播種量和品種對(duì)紫花苜蓿植株動(dòng)態(tài)變化、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

王彥華，王成章，李德鋒，鄭愛榮，齊勝利，李冠真

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧醫(yī)工程學(xué)院，河南 鄭州 450002；2.河南省飼草飼料站，河南 鄭州 450008)

播種量和品種對(duì)紫花苜蓿植株動(dòng)態(tài)變化、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響

王彥華1,2，王成章1*，李德鋒1，鄭愛榮2，齊勝利1，李冠真1

(1.河南農(nóng)業(yè)大學(xué)牧醫(yī)工程學(xué)院，河南 鄭州 450002；2.河南省飼草飼料站，河南 鄭州 450008)

本研究在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教試驗(yàn)園區(qū)進(jìn)行，采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，以播量(15.0，22.5，30.0 kg/hm2)為主區(qū)，8個(gè)不同秋眠級(jí)苜蓿品種為副區(qū)，研究其對(duì)植株數(shù)量動(dòng)態(tài)、干物質(zhì)產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響，旨在為苜蓿生產(chǎn)確定最佳播量和適宜品種,發(fā)展精準(zhǔn)苜蓿產(chǎn)業(yè)提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明,(1)3種播量的越冬率無(wú)顯著性變化(P>0.01)；但不同苜蓿品種的越冬率有差異，在85.53%～98.24%之間，其中秋眠和半秋眠苜蓿品種的越冬率都顯著高于非秋眠品種，從安全越冬考慮，在河南省宜栽培秋眠和半秋眠品種。(2)播種量對(duì)植株數(shù)量動(dòng)態(tài)變化有極顯著影響(P<0.01)，隨著播種量的增加，植株數(shù)量不斷增加，這種變化趨勢(shì)在第一生長(zhǎng)年非常明顯，但隨著生長(zhǎng)年限的延長(zhǎng)，3種播種量的植株數(shù)量均呈現(xiàn)出第一生長(zhǎng)年急劇下降、第二生長(zhǎng)年緩慢下降、第三生長(zhǎng)年趨于平穩(wěn)一致的變化態(tài)勢(shì)；植株數(shù)量隨生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)尤其是在年際間變化的規(guī)律不因品種而改變。(3)播種量對(duì)年干物質(zhì)產(chǎn)量無(wú)顯著影響(P>0.01)，但干物質(zhì)產(chǎn)量有隨播種量增加不斷提高的趨勢(shì)；播種量對(duì)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)有一定影響，隨著播種量的增加，其粗蛋白質(zhì)(crude protein，CP)和粗脂肪(ether extract，EE)含量、相對(duì)飼喂價(jià)值(relative feed value，RFV)有上升的趨勢(shì)，中性洗滌纖維(neutral detergent fiber，NDF)、酸性洗滌纖維(acid detergent fiber，ADF)含量有下降趨勢(shì)。(4)不同品種對(duì)干物質(zhì)產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)有一定的影響，從高產(chǎn)和品質(zhì)綜合考慮，以先行者最適合在鄭州地區(qū)種植；播量在22.5～30.0 kg/hm2情況下，有利于提高苜蓿的產(chǎn)量和品質(zhì)。綜上，在河南以種植半秋眠品種為宜，不同播量的苜蓿品種其植株數(shù)都有隨生長(zhǎng)期的延長(zhǎng)而減少最后恒定的趨勢(shì)，在適宜播量范圍內(nèi)，有利于提高苜蓿的產(chǎn)量和品質(zhì)；在生產(chǎn)實(shí)踐中，可根據(jù)生產(chǎn)目的和播種量選擇適宜的品種。

紫花苜蓿；播種量；植株數(shù)；干物質(zhì)產(chǎn)量；品質(zhì)

紫花苜蓿(Medicagosativa)是遍布全球而以溫帶國(guó)家為主要栽培地區(qū)的優(yōu)質(zhì)豆科多年生牧草，在我國(guó)已有2000多年的栽培歷史，有“牧草之王”的美譽(yù)[1]。隨著現(xiàn)代畜牧業(yè)的快速發(fā)展和國(guó)家振興奶業(yè)苜蓿發(fā)展行動(dòng)的實(shí)施，尤其是2015和2016年中央一號(hào)文件提出大力推進(jìn)糧改飼工作，給苜蓿產(chǎn)業(yè)發(fā)展提出了新的更高的要求，草牧業(yè)尤其是苜蓿產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出良好的發(fā)展態(tài)勢(shì)。據(jù)全國(guó)畜牧總站中國(guó)草業(yè)統(tǒng)計(jì)顯示，截止到2014年底，全國(guó)苜蓿種植保留面積474.5萬(wàn)hm2，其中河南省紫花苜蓿保留面積達(dá)6.3萬(wàn)hm2，占全國(guó)苜蓿保留面積的1.33%[2]。

