川北地區(qū)紫花苜蓿品種篩選及栽培技術(shù)研究

杜周和，馮禮斌，左艷春，陳義安，朱永群，寇晶，周曉康，劉俊鳳

（1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院牧業(yè)研究中心，四川南充637000；2.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所，四川南充637000；3.南充市植保植檢站，四川南充637000）

川北地區(qū)紫花苜蓿品種篩選及栽培技術(shù)研究

杜周和1，2，馮禮斌3，左艷春1，陳義安2，朱永群1，寇晶1，周曉康1，劉俊鳳2

（1.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院牧業(yè)研究中心，四川南充637000；2.四川省農(nóng)業(yè)科學(xué)院蠶業(yè)研究所，四川南充637000；3.南充市植保植檢站，四川南充637000）

用灰色系統(tǒng)理論對(duì)11個(gè)苜蓿（Medicagosativa）品種在川北丘陵低山區(qū)的生產(chǎn)性能（鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量、莖葉比、株高、分枝數(shù)、主根長(zhǎng)、再生速度等指標(biāo)）進(jìn)行了分析，建立了綜合評(píng)價(jià)模型，評(píng)價(jià)了各品種的生產(chǎn)性能。結(jié)果表明，各項(xiàng)指標(biāo)在綜合評(píng)價(jià)模型中的權(quán)重順序?yàn)橹旮撸痉种?shù)＞主根長(zhǎng)＞鮮草產(chǎn)量＞莖葉比=再生速度＞干草產(chǎn)量；在川北地區(qū)綜合生產(chǎn)性能表現(xiàn)較好的紫花苜蓿品種是獵人河、霍普蘭德和WL323等，愛(ài)菲尼特、特瑞和農(nóng)寶等品種生產(chǎn)性能較差，苜蓿王和勝利兩個(gè)品種雖然鮮草產(chǎn)量較高，但其再生速度慢，且苜蓿王莖葉比低，勝利干物質(zhì)含量低，因而綜合評(píng)價(jià)較差。

苜蓿；生產(chǎn)性能；灰色關(guān)聯(lián)度；綜合評(píng)價(jià)

四川地處長(zhǎng)江上游，是國(guó)家長(zhǎng)江上游防林工程重點(diǎn)建設(shè)區(qū)域。四川是農(nóng)業(yè)大省，在農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整中大力實(shí)施退耕還草工程，發(fā)展農(nóng)區(qū)畜牧業(yè)?！笆晃濉逼陂g，全省人工種草389.73萬(wàn)hm2，建設(shè)牧草種子基地1.33萬(wàn)hm2。川北地區(qū)是四川省的重要畜牧業(yè)產(chǎn)區(qū)，畜牧產(chǎn)值占農(nóng)業(yè)總產(chǎn)值的55%以上，四川省定的“南茶北草”戰(zhàn)略把草食畜牧業(yè)確定為該區(qū)的優(yōu)勢(shì)產(chǎn)業(yè)。

紫花苜蓿（Medicagosativa）是世界公認(rèn)的“飼草之王”，起源于小亞細(xì)亞、外高加索、伊朗和土庫(kù)曼高地。公元前126年引入我國(guó)，先在長(zhǎng)安地區(qū)種植，后分布范圍不斷擴(kuò)大，種植面積逐年增加，目前種植面積約150萬(wàn)hm2，主要分布在黃河流域及其以北地區(qū)［1-4］。長(zhǎng)期以來(lái)，我國(guó)苜蓿栽培主要集中在北方地區(qū)，在長(zhǎng)期的自然選擇和人工選擇作用下，逐漸形成了適應(yīng)北方地區(qū)干冷氣候特征的生態(tài)類型，以至于在相當(dāng)長(zhǎng)的一段時(shí)期內(nèi)存在著“紫花苜蓿不適于我國(guó)南方地區(qū)栽培”的認(rèn)識(shí)。近10多年來(lái)，由于“種草養(yǎng)畜”工程的實(shí)施和國(guó)外大量高秋眠級(jí)苜蓿品種的引進(jìn)，南方地區(qū)開(kāi)始了大規(guī)模的引種篩選工作，各地陸續(xù)發(fā)掘出一些適合當(dāng)?shù)胤N植的紫花苜蓿品種。

