通过对国内外42个秋眠级为2~9级的紫花苜蓿品种4个生产年的研究, 探讨苜蓿秋眠级与生产性能的关系。结果表明: (1)不同秋眠级苜蓿的干物质产量均呈第4年≈第3年>第1年>第2年的趋势, 其中第2生长年(2003年)天气温度较低和降雨过量是其低产的直接原因; (2)在郑州地区, 4、2秋眠级苜蓿干物质产量显著高于非秋眠品种, 其他秋眠或半秋眠苜蓿产量也程度不同地高于非秋眠苜蓿; (3)不同秋眠级的苜蓿品种第1茬产量最高, 其次为第2、3、4茬, 第5茬产量最低; (4)苜蓿的秋眠级与年干物质产量、粗蛋白质(CP)含量呈负相关, 与粗纤维(CF)呈正相关, 认为郑州地区不宜选用非秋眠品种。
Fall dormancy (FD) in alfalfa is related to regrowth, yield and plant height in autumn. The objectives of this research were to evaluate variability for agronomical traits among 42 alfalfa varieties with fall dormancy classes ranging from 2 to 9 in Zhengzhou, China. The results were as follows: (1) The dry matter yields (DM) of 42 varieties in 2004 and 2005 were higher than those in 2002, and the yield in 2002 was higher than that in 2003, due to the low temperature and high rainfall in 2003; (2) DM yields of fall dormant and semi-fall dormant alfalfa were higher than those of non-fall dormant alfalfa; (3) Cutting times had a significant effect on DM herbage yield, with the highest yield in the first cutting and the lowest in the fifth. The first 3 cuttings in the spring and early summer should be paid attention for the alfalfa yield; (4) The non-fall dormant alfalfa should not be selected in the production of Zhengzhou, because FD classes had extremely significant negative correlation with CP content and DM yield (P<0.01), and positive correlation with CF.
全 文 :作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2008, 34(1): 133−141 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn
基金项目: 河南省重大科技攻关项目(0422010300)。
作者简介: 王成章(1955–), 男, 河南镇平人, 博士, 教授, 研究方向: 牧草营养生理。E-mail: wangchengzhang@ 263.net
*
通讯作者(Corresponding author): 韩锦峰。E-mail: hanjinfeng2002@126.com
Received(收稿日期): 2007-03-28; Accepted(接受日期): 2007-07-31.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2008.00133
不同秋眠类型苜蓿品种的生产性能研究
王成章 1 韩锦峰 2, * 史莹华 1 李振田 1 李德锋 1
(1 河南农业大学牧医工程学院, 河南郑州 450002; 2 河南农业大学农学院, 河南郑州 450002)
摘 要: 通过对国内外 42个秋眠级为 2~9级的紫花苜蓿品种 4个生产年的研究, 探讨苜蓿秋眠级与生产性能的关系。
结果表明: (1)不同秋眠级苜蓿的干物质产量均呈第 4年≈第 3年>第 1年>第 2年的趋势, 其中第 2生长年(2003年)
天气温度较低和降雨过量是其低产的直接原因; (2)在郑州地区, 4、2秋眠级苜蓿干物质产量显著高于非秋眠品种, 其
他秋眠或半秋眠苜蓿产量也程度不同地高于非秋眠苜蓿; (3)不同秋眠级的苜蓿品种第 1茬产量最高, 其次为第 2、3、
4茬, 第 5茬产量最低; (4)苜蓿的秋眠级与年干物质产量、粗蛋白质(CP)含量呈负相关, 与粗纤维(CF)呈正相关, 认为
郑州地区不宜选用非秋眠品种。
关键词: 苜蓿; 生产性能; 秋眠; 干物质产量
Production Performance in Alfalfa with Different Classes of Fall
Dormancy
WANG Cheng-Zhang1, HAN Jin-Feng2,*, SHI Ying-Hua1, LI Zhen-Tian1, and LI De-Feng1
(1 College of Animal Husbandy and Veterinary, Henan Agricultural University, Zhengzhou 450002, Henan; 2 Agronomy College of Henan Agri-
cultural University, Zhengzhou 450002, Henan, China)
Abstract: Fall dormancy (FD) in alfalfa is related to regrowth, yield and plant height in autumn. The objectives of this research
were to evaluate variability for agronomical traits among 42 alfalfa varieties with fall dormancy classes ranging from 2 to 9 in
Zhengzhou, China. The results were as follows: (1) The dry matter yields (DM) of 42 varieties in 2004 and 2005 were higher than
those in 2002, and the yield in 2002 was higher than that in 2003, due to the low temperature and high rainfall in 2003; (2) DM
yields of fall dormant and semi-fall dormant alfalfa were higher than those of non-fall dormant alfalfa; (3) Cutting times had a
significant effect on DM herbage yield, with the highest yield in the first cutting and the lowest in the fifth. The first 3 cuttings in
the spring and early summer should be paid attention for the alfalfa yield; (4) The non-fall dormant alfalfa should not be selected
in the production of Zhengzhou, because FD classes had extremely significant negative correlation with CP content and DM yield
(P<0.01), and positive correlation with CF.