與此同時(shí)，苜蓿生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)者對(duì)其優(yōu)質(zhì)種子的需求量越來(lái)越大。在苜蓿種子相對(duì)昂貴且優(yōu)質(zhì)種子經(jīng)常供不應(yīng)求的今天，如何合理確定播量、提高產(chǎn)量和質(zhì)量及獲得最佳效益成為加快苜蓿產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一；而且，不同苜蓿品種的產(chǎn)量和品質(zhì)差異較大，適宜品種的選擇成為提高生產(chǎn)效率的主要措施。因此，明確苜蓿適宜品種和播量，探討播種量與產(chǎn)量和質(zhì)量之間的關(guān)系，能提高苜蓿生產(chǎn)管理工作的精準(zhǔn)性，進(jìn)而提高生產(chǎn)效益，有利于助推構(gòu)建現(xiàn)代新型飼草產(chǎn)業(yè)體系。

然而，目前大多數(shù)苜蓿生產(chǎn)研究主要集中在不同品種、施肥、刈割頻次等對(duì)產(chǎn)量和質(zhì)量的影響[3-7]。關(guān)于苜蓿播種量有一些研究，但多偏重于不同播量對(duì)苜蓿產(chǎn)量及品質(zhì)的影響：如一些試驗(yàn)結(jié)果表明，苜蓿干草產(chǎn)量在一定限度內(nèi)隨著播種量的增加而提高，但增產(chǎn)效果隨著播種量的增加而逐步減弱，當(dāng)播種量超過(guò)一定限度時(shí)，干草產(chǎn)量不再增加，甚至還會(huì)有所下降[8-9]。陳泳和等[10]的研究認(rèn)為，苜蓿播量與出苗率有一定關(guān)系，當(dāng)播種量較小時(shí)，出苗率高，隨著播量增加，出苗率不斷降低。古琛等[11]在呼倫貝爾草甸草原進(jìn)行行距為30 cm的播量試驗(yàn)，結(jié)果隨著播量的增大，黃花苜蓿(Medicagofalcata)的草產(chǎn)量、分枝數(shù)、每枝小花數(shù)、結(jié)莢數(shù)和種子粒數(shù)均呈先增加后減少的趨勢(shì)。國(guó)內(nèi)外對(duì)苜蓿不同播種量對(duì)苜蓿植株動(dòng)態(tài)變化的影響研究報(bào)道很少，僅見本實(shí)驗(yàn)室李冠真[12]關(guān)于不同播量和品種對(duì)植株數(shù)量動(dòng)態(tài)、產(chǎn)量和質(zhì)量的影響初步研究。而且，植株數(shù)量的動(dòng)態(tài)變化及其與產(chǎn)量、品質(zhì)的關(guān)系可能因品種而異，而該方面少見相關(guān)文獻(xiàn)。因此，在本試驗(yàn)室前期研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)不同紫花苜蓿品種在3種播量下3個(gè)生長(zhǎng)年植株動(dòng)態(tài)變化的研究和干物質(zhì)產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)等指標(biāo)的評(píng)價(jià)，旨在為苜蓿生產(chǎn)確定最佳播量和最佳品種提供參考，為苜蓿產(chǎn)業(yè)發(fā)展和更好的發(fā)揮紫花苜蓿的生產(chǎn)、生態(tài)功能提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地基本情況

試驗(yàn)于2011年10月4日至2014年12月31日在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)科教實(shí)驗(yàn)園區(qū)進(jìn)行。 該區(qū)位于鄭州市北郊20 km處惠濟(jì)區(qū)毛莊鄉(xiāng)境內(nèi)，東經(jīng)113°60′，北緯34°19′。沙質(zhì)土壤，含有機(jī)質(zhì)0.75%，堿解氮63.5 mg/kg，有效磷 10.8 mg/kg，有效鉀127 mg/kg。常年降水量600 mm左右，年日均溫15～16 ℃，1月份極端低溫-10 ℃左右，7月份極端高溫40 ℃左右。年日照時(shí)數(shù)2000～2500 h，無(wú)霜期210～230 d。

1.2 參試苜蓿品種

參試苜蓿品種8個(gè)，種子由北京正道生態(tài)科技有限公司提供，品種名稱、秋眠級(jí)及種子質(zhì)量見表1。8個(gè)苜蓿品種中，除WL-363HQ發(fā)芽率為83.8%(表1)，符合國(guó)家三級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(GB6141-85)外，其余7個(gè)品種發(fā)芽率均在90%以上，符合國(guó)家二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)。純凈度都在98%以上，符合國(guó)家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)(90%)。總體看，參試苜蓿品種種子的純凈度、發(fā)芽率和種子用價(jià)均符合播種要求。

表1 參試苜蓿品種的秋眠級(jí)和種子質(zhì)量Table 1 Fall dormancy classes of alfalfa varieties and seed quality in the experiment %