川北地區(qū)地處四川盆地北部丘陵、低山區(qū)，屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候，熱量豐富，雨量充沛。年日照時(shí)數(shù)1 052～1 168h，年均溫14.8～17.3℃，≥10℃年總積溫4 850～5 030℃·d，年均降水量980～1 070mm，土壤pH值6.5～8.7，自然地理氣候條件適合紫花苜蓿生長(zhǎng)。從2005年起，該區(qū)引進(jìn)30多個(gè)高秋眠級(jí)紫花苜蓿品種在多點(diǎn)進(jìn)行了品比試驗(yàn)。2009年在以上試驗(yàn)的基礎(chǔ)上從各地初選出的較優(yōu)品種中選出11個(gè)進(jìn)行集中比較試驗(yàn)，進(jìn)一步確定最優(yōu)品種。前人對(duì)紫花苜蓿的引種研究多側(cè)重于對(duì)生物產(chǎn)量的方差分析［5］，對(duì)其他性狀只局限于單項(xiàng)評(píng)價(jià)［6］，分析中難免顧此失彼；而運(yùn)用相關(guān)分析、回歸分析、通徑分析等方法又需要大量樣本，且要求數(shù)據(jù)符合典型的概率分布［7-8］，生產(chǎn)中難以普遍應(yīng)用。灰色系統(tǒng)理論分析方法則可以克服上述缺陷［9-10］。本研究運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)分析法對(duì)11個(gè)參試品種的生產(chǎn)性能進(jìn)行綜合評(píng)估，篩選最適于川北地區(qū)種植的紫花苜蓿品種，并研究其配套栽培技術(shù)，為川北山地、丘陵地區(qū)的紫花苜蓿引種栽培提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況 試驗(yàn)在川北區(qū)域中心地南充市順慶區(qū)進(jìn)行，地處31°6′N，106°12′E，海拔275m，亞熱帶濕潤(rùn)性季風(fēng)氣候，年日照時(shí)數(shù)1 086h，年均溫15.8℃，1月月均溫5.3℃，7月月均溫25.2℃。極端最高溫41.2℃，極端最低溫-2.8℃，≥10℃年積溫4 920℃·d，全年無(wú)霜期305d，年均降水量990mm。土壤養(yǎng)分含量較低，pH值7.2，缺磷少氮，鉀和鐵含量豐富。

1.2 供試材料 國(guó)外引進(jìn)的11個(gè)高秋眠級(jí)紫花苜蓿品種，其生產(chǎn)性能見(jiàn)表1。

表1 不同苜蓿品種和參考品種的生產(chǎn)性能指標(biāo)Table 1 Productivity parameters of the reference and experimental varieties

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì) 試驗(yàn)地隨機(jī)分成33個(gè)小區(qū)，小區(qū)面積3m×5m，各區(qū)肥力一致；小區(qū)播種量35g，條播，行距30cm，播種深度1.5～2.0cm，每品種設(shè)3個(gè)重復(fù)小區(qū)；試驗(yàn)地周邊設(shè)保護(hù)行，播種對(duì)應(yīng)的參試品種。2009年4月下旬播種。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目及方法 各品種均于初花期進(jìn)行刈割，每小區(qū)先割除兩側(cè)2行和其余8行兩端0.5m的區(qū)域，再分別測(cè)定各小區(qū)鮮草產(chǎn)量、風(fēng)干草產(chǎn)量，每小區(qū)隨機(jī)抽取0.5kg鮮草調(diào)查莖葉比，每小區(qū)隨機(jī)取3個(gè)0.5m樣段調(diào)查株高、分枝數(shù)，每次刈割后每小區(qū)隨機(jī)選定16株作好標(biāo)記，調(diào)查再生速度，秋季最后一次刈割后每小區(qū)隨機(jī)挖取10株測(cè)量主根長(zhǎng)。

1.5 數(shù)據(jù)分析 運(yùn)用灰色系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度理論，選擇鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量、莖葉比、株高、分枝數(shù)、主根長(zhǎng)、再生速度7項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行權(quán)重比較，以此為基礎(chǔ)構(gòu)建評(píng)估模型，對(duì)供試苜蓿品種生產(chǎn)性能進(jìn)行綜合評(píng)估。

2 結(jié)果

2.1 不同苜蓿品種的生產(chǎn)性能 首先設(shè)立參考品種（A0）。參考品種是根據(jù)苜蓿育種目標(biāo)或生產(chǎn)需求構(gòu)建的理想化品種，其各項(xiàng)性狀為參試品種中相對(duì)應(yīng)性狀的最大值或優(yōu)化理論值，符合苜蓿高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的育種目標(biāo)。11個(gè)供試品種和參考品種的主要性狀值見(jiàn)表1，將各品種性狀數(shù)值進(jìn)行無(wú)量綱化（表2）。

