李 源, 游永亮, 武瑞鑫, 劉貴波, 趙海明
(河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所, 河北省農(nóng)作物抗旱研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室, 河北 衡水 053000)
紫花苜蓿(Medicagosativa) 是世界上廣泛栽培的一種重要的多年生豆科飼草作物,具有適應(yīng)性廣、品質(zhì)優(yōu)良、適口性好等特性。苜蓿雖然在我國(guó)已有2000多年的栽培歷史[1],但要獲得高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的苜蓿草產(chǎn)品,前提是必須有合理的栽培方式。苜蓿栽培管理中,常見(jiàn)的種植方式有撒播、溝播、條播、覆膜播種等,種植方式的選擇與其所處的生態(tài)區(qū)有直接關(guān)系:景媛媛等[2]研究得出,平膜全覆對(duì)天祝高寒區(qū)苜蓿生長(zhǎng)在溫度上的貢獻(xiàn)最大,而壟溝覆膜在水分上的貢獻(xiàn)最大;康愛(ài)民[3]研究得出,收獲鮮草的苜蓿草地以20,30 cm的覆膜壟寬抓苗較好,水土保持草地或種子田應(yīng)選擇30,40 cm的覆膜壟寬為宜;曹宏等[4]研究得出,隴東地區(qū)秋播苜蓿應(yīng)選擇普通溝播,春季墑差時(shí)可選擇膜側(cè)溝播,夏季輪作搶墑播種可選擇機(jī)械條播;李松陽(yáng)等[5]研究得出,在柴達(dá)木盆地鹽堿地紫花苜蓿采用覆膜播種比溝播和條播經(jīng)濟(jì)效益分別增加 48.57元、116.81元。在苜蓿條播行距選擇研究上,不同研究者結(jié)論不盡相同:Bellettini等[6]研究得出,行距和種植密度對(duì)苜蓿株高和干草產(chǎn)量無(wú)顯著影響;唐永昌[7]研究得出,與撒播相比,條播種植能使紫花苜蓿顯著增產(chǎn),鮮草產(chǎn)量增產(chǎn)范圍 5.2%~7.9%;孫仕仙等[8]研究表明,在4個(gè)行距20,28,36,40 cm中,以行距36 cm草產(chǎn)量最優(yōu);劉東霞等[9]研究得出,苜蓿產(chǎn)量以行距20 cm處理為最高;柴鳳久等[10]結(jié)果表明,行距30 cm的苜蓿干草產(chǎn)量最高,顯著高于行距45 cm的處理,但與行距15 cm的處理沒(méi)有顯著差異;趙萍等[11]研究得出,半干旱區(qū)紫花苜蓿最優(yōu)播種組合為條播覆土、行距25 cm、播深2 cm、播量19.5 kg·hm-2;魏永鵬等[12]研究得出,甘肅荒漠灌區(qū)苜蓿高產(chǎn)、穩(wěn)產(chǎn)的最佳配置為播種量16 kg·hm-2、行距為20 cm。
海河平原區(qū)有關(guān)苜蓿栽培技術(shù)的研究多集中于播種期、品種選擇、利用年限、秋眠級(jí)等方面[13~15]。該區(qū)域苜蓿種植方式有撒播、條播等,條播中又有行距15 cm、15~20 cm、30 cm等[16~18];然而,不同行距處理下的種植方式是否會(huì)對(duì)苜蓿的生產(chǎn)性狀及飼用品質(zhì)產(chǎn)生影響?目前尚不明確,也未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道?;诖耍狙芯客ㄟ^(guò)等播量條件下設(shè)置5種種植方式:10-10 cm等行距條播、20-20 cm等行距條播、30-30 cm等行距條播、20-40cm寬窄行條播、以及撒播,連續(xù)3年分析了不同種植方式下的生產(chǎn)性狀、飼用品質(zhì)以及抗倒性等指標(biāo)變化規(guī)律,旨為該區(qū)苜??茖W(xué)播種提供參考。
試驗(yàn)于2013年8月-2016年11月在位于河北衡水的河北省農(nóng)林科學(xué)院旱作農(nóng)業(yè)研究所試驗(yàn)站進(jìn)行。該站地處海河平原腹地,115°42′ E,37°44′ N,屬暖溫帶半干旱半濕潤(rùn)季風(fēng)氣候,海拔高度20 m,年平均氣溫14.1℃,年平均降水509.8 mm,其中7-9月份降水量占全年64.7%。試驗(yàn)田土壤為粘質(zhì)壤土,試驗(yàn)地0~20 cm土壤狀況為:pH為8.23,全鹽量為0.069%,有機(jī)質(zhì)8.8 g·kg-1,堿解氮43.1 mg·kg-1,速效磷6.6 mg·kg-1和速效鉀94.1 mg·kg-1。
