剛永和，張海博，牛 勇，杜 江，陳永瓏，薩仁花

（1. 青海省海東市樂都區(qū)林業(yè)和草原站，青海 樂都 810700；2. 青海省海東市樂都區(qū)草原站，青海 樂都 810700；3. 青海東牧灣農(nóng)牧科技開發(fā)有限公司，青海 樂都 810700）

青海東部農(nóng)業(yè)干旱區(qū)地處青藏高原東北部，屬典型干旱半干旱地區(qū)，海拔相對較低，降水量較少，擁有耕地面積58.8 萬hm2[1]，是青海農(nóng)作物和蔬菜生產(chǎn)主產(chǎn)區(qū)。近年來隨著國民膳食結(jié)構(gòu)改善和消費水平提高，糧食人均消耗量逐年減少，肉蛋奶類產(chǎn)品需求成倍增長[2]，促進更深層的“糧經(jīng)飼”三元農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整，飼草作為農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和發(fā)展的重要組成部分，種植面積逐年擴大。對優(yōu)質(zhì)飼草需求量大幅增加，但目前該地區(qū)飼草種植以一年生燕麥(Avena sativa)為主，種植品種單一，連作現(xiàn)象嚴重，單位飼草產(chǎn)量相對較低，且年年耕種，土壤越趨向貧瘠化，化肥等生產(chǎn)資料成本提高。紫花苜蓿(Medicago sativa)作為多年生豆科植物不僅具有生態(tài)適應(yīng)性廣、草產(chǎn)量高、營養(yǎng)品質(zhì)優(yōu)的特性[3]，而且具有耐旱、耐寒、耐鹽堿、耐貧瘠、耐刈割和持久利用的特點[4]，是干旱地區(qū)農(nóng)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整、生態(tài)環(huán)境建設(shè)和建立高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)人工飼草基地首選品種之一[5]。近年來，在青海東部農(nóng)業(yè)干旱區(qū)種植紫花苜蓿面積逐年增加，針對目前苜蓿品種單一、高產(chǎn)苜蓿特缺、種植方法不科學(xué)致使飼草單位平均產(chǎn)量不高問題開展了紫花苜蓿引種[6-7]、刈割期[8]、生長特性[9]和營養(yǎng)價值[10]等方面的研究，但對播種方式和紫花苜蓿品種雙因素影響下的農(nóng)藝性狀和品質(zhì)影響研究報道甚少。為解決苜蓿生產(chǎn)中播種方法不科學(xué)、飼草產(chǎn)量低等實際問題，本研究進一步探索青海東部農(nóng)業(yè)干旱區(qū)紫花苜蓿最適播種方式和優(yōu)選適宜高產(chǎn)品種，以期推廣良種良法，提高苜蓿生產(chǎn)性能。

1 材料和方法

1.1 試驗地概況

試驗在樂都區(qū)洪水鎮(zhèn)馬家?guī)X村耕地進行，試驗地位于低位淺山干旱地區(qū)，地理位置為36°21′36.43″ N，102°33′56.02″ E，海拔2 406 m，年均氣溫6.7 ℃，≥ 0 ℃年積溫3 085.2～3 242 ℃·d，年日照時數(shù)2 600～2 800 h，作物生長期210 d，年均降水量333.7 mm，雨熱同期，春季旱情嚴重，降水量集中在6 月 ? 9 月，無灌溉條件，土壤為栗鈣土，前茬作物為燕麥。

1.2 試驗材料

供試隴東苜蓿、金皇后和WL343 紫花苜蓿由青海凱瑞科技開發(fā)有限公司提供，種子質(zhì)量均為一級。其中隴東苜蓿發(fā)芽率為93%；金皇后為包衣種子，發(fā)芽率為97%；WL343 發(fā)芽率為100%。顆粒有機生物肥由青海昊農(nóng)生物科技有限公司生產(chǎn)，總養(yǎng)分≥ 5%，有機質(zhì)≥ 45%。磷酸二胺由云南三環(huán)中化化肥有限公司生產(chǎn)，P ≥ 46%，N ≥ 18%。