2.2 求關(guān)聯(lián)系數(shù)及關(guān)聯(lián)度 計(jì)算各點(diǎn)的絕對(duì)值差Δi（k）=∣A0（k）-Ai（k）∣（表3）。

表2 生產(chǎn)性能指標(biāo)（因子）初值標(biāo)準(zhǔn)化處理結(jié)果Table 2 Computed results of characteristics with dimensionless methods

表3 A0對(duì)Ai的絕對(duì)值差Δi（k）Table 3 Absolute difference［Δi（k）］of characteristics of between experimental varieties（Ai）and‘reference variety’（A0）

關(guān)聯(lián)度越大，表明該品種與對(duì)照品種的相似程度越高，反之則越低。各項(xiàng)性狀指標(biāo)的關(guān)聯(lián)度分別為r1=1.30，r2=1.27，r3=1.49，r4=1.37，r5= 1.28，r6=1.32，r7=1.28。

表4 各性狀指標(biāo)的關(guān)聯(lián)系數(shù)值Table 4 Relational coefficient of characteristics between experimental varieties and‘reference variety’

2.3 各品種綜合評(píng)估及模型構(gòu)建 計(jì)算各性能指標(biāo)權(quán)重值，記為：β=rk（∑rk）。

計(jì)算得：β1=0.139 6，β2=0.136 4，β3= 0.160 0，β4=0.147 2，β5=0.137 5，β6=0.141 8，β7=0.137 5。從高到低排序?yàn)棣?＞β4＞β6＞β1＞β5=β7＞β2。根據(jù)各指標(biāo)權(quán)重構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)模型為：

椐此計(jì)算各品種的綜合評(píng)價(jià)值Wk，可以看出，在川北地區(qū)綜合生產(chǎn)性能表現(xiàn)較好的紫花苜蓿品種是獵人河、霍普蘭德和WL323等，愛(ài)菲尼特、特瑞和農(nóng)寶等品種生產(chǎn)性能較差，苜蓿王和勝利兩個(gè)品種雖然鮮草產(chǎn)量較高，但其再生速度慢，且苜蓿王莖葉比低，勝利干物質(zhì)含量低，因而綜合評(píng)價(jià)較差（表5）。

表5 各品種的綜合評(píng)價(jià)值及其排序Table 5 Comprehensive evaluation values and ordering of experimental varieties

3 討論

3.1 綜合評(píng)價(jià)模型中的指標(biāo)權(quán)重 灰色關(guān)聯(lián)分析根據(jù)各因素變化曲線幾何形狀的相似程度來(lái)判斷因素之間的關(guān)聯(lián)程度，所需樣本容量較少，對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)類型沒(méi)有特殊要求［11-13］。本研究利用灰色系統(tǒng)理論對(duì)川北地區(qū)引種的苜蓿品種主要生產(chǎn)性能指標(biāo)進(jìn)行了綜合分析，結(jié)果表明，權(quán)重較高的3個(gè)指標(biāo)是株高、分枝數(shù)和主根長(zhǎng)，這與韓學(xué)琴等［14］在干熱河谷地區(qū)的研究結(jié)果差別較大，而與李近軍等［15］和慕平等［16］在亞熱帶地區(qū)的研究結(jié)果相似。韓學(xué)琴等［14］的研究中蛋白質(zhì)含量與參考品種的關(guān)聯(lián)度最大，在綜合評(píng)價(jià)模型中權(quán)重最大，其余依次為鮮草產(chǎn)量、莖葉比、株高、干草產(chǎn)量和分枝數(shù)；李近軍等［15］的研究顯示在綜合評(píng)價(jià)模型中各指標(biāo)的權(quán)重依次為株高＞蛋白含量＞分枝數(shù)＞根長(zhǎng)＞葉莖比＞鮮草產(chǎn)量；慕平等［16］的研究中各指標(biāo)權(quán)重依次為分枝數(shù)＞株高＞葉量＞鮮草產(chǎn)量＞再生速度。本研究所處氣候帶與李近軍等［15］和慕平等［16］的試驗(yàn)地較為相似，同為亞熱帶氣候，與韓學(xué)琴等［14］的試驗(yàn)地氣候類型差別較大。進(jìn)一步考察其他氣候條件下的相關(guān)研究，辛宗緒等［17］在北溫帶大陸季風(fēng)氣候條件下的試驗(yàn)結(jié)果為再生速度＞株高＞葉量＞干草產(chǎn)量＞分枝數(shù)；何毅等［10］在高寒地區(qū)研究結(jié)果是出苗率＞越冬率＞干草產(chǎn)量＞抗病性＞生長(zhǎng)速度＞葉量率＞分枝數(shù)；劉明秀［18］報(bào)道，在西南濕熱地區(qū)，紫花苜蓿的株高、再生速度與產(chǎn)量呈顯著正相關(guān)，可將其作為紫花苜蓿的引種選育指標(biāo)。綜合前人的研究結(jié)果分析認(rèn)為，在不同生態(tài)氣候小區(qū)引種紫花苜蓿品種，各指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)不一，相似生態(tài)氣候地區(qū)有相似的指標(biāo)權(quán)重順序；在亞熱帶氣候區(qū)，株高、分枝數(shù)和根長(zhǎng)是較為重要的參考指標(biāo)；株高、分枝數(shù)和根長(zhǎng)主要反映飼草的產(chǎn)量性狀，考慮飼草的品質(zhì)因數(shù)，蛋白質(zhì)含量和莖葉比是應(yīng)重視的指標(biāo)；在寒冷地區(qū)，出苗率和越冬率是首先需要考慮的指標(biāo)，這是決定苜蓿能否建植成功的先決條件。