Keywords: Alfalfa; Production performance; Fall dormancy; DM yield
苜蓿以其高产和优质而获得“牧草之王”的称号,
在世界和中国广泛栽培。苜蓿生产中, 品种的秋眠
性是考虑的第一要素[1]。它与春季再生性、生长习
性、根系形态、产量、直立性、越冬性以及对热的
抗性等农艺性状有关[2-10]。由于秋眠性对苜蓿品种的
适应性和生产能力有重要影响, 在美国, 一个新的
品种大面积推广之前, 必须由国家品种审查委员会
或植物品种保护机构对其秋眠级别进行鉴定[1]。为
了增加苜蓿的产量, 经常把提高抗寒性和降低秋眠
性结合起来研究[11]。
前人关于秋眠性的大多数研究集中在不同秋眠
类型苜蓿越冬性能以及秋季植株高度和产量差异及
其生理生化基础方面[12-14], 对不同秋眠级别品种年
鲜草产量、年干物质生产量、粗蛋白质等农艺性状
以及农艺性状间的相关研究报道较少。
国内外大多数学者认为, 苜蓿的秋眠性和产量
134 作 物 学 报 第 34卷
之间很难建立起必然的联系。我们已经报道了 4 个
引自美国的苜蓿品种和国内外 10 个苜蓿品种的生
产性能表现[15-16]。但对不同秋眠型苜蓿品种在河南
的越冬性、抗寒性、产量与品质的关系尚不清楚。
本文重点研究年产量、株高和叶茎比等性状以
及这些性状间的相关关系, 为选择和推广适宜的秋
眠级品种提供科学依据和参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验于 2001年 10月 1日—2005年 10月 20日
在河南农业大学科教试验园区进行。该区位于郑州
市北郊 20 km处惠济区毛庄乡境内, 北纬 34°19′。
沙质土壤 , 含有机质 0.75%、全氮 0.39%、全磷
0.10%。常年降水量 600 mm左右, 年日均温 14.3 , ℃
1 月份极端低温−20 , 7℃ 月份极端高温 40℃。年日
照时数 2 000~2 500 h, 无霜期 210~230 d。
1.2 试验材料
紫花苜蓿品种 42 个, 秋眠级分别为 2~9 级, 每
个品种的秋眠级数据由供种单位提供(表 1), 其中,
2~3级为秋眠型苜蓿; 4~6级为半秋眠型苜蓿; 7~9级
为非秋眠型苜蓿。于 2001 年 10 月 1 日播种, 共进
行了 2002—2005年 4个生长年试验。
1.3 试验设计与管理
采用随机区组法设计, 重复 4 次。每个小区面
积 40.5 m2, 长 13.5 m, 宽 3 m。播种行距 0.3 m, 每
公顷计划播种量为 15.0 kg, 实际播种量=计划播种
量÷种子用价(纯净度×发芽率)。播前浇一次底墒水,
施过磷酸钙 600 kg hm−2和尿素 375 kg hm−2作底肥。
生长期间, 一般不浇水、不施肥、不中耕、不施农
药, 但干旱特别严重影响苜蓿生长时, 进行灌溉。平时
尤其是秋季多雨季节注意田间拔除杂草, 炎夏蚜虫发
生严重时, 用氧化乐果防治。春季苜蓿返青时每公顷施
用 225 kg hm−2尿素作追肥, 并进行灌溉和中耕除草。
1.4 测定指标与方法
1.4.1 越冬率的测定 播种当年的 11 月 1 日,
在各重复每个小区内选择有代表的样段 1 m并测定
其植株总数, 翌年 3月 5日测定该样段返青植株数,
表 1 参试紫花苜蓿品种及秋眠级
Table 1 Alfalfa varieties and their FD classes in the experiment
品种
Variety
秋眠级
FD class
来源
Source
品种
Variety
秋眠级
FD class
来源
Source
CW201 2 克劳沃集团 美杂交熊 1号 Bear 1 4 百绿集团
佛纳尔 Vernal 2 中种 金钥匙 Godden-key 5 百绿集团
THG-1 2 中种 德龙 Durango 5 百绿集团
竞争者 Runner 2 百绿集团 德福 Defi 5 百绿集团
WL-252HQ 2 中种 德宝 Derby 5 百绿集团
农宝 Farmers 2 中种 赛特 Sitel 5 中种
朝阳 Jaklin 2 中种 三得利 Sanditi 5 百绿集团
中苜 1号 Zhongmu 1 2 中国农业科学院 CW502 5 克劳沃集团
CW300 3 克劳沃集团 射手 Archer 5 中种
CW301 3 克劳沃集团 CW608 6 克劳沃集团
改革者 Innovator 3 百绿集团 CW680 6 克劳沃集团
WL-323HQ 3 中种 CW650 6 克劳沃集团
WL-324 3 中种 CW675 6 克劳沃集团
苜蓿王 Alfaking 3 中种 WL-414 6 中种
兼用苜蓿 Haygrazer 3 中种 猎人河 Hunter river 7 中种
胜利者 Aggressor 4 中种 埃及 1643 Egypt 1643 7 河南科技大学
CW400 4 克劳沃集团 CW785 7 克劳沃集团
CW444 4 克劳沃集团 WL-525HQ 8 中种
爱菲尼特 Affinity 4 中种 安斯塔 Ansta 8 河南科技大学
WL-323 4 中种 四季旺 Siriver 8 中种
WL-323ML 4 中种 卡夫 101 CUF 101 9 河南科技大学
“中种“全称为北京中种草业有限公司。Beijing Sino-Seed Turf & Forage Co. Ltd.
