沿淮地區(qū)季節(jié)性栽培紫花苜蓿的適宜播種期

梅小燕，沈益新

(南京農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，江蘇 南京 210095)

南方農(nóng)區(qū)是我國(guó)重要的農(nóng)業(yè)和畜牧業(yè)生產(chǎn)基地[1]。近幾年，隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們對(duì)畜產(chǎn)品的需求也越來越大，反芻家畜飼養(yǎng)量迅速增加，成為南方農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展的重要方向。但優(yōu)質(zhì)粗飼料缺乏嚴(yán)重制約著該地區(qū)畜牧業(yè)的持續(xù)發(fā)展[2-5]；另一方面，隨著種植業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整，該地區(qū)冬春季作物面積大幅減少，在水田區(qū)、丘陵耕地上每年存在大面積冬閑田[6-7]。據(jù)統(tǒng)計(jì)[5]，南方水田區(qū)每年約有400萬hm2的冬閑田，發(fā)展飼草生產(chǎn)的潛力很大。利用冬閑田資源生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)粗飼料，將是促進(jìn)該地區(qū)畜牧業(yè)發(fā)展和調(diào)整農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的重要措施，具有現(xiàn)實(shí)意義。

紫花苜蓿(Medicagosativa)是多年生豆科牧草，適應(yīng)性廣、蛋白質(zhì)含量高，是我國(guó)目前種植面積最大的牧草[8-9]。近年來，利用冬閑田季節(jié)性種植紫花苜蓿的研究已取得很大進(jìn)展[10-11]。研究表明，紫花苜蓿在南方農(nóng)區(qū)生態(tài)條件下，采用適宜的栽培措施，秋播紫花苜蓿翌年春季刈割2～3茬干物質(zhì)產(chǎn)量可達(dá)0.6～0.8 kg·m-2[12-13]。利用冬閑田資源種植紫花苜蓿，與玉米(Zeamays)、水稻(Oryzasativa)等建立復(fù)種輪作體系，其季節(jié)性栽培利用的發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｓ捎诩竟?jié)性栽培紫花苜蓿生長(zhǎng)時(shí)間較短，不同茬口播種對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)量有很大影響。本試驗(yàn)研究不同播期對(duì)紫花苜蓿生長(zhǎng)性狀和產(chǎn)量的影響，以確定紫花苜蓿在沿淮地區(qū)的適宜播種時(shí)間。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)地概況 阜陽試驗(yàn)點(diǎn)：試驗(yàn)在安徽省阜南縣農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)田(32°25′ N，115°41′ E)進(jìn)行，該地屬亞熱帶北緣季風(fēng)氣候。試驗(yàn)地土壤為棕土，pH值7.51，有機(jī)質(zhì)0.75%，全氮0.072%，堿解氮31.02 mg·kg-1，速效磷22.74 mg·kg-1，速效鉀144.1 mg·kg-1，土壤肥力中等。

淮安試驗(yàn)點(diǎn)：試驗(yàn)在江蘇省淮安市農(nóng)業(yè)科學(xué)研究所試驗(yàn)田(33°56′ N，119°03′ E)進(jìn)行，該地屬溫帶季風(fēng)氣候。試驗(yàn)地土壤為褐土，pH值7.21，有機(jī)質(zhì)0.99%，全氮0.076%，堿解氮54.4 mg·kg-1，速效磷4.6 mg·kg-1，速效鉀128.6 mg·kg-1，土壤肥力中等。前茬作物為玉米。

1.2試驗(yàn)材料 供試紫花苜蓿品種為維多利亞，由北京克勞沃草業(yè)公司提供。供試氮肥為尿素(N≥46.13%)，磷肥為過磷酸鈣(含P2O512%～18%)。