1.3 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)采用裂區(qū)設(shè)計(jì)，3個(gè)重復(fù)。主區(qū)設(shè)3個(gè)播量，分別為15.0 kg/hm2(low rate，LD)、22.5 kg/hm2(medium rate，MD)、30.0 kg/hm2(high rate，HD)；副區(qū)為8個(gè)品種，分別為：先行者、WL-319HQ、驚喜、WL-343HQ、WL-363HQ、標(biāo)桿、WL-525HQ、WL-903HQ，隨機(jī)排列。實(shí)際播量=計(jì)劃播量/種子用價(jià)(發(fā)芽率×純凈度)。每個(gè)試驗(yàn)小區(qū)面積18 m2(3 m×6 m)，行距20 cm，分別計(jì)算每行播種量，精準(zhǔn)稱量和播種。2011年10月4日人工開溝條播，播深2～3 cm。播前澆一次底墑水，施磷酸二銨525 kg/hm2作為底肥。生長(zhǎng)期間，干旱時(shí)進(jìn)行灌溉。夏季蟲害比較嚴(yán)重時(shí)，噴灑高效氯氰菊酯防治，蝸牛嚴(yán)重時(shí)，撒劈螺斬防治。春季苜蓿返青時(shí)施105 kg/hm2尿素作為追肥，并進(jìn)行灌溉和中耕除草。

1.4 生長(zhǎng)性狀及產(chǎn)量測(cè)定

1.4.1 植株數(shù) 越冬前、越冬后、每次刈割后在各小區(qū)隨機(jī)取1 m2，數(shù)其植株數(shù)，觀察其生長(zhǎng)動(dòng)態(tài)變化。

1.4.2 越冬率 2011年11月5日，每小區(qū)隨機(jī)選1 m2，測(cè)定入冬前植株數(shù)；翌年3月5日返青后，再次統(tǒng)計(jì)該小區(qū)植株數(shù)。按下面公式計(jì)算越冬率。

越冬率(%)=(返青植株數(shù)/越冬前植株數(shù))×100

1.4.3 初花期 鑒別的標(biāo)準(zhǔn)是：10%的植株開花為初花期，達(dá)到初花期進(jìn)行刈割。

1.4.4 干物質(zhì)產(chǎn)量 在初花期，每小區(qū)隨機(jī)取樣1 m2，刈割后稱量，刈割時(shí)留茬5 cm左右，為鮮草產(chǎn)量；每個(gè)小區(qū)取鮮草500 g，在烘箱中溫度控制在65 ℃烘至恒重，此為風(fēng)干草產(chǎn)量；粉碎后105 ℃烘至恒重，計(jì)算成干物質(zhì)量(dry matter yield，DMY)[13]。

1.4.5 營(yíng)養(yǎng)成分分析 將各小區(qū)風(fēng)干樣粉碎過(guò)0.45 mm篩備用。粗蛋白質(zhì)(crude protein，CP)參照GB/6432-94標(biāo)準(zhǔn)，用凱氏定氮法測(cè)定[14]；粗脂肪(ether extract，EE)參照GB/T 6433-2006標(biāo)準(zhǔn)，用索氏浸提法測(cè)定含量[15]；粗灰分(crude ash，Ash)參照GB4800-84，在馬弗爐550 ℃下灼燒4 h，稱量測(cè)定[16]；中性洗滌纖維(neutral detergent fiber，NDF)參照GB/T 20806-2006標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行[17]，酸性洗滌纖維(acid detergent fiber，ADF)參照NY/T 1459-2007 標(biāo)準(zhǔn)[18]，用重量法測(cè)定；用EDTA滴定法測(cè)定鈣(calcium，Ca)的含量[19]；利用分光光度計(jì)比色法測(cè)定磷(phosphorous，P)的含量[20]。測(cè)定分析在河南農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物營(yíng)養(yǎng)與飼料科學(xué)實(shí)驗(yàn)室完成。相對(duì)飼喂價(jià)值(relative feed value，RFV)根據(jù)NDF和ADF的含量采用以下公式計(jì)算[21]。

RFV=(88.9-0.779×ADF)×(120/NDF)/1.29

1.5 試驗(yàn)統(tǒng)計(jì)分析

圖1 不同播量不同品種的越冬率Fig.1 Wintering rate of alfalfa with different seeding rates 不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。Different small letters means significant difference (P<0.05).

試驗(yàn)數(shù)據(jù)在Excel中作基本處理，獲得各項(xiàng)目性狀參數(shù)后，試驗(yàn)數(shù)據(jù)以重復(fù)為統(tǒng)計(jì)單位，按照裂區(qū)設(shè)計(jì)采用SAS(8.01)軟件包中STAT模塊中的ANOVA程序進(jìn)行方差分析和Duncan氏多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同播種量對(duì)越冬率的影響

不同苜蓿品種在3個(gè)播量下的越冬率結(jié)果見圖1，8個(gè)苜蓿品種的平均越冬率見表2。從圖1可以看出，除驚喜30.0 kg/hm2的越冬率顯著高于15.0和22.5 kg/hm2外(P<0.05)，其余7個(gè)品種在3種播量下越冬率差異均不顯著(P>0.05)；表2結(jié)果顯示，6個(gè)秋眠和半秋眠型苜蓿品種的越冬率均顯著(P<0.05)高于2個(gè)非秋眠品種WL-525HQ和WL-903HQ，其中先行者的越冬率比WL-903HQ高9.9%。

表2 不同品種越冬率Table 2 Wintering rate of alfalfa with different varieties

注：不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。

Note: Different small letters means significant difference (P<0.05).

