李巖,徐智明,李爭艷,李楊
(安徽省農業(yè)科學院畜牧獸醫(yī)研究所,畜禽產品安全工程安徽省重點實驗室,安徽 合肥 230031)
紫花苜蓿,被譽為“牧草之王”,是世界上栽培面積最大的優(yōu)質牧草,在我國分布最廣、經濟價值最高,產量突出,蛋白質含量高(初花期約含20%),抗逆性強,可代替精飼料,解決草料供給不足問題[1-2]。安徽是畜牧業(yè)大省,省內牛羊產業(yè)高速發(fā)展,除農作物秸稈外,還需要大量的優(yōu)質青飼料及牧草為其畜牧業(yè)發(fā)展提供必要的物質保障,紫花苜蓿作為牧草種植主力軍可以彌補這一空缺。實踐證明,安徽沿淮及周邊地區(qū)氣溫適宜、土壤肥沃,具備發(fā)展紫花苜蓿產業(yè)的條件,境內五河縣擁有全國最大的紫花苜蓿生產基地,紫花苜蓿種植面積達0.67萬hm2。然而沿淮及周邊地區(qū)降水量充沛,支流眾多,洼地連串,冷暖、旱澇交替出現[3],在一定程度上縮短了紫花苜蓿的使用年限,制約著某些抗性弱的品種發(fā)揮其最優(yōu)生產性能[4]。同時,盲目引種問題突出,缺乏系統(tǒng)性評價,存在部分紫花苜蓿品種越冬率低、產量不高的現象。紫花苜蓿的秋眠性是其應對環(huán)境變化的一種生長特性,被認為與越冬、返青及生產性能密切相關[5-6],在美國已被作為品種鑒定的必測指標[7]。近年來,紫花苜蓿秋眠性與抗寒性是否存在遺傳相關性廣受爭議[8],在引入地進行不同秋眠級紫花苜蓿品種生產性能及越冬率的評價,可為科學引種提供指導。本研究對來自美國的7個不同秋眠級紫花苜蓿進行連續(xù)3年的田間比較試驗,分析其在安徽沿淮及周邊地區(qū)產草量、營養(yǎng)品質及物候期、越冬率的差異情況,篩選高產、質優(yōu)、越冬率高的紫花苜蓿品種,探討其在當地推廣種植的價值,為安徽沿淮及周邊地區(qū)優(yōu)良引種、高質栽培、發(fā)展牧草產業(yè)和畜牧業(yè)提供理論數據。
試驗地設在安徽省蚌埠市五河縣秋實草業(yè)公司種植基地,地理位置E 117°54′~118°0′,N 33°6′~33°8′,海拔13.0~19.5 m,地處安徽東北部,淮北平原東南部,淮河中下游段,大部分地區(qū)地勢低洼。屬半濕潤農業(yè)氣候區(qū),四季分明,季風氣候顯著;氣候溫和、雨量適中、光照充足,年均溫14.7℃,最熱月為7月,月均溫27.8℃;最冷月為1月,月均溫0℃。無霜期約212 d,年均日照時數2 306.7 h,年均降水量896.3 mm。
試驗材料為來自美國的7個紫花苜蓿品種,分別為:WL343、巨能6、6010、WL525、巨能995、WL656、葉不落,由秋實草業(yè)公司提供(表1)。
表1 供試紫花苜蓿材料及來源
試驗采用隨機區(qū)組設計,設置3次重復,每個小區(qū)面積為3 m×6 m,條播,行距30 cm,播種量為22.5 kg/hm2。生育期內進行日常管護,如防除雜草、施肥、病蟲害防治等。播種時間為2017年10月6日,于2018~2020年待紫花苜蓿生長至初花期進行刈割測產,每年刈割5茬,留茬高度5 cm。
物候期:2018~2020年,觀測各紫花苜蓿品種的物候期,包括返青期、分枝期、現蕾期和初花期。
干草產量:每個品種隨機選取3個取樣點,取樣面積為1 m2,樣品在烘箱內65℃烘干至恒重,測定干草產量,再折算為每平方米產量(kg/m2)。
營養(yǎng)指標:測定烘干樣品中的粗蛋白含量(CP)、中性洗滌纖維含量(NDF)、酸性洗滌纖維含量(ADF)。粗蛋白參照標準GB/T6432-1994,采用海能K9860自動定氮儀來測定;酸性洗滌纖維參照標準NY/T 1459-2007,用回流消煮裝置和纖維測定儀測定;中性洗滌纖維按照標準GB/T 20806-2006來測定[9]。
越冬率:隨機選取1 m樣段進行標記備注,計算樣段內植株數,設置3次重復。翌年紫花苜蓿返青后調查存活植株數,計算越冬率WSR=越冬前植株數/越冬后植株數×100%。
相對飼用價值(RFV):
RFV=DMI×DDM/1.29×100%
式中:DMI=120/%NDF;DDM=88.9-(0.779×%ADF)。
產量與RFV的耦合作用(CE):
CE=3年平均干草產量×3年平均RFV[2]。
采用Excel 2010對原始數據進行初步處理,用SPSS 19.0軟件進行方差分析。
7個不同秋眠級紫花苜蓿品種在每年2月中旬開始返青,2月下旬陸續(xù)進入分枝期,3月17日進入現蕾期,4月1日進入初花期。各紫花苜蓿品種進入不同生育期的時間大致相同,前后相差1~4 d,秋眠級越低的品種,返青時間越晚(表2)。
表2 不同秋眠級紫花苜蓿品種的物候期
