技術，采取切根延長紫花苜蓿(Medicagosativa)留床時間方式，對苜蓿產(chǎn)量和經(jīng)濟效益及增產(chǎn)因素進行分析，以降低苜蓿生產(chǎn)成本，提高苜蓿生產(chǎn)經(jīng)濟效益。結果表明，1)切根紫花苜蓿比未切根的返青期提前4 d，且切根紫花苜蓿4茬的分枝密度和高度均比未切根的高；2)未切根與切根紫花苜蓿的產(chǎn)草量均在播種后的第3年和第4年達最大值，第3年紫花苜蓿切根處理后，其第4-6年的產(chǎn)草量分別比未切根高14.4%、29.5%和26.7%；3)未切根和切根處理紫花苜蓿的水分利用效率第4年達高峰，分別為0.032和0.037 kg·g-1，此后均迅速下降，與產(chǎn)量下降趨勢一致。第4-6年，切根處理紫花苜蓿的經(jīng)濟效益比對照高15.29%(P<0.05)。

紫花苜蓿；切根；產(chǎn)量；經(jīng)濟效益

紫花苜蓿(Medicagosativa)是全球干旱半干旱地區(qū)種植面積最大的多年生豆科作物，因營養(yǎng)價值高被譽為“牧草之王”[1]。沿“絲綢之路”綠洲是我國最早引進紫花苜蓿的區(qū)域，已有兩千多年歷史[2]。北疆綠洲是我國紫花苜蓿的傳統(tǒng)種植區(qū)，紫花苜蓿輪作、單播等，是當?shù)剞r(nóng)業(yè)系統(tǒng)穩(wěn)定的關鍵措施之一[3-5]。苜蓿種植第2年到第4年產(chǎn)量較高，此后開始降低，主要原因是根系老化[6],翻耕重種則會增加成本。切根技術多用于苗木生產(chǎn)過程中，其目的主要是促發(fā)植物新根系，增強植物根系活力[7-8]，對草地植物使用切根技術報道主要集中在羊草(Leymuschinensis)草地的改良和豆科牧草引種育苗試驗中，對苜蓿栽培草地使用切根技術的報道尚少。為此，通過對3齡的紫花苜蓿栽培草地進行切根處理，對其生長特性和經(jīng)濟效益進行分析，為紫花苜蓿栽培草地生產(chǎn)中，延長留床時間，提高苜蓿產(chǎn)量和經(jīng)濟效益，實現(xiàn)紫花苜蓿持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)等提供技術支撐。

1 材料與方法

1.1 試驗區(qū)概況

試驗區(qū)位于新疆維吾爾自治區(qū)石河子莫索灣墾區(qū)，地處古爾班通古特沙漠南緣，地理坐標45°01′ N，86°06′ E，平均海拔346 m。屬典型溫帶大陸性氣候，冬季長且寒冷，夏季短而酷熱。年均氣溫6.6 ℃，年均降水量123.2 mm，年均蒸發(fā)量1 979.5 mm，年均日照時間2 774.1 h，≥0 ℃年均積溫4 126.0 ℃·d，無霜期168 d。土壤為棕漠土、灰鈣土，在耕作、灌溉和施肥等條件下，演變?yōu)楣嗄粱蚬抻偻羀9]。土質為沙質土和粘質土，分布在沙丘間低地。屬瑪納斯河流域，全年徑流量14.29億m3，其中地表水11.15億m3，地下水3.14億m3。全年總用水量16.75 m3，其中農(nóng)業(yè)灌溉用水15.74億m3。

研究區(qū)2012年開春期為3月15日，比20年來的平均開春期早3 d，比2011年偏早12 d；終霜日為3月29日，比20年來平均終霜日早18 d，比2011年早10 d；初霜日為10月13日，比20年來平均初霜日晚8 d，比2011年早1 d。無霜期為195 d，比20年來平均無霜期長27 d，比2011年長9 d；多年平均氣溫6.4 ℃，年際間平均溫度變化較大，尤其在苜蓿返青前期的3月氣溫變化不穩(wěn)定，3月的20年平均氣溫-1.1 ℃，其中，上旬-7.8 ℃，中旬-1.2 ℃，下旬5.1 ℃。試驗地土質為紅粘土，土壤肥力適中。