1.3 試驗整地

播前對試驗地深翻、耙、耱、耬、除雜草、鎮(zhèn)壓、整地，并施顆粒有機生物肥750 kg·hm?2、磷酸二胺300 kg·hm?2作基肥。

1.4 試驗設(shè)計

試驗選用隴東苜蓿，金皇后和WL343 紫花苜蓿3 個品種，采取撒播、條播和精量穴播3 種播種方式，采用二因素隨機區(qū)組排列試驗設(shè)計，4 次重復(fù)，36 個小區(qū)，每個小區(qū)4 m × 4 m，區(qū)組間設(shè)1 m 隔離行。3 個供試品種播種量均為15 kg·hm?2，播深2～3 cm，條播采用人工開溝條播，行距20 cm；精量穴播采用機械播種，株行距均為20 cm；撒播在深耕整地的基礎(chǔ)上用細沙土拌種后，采用人工均勻撒種后耬、耙、耱、覆土。播種是參考當(dāng)?shù)亟邓畻l件搶墑播種，播種時間為2017 年6 月5 日。

1.5 測定方法

返青植株數(shù)和越冬率：在播種當(dāng)年2017 年10月26 日，每小區(qū)隨機設(shè)1 m × 1 m 樣方4 個，統(tǒng)計越冬前苜蓿植株數(shù)，精量穴播統(tǒng)計每穴苜蓿株數(shù)和樣方內(nèi)總植株數(shù)，條播統(tǒng)計樣方內(nèi)逐行苜蓿株數(shù)和樣方內(nèi)總植株數(shù)。2018 年3 月18 日苜蓿出苗至2018年3 月30 日苜蓿返青全部出苗后(4 d 內(nèi)無新增出苗)，統(tǒng)計樣方內(nèi)返青植株數(shù)，計算越冬率。越冬率 =返青植株數(shù)/越冬前苜蓿植株數(shù) × 100%。

株高測定：在2018 年6 月10 日紫花苜蓿刈割時測定自然高度。

單株分枝數(shù)：在苜蓿分枝期隨機選取5 株，從地表用手刨開土壤，讓主根外露，記錄每株苜蓿一級分枝數(shù)。

生長速度：2018 年從苜蓿返青到初花期第1 茬刈割，選取5 株測定植株高度，計算生長期內(nèi)每天平均生長速度。生長速度 = 植株生長高度/生長天數(shù)。

莖葉比 = 莖鮮重/葉鮮重。在2018 年第1 茬苜蓿初花期隨機選取10 株，分別摘取莖和葉稱重，計算莖葉比，5 次重復(fù)。

鮮草產(chǎn)量測定：苜蓿刈割時布設(shè)1 m × 1 m 樣方測定鮮草產(chǎn)量，留茬高度5 cm，4 次重復(fù)，刈割3 茬，各茬鮮草產(chǎn)量之和為全年鮮草總產(chǎn)量。

營養(yǎng)成分測定：在苜蓿盛花期隨機刈割選取若干株莖葉完好鮮草2 kg，切短后送中國科學(xué)院西北高原生物研究所檢測分析。

1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據(jù)采用Excel 2007 整理，用SPSS 17.0 軟件進行方差分析，采用Duncan 法進行多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播種方式對紫花苜蓿越冬率的影響

3 種播種方式間和品種 × 播種方式交互作用下越冬率差異不顯著(P ＞ 0.05)，3 個品種間的越冬率差異顯著(P ＜ 0.05) (表1、表2 和表3)。

WL343 越冬率最高，達到78.74%，比隴東苜蓿和金皇后分別高7.86%和13.16%，且差異顯著(P ＜0.01)，隴東苜蓿與金皇后越冬率比較分析也呈極顯著差異(P ＜ 0.01) (表2)。