第 1期 王成章等: 不同秋眠类型苜蓿品种的生产性能研究 135
按下列公式计算越冬率。
越冬率(%)=(返青植株数/越冬前植株数)×100
1.4.2 鲜草及干物质产量测定 各品种均于初
花期刈割, 每年刈割 5次, 刈割时留茬 5 cm左右。
每次刈割前测定鲜草产量。于各小区中部长势较均
匀部位随机框出 2 m×2 m样方, 刈割样方内苜蓿并
称重 , 折算每公顷鲜草产量 , 根据水分含量 , 折算
每公顷干物质产量。合并每年各茬鲜草和干物质产
量为该生长年的产量, 再取 4个生长年的平均产量。
各品种的每茬鲜草产量和干物质产量均为 4 个重
复、4个生长年生产量的平均值。
1.4.3 株高测定 在每次刈割前, 选各小区中部
有代表性的植株若干, 随机测量 30 株的高度, 取均
值。每个品种的株高为其 4 个重复小区 4 年株高结
果的总平均值。
1.4.4 叶茎比测定 每次测定干物质产量后 ,
将干草茎叶全部分开, 分别称其重量。
叶茎比=叶重(kg)/(叶重+茎重)(kg)×100%
1.4.5 养分含量测定 用饲料概略养分分析法
测定[17]风干样的水分、干物质(dry matter, DM)、粗
蛋白质(crude protein, CP)、粗纤维(crude fibre, CF)、
粗灰分及钙、磷, 其中用 CXC-60型粗纤维测定仪测
定粗纤维, 无氮浸出物由其他测定结果计算得出。
1.5 试验统计
试验数据以重复为统计单位, 所有数据以 x ±s
表示 , 采用 SAS(Ver. 6.12)软件中的一般线性模型
(GLM)进行双因素方差分析 , 差异显著则进行
Duncan氏多重比较。
2 结果与分析
2.1 越冬率
42 个品种中除四季旺和 CW608 的越冬率分别
为 98.2%和 99.5%外, 其余品种越冬率均为 100%。
2.2 干物质产量
2.2.1 不同秋眠级苜蓿 4个生长年的干物质产量
8 个秋眠级苜蓿 4 个生长年的年干物质产量结
果见图 1。可以看出, 各秋眠级苜蓿的年干物质产量
均呈现第 4生长年≈第 3生长年>第 1生长年>第 2
生长年的趋势。例如秋眠 2级苜蓿 2005年干物质产
量相当于 2004年的 102.63%, 2004年产量比 2002年
提高 5.50%, 2002年比 2003年增产 14.51%; 秋眠 4
级苜蓿 2005年干物质产量相当于 2004年的 99.39%,
2004年比 2002年、2002年比 2003年分别增产 9.72%
和 13.20%。这种趋势与孙建华、聂素梅报道的紫花
苜蓿鲜草产量第 1 生长年<第 2 生长年<第 3 生长
年≈第 4生长年的研究结果不太一致[18-19], 其主要原
因可能与第 2 生长年的气候异常, 而其余 3 个生长
年的气候正常有关(表 2和表 3)。2003年每月日均温、
月日照时数以及极端最高温度和无霜期都低于其余
3个生长年及近 25年的同时间相应值, 而 2003年每
月降水量都高于 2002、2004、2005年的同月值, 表
明过高的降雨量、较低温度等气候因子对苜蓿生长
有负面影响, 而 2004、2005 年干物质产量高于前 2
个生长年符合苜蓿第二至四年高于第一年的生长发
育规律。
2.2.2 茬次对苜蓿干物质产量的影响 无论何种
秋眠级苜蓿 , 其不同刈割茬次的产量有较大的差
异。每一秋眠级苜蓿均年刈割 5次, 产量都出现第 1
茬最高, 依次为第 2、3、4茬, 第 5茬最低的明显趋
势(表 4)。例如秋眠 3级苜蓿品种, 第 1~5茬产量分
别为 7.34、4.44、3.38、2.21和 1.48 t hm-2, 第 1、2、
3、4茬干物质产量分别相当于第 5茬的 4.96、3.00、
2.28和 1.49倍; 秋眠 4 级和秋眠 5 级前 4 茬分别相
当于第 5茬产量的 5.27、3.19、2.31、1.51倍和 4.68、
3.08、2.16、1.48倍。各秋眠级苜蓿品种全年干物质
产量均第 1茬>第 2茬>第 3茬>第 4茬>第 5茬
图 1 不同生长年各秋眠级苜蓿干物质产量
Fig. 1 DM yields of alfalfa with different fall dormancy classes in the four growing years
136 作 物 学 报 第 34卷
表 2 试验期间每年气候条件
Table 2 Annual climatic conditions during the trials
年份
Year
年均降水量
Annual
rainfall
(mm)
日均温
Mean daily tem-
perature ( )℃
最高温度
Maximum tem-
perature ( )℃
最低温度
Minimum tem-
perature ( )℃
年均日照时数
Annual sunlight
(h)
无霜期
No-frost
period (d)
2002 599.3 15.6 41.5 -9.9 1899.1 219
2003 953.9 14.6 36.8 -9.4 1391.0 212
2004 767.4 15.5 39.3 -8.2 1764.2 —