2.2 播種量對(duì)不同生長(zhǎng)階段植株動(dòng)態(tài)變化的影響

從表3可以看出，播種后幼苗初期，植株數(shù)表現(xiàn)為15.0 kg/hm2<22.5 kg/hm2<30.0 kg/hm2(P<0.01)，且播種量愈大，植株數(shù)愈多，如播種后1個(gè)月30.0 kg/hm2的植株數(shù)比15.0 kg/hm2高出230.71株；隨著生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)和刈割茬次的增加，3個(gè)不同密度的植株數(shù)都逐漸下降，播種量愈大植株數(shù)下降速度愈快，至第一個(gè)生長(zhǎng)年末期，3個(gè)不同密度的植株數(shù)逐漸接近，如30.0 kg/hm2的植株數(shù)僅比15.0 kg/hm2高出30.87株，且之間差異已經(jīng)不顯著(P>0.05)；第二年和第三年減少幅度很小。提示，較高的播種量只對(duì)第一生長(zhǎng)年的植株數(shù)產(chǎn)生較大影響。

2.3 不同苜蓿品種對(duì)植株數(shù)的影響

從表4可以看出，所有參試品種，第一生長(zhǎng)年植株數(shù)量均呈現(xiàn)出快速下降趨勢(shì)，如先行者，2012年第1茬收割時(shí)370.50株下降到第6茬的99.66株，減少了270.84株；第二生長(zhǎng)年植株數(shù)下降速度變緩，又如先行者， 從2013年第1茬收割時(shí)93.68株下降到第6茬的54.67株，僅減少了39.01株；第三生長(zhǎng)年下降速度更小，如先行者2014年1茬到5茬僅減少了16.33株，植株數(shù)量隨生長(zhǎng)時(shí)間的延長(zhǎng)尤其是在年際間變化的規(guī)律不因品種而改變；同一生長(zhǎng)時(shí)期和茬次，不同品種植株數(shù)表現(xiàn)出一定的差異性，尤其是在播種當(dāng)年冬季至翌春，非秋眠品種的植株數(shù)遠(yuǎn)低于半秋眠和秋眠品種，可能與前者越冬率較低有直接關(guān)系。

2.4 不同播量、不同品種對(duì)植株數(shù)的互作分析

表5互作分析結(jié)果表明，播量對(duì)每年植株數(shù)均有極顯著的影響(P<0.01)；品種對(duì)植株數(shù)的影響，在播種第一年極顯著(P<0.01)，以后影響不顯著(P>0.05)。播量和品種二因素在植株數(shù)方面的互作，差異不顯著(P>0.05)。

表3 2011-2014年不同播種量同一刈割茬次苜蓿植株數(shù)Table 3 Plant number of the same cutting time of different sowing rate in 2011-2014 株數(shù)Plant number/m2

注：不同大寫字母表示差異極顯著(P<0.01)，不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同。

Note: A lower case letter means a significant difference (P<0.05), a capital letter means a highly significant difference (P<0.01), the same below.

2.5 播種量和品種對(duì)干物質(zhì)產(chǎn)量的影響

從表6可以看出，3年干物質(zhì)產(chǎn)量，無(wú)論是橫向同一品種不同播種量之間比較還是縱向同一播種量不同品種之間比較，差異均不顯著(P>0.05)。從互作分析來(lái)看，無(wú)論是播量、品種及二者的互作對(duì)干物質(zhì)產(chǎn)量均無(wú)顯著影響(P>0.05)。

從表7分析可以得知，從縱向不同播種量看，無(wú)論是哪個(gè)生長(zhǎng)年，在同一年度不同播種量干物質(zhì)產(chǎn)量之間差異均不顯著(P>0.05)。從橫向同一播量不同年份看，2013年干物質(zhì)產(chǎn)量顯著高于2012和2014年(P<0.05)，但2012和2014年之間差異不顯著(P>0.05)，如當(dāng)播種量是22.5 kg/hm2時(shí)，2013年的干物質(zhì)產(chǎn)量分別比2012和2014年高出8.35和7.92 t/hm2。