2.2 不同播種方式對紫花苜蓿品種農(nóng)藝性狀的影響

株高、生長速度、單株分枝數(shù)和莖葉比是評價紫花苜蓿農(nóng)藝性狀的重要指標。株高、生長速度和單株分枝數(shù)在品種 × 播種方式交互作用差異不顯著(P ＞ 0.05)外，在品種間和不同播種方式上差異顯著( P ＜ 0.05)和極顯著(P ＜ 0.01)，莖葉比在品種間、播種方式和品種 × 播種方式交互作用上差異均極顯著(P ＜ 0.01) (表1、表3 和表4)。

表1 紫花苜蓿品種越冬率、株高、生長速度、分枝數(shù)、莖葉比、飼草產(chǎn)量方差分析Table 1 Variance analysis of overwintering rate, plant height, growth speed, branch number,stem leaf ratio, and forage yield of alfalfa varieties

表2 不同紫花苜蓿品種和播種方式的越冬率Table 2 Overwintering rate of different alfalfa varieties and sowing methods

表3 不同苜蓿品種 × 播種方式交互作用間越冬率、株高、生長速度和單株分枝數(shù)Table 3 Overwintering rate, plant height, growth rate, and branch number per plant among different alfalfa varieties × sowing methods

表4 不同紫花苜蓿品種和播種方式的株高、生產(chǎn)速度、分枝數(shù)、莖葉比、鮮草產(chǎn)量Table 4 Plant height, production speed, branch number, stem leaf ratio, and forage yield of different alfalfa varieties and sowing methods

WL343 平均株高為69.51 cm，較金皇后和隴東苜蓿分別極顯著高出4.78%和9.40% (P ＜ 0.01)；金皇后也極顯著高于隴東苜蓿 。精量穴播處理下株高為68.02 cm，較條播和撒播分別極顯著高出2.80%和4.33%，條播和撒播處理間差異不顯著(P ＞ 0.05)(表4)。

3 個品種間生長速度差異均極顯著(P ＜ 0.01)，WL343 生長速度最高 (0.72 cm·d?1)，金皇后次之，隴東苜蓿最低。精量穴播生長速度 (0.71 cm·d?1)顯著高于條播和撒播，后兩者間差異不顯著(P ＞ 0.05) (表4)。

WL343 單株分枝數(shù)與金皇后差異不顯著(P ＞0.05)，與隴東苜蓿差異顯著(P ＜ 0.05)，精量穴播與條播差異不顯著，與撒播差異顯著(表4)。

WL343 莖葉比最低，為1.46，隴東苜蓿最高，為2.61，3 個品種間差異均極顯著(P ＜ 0.01)。撒播與條播間差異不顯著(P ＞ 0.05)，與精量穴播差異極顯著(表4)。品種 × 播種方式間隴東苜蓿 × 撒播和隴東苜蓿 × 條播與隴東苜蓿 × 精量穴播及其金皇后和WL343 這3 種播種方式間均差異極顯著，金皇后 ×條播、金皇后 × 精量穴播與WL343 × 撒播和WL343 ×條播間差異不顯著，WL343 × 精量穴播莖葉比與WL343 × 條播和WL343 × 撒播及其金皇后和隴東苜蓿3 種播種方式交互作用的莖葉比均有極顯著差異(表5)。

表5 不同苜蓿品種 × 播種方法交互作用間莖葉比和飼草產(chǎn)量Table 5 Stem leaf ratio and forage yield of different alfalfa varieties × sowing method interaction

2.3 紫花苜蓿營養(yǎng)成分

精量穴播方式下，3 種紫花苜蓿在盛花期采樣的絕對干物質(zhì)營養(yǎng)成分測定(表6)表明，WL343 粗蛋白含量為19.20%，較金皇后和隴東苜蓿分別高出2.65%和6.12%，總糖高52%和46.15%，色氨酸高312.5%和371.43%，Ca 高48.74%和11.29%，粗纖維低20.41%和7.83%，P 低7.2%和19.47%，無氮浸出物與金皇后相比高出17.23%，與隴東苜?；疽恢?。