2005 584.3 15.1 40.7 -7.9 1730.0 —
1981–2005 609.8 14.6 38.5 -10.2 2051.4 210
表 3 试验期间每月的气候条件
Table 3 Climatic condition of each month during the trials
项目 Item 年份 Year 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
2002 4.5 7.7 12.6 16.0 20.3 26.9 27.6 26.6 21.2 15.0 7.5 1.1
2003 1.2 3.9 8.6 15.7 21.4 25.7 26.1 24.2 21.4 14.9 7.8 3.1
2004 1.5 7.8 10.8 17.9 22.2 25.3 27.0 25.2 21.6 15.2 9.6 2.4
2005 -0.3 0.4 8.9 18.7 21.5 28.4 27.0 25.6 21.5 15.7 11.7 2.1
温度
Tempera-
ture ( )℃
25 年平均
Means of 25 years 0.4 3.3 8.4 16.0 21.3 25.8 27.0 25.7 21.2 15.2 8.2 2.3
2002 10.8 0.0 25.5 26.1 107.3 99.4 90.2 147.2 45.8 17.7 2.9 26.7
2003 7.7 25.0 32.5 17.1 33.9 142.0 113.1 265.6 111.1 156.4 33.5 16.0
2004 2.0 17.0 5.0 12.0 79.0 107.0 265.0 112.0 100.0 4.0 40.1 14.7
2005 0.0 8.3 10.0 13.0 0.0 133.0 214.0 118.0 133.0 35.0 4.9 2.3
年降水量
Rainfall
(mm)
25 年平均
Means of 25 years 9.8 12.3 28.1 26.3 64.0 65.3 131.8 123.9 72.3 42.7 21.0 16.9
2002 167.2 145.5 178.7 176.8 166.8 198.1 166.1 166.8 183.6 153.7 140.1 55.7
2003 142.1 95.1 122.6 149.7 147.3 164.5 103.9 50.4 99.4 138.7 69.3 108.9
2004 117.0 169.0 155.0 192.0 238.0 167.0 123.0 199.3 157.0 133.0 144.4 74.9
2005 84.0 80.0 182.0 228.0 174.0 201.0 79.0 140.0 125.0 148.0 147.0 142.0
日照时数
Sunlight
(h)
25 年平均
Means of 25 years 137.3 135.9 165.8 201.8 222.6 213.0 186.5 180.0 168.5 168.9 149.4 135.2
的规律未因秋眠级而改变, 说明季节对产量的影响
大于同一季节内不同秋眠级对产量的影响。从表 4
还可以看出, 各品种前三茬产量稳定地占全年产量
80%左右, 例如秋眠 2级苜蓿和秋眠 4级苜蓿第 1~3
茬产量合计分别占年产量的 81.59%和 81.12%, 秋眠
6 级苜蓿和秋眠 8 级苜蓿第 1~3 茬产量分别占全年
总产的 79.13%和 75.95%。无论哪种秋眠级苜蓿, 前
三茬在年产量中所占份额最大。
方差分析发现, 8个秋眠级苜蓿不同茬次之间干
物质产量差异均极显著或显著。同一个茬次之间比
较, 有第 1、2、3 茬苜蓿随秋眠性的减弱产量依次
下降, 第 4、5茬产量依次上升。尽管在炎夏和秋季
第 4、5茬苜蓿生长期间, 和秋眠、半秋眠苜蓿相比,
非秋眠苜蓿产量有所提高, 但不同秋眠级之间干物
质产量差异并不显著; 相反, 由于第 1、2、3茬苜蓿
所占份额较大, 对全年产量起到了关键作用。
秋眠级源中, 2、4 级干物质产量极显著高于 7
级(P<0.01), 显著高于 8、9级(P<0.05)。然而 2、3、
4、5、6秋眠级之间, 以及 7、8、9秋眠级之间干物
质产量差异不显著(P>0.05), 但秋眠级源对干物质
产量的影响差异极显著(P<0.01); 茬次源和各茬之
间对干物质产量的影响差异均极显著(P<0.01); 秋
眠级与茬次在干物质产量方面的互作差异也极显著
(P<0.01)。
2.3 植株高度
从表 5 可以看出, 一年中苜蓿的植株高度在不
同茬次之间的变化趋势和产量一致, 即第 1 茬>第
2茬>第 3茬>第 4茬>第 5茬。以秋眠 3级、秋
第 1期 王成章等: 不同秋眠类型苜蓿品种的生产性能研究 137
表 4 秋眠级和茬次对干物质产量的影响
Table 4 Effects of different FD classes and cutting times on DM yields
茬次
Time
秋眠级
FD class
干物质产量
DM yield
(t hm-2)