試驗(yàn)苜蓿品種為‘中苜1號(hào)’,由中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院北京畜牧獸醫(yī)研究所引進(jìn)。
采用大田小區(qū)試驗(yàn),在等播量條件下設(shè)置5種種植方式:10-10 cm等行距條播、20-20 cm等行距條播、30-30 cm等行距條播、20-40cm寬窄行條播、以及撒播。單因素隨機(jī)區(qū)組排列,3次重復(fù),共15個(gè)小區(qū),小區(qū)面積18 m2(6 m×3 m),試驗(yàn)收獲以現(xiàn)蕾期為刈割標(biāo)準(zhǔn),每年均刈割5茬,2014年刈割日期分別為5月16日、6月11日、7月11日、8月9日、10月14日;2015年刈割日期分別為5月14日、6月9日、7月11日、8月17日、10月13日;2016年刈割日期分別為5月8日、6月18日、7月17日、8月17日、10月13日。每次刈割時(shí)留茬高度3~5 cm。
試驗(yàn)所用紫花苜蓿小區(qū)于2013年9月12日開(kāi)始播種,采用造墑播種,灌水量為600 m3·hm-2,播前底施磷酸二胺750 kg·hm-2(N、P含量分別為18%、64%),播種各小區(qū)種子播量一致,播種量20 kg·hm-2,播種深度2~3 cm;試驗(yàn)分別于2013年11月15日灌溉1次,灌水量600 m3·hm-2;于2014年10月27日灌水1次,灌水量600 m3·hm-2;同時(shí)施復(fù)合肥750 kg·hm-2(N、P、K含量各15%),分別在2015年9月17日、2016年9月8日使用植物源農(nóng)藥印楝素進(jìn)行蟲(chóng)害防治1次,噴施量為1050 ml·hm-2。采用人工除草的方式進(jìn)行田間雜草防除。
1.5.1生產(chǎn)性狀 株高測(cè)定從每小區(qū)隨機(jī)選取代表性的10個(gè)單株,測(cè)量從地面到植株新葉最高部位的拉伸高度,然后取其平均值。莖葉比、干鮮比測(cè)定是從每小區(qū)取代表性樣品500 g,人工將其莖、葉分開(kāi),自然風(fēng)干后各自稱重,計(jì)算葉莖比、干鮮比。干草產(chǎn)量測(cè)定時(shí)先去掉兩側(cè)行頭各50 cm的區(qū)域,然后按各小區(qū)實(shí)測(cè)面積稱其鮮重,再通過(guò)干鮮比折算成全年干草產(chǎn)量??沟剐哉{(diào)查采用目測(cè)法進(jìn)行,按照植株傾斜程度分4級(jí),分別為:0級(jí)(直立)、1級(jí)(傾斜≤30度)、2級(jí)(傾斜≤60度)、3級(jí)(傾斜>60度)。
1.5.2飼用品質(zhì) 以2015年不同茬次苜蓿的自然風(fēng)干樣品為基礎(chǔ),分析不同種植方式、相同茬次處理下苜蓿的飼用品質(zhì)。采用凱氏定氮法測(cè)定粗蛋白(Crude Protein,CP)含量[19];采用Van Soest法測(cè)定中性洗滌纖維(Neutral Detergent Fiber,NDF)、酸性洗滌纖維(Acid Detergent Fiber,ADF)的含量[20];并計(jì)算相對(duì)飼用價(jià)值(Relative Feed Value,RFV)[21],計(jì)算公式為:
RFV=(DDM×DMI)/1.29;
DDM=88.9-0.779×ADF(%);
DMI=120/NDF(%)。
式中,DDM(digestible dry matter,%)為可消化干物質(zhì),DMI(dry matter intake,%)為粗飼料干物質(zhì)采食量。
運(yùn)用Excel 2010軟件對(duì)不同處理下的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行平均值計(jì)算,表中所列數(shù)據(jù)均用“平均值±標(biāo)準(zhǔn)差”表示,采用SPSS18.0軟件進(jìn)行方差統(tǒng)計(jì)分析。