表6 3 種紫花苜蓿品種營養(yǎng)成分(絕對干物質(zhì))Table 6 Nutrient components of three alfalfa varieties (absolute dry matter)

2.4 不同播種方式對苜蓿鮮草產(chǎn)量的影響

如表1 所列，品種 × 播種方式交互作用對苜蓿產(chǎn)草量影響不顯著(P ＞ 0.05)，品種和播種方式影響均極顯著(P ＜ 0.01)。WL343 鮮草產(chǎn)量為3.76 kg·m?2，與金皇后差異顯著(P ＜ 0.05)，與隴東苜蓿差異極顯著(P ＜ 0.01)，金皇后和隴東苜蓿之間差異極顯著(P ＜0.01)。精量穴播鮮草產(chǎn)量為3.77 kg·m?2，較條播差異顯著(P ＜ 0.05)，較撒播差異極顯著(P ＜ 0.01)，撒播與條播間差異顯著(P ＜ 0.05)。

苜蓿鮮草產(chǎn)量在品種 × 播種方式交互作用雖然差異不顯著(P ＞ 0.05)，但WL343 × 精量穴播方式的鮮草產(chǎn)量達39.86 t·hm?2，高于條播和撒播，同時也高于金皇后和隴東苜蓿其他播種方式下鮮草產(chǎn)量 (表5)。

3 討論

3.1 苜蓿品種和栽培方式與越冬

青藏高原地區(qū)苜蓿安全越冬，是苜蓿推廣種植優(yōu)先考慮的因素，高越冬率是多年生紫花苜蓿持續(xù)生產(chǎn)的重要保障[11]，也是高寒地區(qū)紫花苜蓿品種篩選的關(guān)鍵指標[12]，不同苜蓿品種受遺傳基礎(chǔ)影響在越冬率方面存在較大差異[13]。

早播種有利于苜蓿將更多的光合產(chǎn)物用于種植當(dāng)年根系生長，尤其是根頸生長，更多養(yǎng)分向根系的分配，促使根系入土越深，進而越冬能力越強[14]；起壟覆土[15]和覆膜[16]均能顯著提高紫花苜?？购敌浴⒖购院驮蕉剩餐梁透材た扇藶橹苯痈深A(yù)苜蓿地表根系環(huán)境溫度，簡單有效保障苜蓿安全越冬；刈割次數(shù)不僅影響紫花苜蓿產(chǎn)草量和品質(zhì)，而且對安全越冬和持久利用具有重要影響[17]，多次刈割致使苜蓿種植當(dāng)年沒有更多能量物質(zhì)向根系分配，所以苜蓿種植當(dāng)年，特別是青藏高原地區(qū)，生長季短，建議種植當(dāng)年不進行刈割利用，進行留茬越冬，從苜蓿2 齡進行利用。本研究WL343 越冬率極顯著高于金皇后和隴東苜蓿品種，這主要是因為苜蓿品種之間本身因遺傳基因存在抗寒和越冬能力差異，WL343 可作為后期備選品種；3 種播種方式間越冬率差異不明顯，播種深度是影響苜蓿越冬率的主要因素之一，3 種播種方式的播深均在2～3 cm，在無覆膜和覆土處理下，越冬率差異不大，這也與李軍[18]的研究結(jié)果相一致。