1.3試驗(yàn)方法 2009年阜南試驗(yàn)點(diǎn)設(shè)9月28日、10月14日、10月30日和11月16日4個(gè)播種期。2010年淮安試驗(yàn)點(diǎn)，根據(jù)上一年試驗(yàn)結(jié)果，調(diào)整設(shè)9月6日、9月18日、9月30日、10月12日和10月24日5個(gè)播種期。田間試驗(yàn)采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，3次重復(fù)。小區(qū)面積2.5 m×4.0 m，行距0.3 m。條播，每小區(qū)8行。播種量22.5 kg·hm-2，播深1～2 cm。播前施過磷酸鈣(P2O5150 kg·hm-2)作為基肥，生長(zhǎng)期內(nèi)氮肥(120 kg·hm-2)分別按越冬前10%、返青時(shí)20%、返青后最快生長(zhǎng)期20%、刈割后20%和刈割后最快生長(zhǎng)期30%的量施入。阜南試驗(yàn)點(diǎn)紫花苜蓿第1茬于2010年5月7日的初花期刈割，第2茬于2010年6月7日初花期刈割；淮安試驗(yàn)點(diǎn)第1茬于2011年5月7日的初花期刈割，第2茬于2011年的6月5日的初花期刈割，均留茬5 cm。

1.4測(cè)定項(xiàng)目 每次刈割前，各小區(qū)隨機(jī)選取有代表性的植株10株，分別測(cè)其株高、每莖節(jié)數(shù)、一級(jí)分枝數(shù)(植株基部長(zhǎng)出的分枝)、每莖分枝數(shù)(植株每莖上的所有分枝)和單株葉面積，用游標(biāo)卡尺測(cè)植株每莖基部的莖粗。初花期于各小區(qū)中部長(zhǎng)勢(shì)較均勻的地段隨機(jī)框出1 m×1 m的樣方，刈割地上部，留茬5 cm左右，稱鮮草產(chǎn)量。之后從中選取5～6株，稱其鮮質(zhì)量，立即帶回實(shí)驗(yàn)室殺青、烘干，稱其干質(zhì)量，以此折算出單株及單位面積的干物質(zhì)產(chǎn)量。

1.5數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì) 數(shù)據(jù)經(jīng)Excel 2003初步處理后，采用SPSS 16.0軟件的GLM程序?qū)?shù)據(jù)進(jìn)行方差分析(Duncan法多重比較)，采用Correlate程序的Bivariate進(jìn)行相關(guān)性分析，采用Regression程序的Linear進(jìn)行通徑分析。

2 結(jié)果與分析

2.1播期對(duì)紫花苜蓿植株性狀的影響 株高、分枝數(shù)、葉面積等是影響紫花苜蓿產(chǎn)量的重要因子，它們?cè)诓テ谔幚黹g存在明顯差異(表1)。阜南試驗(yàn)點(diǎn)11月16日播種的小區(qū)由于冬前生長(zhǎng)期短，越冬時(shí)幼苗弱小，全部?jī)鏊?數(shù)據(jù)未列出)?；窗苍囼?yàn)點(diǎn)的植株各項(xiàng)生長(zhǎng)性狀較阜南試驗(yàn)點(diǎn)有明顯增加。除了兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)本身土壤差異外，主要是因?yàn)楦纺显囼?yàn)點(diǎn)播種當(dāng)年氣溫太低，2010年春季又出現(xiàn)倒春寒天氣。

阜南試驗(yàn)點(diǎn)結(jié)果顯示，隨著播期的推遲，紫花苜蓿的各項(xiàng)生長(zhǎng)性狀在兩茬間表現(xiàn)出或多或少的下降趨勢(shì)。淮安試驗(yàn)點(diǎn)結(jié)果顯示，9月播種的紫花苜蓿多項(xiàng)生長(zhǎng)性狀顯著(P<0.05)高于10月播種的，而10月播種的又以10月24日播種的生長(zhǎng)最差。綜合2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)結(jié)果，雖然2個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的生長(zhǎng)有很大差異，但紫花苜蓿的株高、一級(jí)分枝數(shù)和每莖分枝數(shù)兩年都表現(xiàn)出隨播期推遲呈逐漸下降趨勢(shì)。此外，兩年的試驗(yàn)結(jié)果顯示，播期對(duì)紫花苜蓿第2茬生長(zhǎng)仍有較大的影響，但其影響程度小于第1茬(表1)。