2014-2016年,連續(xù)3年對(duì)苜蓿年際間平均株高分析比較得出(表1),相同年份、不同種植方式處理下苜蓿的株高無(wú)顯著差異(P>0.05),平均3年株高表明,不同種植方式對(duì)苜蓿年際間平均株高無(wú)顯著影響(P>0.05)。連續(xù)3年對(duì)苜蓿年際間平均葉莖比分析得出,相同年份、不同種植方式處理下苜蓿的葉莖比無(wú)顯著差異(P>0.05),平均3年葉莖比表明,不同種植方式對(duì)苜蓿年際間平均葉莖比無(wú)顯著影響(P>0.05)。連續(xù)3年對(duì)苜蓿年際間干草產(chǎn)量分析得出,除2016年20-40 cm寬窄行條播處理下的苜蓿年干草產(chǎn)量顯著低于10-10 cm等行距條播處理外(P<0.05),其它年份、不同種植方式處理下苜蓿干草產(chǎn)量均無(wú)顯著差異(P>0.05),累計(jì)3年干草產(chǎn)量表明,20-40 cm寬窄行條播處理下的苜蓿干草產(chǎn)量顯著低于10-10 cm等行距條播處理(P<0.05),但與其它種植方式處理下的苜蓿干草產(chǎn)量均無(wú)顯著差異(P>0.05)。
2014-2016年,連續(xù)3年對(duì)苜蓿倒伏級(jí)數(shù)進(jìn)行分析得出(表1),2014-2015年,苜蓿在30-30 cm等行距條播、20-40 cm寬窄行條播處理下的倒伏級(jí)數(shù)較小,表明倒伏程度相對(duì)較輕,而撒播、10-10 cm等行距條播、20-20 cm等行距條播處理下倒伏級(jí)數(shù)較大,表明倒伏較嚴(yán)重;2016年,撒播處理下苜蓿倒伏級(jí)數(shù)較大,表明倒伏程度相對(duì)較重。連續(xù)3年平均得出,撒播處理下苜蓿倒伏程度較嚴(yán)重,其次是10-10 cm等行距條播、20-20 cm等行距條播處理,而30-30 cm等行距條播、20-40 cm寬窄行條播處理下的倒伏程度相對(duì)較輕。
2014-2016年,連續(xù)3年對(duì)苜蓿不同茬次間的平均株高分析得出(表2),不同種植方式處理下,均以第1茬苜蓿的株高較高,其次是第2茬,而第3茬苜蓿的株高最低;相同茬次、不同種植方式處理對(duì)苜蓿株高無(wú)顯著影響(P>0.05)。連續(xù)3年對(duì)不同茬次葉莖比分析得出,第1茬草20-20 cm等行距處理的葉莖比顯著低于30-30 cm等行距處理,其它茬次間不同種植方式處理下的苜蓿葉莖比無(wú)顯著影響(P>0.05)。2014-2016年,連續(xù)3年對(duì)不同茬次干草產(chǎn)量分析得出,20-40 cm寬窄行處理下除苜蓿第1茬的干草產(chǎn)量顯著低于30-30 cm等行距條播處理(P<0.05),其它茬次下的苜蓿干草產(chǎn)量均與30-30 cm等行距無(wú)顯著差異(P>0.05)。累計(jì)3年前2茬苜蓿所占全年干草比例得出,前2茬草所占全年比例在51.3%~54.6%之間,20-40 cm寬窄行處理下的前2茬苜蓿干草產(chǎn)量與30-30 cm等行距條播處理間無(wú)顯著差異(P>0.05)。
表1 種植方式對(duì)不同年際苜蓿生產(chǎn)性狀的影響Table 1 Effect of planting patterns on the annual production performance for alfalfa
注:同行不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05),下表同
Note:Different small letters in the same row indicate significant differences at the 0.05 level, The same as below
表2 種植方式對(duì)不同茬次苜蓿生產(chǎn)性狀的影響Table 2 Effect of planting patterns on the production performance in different cutting alfalfa
以2015年不同茬次的紫花苜蓿樣品為基礎(chǔ),分析了不同種植方式處理下苜蓿的中性洗滌纖維含量、酸性洗滌纖維含量、粗蛋白含量以及相對(duì)飼用價(jià)值的變化。結(jié)果得出(表3),相同茬次、不同種植方式處理下苜蓿的中性洗滌纖維含量無(wú)顯著差異(P>0.05),不同處理間中性洗滌纖維含量平均值在38.32%~39.14%之間;相同茬次、不同種植方式處理下苜蓿的酸性洗滌纖維含量無(wú)顯著差異(P>0.05),不同處理間酸性洗滌纖維含量平均值在28.03%~29.17%之間;相同茬次、不同種植方式處理下苜蓿的粗蛋白含量無(wú)顯著差異(P>0.05),不同處理間平均粗蛋白含量變化值在19.55%~19.80%之間。相同茬次、不同種植方式處理下苜蓿的相對(duì)飼用價(jià)值無(wú)顯著差異(P>0.05),不同處理間相對(duì)飼用價(jià)值平均值在162.0~167.0之間。