2.6 播種量和品種對(duì)營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量的影響

從表8可以看出，從2012-2014年3年所有茬次營(yíng)養(yǎng)成分平均值來(lái)看，播種量對(duì)不同苜蓿品種的CP、ADF、NDF、Ash、P、RFV有一定影響，對(duì)EE、Ca無(wú)顯著影響(P>0.05)?？傮w看，隨著播種量的增加，紫花苜蓿品質(zhì)有逐步優(yōu)化的趨勢(shì)，表現(xiàn)為：CP和EE等可消化養(yǎng)分及相對(duì)飼喂價(jià)值有逐步增加、NDF和ADF等消化率低的養(yǎng)分有逐漸減少的趨勢(shì)，提示增加密度可能有利于提高苜蓿的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值。表8結(jié)果也顯示，不同品種之間各種營(yíng)養(yǎng)成分有差異，但無(wú)論是同一個(gè)播量的品種還是同一品種不同播量之間，差異多不顯著(P>0.05)。

表5 不同播量、不同苜蓿品種對(duì)植株數(shù)的互作Table 5 Interaction to different seeding rates and different alfalfa varieties

因素Factor2011201220132014播量P值Pvalueofseedingrate<0.0001<0.00010.00150.0034品種P值Pvalueofvariety<0.00010.10160.79780.6340播量×品種(P)Seedingrate×variety(P)0.61300.98380.07070.9425

表6 播種量對(duì)不同品種3年總干物質(zhì)產(chǎn)量的影響Table 6 Effect of seeding rate on DM yield of the three growing years t/hm2

表7 播種量對(duì)年干物質(zhì)產(chǎn)量的影響Table 7 Effect of seeding rate on annual dry matter (DM) yield t/hm2

從表9可以看出，不同播種量不同年份對(duì)營(yíng)養(yǎng)成分有顯著的影響(P<0.05)。每一年度，CP和EE含量均有隨著播種量的增加不斷提高、NDF和ADF不斷降低的趨勢(shì)，但不同播種量之間大部分差異不顯著(P>0.05)。同一播種密度不同生長(zhǎng)年之間，隨著年份的增加，總體上CP和EE依次下降，但2012和2013年度之間差異多不顯著，但均高于2014年；NDF和ADF隨著年份的增長(zhǎng)呈現(xiàn)出先升高后降低的趨勢(shì)，其中2013年NDF極顯著(P<0.01)高于2012和2014年，且2012和2014年之間差異不顯著(P>0.05)，ADF變化規(guī)律與NDF類似；RFV變化規(guī)律則與NDF和ADF相反。

3 討論

干物質(zhì)產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)是評(píng)價(jià)牧草的主要指標(biāo)和經(jīng)濟(jì)性狀，播種量和品種是影響產(chǎn)量和質(zhì)量的重要因素之一。紫花苜蓿產(chǎn)量和品質(zhì)受生物產(chǎn)量形成諸要素和營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)累積的影響很大[22-23]。Kalu等[24]的研究表明，苜蓿生物產(chǎn)量的形成與其形態(tài)發(fā)育緊密關(guān)聯(lián)，構(gòu)成苜蓿草產(chǎn)量的主要因素有單莖重、莖長(zhǎng)、莖粗、側(cè)枝數(shù)、葉片數(shù)[25]。Nelson等[26]采用葉伸長(zhǎng)速率、葉擴(kuò)張速率、分枝數(shù)、密度作為提高產(chǎn)量的主要農(nóng)藝性狀指標(biāo)進(jìn)行研究，在整個(gè)生長(zhǎng)季節(jié)的不同生育時(shí)期，其積累過(guò)程各有差異[27]。

表9 不同年份、不同播量營(yíng)養(yǎng)成分含量Table 9 Nutrient content of different varieties and seeding rate in 2012-2014

播量Seedingrate年份YearDM(%)CP(%)EE(%)NDF(%)ADF(%)15.0kg/hm2201293.68±0.32aA20.05±0.69bABC2.90±0.14aA36.81±1.39cBCDE31.30±1.30bcBC201389.74±0.27cC20.22±0.73abAB1.82±0.19bcBC39.67±1.54aA32.75±1.05aAB201491.26±0.10bB18.89±0.91dD1.58±0.17dD37.27±2.86bcABCD30.05±2.26cdCD22.5kg/hm2201293.51±0.38aA20.54±0.48abAB2.97±0.12aA35.94±1.19cdDE30.15±0.71cdCD201389.49±0.28cC20.40±0.70abAB1.87±0.15bB38.88±1.45abABC32.61±1.04abAB201491.20±0.12bB19.13±0.97cdCD1.61±0.19dCD36.48±2.80cdCDE29.63±1.93dCDE30.0kg/hm2201293.65±0.29aA20.92±0.48aA3.06±0.16aA35.33±1.38cdDE29.65±0.89dCDE201389.55±0.17cC20.52±0.63abAB1.86±0.19bB38.76±1.32abAB32.52±1.23aA201491.17±0.06bB19.74±0.74bcBCD1.66±0.16cdBCD34.57±2.13dE28.06±1.30eE3種播種量平均Average201293.62±0.24aA20.51±0.30abAB2.98±0.10aA36.02±1.18cdDE30.37±0.80cdCD201389.59±0.12cC20.38±0.67abAB1.85±0.15bB39.10±1.33abAB32.63±1.03aAB201491.21±0.05bB19.26±0.75cdCD1.62±0.16dCD36.11±2.20cdDE29.24±1.54bcdeDE播量Seedingrate年份YearAsh(%)Ca(%)P(%)RFV15.0kg/hm220129.41±0.53aA1.62±0.19bB0.32±0.01aA163.04±8.65bBCD20139.36±0.71aAB1.33±0.07cC0.27±0.02cdeDEF148.64±7.43cE20149.10±0.74abABC1.34±0.06cC0.25±0.01efF163.46±16.18bBC22.5kg/hm220128.41±0.14cdD1.78±0.19aA0.29±0.02bcBCD169.31±7.31bAB20138.52±0.17cdD1.42±0.10cC0.25±0.02fF151.92±7.63cCDE20148.28±0.45dD1.40±0.04cC0.25±0.01efF168.91±15.74bAB30.0kg/hm220128.52±0.25cdD1.75±0.13aAB0.31±0.01aAB173.26±8.23abAB20138.60±0.39cdCD1.40±0.10cC0.28±0.03cdCDE152.56±6.67cDE20148.60±0.37cdCD1.45±0.04cC0.26±0.01efEF181.14±13.20aA3種播種量平均Average20128.78±0.17bcCD1.72±0.13abAB0.31±0.01abABC168.49±7.05bAB20138.83±0.15bcBCD1.38±0.08cC0.27±0.02defDEF151.04±6.85cDE20148.66±0.36bcdCD1.40±0.02cC0.25±0.01efF171.51±12.75abAB