1.2 試驗地設計和田間管理

試驗品種為美國進口的紫花苜蓿品種“三得利”。2008年秋季播種，前茬作物為棉花(Gossypiumhirsutum)，一機十二行條播，播幅3.6 m，行距30 cm，播種量為12 kg·hm-2，播深3～5 cm。播種前結合整地，施底肥三料磷225 kg·hm-2、尿素120 kg·hm-2、有機肥30～45 m3·hm-2。第2年開始在生育期隨水施肥，每茬在收割后3-5 d內隨水滴施液氨45～60 kg·hm-2或尿素90～120 kg·hm-2[10-11]。

2011年9月25日，選擇3塊符合條件的條田，每塊條田隨機選取2 hm2，分成面積相等的兩塊，一塊用切根處理，另一塊不切根的作為對照。切根處理區(qū)人工收回滴管帶后，用大馬力帶動聯(lián)合整地機圓盤耙結合耙地進行切根，耙幅3.6 m，一次12行，調節(jié)圓盤耙方向與高度，采用對角切的方式，入土深度5～10 cm，同時開溝鋪設新滴管帶。切根與對照田灌溉、收獲等其他管理同當?shù)?。采用滴灌，一管兩行，滴灌管間距60 cm，入土3～5 cm。收割是采用苜蓿收割機打捆機實時收割打捆。

2012-2014年每年的5月下旬、7月上旬、8月中旬和10月上旬各刈割一次，前3次刈割間期灌溉2次，最后一次刈割間期灌溉3次；每年4月中旬開始第1次灌水，在每次刈割后的3-5 d內進行下1茬的第1次灌水，每茬的兩次灌水間隔為15-20 d，每次灌水量600 m3·hm-2，年灌水總量5 400 m3·hm-2；每次灌溉時施尿素5 kg·hm-2，最后一次灌溉不施肥，年總施肥量40 kg·hm-2。

1.3 測定指標和方法

每年3月下旬苜蓿冒芽開始，每隔20 d，進行不同處理地苜蓿生育期觀測。2011-2014年的每次苜蓿收獲前，在各處理苜蓿樣地，隨機選定長勢均勻一致的苜蓿4行，測定1 m2面積內的苜蓿株數(shù)和株高。并由紫花苜蓿年產(chǎn)草量與灌溉量和年降水量之和的比值計算其水分利用效率。另外，亦對紫花苜蓿的生產(chǎn)效益進行分析，其中，投入是用于滴管帶更新、切根費、人工布管的費用3年折完，每年為1 000元·hm-2，產(chǎn)出為紫花苜蓿干草產(chǎn)量，年均1.35元·kg-1。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2007進行數(shù)據(jù)整理和繪圖，采用SPSS 19.0進行不同處理苜蓿生產(chǎn)特性指標之間的差異顯著性分析。

2 結果與分析

2.1 切根對紫花苜蓿返青期的影響

2012年3月中下旬平均溫度都在0 ℃以上，下旬達6.7 ℃，高于20年來平均值，紫花苜蓿返青期提前。切根苜蓿地返青期為3月16日，未切根苜蓿地返青期為3月20日，切根地返青期比未切根苜蓿提早4 d。

2.2 切根對紫花苜蓿生長特性的影響

在刈割的4茬次中，切根處理的紫花苜蓿分枝密度顯著高于未切根的苜蓿4.9%～25.8%(P<0.05)(表1)。除1，4茬之間無顯著差異外(P>0.05)其余各茬間均有顯著差異；同時，切根苜蓿地收割株高除2茬外其余茬次顯著高于未切根苜蓿地2.0%～16.4%(P<0.05)，第2茬切根處理低于未切根處理2.7%，第2茬和第3茬的無顯著性差異。在兩個處理中均以第4茬的枝條密度最大，第1茬至第3茬依次減少，且均有顯著性差異。刈割時株高從第1茬開始依次降低，除切根處理的第2茬和第3茬無顯著性差異,其余茬次間差異顯著。田間觀察結果發(fā)現(xiàn)，切根地紫花苜蓿枝條長勢較均勻一致，而未切根地紫花苜蓿枝條長勢不均勻，小葉簇生較多，參差不齊。