表3 種植方式對(duì)不同茬次苜蓿飼用品質(zhì)的影響Table 3 Effect of planting patterns on the forage quality for different cutting alfalfa
在紫花苜蓿種植方式研究上:景媛媛等[2]、康愛(ài)民[3]、曹宏等[4]、李松陽(yáng)等[5]分別得出了適宜當(dāng)?shù)氐能俎7N植方式,在苜蓿條播行距研究上:Belletti等[6]、孫仕仙等[8]、劉東霞等[9]、趙萍等[11]、魏永鵬等[12]得出苜蓿適宜條播的最優(yōu)行距;然而,這些結(jié)果是以苜蓿草產(chǎn)量為基礎(chǔ)的評(píng)價(jià)結(jié)果,忽視了苜蓿飼用品質(zhì)的變化;雖然在魏永鵬等[12]研究中考慮到苜蓿的飼用品質(zhì),但只是分析了苜蓿初花期第1茬飼用品質(zhì)數(shù)據(jù)。事實(shí)上,不同行距處理可能會(huì)對(duì)苜蓿個(gè)體間的生長(zhǎng)產(chǎn)生影響,進(jìn)而導(dǎo)致飼用品質(zhì)發(fā)生變化。基于此,本研究立足海河平原區(qū),從生產(chǎn)性狀和飼用品質(zhì)兩方面分析了不同種植方式下苜蓿各指標(biāo)的變化,而且采用了3年的數(shù)據(jù),試驗(yàn)結(jié)果應(yīng)具有一定的全面性、科學(xué)性。
王瑩等[22]研究得出,紫花苜蓿的播種密度與草產(chǎn)量關(guān)系密切,適宜的播種密度可有效提高其干草和粗蛋白產(chǎn)量。然而,由于條件有限,本研究只是探討了相同播量的前提下不同種植方式對(duì)苜蓿生產(chǎn)性狀及飼用品質(zhì)的影響,將播種量一致等同于各小區(qū)的種植密度也一致,事實(shí)上,播種量相同的小區(qū)其種植密度并不一定相同,小區(qū)的種植密度可能會(huì)受播種方式、出苗率的影響而造成差異。因此,在不同種植密度下進(jìn)一步探討不同種植方式對(duì)苜蓿生產(chǎn)性狀及飼用品質(zhì)的影響,可能試驗(yàn)結(jié)果會(huì)更為科學(xué)。
海河平原區(qū)苜蓿種植方式又撒播、條播等,其中以30-30 cm等行距條播的種植方式較為常見(jiàn),在該行距處理下苜蓿前2茬干草產(chǎn)量能占全年總產(chǎn)量的50%以上[14];那么,采用20-40 cm寬窄行條播的種植方式是否對(duì)苜蓿的生產(chǎn)性狀、前2茬干草產(chǎn)量、以及飼用品質(zhì)產(chǎn)生影響?未見(jiàn)相關(guān)報(bào)道。本研究得出,20-40 cm寬窄行處理的苜蓿前2茬干草所占全年比例為51.3%,與30-30 cm等行距條播處理下并無(wú)顯著差異(P>0.05),由此表明,20-40 cm寬窄行條播的種植方式并未改變苜蓿前2茬干草產(chǎn)量所占比例;同時(shí),20-40 cm寬窄行條播處理下的苜蓿生產(chǎn)性狀、飼用品質(zhì)與30-30 cm等行距條播也無(wú)顯著差異(P>0.05),而且苜蓿倒伏程度相對(duì)較輕。由此得出,20-40 cm寬窄行條播的種植方式也適合在海河平原區(qū)推廣種植。
劉貴波等[13]研究得出,海河平原區(qū)苜蓿播期彈性較大,春播、夏播、秋播均可,考慮到苜蓿自身生長(zhǎng)發(fā)育特性以及河北省氣候條件,種植紫花苜蓿要優(yōu)先選擇秋播;而本試驗(yàn)得出苜蓿最佳種植方式的結(jié)論也是立足于苜蓿秋播條件下進(jìn)行的,并未考慮春播、夏播條件下苜蓿最佳的種植方式,事實(shí)上,考慮到該區(qū)域的氣候特征,春季干旱、失水快、春播選擇直接撒播、條播的話,很可能會(huì)對(duì)紫花苜蓿的保苗不利;夏季撒播、條播又會(huì)由于雨水充沛導(dǎo)致草荒,給苜蓿建植帶來(lái)困難??梢?jiàn),海河平原區(qū)春播、夏播條件下,采用直接撒播、條播的種植方式顯然是不合適的,對(duì)于在春播、夏播條件下最適宜種植方式的選擇還需進(jìn)一步研究。
本研究立足海河平原區(qū),連續(xù)3年分析了5種不同種植方式處理下苜蓿的株高、葉莖比、干草產(chǎn)量、倒伏級(jí)數(shù)、中性洗滌纖維含量、酸性洗滌纖維含量、粗蛋白含量、相對(duì)飼用價(jià)值等指標(biāo)的變化規(guī)律。結(jié)果表明,海河平原區(qū),采用散播,10 cm至30 cm的等行距條播,以及20-40 cm寬窄行條播的種植方式均可,具體可根據(jù)實(shí)際情況而定。