2.2播期對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)草量的影響 淮安試驗(yàn)點(diǎn)2010年9月6日和9月18日播種的紫花苜蓿鮮、干物質(zhì)產(chǎn)量顯著高于其他播期(P<0.05)(表2)。9月6日播種與9月18日播種相比差異不顯著(P>0.05)；9月30日播種與10月12日播種相比差異不顯著(第2茬干物質(zhì)產(chǎn)量除外)，但都顯著高于10月24日播種。其中，9月6日和9月18日播種的平均鮮、干物質(zhì)產(chǎn)量分別比9月30日和10月12日播種的平均鮮、干物質(zhì)產(chǎn)量高57.84%和54.14%，比10月24日播種的高1.62和1.39倍。第2茬草的鮮、干物質(zhì)產(chǎn)量都與第1茬有相同的趨勢(shì)，表現(xiàn)為隨著播期的推遲，飼草干物質(zhì)產(chǎn)量逐漸下降，尤以10月24日播種下降最為明顯。由于2009年氣候因素影響，阜南試驗(yàn)點(diǎn)紫花苜蓿的鮮、干物質(zhì)產(chǎn)量顯著低于淮安試驗(yàn)點(diǎn)，但它們隨播期推遲而降低的趨勢(shì)與淮安試驗(yàn)區(qū)基本一致。

2.3紫花苜蓿干物質(zhì)產(chǎn)量與主要農(nóng)藝性狀的關(guān)系 對(duì)紫花苜蓿6個(gè)主要農(nóng)藝性狀間的相關(guān)性進(jìn)行分析，單株葉面積與每莖分枝數(shù)在淮安試驗(yàn)點(diǎn)的兩茬飼草中相關(guān)系數(shù)分別為0.715和0.698(P<0.01)(表3)。單株干質(zhì)量與株高和每莖分枝數(shù)也都有較高的正相關(guān)。值得注意的是，一級(jí)分枝數(shù)與每莖分枝數(shù)在兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)都表現(xiàn)出極高的相關(guān)性，淮安試驗(yàn)點(diǎn)的兩茬草中相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到0.865和0.922(P<0.01)。說明紫花苜蓿各農(nóng)藝性狀間存在顯著的相互關(guān)聯(lián)。

紫花苜蓿干物質(zhì)產(chǎn)量與其影響因子相關(guān)分析表明，與干物質(zhì)產(chǎn)量相關(guān)性最高的因子是株高(表3)。其次是一級(jí)分枝數(shù)、每莖分枝數(shù)和單株干質(zhì)量，它們與干物質(zhì)產(chǎn)量在第1茬初花期均呈極顯著(P<0.01)正相關(guān)，在第2茬初花期也都表現(xiàn)出較高的相關(guān)性。此外，單株葉面積雖然在第2茬中與干物質(zhì)產(chǎn)量相關(guān)性不顯著，但在兩茬草中均與單株干質(zhì)量表現(xiàn)出很高的相關(guān)性。進(jìn)一步的通徑分析結(jié)果表明(表4)，阜南試驗(yàn)點(diǎn)對(duì)第1茬草產(chǎn)量貢獻(xiàn)較大的是株高、一級(jí)分枝數(shù)和單株干質(zhì)量；而對(duì)第2茬草干物質(zhì)產(chǎn)量貢獻(xiàn)較大的是每莖分枝數(shù)、一級(jí)分枝數(shù)和株高淮安試驗(yàn)點(diǎn)第1茬草干物質(zhì)產(chǎn)量的主要貢獻(xiàn)因子是一級(jí)分枝數(shù)株高和單株干質(zhì)量；第2茬草干物質(zhì)產(chǎn)量的主要貢獻(xiàn)因子是株高、單株干質(zhì)量和每莖分枝數(shù)。綜合兩茬草來看，株高和每株干質(zhì)量在兩茬草中的通徑系數(shù)都很高，是紫花苜蓿干物質(zhì)產(chǎn)量的重要影響因子。從總體上看，兩茬草產(chǎn)量影響因子中，株高、分枝數(shù)和單株干質(zhì)量對(duì)干物質(zhì)產(chǎn)量都呈現(xiàn)積極的正向作用。說明這3個(gè)因子中任何一個(gè)性狀的改變都將影響到產(chǎn)量。但不同茬次，對(duì)產(chǎn)量的直接作用的大小和順序略有不同。