2.3 切根對紫花苜蓿產(chǎn)量的影響

對照與切根處理的紫花苜蓿產(chǎn)草量2012年產(chǎn)量達到高峰后，開始下降(圖1)；切根處理中，2011年與2012、2013年均無顯著性差異(P>0.05)。2011年切根處理后，2012年、2013年、2014年的產(chǎn)草量分別比對照高14.4%、29.5%和26.7%，平均高22.2%，除2012年無顯著性差異外，2013年和2014年切根與未切根間差異顯著(P<0.05)(圖1)。未切根與切根處理的紫花苜蓿第1茬至第4茬草產(chǎn)量分別占全年總產(chǎn)量的26.68%和26.35%、25.73%和26.03%、24.31%和24.50%、23.27%和23.12%(圖2)；第2茬的牧草產(chǎn)量切根處理與未切根之差高于其他茬次。切根處理的不同茬次之間無顯著性差異，未切根處理除第1和2茬差異不顯著外，后茬顯著下降。切根處理分別高出未切根處理13.92%、16.65%、16.20%和14.55%，無顯著性差異。

表1 紫花苜蓿的枝條密度和株高Table 1 Shoot density and plant height of alfalfa

注：不同大寫字母表示切根和未切根之間差異顯著(P<0.05)，小寫字母不同表示不同茬次之間差異顯著(P<0.05)。圖2同。

Note: Different capital letters in the same row indicate significantly different between cutting roots treatment and without cutting roots within the same paremeter at 0.05 level. Different lower case letters in the same column indicate significantly different among different cutting times at 0.05 level. The same in Fig. 2.

圖1 紫花苜蓿的產(chǎn)草量動態(tài)Fig.1 Annual hay yield of alfalfa from 2011 to 2014

注：不同大寫字母表示切根和對照之間差異顯著，小寫字母不同者表示不同年份之間差異顯著。表3同。

Note: Different capital letters indicate significantly different between cutting roots treatment and control at 0.05 level. Different lower case letters indicate significantly different among different years at 0.05 level. The same in Table 3.

圖2 紫花苜蓿每次刈割的產(chǎn)草量Fig.2 Alfalfa hay yield of each cut

2.4 切根對紫花苜蓿經(jīng)濟效益的影響

未切根處理和切根處理的紫花苜蓿水分利用效率2012年達到最高，分別為0.032和0.037，此后均下降，與產(chǎn)量下降趨勢一致，平均水分利用率切根處理顯著高于未切根處理(P<0.05)，但2012年兩處理間無顯著性差異(P>0.05)(表2)。2011-2014年，切根處理的紫花苜蓿因為產(chǎn)量提高，經(jīng)濟效益平均高于對照15.29%。

表2 紫花苜蓿的水分利用效率和經(jīng)濟效益Table 2 Water use efficiency and economic profitanalysisof alfalfa

3 討論

紫花苜蓿切根提高產(chǎn)量和效益可能有以下幾種原因：一是切根促進根系的更新和新根系生長，有利于水肥及礦物質的吸收，從而促發(fā)新枝，增加枝條數(shù)目和株高，提高產(chǎn)量，這是由于紫花苜蓿的分枝密度大，則產(chǎn)量高，密度小，則產(chǎn)量低[12]；紫花苜蓿株高與產(chǎn)量正相關[13-18]，高植株通常相對具有更高的生產(chǎn)潛力；二是切根延長苜蓿留床年限，延長了苜蓿持續(xù)穩(wěn)產(chǎn)高產(chǎn)的年限，提高單位面積耕地的產(chǎn)出率；三是切根提高紫花苜蓿的水分利用效率，從而降低成本；四是地埋式的滴灌帶因機械損傷、老化、滴頭泥沙堵塞等原因，降低灌水的效果，切根伴隨滴灌帶更換，保證了灌水的通暢，提高水肥利用率。研究結果表明，9月份苜蓿切根處理后，產(chǎn)量在次年達到最大，隨后開始下降；但在未切根處理中也呈現(xiàn)相同的規(guī)律，這可能受降水和溫度的影響，這仍需要進一步的研究。