茬次
Time
秋眠级
FD class
干物质产量
DM yield
(t hm-2)
茬次
Time
秋眠级
FD class
干物质产量
DM yield
(t hm-2)
1 2 7.98±0.15 Aa 2 2 4.75±0.16 FGf 3 2 3.49±0.14 Hh
3 7.34±0.18 Bb 3 4.44±0.17 FGfg 3 3.38±0.13 HIJh
4 7.90±0.20 Aa 4 4.79±0.11 Ff 4 3.46±0.26 Hh
5 7.12±0.10 BCbc 5 4.68±0.33 FGfg 5 3.28±0.11 HIJhi
6 6.86±0.39 CDEcd 6 4.75±0.08 FGf 6 3.44±0.14 Hh
7 6.68±0.20 Dede 7 4.33±0.23 Gg 7 3.00±0.18 IJKij
8 6.44±0.16 Ee 8 4.34±0.09 Gg 8 3.43±0.15 Hih
9 6.94±0.54 BCDcd 9 4.62±0.11 FGfg 9 2.98±0.08 Jkij
4 2 2.21±0.27 Mn 5 2 1.44±0.17 No 秋眠 2级 19.86±0.71 Aa
3 2.21±0.26 Mn 3 1.48±0.20 No 秋眠 3级 18.84±0.76 Abab
4 2.25±0.37 Mmn 4 1.50±0.15 No 秋眠 4级 19.90±0.77 Aa
5 2.25±0.25 Mmn 5 1.52±0.19 No 秋眠 5级 18.86±0.93 ABab
6 2.41±0.09 LMlmn 6 1.56±0.11 No 秋眠 6级 19.02±0.58 ABab
7 2.58±0.19 KLMklm 7 1.53±0.09 No 秋眠 7级 18.11±0.19 Bb
8 2.77±0.03 KLjk 8 1.73±0.13 No 秋眠 8级 18.71±0.39 ABbc
9 2.71±0.13 KLjkl 9 1.42±0.13 No 秋眠 9级 18.67±0.87 ABbc
第 1茬 7.16±0.58 Aa 茬次 P值 <0.0001
第 2茬 4.59±0.24 Bb 秋眠级 P值 <0.0001
第 3茬 3.31±0.24 Cc 秋眠级×茬次 <0.0001
第 4茬 2.42±0.29 Dd
第 5茬 1.52±0.16 Ee
小写字母不同者表示差异显著(P<0.05), 大写字母不同者表示差异极显著(P<0.01)。
Values within a column followed by a different capital or small letter are significantly different at P<0.05 or P<0.01, respectively.
表 5 不同秋眠级苜蓿不同茬次的株高
Table 5 Plant heights of alfalfa with different fall dormancy classes in five cuttings(cm)
秋眠级
FD class
第 1茬
First cutting
第 2茬
Second cutting
第 3茬
Third cutting
第 4茬
Fourth cutting
第 5茬
Fifth cutting
2 88.54±2.89 b 82.02±5.00 a 61.83±6.43 abc 48.01±6.39 Bb 35.77±3.79 Bc
3 90.42±2.98 ab 83.87±4.52 a 65.08±2.01 abc 51.77±1.13 Abab 36.96±0.76 Bbc
4 92.80±3.38 a 84.56±2.85 a 66.82±1.65 a 53.06±2.52 Aba 37.39±1.01 Abbc
5 93.25±2.55 a 84.34±3.51 a 66.19±1.86 ab 53.16±1.29 Aba 40.28±1.82 Abab
6 90.28±2.33 ab 81.99±1.37 a 64.04±1.82 abc 52.97±2.60 Aba 38.65±2.99 Ababc
7 92.84±3.64 a 80.22±2.16 a 61.19±2.55 bc 53.25±2.55 Aba 37.30±2.46 Abbc
8 89.57±1.62 ab 80.69±1.07 a 61.89±0.59 abc 54.75±2.23 Aa 42.90±7.77 Aa
9 87.65±2.00 b 80.89±4.89 a 60.76±5.00 c 55.59±2.37 Aa 38.91±2.00 Ababc
小写字母不同者表示差异显著(P<0.05), 大写字母不同者表示差异极显著(P<0.01)。
Values within a column followed by a different capital or small letter are significantly different at P<0.05 or P<0.0, 1 respectively.