表1 播期對(duì)紫花苜蓿生長(zhǎng)性狀的影響Table 1 Effects of sowing date on growth characteristics of Medicago sativa

表2 播期對(duì)紫花苜蓿產(chǎn)草量的影響Table 2 Effects of sowing date on forage yield of Medicago sativa

表3 紫花苜蓿產(chǎn)草量與其構(gòu)成因素的相關(guān)性Table 3 Correlation analysis between dry matter yield and its component factors of M. sativa

表4 紫花苜蓿產(chǎn)量影響因子與干物質(zhì)產(chǎn)量的通徑系數(shù)Table 4 Path coefficients between yield components and dry matter yield in alfalfa

3 討論與結(jié)論

3.1播期對(duì)季節(jié)性栽培紫花苜蓿生長(zhǎng)的影響 冬前植株生長(zhǎng)情況直接關(guān)系到能否安全越冬。在北方冬季來臨之前，播種當(dāng)年紫花苜蓿植株具有2～3個(gè)分枝才能安全越冬[13]。阜南試驗(yàn)點(diǎn)的試驗(yàn)結(jié)果顯示，秋播時(shí)間晚，紫花苜蓿小苗越冬率受到一定程度的影響，10月前播種的小苗大部分能安全越冬，但11月16日播種的則由于氣溫迅速降低，全部?jī)鏊?。淮安試?yàn)點(diǎn)9月6日播種的紫花苜蓿植株冬前平均株高達(dá)15.2 cm，分枝數(shù)4.5個(gè)；而9月18日、9月30日和10月12日播種的紫花苜蓿，不論是株高還是分枝數(shù)，明顯小于9月6日播種的植株，10月24日播種的植株在霜前大部分只出現(xiàn)兩片單葉，尚未出現(xiàn)第一片復(fù)葉。但除了10月24日播種的植株有部分不能越冬(越冬率62.3%)以外，前4個(gè)播期播種的苜蓿均能安全越冬。兩個(gè)試驗(yàn)點(diǎn)的結(jié)果說明，沿淮農(nóng)區(qū)紫花苜蓿需在10月中旬前播種，10月下旬以后播種則不利于安全越冬。

南方農(nóng)區(qū)秋播時(shí)間與冬前可利用的溫度、光照等生態(tài)因子有著十分密切的關(guān)系。適時(shí)早播，溫度、光照和水分等條件適合紫花苜蓿生長(zhǎng)，能縮短其出苗時(shí)間，并利于冬前生長(zhǎng)，為越冬和次年春季生長(zhǎng)積累較多的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)[14-15]。侯富強(qiáng)和李國(guó)靖[16]研究發(fā)現(xiàn)，紫花苜蓿早播由于冬前生長(zhǎng)量大，營(yíng)養(yǎng)積累較多，返青后生長(zhǎng)較快，春季第1次刈割時(shí)莖數(shù)多、植株高。本研究初花期的觀測(cè)結(jié)果也可以看出，9月播種的紫花苜蓿植株株高、莖粗、分枝數(shù)、單株葉面積等皆高于10月播種的。沿淮地區(qū)10月中下旬播種，不但不能保證植株的越冬率，而且冬季生長(zhǎng)時(shí)間短、苗小，直接影響到次年株高、分枝數(shù)、莖粗等的生長(zhǎng)。可見，適時(shí)早播，培育冬前壯苗，是促使季節(jié)性栽培紫花苜蓿次年春季快速生長(zhǎng)和高產(chǎn)的重要措施。