3.2 栽培措施和品種對苜蓿農(nóng)藝性狀影響

不同紫花苜蓿品種對各地生態(tài)環(huán)境條件適應(yīng)反應(yīng)不同，表現(xiàn)在株高、生長速度、單株分枝數(shù)、莖葉比和產(chǎn)草量等農(nóng)藝性狀的差異[19]，干草產(chǎn)草量是衡量牧草生產(chǎn)能力的重要指標[20]，分枝數(shù)和植株高度是影響其產(chǎn)量和品質(zhì)的主要農(nóng)藝性狀[21]，研究表明株高與苜蓿產(chǎn)草量呈正相關(guān)關(guān)系[22]，生長速度反映苜蓿品種生長能力；莖葉比是評價紫花苜蓿品質(zhì)的主要指標，莖葉比越小，則表明牧草品質(zhì)越好[23]。本研究WL343 在株高、生長速度、莖葉比與金皇后和隴東苜蓿均具有極顯著差異，平均飼草產(chǎn)量和單株分枝數(shù)上與隴東苜蓿差異顯著，與金皇后差異不顯著，這主要是因為WL343 比金皇后和隴東苜蓿更適應(yīng)青海東部干旱區(qū)氣候環(huán)境條件，表現(xiàn)出較好的農(nóng)藝性狀和生產(chǎn)性能，這與在冀西北地區(qū)的研究結(jié)果[24]較一致。趙功強[25]在干旱區(qū)采用條播處理要比撒播處理顯著提高苜蓿株高和分蘗(枝)數(shù)，李松陽等[16]用覆膜播種顯著提高了苜蓿越冬率、出苗率、蓋度、單株分枝數(shù)、株高和產(chǎn)量及直立性一系列性狀，魚小軍等[26]發(fā)現(xiàn)壟溝覆膜能夠極大降低苜蓿地雜草物種類和密度，景媛媛等[27]在高寒干旱牧區(qū)用壟溝覆膜種植紫花苜蓿株高較平膜全覆、壟溝覆膜 + 覆土和壟溝種植分別高4.4%、21.1%和34.3%，草產(chǎn)量和分枝數(shù)顯著高于其他處理組合。本研究精量穴播苜蓿平均株高和莖葉比與條播和撒播間差異均極顯著，平均鮮草產(chǎn)量達3.77 kg·m?2，較條播和撒播分別高10.56%和5.90%，雖然精量穴播 × WL343 與其他品種 × 播種方式在鮮草產(chǎn)量交互作用不顯著，但鮮草產(chǎn)量均高于其他品種 × 播種方式，這主要是WL343 在精量穴播方式下較隴東苜蓿和金皇后更適宜在青海東部干旱區(qū)環(huán)境條件下生長，在株行距和苜蓿密度分布相對均等情況下，較條播和撒播更能夠為苜蓿創(chuàng)造良好的通風(fēng)透光條件，有效利用光能資源進行光合作用，加速生長，有利于建立合理的植株群體結(jié)構(gòu)，提高苜蓿飼草產(chǎn)量所致，試驗結(jié)果與以上諸多研究結(jié)果相吻合。

牧草的營養(yǎng)成分含量是反映牧草品質(zhì)的基本指標[28]，不同紫花苜蓿品種由于各地區(qū)生態(tài)環(huán)境及生產(chǎn)水平差異較大，并且不同苜蓿品種的品質(zhì)特性因氣候條件、土壤因素、地形和田間管理水平等差異而表現(xiàn)不同[29]，本研究對3 個品種營養(yǎng)成分測定，WL343 粗蛋白含量為19.20%，高于金皇后和隴東苜蓿，粗纖維含量為28.40%，明顯低于金黃后和隴東苜蓿，表明WL343 飼草品質(zhì)優(yōu)于金皇后和隴東苜蓿。

4 結(jié)論

WL343 紫花苜蓿各方面表現(xiàn)優(yōu)異，可作為青海東部干旱農(nóng)區(qū)苜蓿備選品種。采用精量穴播種植方式較其他苜蓿品種及其播種方式組合更能提高苜蓿農(nóng)藝性狀、飼草生產(chǎn)性能和飼草品質(zhì)。但本研究選用苜蓿品種偏少，配套的栽培方式，沒有更多地考慮越冬處理，試驗地氣候條件優(yōu)于青海其他高海拔地區(qū)，試驗存在局限性；后期將選擇更多苜蓿品種，同時結(jié)合多種越冬栽培措施，進行多點、多氣候條件下的栽培技術(shù)示范，為苜蓿在青海柴達木盆地和祁連山高寒草原地區(qū)的推廣應(yīng)用提供技術(shù)支撐。