紫花苜蓿生產(chǎn)性能的評(píng)價(jià)指標(biāo)有很多［9］，本研究主要根據(jù)前人的探索和當(dāng)?shù)氐纳a(chǎn)試驗(yàn)條件選擇了部分指標(biāo)進(jìn)行分析評(píng)價(jià)，其他指標(biāo)還有待進(jìn)一步研究和驗(yàn)證，以期建立更為科學(xué)的評(píng)價(jià)模型。

3.2 參試紫花苜蓿品種的品比選優(yōu) 根據(jù)參試品種綜合評(píng)價(jià)性狀指標(biāo)的權(quán)重比較，構(gòu)建出川北丘陵低山區(qū)紫花苜蓿綜合評(píng)價(jià)模型為：Wk= 0.139 6x1+0.136 4x2+0.160 0x3+0.147 2x4+ 0.137 5x5+0.141 8x6+0.137 5x7。用此模型對(duì)參試品種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，在川北地區(qū)引進(jìn)的紫花苜蓿品種中綜合評(píng)價(jià)最好的為獵人河，其產(chǎn)草量（干草和鮮草）最高，株高最高，生長(zhǎng)速度最快，7個(gè)指標(biāo)中有4個(gè)指標(biāo)在所有參試品種位居榜首，其余3個(gè)指標(biāo)也位居前列，最適宜在該區(qū)推廣種植；其次為霍普蘭德和WL323；而皇后2000、愛(ài)菲尼特和特瑞綜合評(píng)價(jià)較差。苜蓿王雖然鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量都較高，但因其再生速度較慢，特別是莖葉比較低，產(chǎn)量構(gòu)成中葉片所占比例較小，飼料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值較低，所以綜合排名較后。李近軍等［15］的研究中，苜蓿王雖然產(chǎn)量較高，但因其蛋白質(zhì)含量低，綜合排名也較靠后，與本研究結(jié)果一致。

3.3 紫花苜蓿的區(qū)域適應(yīng)性 紫花苜蓿引進(jìn)我國(guó)后主要在北方地區(qū)推廣種植，逐漸形成了適應(yīng)北方地理氣候特征的生態(tài)類型。長(zhǎng)期以來(lái)，人們習(xí)慣性地認(rèn)為紫花苜蓿只能在北方地區(qū)栽培而不適宜南方地區(qū)栽種。近10年來(lái)，南方各地相繼開(kāi)展了大量的引種試驗(yàn)，結(jié)果表明南方地區(qū)不僅適合栽培紫花苜蓿，而且比北方地區(qū)更有產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)，因?yàn)槟戏降貐^(qū)熱量豐富、雨熱同步、光合作用效率高，同時(shí)南方地區(qū)無(wú)秋眠現(xiàn)象，生長(zhǎng)期長(zhǎng)。以前之所以認(rèn)為南方不適宜種植苜蓿，可能是因?yàn)閲?guó)內(nèi)的苜蓿品種主要在北方地區(qū)育成，抗寒而不耐熱，秋眠而產(chǎn)量低。近年隨著國(guó)外大量高秋眠級(jí)品種的引進(jìn)，出現(xiàn)了許多耐熱性好、秋眠性弱或不秋眠的品種，因而擴(kuò)大了紫花苜蓿的適種范圍。按照九級(jí)系統(tǒng)的分類，紫花苜蓿的秋眠性分為9個(gè)等級(jí)，1～3級(jí)為秋眠品種，4～6級(jí)為半秋眠品種，7～9級(jí)為非秋眠品種［19］。南方地區(qū)引種紫花苜蓿時(shí)建議首先選擇6級(jí)以上的高秋眠級(jí)品種，再在此基礎(chǔ)上鑒定其他性狀的適應(yīng)性，以充分利用其熱量資源，獲得優(yōu)質(zhì)、高產(chǎn)。

