全 文 :书35个10龄紫花苜蓿品种的持久性比较
岳彦红1,齐晓2,王彦荣1,彭岚清1,余玲1
(1.草地农业生态系统国家重点实验室 兰州大学草地农业科技学院,甘肃 兰州730020;
2.全国畜牧总站 全国草品种审定委员会办公室,北京100125)
摘要:苜蓿的持久性和草产量是体现生物量的指标,也是引种的重要指标。为筛选出适宜在河西走廊广泛种植的
持久性好、草产量高的紫花苜蓿品种,在大田条件下通过对35个紫花苜蓿品种第10年的草产量、株高、生长速率、
间隙及分枝数等因素进行观测和分析,结果表明:1)持久性较强的品种有:润布勒、渭南、公农1号和甘农2号等;
2)草产量较高的品种有:新疆大叶、公农1号、BearNo.1、润布勒、YL3和公农2号等;3)综合持久性和草产量等因
素筛选出比较适宜在河西走廊种植的优良苜蓿品种为:公农1号、新疆大叶、公农2号、润布勒和渭南等。
关键词:紫花苜蓿;持久性;草产量
中图分类号:S816;S541+.1 文献标识码:A 文章编号:10045759(2014)01005807
犇犗犐:10.11686/cyxb20140108
紫花苜蓿(犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪),多年生豆科牧草,原产伊朗,是当今世界分布最广的栽培牧草。它是各种家畜
的上等饲料,适口性好,经济价值很高[12],在促进畜牧业和种草业持续发展中有着不可替代的作用[36]。但苜蓿
的高产阶段一般出现在第4年,且高产仅持续2~3年,种植6~7年后草品质会迅速下降[7],草产量和营养成分
及再生性都逐渐表现出下降的趋势。因此筛选持久性较强且有持续高产的苜蓿品种就显得尤为重要,它对加强
土地的持续利用,提高经济效益,改善土壤质地,防止水土流失,提升生态价值等都有着重要作用。
多年来,国内外对苜蓿的研究众多,主要集中在播种密度、疏枝、施肥、灌溉、刈割、生长调节剂以及授粉媒介
等方面[8],耿华珠[9]和Hanson[10]对苜蓿的起源、形态与生长发育、品种资源、育种、种子生产、营养价值等方面进
行了详尽的论述,但是对其持久性的研究较少。国外关于刈割次数和刈割时间对持久性影响的研究较多,认为秋
季过后刈割对苜蓿持久性的影响甚微[11]。Riday和Brummer[12]连续4年对紫花苜蓿(犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪subsp.
狊犪狋犻狏犪)和黄花苜蓿(犕.狊犪狋犻狏犪subsp.犳犪犾犮犪狋犪)不同亚种间杂交后的亲本和子代持久性进行对比分析,认为子代
的持久性与亲代中持久性表现较好的品种相似,并且随着年限的增加这一性状更加明显。于林清等[13]比较了我
国已审定的33个苜蓿品种的持久性,认为各品种的持久性均较强且差异不显著。刘瑞峰等[14]也对12份引进苜
蓿品种在南方地区进行了持久性评价,认为产量和持久性是南方苜蓿选育的主要因子。
苜蓿的持久性是一个复杂的性状,它受多种因素的影响,包括基因型、生物和非生物环境、田间管理及其互作
作用等[12,15]。以往研究关于持久性的衡量指标不尽一致,常用的指标包括草产量[14,16]和密度[12,15,17]的变化。但
是,生长多年的苜蓿难以准确辨别单个植株,不便用密度测量。近年来有基于通过测定返青或刈割后的间隙以确
定持久性的测定方法[1820]。该法具有简便、快速等特点,适用于条播种植的苜蓿草地持久性的测定。
河西走廊是甘肃省重要农业区之一,其气候干旱,许多地方年降水量不足200mm,种植苜蓿对于严重缺水
的河西走廊的水土保持和草畜发展具有重要的意义[21],基于此,本实验对甘肃张掖地区的35个苜蓿品种在第10
年的持久性及生长状况进行了研究,旨在选出持久性好、生产性能强,能持久利用的品种,为河西地区苜蓿的种植
和推广提供依据。
58-64
2014年2月
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA
第23卷 第1期
Vol.23,No.1
收稿日期:20120113;改回日期:20120322
基金项目:“十二五”农村领域国家科技计划课题项目(2011BAD17B02)和ACIAR项目(ASI1998026)资助。
作者简介:岳彦红(1984),女,甘肃会宁人,在读硕士。Email:yueyanhongyx@126.com
通讯作者。Email:yrwang@lzu.edu.cn
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 品种及其来源 本实验在兰州大学草地农业科技学院与澳大利亚国际农业研究中心(ACIAR)合作项目
(ASI1998026)试验地进行,选择出苗均匀的35个品种进行测试(表1)。
表1 供试苜蓿品种及其来源