眠 5级和 8级为例, 秋眠 3级苜蓿第 1茬植株高度
为 90.42 cm, 第五茬为 36.96 cm, 第 2、3、4茬植
株高度分别为 83.82、65.08和 51.77 cm, 第 1、2、
3、4茬植株高度分别相当于第 5茬的 2.45、2.27、
1.76和 1.40倍; 秋眠 5级和 8级前四茬分别相当于
第 5 茬株高的 2.32、2.09、1.64、1.32 倍和 2.09、
138 作 物 学 报 第 34卷
1.88、1.44、1.28 倍。将第 1~4 茬各秋眠级苜蓿品
种的植株高度和干物质产量相当于第 5茬的倍数进
行比较, 不同茬次之间有差异, 第 1 茬倍数相差较
大, 以后逐渐接近。例如秋眠 3级第 1~4茬干物质
产量、株高相当于第 5茬上述两性状的倍数依次为
第 1 茬 4.96、2.45 倍, 第 2 茬 3.00、2.27 倍, 第 3
茬 2.28、1.76 倍, 第 4 茬 1.49、1.40 倍, 原因可能
与第 1 茬植株的茎秆粗壮及分枝多, 以后各茬茎秆
逐渐变细及分枝较少有关, 反映了季节对株高有明
显效应。尽管每一茬次各秋眠级之间有差异, 但差
异很小, 大多数茬次各秋眠级株高之间的差异未达
到显著水平, 说明季节对株高的效应大于同一茬次
不同秋眠级株高之间的效应。
2.4 叶茎比与营养成分
从表 6 看出, 竞争者、金钥匙和胜利者等品种
的 CP含量低。方差分析表明, 兼用苜蓿和猎人河粗
蛋白质含量显著高于竞争者和金钥匙(P<0.05), 而
其余 11个品种之间粗蛋白质含量差异均不显著(P>
0.05)。叶茎比较高的品种, 一般情况下, 粗蛋白质含
量也较高。将粗蛋白质含量换算成每公顷粗蛋白质
年生产量时发现 , 年产粗蛋白质较多的品种有
WL-323ML、苜蓿王、竞争者、猎人河和射手; 年产
粗蛋白质较低的品种分别依次为 CW300、CW444
和胜利者, 其中胜利者尽管干物质产量较高, 但由
于粗蛋白质含量较低, 因此单位面积蛋白质的收获
量不高。
2.5 秋眠级与有关性状及产量与质量性状的相
关分析
表 7 表明, 秋眠级与年干物质产量以及粗蛋白
质含量呈极显著负相关 ( <0.01)P , 与叶茎比、平均株
高和 CF 含量呈正相关 , 但未达到显著水平 (P>
0.05)。干物质产量与植株高度几乎无相关关系(P>
0.05), 与叶茎比呈负相关但未达到显著程度 (P>
0.05), 和 CP含量呈弱正相关; 苜蓿品种的植株高度
和叶茎比、CP 含量分别呈显著(P<0.05)和极显著
负相关 (P< 0.01), 相关系数依次为 −0.327*和
−0.452**, 和 CF含量呈弱正相关关系; 叶茎比和 CP
含量呈正相关, 差异不显著(P>0.05); CP含量和 CF
表 6 干物质产量前 15名紫花苜蓿品种营养成分含量
Table 6 Nutrition content of the fifteen alfalfa varieties with higher DM yield
名次
No.