3.1 播種量和品種對(duì)越冬率的影響

越冬率是苜蓿生產(chǎn)的重要指標(biāo)之一。劉建寧等[28]研究結(jié)果表明，不同品種之間越冬率差異很大，苜蓿的越冬率與其秋眠型關(guān)系比較密切，半秋眠品種和非秋眠品種越冬率低，秋眠品種越冬率高。本研究發(fā)現(xiàn)，除驚喜外，越冬率與播種量并無(wú)顯著關(guān)系(P>0.05)，而與品種的秋眠性有關(guān)，秋眠型和半秋眠型苜蓿的越冬率顯著(P<0.05)高于非秋眠型苜蓿，這與該地區(qū)氣候較寒冷、非秋眠型苜蓿的耐寒能力差有關(guān)。本研究與劉建寧等[28]的結(jié)果一致，但與Wang等[29]的研究結(jié)果有差異，可能與不同年份氣溫有差別相關(guān)。

3.2 播種量和品種對(duì)植株數(shù)動(dòng)態(tài)變化的影響

植株數(shù)是紫花苜蓿的重要指標(biāo)，其高低對(duì)于牧草的產(chǎn)量和質(zhì)量有較大的關(guān)系。目前，國(guó)內(nèi)外在不同播量和品種對(duì)苜蓿植株數(shù)的動(dòng)態(tài)變化研究尚未見報(bào)道。本試驗(yàn)結(jié)果顯示，播種量對(duì)紫花苜蓿的植株動(dòng)態(tài)變化產(chǎn)生了顯著的影響，而且不同品種均表現(xiàn)出了相似的變化趨勢(shì)，即前期隨著生產(chǎn)年限的增長(zhǎng)，植株數(shù)量急劇下降，但到后期(第2和3年)，植株數(shù)量減少幅度變緩，不同播種量之間植株數(shù)差異大多不顯著。也即隨著生長(zhǎng)時(shí)間和年限的延長(zhǎng)，播種量對(duì)植株數(shù)量的影響日益變小，進(jìn)而對(duì)產(chǎn)量和質(zhì)量的影響也越來(lái)越小，提示在15.0～30.0 kg/hm2的播量范圍都是苜蓿的適宜播種范圍。

3.3 播種量和品種對(duì)干物質(zhì)產(chǎn)量的影響

目前，國(guó)內(nèi)外在不同播量和品種對(duì)苜蓿生產(chǎn)性能的影響方面有一些研究，但結(jié)果之間存在一定的差異。Suttie[30]報(bào)道，播種量為22.5～30.0 kg/hm2時(shí)，苜蓿產(chǎn)量比較高。Lichner等[31]證明播種量的提高可以增加植株的密度，進(jìn)而提高產(chǎn)量。然而，Hoveland等[32]發(fā)現(xiàn)，提高播種量并不能提高產(chǎn)量，或產(chǎn)量與播種量在首年關(guān)系密切，而在以后的年份中并無(wú)相關(guān)性。Sarraj[33]指出，在兩年試驗(yàn)期間，植株密度基本不會(huì)被播種量所影響。杜漢強(qiáng)等[34]研究了不同播種量對(duì)紫花苜蓿主要性狀的影響，結(jié)果表明密度增加引起種群內(nèi)個(gè)體的生長(zhǎng)受阻。本試驗(yàn)條件下，播種量對(duì)第一、二、三年產(chǎn)量及3年干物質(zhì)總產(chǎn)量影響均不顯著，說(shuō)明高播量并不能獲得高產(chǎn)量。其原因可能是：苜蓿可以通過(guò)增加分枝數(shù)來(lái)調(diào)節(jié)因較小播量對(duì)產(chǎn)量的不利影響[35]；苜蓿在生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中，依營(yíng)養(yǎng)面積、養(yǎng)分供應(yīng)、種子質(zhì)量、光照等條件，會(huì)使植株產(chǎn)生自疏現(xiàn)象[36]，高密度播種條件下，個(gè)體發(fā)育受限[37-38]，有較多量的自疏,故并不能顯著增加產(chǎn)量。