犜犪犫犾犲1 犕.狊犪狋犻狏犪狏犪狉犻犲狋犻犲狊犪狀犱狋犺犲狊狅狌狉犮犲狊犻狀狋犺犻狊狊狋狌犱狔
品种代号
Code
品种
Variety
来源
Source
品种代号
Code
品种
Variety
来源
Source
品种代号
Code
品种
Variety
来源
Source
1 公农2号 GongnongNo.2 GRI 13 阿尔冈金 Algonguin CPAST 25 敖汉 Aohan GRI
2 蔚县Yuxian GRI 14 德福 Defi CPAST 26 L33 SARDI
3 无棣 Wudi GRI 15 赛特Sitel CPAST 27 L90 SARDI
4 润布勒 Rambler GRI 16 三得利Sanditi CPAST 28 Prime USA
5 定西 Dingxi GRI 17 牧歌401+zGraze401+z CPAST 29 Eureka SARDI
6 渭南 Weinan GRI 18 新疆大叶 Xinjiangdaye GAU 30 Super7 SARDI
7 武功 Wugong GRI 19 陇东Longdong GRI 31 Jindera SARDI
8 YL3 GRI 20 陕北Shanbei CPAST 32 美国大叶 Americadaye CPAST
9 Indian GRI 21 甘农1号 GannongNo.1 CPAST 33 公农1号 GongnongNo.1 CPAST
10 USSR36 GRI 22 甘农2号 GannongNo.2 CPAST 34 BearNo.1 CPAST
11 WL323 GRI 23 CN27 CPAST 35 甘农3号 GannongNo.3 CPAST
12 准格尔Zhungeer GRI 24 SD006 SAAS
GRI:中国农业科学院草原所GrasslandResearchInstituteofChineseAcademyofAgriculturalSciences;CPAST:兰州大学草地农业科技学院Col
legeofPastoralAgricultureScienceandTechnology,LanzhouUniversity;SAAS:山东省农业科学院农业资源与环境研究所InstituteofAgricutural
ResourceandEnvironment,ShandongAcademyofAgriculturalSciences;GAU:甘肃农业大学GansuAgricultureUniversity;SARDI:澳大利亚南澳
研究与发展研究所SouthAustralianResearchandDevelopmentInstitute.
1.1.2 试验地概况 试验地位于兰州大学草地农业科技学院张掖试验站,E100°15′,N39°06′,海拔1410m、
年均降水量121mm、年蒸发量4200mm,年日照时数3051h,无霜期170d,年均温7.1℃,≥0℃年积温为
3470℃,相对湿度47%,年热辐射6000MJ/m2,土壤类型为沙壤土,pH6.5~7.0。
1.1.3 田间设计 供试品种于2001年8月人工条播,每小区3行,行距30cm,行长450cm,小区面积4.5m×
1.0m,每份种质3次重复,完全随机区组排列,每小区播种量为11kg/hm2,于2011年进行各项指标的测定。
1.1.4 田间管理 在返青期和每次刈割后分别漫灌一次,并根据当地的气候特点,参照苜蓿的种植方法进行除
草等田间管理,未施肥及喷洒农药。
1.2 指标测定
1.2.1 持久性 在参照澳大利亚国际农业研究中心(ACIAR)[18]的方法的基础上总结出如下公式:持久性 =
(实际测量的样线总长/15cm-测定当年的间隙数)/(实际测量的样线总长/15cm-建植当年间隙数)×100%。
其中,15cm是间隙测定尺的长度,为固定的常数;样线总长为测定的行长乘以重复数,本实验具体为450cm×3
=1350cm。测定时以株间距≥15cm作为1个间隙计。在返青或刈割后10d左右测定。
1.2.2 草产量 初花期刈割,留茬5cm左右,测定各品种鲜草产量,并取样(500±0.5)g,精确到0.1g,置于纸
袋内在105℃烘箱中杀青30min,之后在80℃恒温条件下烘至恒重,测定干草产量。共刈割2次,草产量以2次
刈割的干草产量之和计。
1.2.3 生长速率 第1次刈割后,待再次达到初花期时,在每小区随机选取15株分别测量自地面根茎部至顶部
的植株绝对高度。生长速率=株高/初花期天数。
95第23卷第1期 草业学报2014年
1.2.4 分枝数 参照魏臻武等[22]的方法测定:每次刈割后,随机选取20cm样段,统计分枝数,每小区重复3
次。
1.3 数据分析
采用SPSS17.0软件进行数据统计和分析,对各指标用ANOVA进行方差分析,用Duncan法分别对持久
性、草产量、生长速率及分枝数等进行多重比较;用简单相关分析方法进行持久性与草产量、生长速率、株高及分