3.4 紫花苜蓿的栽培管理 紫花苜蓿是豆科植物，通常認(rèn)為有共生根瘤菌，能固定空氣中的氮而為自身提供氮素，栽培過(guò)程中一般不需施用氮肥［4，20-21］。然而，土壤pH值與根瘤菌數(shù)之間存在極顯著相關(guān)性［22］。酸性土壤抑制根瘤菌在土壤中的存活率，顯著減少結(jié)瘤數(shù)［23-24］。在我國(guó)南方地區(qū)，特別是長(zhǎng)江流域以南，強(qiáng)降水常導(dǎo)致土壤酸度增加，降低根瘤菌與宿主植物間的親和性，抑制根瘤菌存活，使豆科植物生物固氮受阻［25］。同時(shí)，根瘤菌與寄主植物間具有相互選擇性，只有與某種宿主匹配性良好的根瘤菌才能與其互利共生，實(shí)現(xiàn)自身固氮，如果匹配性差，就沒(méi)有共生固氮效果［25-27］。我國(guó)紫花苜蓿主要分布在北方地區(qū)，南方地區(qū)近年才開(kāi)始引進(jìn)試種，土壤中很少有與其匹配的根瘤菌，因而根瘤固氮力很弱。調(diào)查顯示，川北地區(qū)種植的紫花苜蓿根部基本沒(méi)有根瘤生長(zhǎng)，適當(dāng)增施氮肥能顯著提高紫花苜蓿產(chǎn)量，通過(guò)施用石灰改良土壤pH值和人工接種根瘤菌可以促進(jìn)根瘤形成。

紫花苜蓿耐旱性較強(qiáng)，怕積水，土壤積水會(huì)使根部腐爛，研究表明50%～60%的田間持水量最適紫花苜蓿生長(zhǎng)［4］。南方地區(qū)雨水較多，降水集中，洼地容易積水，土壤排澇是重要的栽培管理工作之一；在選擇品種時(shí)可以把耐澇性作為參考指標(biāo)［28］。

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Selection and cultivation of introduced alfalfa varieties in North-Sichuan region

DU Zhou-he1，2，F(xiàn)ENG Li-bin3，ZUO Yan-chun1，CHEN Yi-an2，ZHU Yong-qun1，KOU Jing1，ZHOU Xiao-kang1，LIU Jun-feng2
（1.Animal Husbandary Research Centre，Sichuan Academy of Agricultural Sciences，Nanchong 637000，China；2.Sericultural Research Institute，Sichuan Academy of Agricultural Sciences，Nanchong 637000，China；3.Plant Protecting and Quaranting station of Nanchong，Nanchong 637000，China）

The production performances of introduced 11alfalfa（Medicagosativa）cultivars in North-Sichuan region of China were evaluated by using the comprehensive evaluation model of grey relevancy theory based on seven main indexes，including fresh forage yield，dry forage yield，the ratio leaf to stem，plant height，branch number，main root length and regrowing rate.A comprehensive evaluation model was established in the study.By analyzing the data using the model，the results showed that the order of weight of seven indexes was fresh forage yield＞dry forage yield＞the ratio of leaf to stem＞plant height＞branch number＞main root length＞regrowing rate.Cultivars of Hunter river，Hoopuland and WL323had relatively good productive performances，while Afliter，Terry and Farmer’s treasure had poor performances.Although Emperor and Victoty had higher fresh forage yields，but the comprehensive evaluation scores were low because of their slower regrowing rate，lower ratio of leaf to stem and dry material contents.

alfalfa；production performance；grey relevancy；comprehensive evaluation

LIU Jun-feng E-mail：liujunfeng1993＠126.com

S816；S541+.104

A

1001-0629（2012）03-0465-06

2011-04-22 接受日期：2011-06-20

四川省財(cái)政基因工程項(xiàng)目（2011JYGC10-028）；四川省科技支撐項(xiàng)目（2011GZ0026）

杜周和（1968-），男，四川南充人，研究員，博士，主要從事飼草遺傳育種研究。E-mail：zhouhedu＠263.net

劉俊鳳 E-mail：liujunfeng1993＠126.com