3.2播期對(duì)季節(jié)性栽培紫花苜蓿產(chǎn)量的影響 本研究顯示，隨著播期的推遲，紫花苜蓿的鮮物質(zhì)產(chǎn)量和干物質(zhì)產(chǎn)量逐漸下降。各播期的鮮物質(zhì)產(chǎn)量和干物質(zhì)產(chǎn)量以9月6日和9月18日播種最高，顯著高于其他幾個(gè)播期處理。另外，早播紫花苜蓿產(chǎn)量表現(xiàn)為第1茬高于第2茬，而晚播紫花苜蓿則表現(xiàn)正好相反?？傮w上看，紫花苜蓿第2茬產(chǎn)量在播期之間的差異比第1茬小。因此，播期對(duì)季節(jié)性栽培紫花苜蓿的產(chǎn)量的影響主要在第1茬。曾慶飛等[17]的研究結(jié)果表明，不同的播種期對(duì)紫花苜蓿第1年第1、2茬草的產(chǎn)量影響最大，后期經(jīng)過多年生長(zhǎng)，不同播期對(duì)其產(chǎn)量的影響逐漸減小。南方農(nóng)區(qū)紫花苜蓿季節(jié)性栽培只在春季刈割2～3茬。因此，季節(jié)性栽培紫花苜蓿抓好早秋播，對(duì)提高第1茬產(chǎn)量十分重要。

株高和單株干質(zhì)量是紫花苜蓿產(chǎn)草量的重要影響因子[18]。王亞玲等[19]通過對(duì)甘肅蘭州地區(qū)紫花苜蓿生產(chǎn)性能構(gòu)成因子的研究發(fā)現(xiàn)，各性狀對(duì)草產(chǎn)量直接貢獻(xiàn)最大的是植株生長(zhǎng)高度，其次是分枝數(shù)和生長(zhǎng)速度。Tan和Tan[20]對(duì)12個(gè)紫花苜蓿品種的研究表明，植株的干質(zhì)量與株高、干物質(zhì)生長(zhǎng)速率顯著正相關(guān)。本研究表明，株高和單株干質(zhì)量對(duì)兩茬草產(chǎn)量有較大直接正向作用，其次是第1茬的一級(jí)分枝數(shù)和第2茬的每莖分枝數(shù)。適時(shí)早播可以促進(jìn)紫花苜蓿株高、分枝數(shù)及單株干質(zhì)量的增加[21]。本研究中，淮安試驗(yàn)點(diǎn)9月6日播種的紫花苜蓿兩茬株高分別比10月24日播種的高出49.01和19.53 cm，差異達(dá)到極顯著(P<0.01)水平；單株干質(zhì)量也隨播期的推遲有明顯的下降趨勢(shì)。結(jié)果說明，早播主要是通過提高紫花苜蓿第1、2茬植株株高、分枝數(shù)和單株干物質(zhì)量來增加季節(jié)性栽培紫花苜蓿的飼草產(chǎn)量。

3.3沿淮地區(qū)紫花苜蓿的適宜播種期 紫花苜蓿適宜播期的確定需因地制宜，綜合考慮品種、氣候條件及土壤墑情等因素[22]。綜合本研究?jī)赡甑慕Y(jié)果，沿淮地區(qū)紫花苜蓿季節(jié)性栽培的適宜播期應(yīng)在9月上旬至10月上中旬。10月中旬以后播種，產(chǎn)量將明顯降低。從沿淮地區(qū)耕作方式上看，紫花苜?？膳c玉米、花生(Arachishypogaea)、大豆(Glycinemax)、水稻等秋收作物接茬。當(dāng)?shù)赜衩?、花生、大豆等作物一般?月上旬至10月初收獲，可以抓緊時(shí)間耕翻種植紫花苜蓿。另外，當(dāng)?shù)氐年懙竞退驹缰惺炱贩N9月底至10月上旬收獲，稻田(冬閑田)也可在收獲后搶播紫花苜蓿。

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