枝数的关系分析;采用Excel2007制图。
2 结果与分析
2.1 苜蓿不同品种的持久性
在供试品种中,持久性分布在52.0%~106.4%之间,平均为93.61%。其中Prime的持久性最好,为
106.4%,与渭南、公农1号和甘农2号等差异不显著(犘>0.05),但显著高于(犘<0.05)其他品种;持久性在
80%以下的有:Super7、L90、Eureka、L33、Jindera和赛特,其中Super7的持久性最差,仅为52.0%,显著(犘<
0.05)低于其他品种(表2)。
表2 35个苜蓿品种的持久性
犜犪犫犾犲2 犘犲狉狊犻狊狋犲狀犮犲狅犳35犕.狊犪狋犻狏犪狏犪狉犻犲狋犻犲狊
品种
代号
Code
品种
Variety
持久性
Persistence
(%)
品种
代号
Code
品种
Variety
持久性
Persistence
(%)
品种
代号
Code
品种
Variety
持久性
Persistence
(%)
1 公农2号 GongnongNo.2 101.8bcdef 13 阿尔冈金 Algonguin 101.1cdefg 25 敖汉 Aohan 100.6cdefgh
2 蔚县 Yuxian 101.5cdef 14 德福Defi 91.8lm 26 L33 72.4pq
3 无棣 Wudi 91.0lm 15 赛特Sitel 77.3o 27 L90 67.1r
4 润布勒Rambler 101.9bcde 16 三得利Sanditi 99.8cdefgh 28 Prime 106.4a
5 定西Dingxi 96.7ghij 17 牧歌401+zGraze401+z 98.2efghij 29 Eureka 70.5qr
6 渭南 Weinan 106.0ab 18 新疆大叶Xinjiangdaye 98.8defghi 30 Super7 52.0s
7 武功 Wugong 100.0cdefgh 19 陇东Longdong 91.0lm 31 Jindera 76.0op
8 YL3 99.4cdefgh 20 陕北Shanbei 96.2hijk 32 美国大叶 Americadaye 92.0klm
9 Indian 99.5cdefgh 21 甘农1号 GannongNo.1 94.4ijkl 33 公农1号 GongnongNo.1 103.8abc
10 USSR36 101.5cdef 22 甘农2号 GannongNo.2 103.0abcd 34 BearNo.1 97.8efghij
11 WL323 88.8mn 23 CN27 85.3n 35 甘农3号 GannongNo.3 97.9efghij
12 准格尔Zhungeer 97.9efghij 24 SD006 94.7ijkl
注:测定值间标有不同字母者为5%水平差异显著。下同。
Note:Thevalueswithdifferentlettersshowsignificantdifferenceat5%level.Thesamebelow.
2.2 苜蓿不同品种的总干草产量
在供试品种中,草产量的范围为3.56~10.03t/hm2,平均草产量为6.15t/hm2。其中,草产量最高的是新
疆大叶,为10.03t/hm2,它与公农1号、BearNo.1、润布勒、YL3和公农2号等5个种质间无显著性差异(犘>
0.05),但显著高于(犘<0.05)剩余其他种质的草产量。剩余其他种质间草产量无显著差异(犘>0.05),其中草产
量最低的是Jindera,仅为3.56t/hm2,新疆大叶的草产量是它的2.8倍(表3)。
2.3 苜蓿不同品种的生长速率
供试各苜蓿品种中,第1次刈割后的平均生长速率在0.6~3.4cm/d之间。其中,生长最快的是Super7,为
3.4cm/d,其次为三得利、公农2号和德福,它们之间无显著性差异(犘>0.05),生长速率都在2.8cm/d以上,生
长较快;Jindera生长最慢,仅为0.6cm/d,生长最快的Super7是它的5.7倍(图1)。
06 ACTAPRATACULTURAESINICA(2014) Vol.23,No.1
表3 35个苜蓿品种的干草产量
犜犪犫犾犲3 犎犪狔狔犻犲犾犱狅犳35犕.狊犪狋犻狏犪狏犪狉犻犲狋犻犲狊 t/hm2
品种
代号
Code
品种
Variety
草产量
Yield
品种
代号
Code
品种
Variety
草产量
Yield
品种
代号
Code
品种
Variety
草产量
Yield
1 公农2号 GongnongNo.2 7.67abcdefgh 13 阿尔冈金 Algonguin 5.28ghijkl 25 敖汉 Aohan 5.85fghijkl
2 蔚县 Yuxian 5.99efghijkl 14 德福Defi 4.98ijkl 26 L33 3.93kl