結合本研究，切根苜蓿的管理需要注意以下方面：如果紫花苜蓿有生病現(xiàn)象，連片死亡，建議不要切根；田間管理首先要做好病蟲害的防治，苜蓿病害主要有霜霉病、白粉病、葉斑病、銹病及根腐病等；苜蓿銹病發(fā)病初期可用15%粉銹寧可濕性粉劑(WP)0.45～0.75 kg·hm-2，7～10 d噴一次連續(xù)噴2～3次；白粉病可選用15%粉銹寧WP 1.2～1.5 kg·hm-2或70%甲基托布津WP 1.05～1.5 kg·hm-2，連續(xù)噴兩次，每次間隔7～10 d；褐斑病在發(fā)病初期，收割前30 d，可用15%粉銹寧WP0.9～1.2 kg·hm-2，噴霧防治；霜霉病發(fā)病后可用65%代森錳鋅WP 0.9～1.2 kg·hm-2，或58%甲霜靈可濕性復合制劑1.05～1.5 kg·hm-2。在常規(guī)管理措施到位的基礎上，苜蓿切根后必須灌水，防止干旱導致死亡，影響根系更新。

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(責任編輯 張瑾)

The influence of roots cutting technology on alfalfa production

HOU Fu-qin1, LV Zhuan-ping2, MENG Xu-hui3
(1.Xinjiang Western Animal Husbandry Limited Company, Shihhotze 832000, China; 2.Xinjiang BaYin GuoLeng Technology College, Shihhotze 841000, China; 3.Department of Agriculture, Regimental Farm 148, Agricultural Division 8 of Xinjiang Production and Construction Crops, Shihhotze 832048, China)

In the present study, the production, profits and factors increasing yields of alfalfa treated with roots cutting technology for extending the remaining period were analysis to reduce production cost and improve the economic benefit in Mosso Bay agricultural areas, Shihhotze based on local climatic conditions and drip irrigation technology. The results showed that regreening stage of alfalfa with root cutting advanced 4 days than that of alfalfa without root cutting. For the first four crop, the branch density and height of alfalfa with root cutting were always higher than those of alfalfa without root cutting. The yields of alfalfa both with root cutting and without root cutting were highest in the 3rd and 4th year. The yields of alfalfa in 4th, 5th and 6th with root cutting in 3rd year significantly increased (P<0.05) by 14.4%, 29.5% and 26.7%, respectively, compared with that of alfalfa without root cutting. The water use efficiency of alfalfa both with root cutting and without root cutting were highest in the 4th year which was 0.032 and 0.037 kg·g-1, respectively, and that of alfalfa decreased rapidly, the same trend for yield. Compared with alfalfa without root cutting, the profits of alfalfa production with root cutting increased by 15.29% from the fourth year to the sixth year. All of these results suggested that the roots cutting technology was very useful to improve alfalfa production in the studied area.

alfalfa; roots cutting technology; yield; profits

HOU Fu-qin E-mail:fuqinh@126.com

10.11829j.issn.1001-0629.2015-0285

2015-04-01 接受日期：2015-05-29

國家科技支撐計劃項目課題“新疆大型企業(yè)農(nóng)牧循環(huán)關鍵技術研究與集成示范”(2012BAD14B10-2)

侯扶琴(1972-)，女，河南扶溝人，工程師，碩士，主要從事農(nóng)業(yè)系統(tǒng)的管理與研究。E-mail:fuqinh@126.com

S816;S541+.1

A

1001-0629(2015)07-1088-05*

侯扶琴，呂轉平，蒙旭輝.切根對紫花苜蓿生產(chǎn)的影響[J].草業(yè)科學,2015,32(7):1088-1092.

HOU Fu-qin,LV Zhuan-ping,MENG Xu-hui.The influence of roots cutting technology on alfalfa production[J].Pratacultural Science，2015,32(7)：1088-1092.