7個紫花苜蓿品種在安徽沿淮及周邊地區(qū)均能順利越冬(表3)。2018~2020年,品種6010的越冬率均在88.04%以上,越冬性最好;品種WL656的越冬率最低,越冬性最差。所有品種的越冬率從2018年開始均逐年增加,至2020年所有品種越冬率最低為83.54%,WL343、巨能6、6010越冬率均高于91%,綜合3年越冬率,6010、巨能6、巨能995三個品種表現突出(表3)。
表3 不同紫花苜蓿品種越冬率
通過對7個紫花苜蓿品種連續(xù)3年的產量持續(xù)觀測發(fā)現(表4),WL343、WL525、巨能995 3個品種3年平均干草產量都比較高,其中WL343連續(xù)2年表現比較穩(wěn)定,干草產量位列第一,顯著高于其他品種,至2020年干草產量有所下降;WL525連續(xù)3年表現最為穩(wěn)定。巨能6、6010 3年平均干草產量都比較低,連續(xù)2年都較差,2020年均有所回升。
表4 不同紫花苜蓿品種干草產量
2018年(種植第2年)WL343和WL525的CP含量均高于24.45%,顯著高于除巨能6以外的其他品種;NDF含量最低為巨能6,ADF含量最低為WL343;RFV最高的是WL343,為167.45%(表5)。
表5 不同紫花苜蓿品種營養(yǎng)品質
2019年(種植第3年)巨能6、WL525、WL656、葉不落的CP含量均高于23.18%,其中巨能6的CP含量最高,為24.52%,顯著高于其他品種;葉不落的NDF和ADF含量均最低,分別為35.17%和30.04%;RFV最高的品種也是葉不落,達173.25%,極顯著高于其他紫花苜蓿品種(表5)。
2020年(種植第4年)WL343和葉不落的CP含量均高于23.50%,WL525、葉不落的NDF、ADF含量均低于其他品種;RFV最高的品種是葉不落,為149.99%,極顯著高于其他紫花苜蓿品種,RFV最低的品種是巨能6,僅為124.05%。
巨能6在2018~2020試驗期間平均CP含量最高,為23.56%;葉不落的3年平均NDF和ADF含量最低,分別為37.80%和30.03%,其3年平均RFV最高,為161.78%,極顯著高于其他紫花苜蓿品種。
一般認為,耦合作用值越高,則收益越高。耦合作用結果最優(yōu)的紫花苜蓿品種依次是葉不落、WL343、WL656,認為這3個品種相對適宜在安徽沿淮及周邊地區(qū)種植推廣(表6)。
科學研究表明,紫花苜蓿的秋眠性與抗寒性高度相關,常用紫花苜蓿秋眠性等級來預測紫花苜蓿的抗寒性水平,但近年來這一認知存在著廣泛爭議。Daday等[10]將非秋眠性紫花苜蓿與抗寒性紫花苜蓿雜交,在后代中得到了抗寒性強的非秋眠型紫花苜蓿;Mindy等[11]育種家在現有抗寒性紫花苜蓿品種中選育秋眠性弱、直立生長性強的紫花苜蓿,以及在非秋眠性紫花苜蓿中選擇抗寒性強的品種;李向林等[12]在參閱了大量文獻的基礎上,提出紫花苜蓿秋眠性與抗寒性之間并無遺傳上的本質聯系,是兩個獨立的性狀,這意味著可以打破秋眠性和抗寒性之間的表型聯系,培育出既抗寒又具有非秋眠性的紫花苜蓿品種。本試驗中,巨能995抗寒性強,具有較高的越冬率,但其秋眠級為9.0,屬非秋眠性紫花苜蓿,這與李向林的研究結果一致。
粗纖維很難被家禽、豬等動物所消化[13],但牛、羊等前腸發(fā)酵動物和馬、兔等后腸發(fā)酵動物卻能很好地利用大部分粗纖維的營養(yǎng)成分。早期的紫花苜蓿干草營養(yǎng)價值評定采用比較適用于單胃動物的粗纖維體系,后來Van Soest提出了洗滌纖維分析體系,這種體系更有利于高產奶牛飼料的評定,并已得到世界的公認。紫花苜蓿中的NDF,對反芻動物具有維持健康的作用,Lorgren指出,NDF和粗纖維是保證乳脂率的重要飼料營養(yǎng)指標[14]。以奶牛為例,在產奶期前三周,NDF的需求量應占日糧干物質的28%,在高產期降到25%,在產奶后期應增加日糧中的NDF以防止乳脂率下降[15-16]。紫花苜蓿干草的NDF含量主要受茬次和刈割時間影響,開花前紫花苜蓿干物質中NDF含量為30%左右,開花期可達55%以上[17],本試驗結果顯示,紫花苜蓿初花期NDF含量為39%左右。作為評價紫花苜蓿營養(yǎng)價值的國際通用指標,NDF含量與家畜的采食量呈負相關,而ADF含量則影響著家畜的消化率,ADF含量越高,家畜消化率越低[18,19],因此一般認為CP含量越高,NDF和ADF含量越低,紫花苜蓿的營養(yǎng)價值就越高,而RFV越高表明牧草品質越優(yōu)[20]。在本試驗中,葉不落、WL343、WL656 品種3年期間表現為CP含量高、NDF和ADF含量低、RFV值高,是本地區(qū)營養(yǎng)品質較為理想的推廣品種。
秋眠級越高的紫花苜蓿品種春季返青越早;6010、巨能6、巨能995品種越冬性最好;3年平均NDF和ADF含量最低的是葉不落,分別為37.80%和30.03%,3年平均RFV值最高,為161.78%,極顯著高于其他紫花苜蓿品種(P<0.01)。綜合CP含量和干草產量,葉不落相對適宜在安徽沿淮及周邊地區(qū)推廣應用,其次是WL343和WL656。