從品種角度分析，據(jù)Richard等[39]和Lamb等[40]的研究結(jié)果表明，不同苜蓿品種隨著生育期的延長(zhǎng)，因氣候條件、采樣時(shí)間等的不同，其產(chǎn)量呈無(wú)規(guī)律的變化。周艷春等[7]在吉林對(duì)國(guó)外24個(gè)紫花苜蓿品種產(chǎn)量性狀及品質(zhì)特性進(jìn)行了比較研究，其產(chǎn)量品質(zhì)均優(yōu)異的品種包括大葉苜蓿、Magna601、農(nóng)寶、勝利者、Ladak+、MagnumV-Wet和霍普蘭德。本試驗(yàn)結(jié)果表明，盡管不同播量和不同品種之間干物質(zhì)產(chǎn)量和品質(zhì)差異多不顯著，但以先行者的產(chǎn)量和品質(zhì)最優(yōu)。

3.4 播種量和品種對(duì)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的影響

播種量和品種不但影響牧草產(chǎn)量和植株的形態(tài)發(fā)育，而且對(duì)牧草的品質(zhì)有影響。反映苜蓿營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)特性的重要指標(biāo)為粗蛋白、粗脂肪、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、粗灰分和相對(duì)飼喂價(jià)值等。國(guó)內(nèi)外對(duì)苜蓿營(yíng)養(yǎng)的研究已做了大量的工作[41]，從其發(fā)育階段、刈割時(shí)間、刈割頻率及收獲、儲(chǔ)藏方式分析了對(duì)苜蓿品質(zhì)的影響，但由于所研究的地點(diǎn)、方法不同，結(jié)論也不盡相同[42]。如李富娟[43]測(cè)定了20個(gè)紫花苜蓿品種草粉的粗蛋白質(zhì)含量，表明其品種間粗蛋白質(zhì)含量差異顯著，變化范圍在17.67%～23.31%之間。本試驗(yàn)的8個(gè)品種，在3個(gè)播種量條件下，粗蛋白含量變化范圍在18.55%～21.16%之間，基本與李富娟[43]的研究結(jié)果相似。相對(duì)飼用價(jià)值(RFV)是近年來(lái)人們將ADF和NDF值用于建立一種牧草品質(zhì)評(píng)定和比較的相對(duì)簡(jiǎn)單的指數(shù)，是ADF和NDF的綜合反映，它可用于預(yù)測(cè)某一特定牧草的采食量和能量?jī)r(jià)值，是衡量牧草為家畜提供營(yíng)養(yǎng)能力的一個(gè)良好指標(biāo)，其值越高，說(shuō)明該粗飼料的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值越高[44-45]。美國(guó)根據(jù)RFV值，將苜蓿品質(zhì)分為5級(jí)，其中RFV大于150為特優(yōu)級(jí)[46]。根據(jù)美國(guó)RFV標(biāo)準(zhǔn)，本試驗(yàn)苜蓿品種生產(chǎn)的草產(chǎn)品除個(gè)別品種外，絕大部分達(dá)到了特優(yōu)等級(jí)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于黑麥草(Loliumperenne)的營(yíng)養(yǎng)價(jià)值[45]。

但不同播種量對(duì)紫花苜蓿營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的影響研究鮮見報(bào)道，本試驗(yàn)結(jié)果與其他牧草的研究結(jié)果不一致。Krueger等[46]的研究結(jié)果表明，隨著單位面積苜蓿植株數(shù)的增加，苜蓿莖的木質(zhì)素含量也隨之下降，而體外干物質(zhì)消化率隨之增加，而且木質(zhì)素和體外干物質(zhì)消化率呈極顯著的負(fù)相關(guān)。本研究中，隨著播種量的增加，CP、EE及RFV提升，其中播種量30.0 kg/hm2表現(xiàn)最好，22.5 kg/hm2次之，15.0 kg/hm2較差；而NDF、ADF等消化率低的物質(zhì)含量下降。與Krueger等[46]的研究結(jié)果相似，其原因可能是：苜蓿高播量抑制其單株生長(zhǎng)發(fā)育，莖稈生長(zhǎng)比較纖細(xì)，葉片占比例較大，機(jī)械組織不發(fā)達(dá)，導(dǎo)致CP、EE等含量高而NDF、ADF低；而低播量條件下正好相反，單株發(fā)育好，莖稈粗壯，蛋白質(zhì)含量低而NDF、ADF含量較高，故總體營(yíng)養(yǎng)價(jià)值偏低。本試驗(yàn)結(jié)果表明，在較高播量條件下有利于苜蓿營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的提升。