3 无棣 Wudi 5.32ghijkl 15 赛特Sitel 4.78ijkl 27 L90 6.04defghijkl
4 润布勒Rambler 8.06abcdef 16 三得利Sanditi 5.45fghijkl 28 Prime 7.43bcdefghi
5 定西Dingxi 6.11cdefghijkl 17 牧歌401+zGraze401+z 4.33jkl 29 Eureka 5.17hijkl
6 渭南 Weinan 7.40bcdefghi 18 新疆大叶Xinjiangdaye 10.03a 30 Super7 4.59jkl
7 武功 Wugong 6.69cdefghij 19 陇东Longdong 4.32jkl 31 Jindera 3.56l
8 YL3 7.85abcdefg 20 陕北Shanbei 4.57jkl 32 美国大叶 Americadaye 5.92fghijkl
9 Indian 6.09cdefghijkl 21 甘农1号 GannongNo.1 4.91ijkl 33 公农1号 GongnongNo.1 9.83ab
10 USSR36 6.19cdefghijkl 22 甘农2号 GannongNo.2 5.98efghijkl 34 BearNo.1 8.59abcd
11 WL323 5.67fghijkl 23 CN27 5.41ghijkl 35 甘农3号 GannongNo.3 5.65fghijkl
12 准格尔Zhungeer 5.10hijkl 24 SD006 6.73cdefghij
图1 35个苜蓿品种的生长速率
犉犻犵.1 犌狉狅狑狋犺狉犪狋犲狅犳35犕.狊犪狋犻狏犪狏犪狉犻犲狋犻犲狊
测定值间标有不同字母者为5%水平差异显著。下同。Thevalueswithdifferentlettersshowsignificant
differenceat5%level.Thesamebelow.
2.4 苜蓿不同品种的分枝数
供试品种中,分枝数总体的差异性不大,分布在95~25个/m 之间,其中分枝数最多的是 YL3,为225
个/m;其次为无棣、新疆大叶、CN27、美国大叶、甘农2号、准格尔和定西等;分枝数较少的是Super7、Jindera和
L33,其中Super7最少,为95个/m,它们与其他品种之间无显著差异(犘>0.05),但与分枝数较多的品种间差
异显著(犘<0.05)(图2)。
2.5 优良苜蓿品种的综合筛选
综合考虑草产量和持久性,以草产量为7.4t/hm2 为临界,将草产量划分为上下两部分;以持久性为100%
作为临界,将持久性划分为左右两部分,做出散点图。草产量高且持久性好的苜蓿品种在第Ⅰ象限;第Ⅰ、Ⅱ象限
为草产量高品种,其中以新疆大叶、公农1号最佳;持久性最好的是Ⅰ、Ⅳ象限的品种,其中润布勒和渭南的持久
性最佳;第Ⅲ象限中整体草产量低、持久性差(图3)。
16第23卷第1期 草业学报2014年
图2 35个苜蓿品种的分枝数
犉犻犵.2 犖狌犿犫犲狉狅犳犫狉犪狀犮犺犲狊狅犳35犕.狊犪狋犻狏犪狏犪狉犻犲狋犻犲狊
图3 35个苜蓿品种的草产量和持久性散点图
犉犻犵.3 犎犪狔狔犻犲犾犱犪狀犱狆犲狉狊犻狊狋犲狀犮犲狅犳35犕.狊犪狋犻狏犪狏犪狉犻犲狋犻犲狊
3 讨论
苜蓿的持久性是将其生产力和性状持久保持以达到最大利用年限的特性[15]。苜蓿的持久性决定于它对当
地的气候及土壤的适应性能力,同时还受栽培、管理以及利用方式等因素的影响[14],良好的管理措施有助于苜蓿
保持较长的种植年限和较高的生产性能[23]。提高持久性、增加饲草产量潜力和改善饲草品质是当前世界苜蓿育
种的三大方面[24]。本实验通过对35份苜蓿持久性的研究发现:持久性大于100%的种质共有11份,说明这11
份种质在2001年至2011年间,在维持自我生长、拓展生存空间以及营养汲取和光合利用方面有较强的优势,能
够保持甚至增加地面覆盖度和分枝数,逐渐增强自己的生命力,有较长的利用年限,在促进当地苜蓿产业发展方
面具有较大的潜力和可引种价值。种植持久性好的苜蓿品种不仅可以降低草地的退化速率和土壤矿化及沙化程
度,而且在水源涵养、水分生产效率以及草地生态系统的保持和恢复等方面具有重要的意义。持久性差的品种
有:Super7、L90、Eureka、L33和Jindera,这些品种退化严重。值得一提的是,持久性差的这些品种都来自澳大
利亚南澳研究与发展研究所。这可能与澳大利亚位于南半球,季节间的温差不大,而张掖位于我国西北,季节之
间的温差较大,它们不适应张掖地区的气候和土壤,故其持久性较差。
35个品种间草产量的差异较大。其中新疆大叶产量最高,说明新疆大叶这一品种在河西地区具有较高的草
产量,很有发展前途,适合在这一地区种植,这与耿华珠[9]的结论相同。纵观持久性与草产量的关系,可以通过筛