秋眠级
FD Class
品种
Variety
年均干物质
Average DM
yield(t)
叶茎比
Leaf stem ratio
粗蛋白质
CP(%)
粗纤维
CF(%)
钙
Ca(%)
粗蛋白质产量
CP yield(t)
1 2 竞争者 24.36±0.96 Aa 36.79±2.78 Aab 17.41±0.96 Ab 23.86±0.54 Abb 1.33±0.13 BCbcd 4.24±0.13 Abab
2 5 金钥匙 23.49±1.83 Abab 37.26±1.85 Aab 17.18±1.47 Ab 26.60±1.57 Abab 1.33±0.10 BCbcd 4.02±0.21 Ababc
3 4 WL323ML 23.37±0.90 Abab 39.30±6.67 Aab 18.66±0.51 Aab 24.29±2.93 Abb 1.61±0.09 Ababc 4.36±0.26 Aa
4 4 胜利者 22.09±0.96 ABCabc 34.96±7.02 Aab 17.56±0.80 Aab 23.63±1.03 Abb 1.63±0.03 Abab 3.88±0.24 Ababc
5 3 苜蓿王 21.80±1.51 ABCbc 38.08±4.88 Aab 19.63±1.00 Aab 22.64±1.70 Bb 1.27±0.07 BCcd 4.29±0.49 Aba
6 6 CW680 21.67±1.16 ABCbc 35.87±8.39 Aab 17.80±0.44 Aab 24.34±2.20 Abb 1.52±0.24 Ababc 3.86±0.30 Ababc
7 2 朝阳 21.45±2.33 BCbc 42.28±4.36 Aa 18.97±2.26 Aab 24.21±1.56 Abb 1.38±0.11 ABCbcd 4.04±0.30 Ababc
8 2 CW201 21.13±1.39 BCbc 37.35±6.34 Aab 18.77±0.44 Aab 24.96±1.38 Abb 1.48±0.20 Ababc 3.97±0.28 Ababc
9 5 射手 21.09±0.90 BCbc 39.16±1.96 Aab 19.48±1.86 Aab 23.64±3.00 Abb 1.37±0.09 ABCbcd 4.11±0.43 Ababc
10 3 兼用苜蓿 20.83±1.34 BCc 28.90±4.32 Aab 20.25±0.49 Aa 22.96±1.00 Bb 1.73±0.21 Aa 4.22±0.36 Abab
11 4 爱菲尼特 20.83±1.69 BCc 32.18±4.23 Ab 18.45±0.96 Aab 24.20±0.29 Abb 1.43±0.29 ABCabc 3.85±0.47 Ababc
12 7 猎人河 20.80±0.85 BCc 28.28±1.83 Aab 20.22±0.87 Aa 22.74±0.79 Bb 1.61±0.22 Ababc 4.21±0.34 Abab
13 2 THG-1 20.27±0.87 Cc 41.93±2.70 Aab 18.85±1.84 Aab 23.68±1.48 Abb 1.60±0.11 Ababc 3.83±0.53 Ababc
14 4 CW444 19.98±0.77 Cc 36.16±4.09 Aab 17.73±0.69 Aab 33.71±16.45 Aa 1.06±0.31 Cd 3.54±0.16 Bbc
15 3 CW300 19.93±0.41 Cc 39.66±7.67 Aab 17.59±3.23 Aab 22.83±4.36 Bb 1.53±0.17 Ababc 3.50±0.56 Bc
小写字母不同者表示差异显著(P<0.05), 大写字母不同者表示差异极显著(P<0.01)。
Values within a column followed by a different capital or small letter are significantly different at P<0.05 or P<0.01, respectively. DM:
dry matter; CP: crude protein; CF: crude fibre.
第 1期 王成章等: 不同秋眠类型苜蓿品种的生产性能研究 139
表 7 各种农艺性状相关分析结果
Table 7 Correlation coefficients between the traits
秋眠级
FD class
叶茎比
Leaf/stem ratio
株高
Plant height
干物质
DM
粗蛋白质
CP
粗纤维
CF
粗脂肪
EE
秋眠级 FD 1.000
叶茎比 Leaf/stem ratio 0.263 1.000
平均株高 Plant height 0.164 −0.327* 1.000
DM −0.454** −0.234 −0.084 1.000
CP −0.530** 0.265 −0.452** 0.175 1.000
CF 0.229 −0.259 0.089 −0.085 −0.366* 1.000
EE 0.035 0.134 −0.089 0.267 0.064 −0.199 1.000
**: 在 0.01水平显著相关, *: 在 0.05水平显著相关。
**: Significance of correlation at P<0.01; *: Significance of correlation at P<0.05. DM: dry matter; CP: crude protein; CF: crude fibre;
EE: Ether Extract.