4 結(jié)論

1)播量對(duì)苜蓿越冬率無(wú)顯著影響(P>0.05)，但秋眠和半秋眠苜蓿品種的越冬率都顯著高于非秋眠品種(P<0.05)，從安全越冬考慮，在河南省宜栽培秋眠和半秋眠品種。

2)播種量對(duì)苜蓿植株數(shù)量有極顯著的影響(P<0.01)，播種量增加對(duì)苜蓿生長(zhǎng)前期植株數(shù)量影響大，隨著生長(zhǎng)年限的延長(zhǎng)，3種播種量的植株數(shù)量逐漸趨于平穩(wěn)一致。

3)播種量對(duì)年干物質(zhì)產(chǎn)量沒有顯著的影響(P>0.01)；對(duì)營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)有一定的影響，隨著播種量的增加，其CP、EE、RFV有上升的趨勢(shì)，NDF、ADF含量有下降趨勢(shì)，為了獲得較好的牧草品質(zhì)，可以適當(dāng)增加播種量。

4)不同品種對(duì)干物質(zhì)產(chǎn)量和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)有一定的影響，就本研究來(lái)說(shuō)，從高產(chǎn)和品質(zhì)綜合考慮，以先行者最適合在鄭州地區(qū)種植；播量在22.5～30.0 kg/hm2情況下，有利于提高苜蓿的產(chǎn)量和品質(zhì)。

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Effects of seeding rate on plant number, production performance, and quality of alfalfa

WANG Yan-Hua1,2, WANG Cheng-Zhang1*, LI De-Feng1, ZHENG Ai-Rong2, QI Sheng-Li1, LI Guan-Zhen1

1.CollegeofAnimalScienceandVeterinaryMedicine,HenanAgriculturalUniversity,Zhengzhou450002,China; 2.ForageandFeedStationofHenanProvince,Zhengzhou450008,China

To determine the effects of seeding rate on the quantity, production performance, and quality of different alfalfa varieties, we used a split-plot design with three seeding rates (15.0 kg/ha, 22.5 kg/ha, 30.0 kg/ha) as the main plot, and eight different fall-dormant alfalfa varieties as the subplots. The results showed that the wintering rate ranged from 85.53%-98.24%, and did not differ significantly among the three seeding rates for any of the alfalfa varieties. The dormant and semi-dormant alfalfa varieties had higher wintering rates than those of non-dormant alfalfa varieties. Therefore, dormant and semi-dormant alfalfa varieties should be cultivated in Henan Province. The seeding rate significantly affected the number of plants. As the seeding rate increased, the number of plants increased, especially in the first growing year (2011.10.5-2012.10.6). On the whole, as the number of cultivation years increased, the number of alfalfa plants decreased sharply at an early stage (2012), decreased slowly at the middle stage (2013), and stayed the same at the later stage (2014). The seeding rate did not affect the dry matter yield of alfalfa. In the first year, as the seeding rate increased, the dry matter yield of alfalfa increased slightly, but there was no significant difference among the three treatments. Over the three growing years, the dry matter yield was higher for the middle seeding rate (22.5 kg/ha) than for the other two seeding rates. The seeding rate affected alfalfa plant quality. The crude protein content, ether extract, and relative feed value increased with increasing seeding rate, and the neutral detergent fiber and acid detergent fiber contents decreased. The dry matter yield and nutritive value differed among the alfalfa varieties, with the 'Concept' cultivar showing the best yield and quality. In conclusion, it is advisable to cultivate semi-fall dormant alfalfa varieties in Henan Province, and the sowing density should be 22.5-30.0 kg/ha. In practice, suitable varieties and seeding rates should be selected according to the intended purpose of the crop.

alfalfa； seeding rate； plant number； dry matter yield； quality

10.11686/cyxb2016313

http://cyxb.lzu.edu.cn

2016-08-18；改回日期：2016-11-17

公益性行業(yè)科研專項(xiàng)(201403048-6)和國(guó)家牧草產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)基金(CARS-35-20)資助。

王彥華(1980-)，男，河南西平人，高級(jí)畜牧師，在讀博士。E-mail:13676938371@163.com

*通信作者Corresponding author. E-mail:wangchengzhang@263.net

王彥華, 王成章, 李德鋒, 鄭愛榮, 齊勝利, 李冠真. 播種量和品種對(duì)紫花苜蓿植株動(dòng)態(tài)變化、產(chǎn)量及品質(zhì)的影響. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2017, 26(2): 123-135.

WANG Yan-Hua, WANG Cheng-Zhang, LI De-Feng, ZHENG Ai-Rong, QI Sheng-Li, LI Guan-Zhen. Effects of seeding rate on plant number, production performance, and quality of alfalfa. Acta Prataculturae Sinica, 2017, 26(2): 123-135.