选持久性好的品种来提高苜蓿的草产量,这与李向林和万里强[24]的研究结果相同。但是,持久性好的品种虽可
延长草地寿命而其产量未必最好,例如甘农2号,持久性较好而草产量较低,这与戚志强等[25]的研究结果相同。
26 ACTAPRATACULTURAESINICA(2014) Vol.23,No.1
植物生长速率是植物通过对周围环境中营养物质进行吸收利用,并通过光合作用增加植株高度和空间,为自
身谋求更加充足的生长空间和光照面积的一种途径。实验结果显示:Super7生长最快,这与魏臻武等[26]对南澳
引进品种在甘肃农业大学兰州牧草试验站的研究结果一致,同时本研究还发现草产量较高的苜蓿品种其分枝数
较多,反之亦然,如新疆大叶的草产量高其分枝数也多,而Jindear的草产量最小其分枝数也较少。
不同苜蓿品种在不同地区的生长特性不同,盲目种植必然会带来不可估量的经济损失和负值效益[27],因此,
应该选择与区域环境相匹配的品种来合理利用。综合分析35个苜蓿品种的持久性和草产量等性状,本实验筛选
出以下适宜在河西走廊地区引种和种植的优良品种:公农1号、新疆大叶、润不勒、公农2号、Prime和渭南等,这
些品种不仅具有好的持久性而且具有较高的草产量,可以减少种植成本,增加经济效益,在河西地区的适应性较
好。其中公农2号的生长速率最快,综合性能最优,在环境条件较好的情况下可进行多次刈割,这与徐安凯和孙
!
龙[20]的研究结果一致。如果在正常的施肥、灌溉等管理条件下,这些苜蓿品种的年产量应该会达到一个更高
的水平。
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36第23卷第1期 草业学报2014年
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犘犲狉狊犻狊狋犲狀犮犲狅犳35犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪狏犪狉犻犲狋犻犲狊犪狋狋犺犲10狋犺狔犲犪狉犪犳狋犲狉犲狊狋犪犫犾犻狊犺犿犲狀狋
YUEYanhong1,QIXiao2,WANGYanrong1,PENGLanqing1,YULing1
(1.StateKeyLaboratoryofGrasslandAgroecosystems,ColegeofPastoralAgricultureScienceand
Technology,LanzhouUniversity,Lanzhou730020,China;2.NationalAnimalHusbandry
Service,OfficeoftheChineseHerbageCultivarRegistration
Board,Beijing100125,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Persistenceandforageyieldaretwoimportantindexesintheintroductionofnewvarieties.Toselect
suitablevarieties,35 犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪 varietieswhich wereplantedinZhangyeExperimentalStationof
LanzhouUniversityin2001wereinvestigatedin2011.Thecharacteristicsstudiedincludedpersistence,hay
yield,growthrate,andplantheight.Gapsandbrancheswerealsomeasured.1)Thevarietieswithhighest
persistencewerePrime,Weinan,GongnongNo.1,andGannongNo.2;2)Thevarietieswithbestyieldswere
Xinjiangdaye,GongnongNo.1,BearNo.1,Rambler,YL3andGongnongNo.2;3)Thevarietieswithboth
highyieldandpersistencewereGongnongNo.1,Xinjiangdaye,Rambler,GongnongNo.2,PrimeandWein
an.ThesevarietieshavegoodadaptabilityintheHexiCorridorofGansuprovinceandaresuitableforcultiva
tioninthisregion.
犓犲狔狑狅狉犱狊:alfafa;persistence;forageyield
46 ACTAPRATACULTURAESINICA(2014) Vol.23,No.1