含量呈极显著负相关(P<0.01)。
3 讨论
3.1 苜蓿秋眠对其干物质产量的影响
植物生产的主要目的是增加产量和改进质量。在
提高紫花苜蓿产量方面, 除了加强水肥管理等栽培措
施外, 国内外都普遍将秋眠性作为品种选择的首要指
标。秋眠型苜蓿秋季产生低矮的匍匐茎, 而非秋眠苜
蓿秋季产生高的直立茎[20-23]。国外多数研究认为, 非
秋眠苜蓿因秋季能产生较多的饲草, 春季恢复生长早,
夏季收获后枝条再生迅速[24-25], 宜在生产上推广。在
三种秋眠类型苜蓿都能生长的地区, 应选择产量高的
非秋眠苜蓿[26-31], 但因其抗寒性差, 不能越冬或越冬
率低,应限制在温带地区推广。
对不同生长年限和同一生长年限不同茬次苜蓿
生长的动态研究认为, 在我国大部分地区, 尤其是
中北部地区, 第一年产量较低, 第二至四年产量高;
一年中以第 1 茬产量最高 , 以后各茬产量依次下
降[18-19,32]。国外研究表明, 不同年限及同一年不同茬
次的产量因地区、气候及栽培条件不同其产量变化
不一致[33-34]。
本研究结果表明, 除个别品种越冬率稍受影响
外, 其余品种在河南郑州地区均能安全越冬。如果
仅以干物质产量来评定, 郑州地区推广品种应为秋
眠和半秋眠苜蓿。其原因可能与郑州地区的冬春较
寒冷, 有利于秋眠和半秋眠苜蓿的生长发育, 以及秋
眠和半秋眠苜蓿有深而宽的根颈、多的侧根和庞大的
纤维根群[34], 有利于产生更多的茎和分枝有关[1,35-36]。
至于同一秋眠级内不同苜蓿产量有差异是品种本身
丰产性能不同所致。
参试的所有苜蓿品种在 2003年产量下降, 说明
苜蓿品种抗涝性差。然而, 竞争者、WL-323ML、金
钥匙等品种在该年度产量仍很高, 说明其具有良好
的抗涝性和稳产性能。在河南省不同年份, 降雨量、
气温变化较大, 所以良好的抗旱抗涝特性是选择推
广品种的主要依据之一, 河南南部地区尤为明显。
各秋眠级苜蓿以及各参试品种第 1 茬产草量显著高
于以后各茬的结果与孙建华、聂素梅等的研究结果
相一致[18-19]。第 1 茬苜蓿的产量最高是因为经历了
从 3 月至 5 月初两个多月较长的生长期, 温度、光
照等气候条件适宜苜蓿生长。在郑州地区, 从 5 月
到 6月第 2茬和第 3茬苜蓿生长期间, 温度适宜, 光
照时间长, 但仅 28 d 左右就进入初花期, 生长期短
是产量低于第一茬的主要原因。第 4 茬和第 5 茬的
产量下降和 7、8月份的炎夏高温及秋季日照缩短有
关。由于前三茬产量几乎占全年产量的 80%以上, 因
此在郑州地区, 提高产量的关键在于加强水肥管理
等栽培措施提高第 1~3 茬的产量, 特别是第一茬的
产量。
3.2 苜蓿秋眠性及其与产量、质量性状的相关性
本研究发现, 秋眠级与产量和质量性状之间存
在着相关关系, 品种的有关农艺性状之间也存在着
相关关系。由于苜蓿品种的干物质产量是各地种植
苜蓿选择品种时考虑的第一要素, 蛋白质含量和粗
纤维含量以及叶茎比是评价苜蓿品质的主要指标 ,
因此在高产前提下, 应用干物质产量与 CP 含量呈
极显著负相关, 与 CF 含量呈正相关关系培育高粗
蛋白质和低粗纤维含量以及具有高叶茎比的苜蓿才
有望提高饲草消化率和营养价值[37-40]。因此, 在郑
州地区引进苜蓿新品种时不宜选择非秋眠品种, 选
140 作 物 学 报 第 34卷
择秋眠和半秋眠苜蓿中丰产稳产性好的品种有望获
得较高产量和粗蛋白质的收获量。苜蓿的秋眠级与
株高呈正相关, 而植株高度和干物质产量几乎不相
关, 株高与叶茎比和 CP 含量分别呈显著或极显著
负相关 , 因此 , 在苜蓿的育种和引种工作中 , 选择
非秋眠型苜蓿对提高植株高度有利, 但对提高产量
无效, 还可能由于选择高株品种导致品质下降。原
因在于植株比较高的苜蓿可能在育种时, 为了提高
其抗倒伏能力增加了植株的粗纤维含量, 而忽略了
对品质的选育。
4 结论
各苜蓿品种干物质产量均表现第 4生长年≈第 3
生长年>第 1 生长年>第 2 生长年, 不同年限苜蓿
产量的这种趋势未因秋眠级而改变, 其中第 2 生长
年产量最低 , 与该年度降雨量过大和气温低有关 ;
一年中刈割 5 次, 其产量第 1 茬>第 2 茬>第 3 茬
>第 4 茬>第 5 茬, 各茬间产量差异均显著或极显
著, 季节效应大于秋眠效应。各秋眠级别苜蓿品种
前三茬产量占全年产品的 80%左右, 决定其产量的
关键是春季和早夏的管理。
秋眠级和干物质产量、CP含量呈负相关, 郑州
地区应以秋眠和半秋眠高产品种作为主要选择对象;
叶茎比和 CP 呈正相关, 和 CF 呈负相关, 在牧草育
种和引种工作中, 可通过叶茎比预测品种品质。
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