14 個(gè)引進(jìn)紫花苜蓿品種在寧夏引黃灌區(qū)的生產(chǎn)性能和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值綜合分析

馬曉霞，秘一先，陳宏亮，張 龍，閆 雅，屈海龍，郎鳳紅

（1. 寧夏農(nóng)墾茂盛草業(yè)有限公司, 寧夏 銀川 750023；2. 中國(guó)農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，北京100193）

紫花苜蓿(Medicago sativa)是多年生豆科草本植物，具有產(chǎn)草量高、富含蛋白質(zhì)(粗蛋白含量約20%)、適口性好、再生性強(qiáng)、適應(yīng)性廣等特點(diǎn)，已成為世界上栽培面積最廣的牧草之一，素有“牧草之王”和“飼料皇后”等美稱[1]，有效地支撐著肉、蛋、奶生產(chǎn)、乳制品加工、賽馬娛樂(lè)等相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[2]。另外，紫花苜?？鼓嫘詮?qiáng)、適應(yīng)廣泛、生物固氮能力強(qiáng)，能夠加強(qiáng)土壤有機(jī)質(zhì)形成及氮素積累，防止水土流失，有效改善土壤結(jié)構(gòu)、改土肥田，對(duì)于維護(hù)生態(tài)環(huán)境、調(diào)整農(nóng)業(yè)種植結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)飼草業(yè)和畜牧業(yè)可持續(xù)發(fā)展均具有至關(guān)重要的意義[3]。近年來(lái)，隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)調(diào)整和生態(tài)文明建設(shè)的不斷推進(jìn)，畜牧業(yè)得以快速發(fā)展，紫花苜蓿的種植面積不斷加大，種植區(qū)域也由牧區(qū)擴(kuò)展到農(nóng)區(qū)，日趨成為農(nóng)區(qū)種草養(yǎng)畜、集約化生產(chǎn)的主宰飼草。眾所周知，不同紫花苜蓿品種具有不同的生物學(xué)特點(diǎn)及生長(zhǎng)習(xí)性，綜合評(píng)價(jià)并篩選適宜當(dāng)?shù)貧夂颉⑼寥赖葪l件的紫花苜蓿品種成為實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)牧草生產(chǎn)的關(guān)鍵先決條件。

寧夏地處西北干旱區(qū)，年平均降水量大于200 mm，≥ 10 ℃積溫約2 500 ℃·d，大部分地區(qū)適宜種植紫花苜蓿。同時(shí)，寧夏地處農(nóng)牧交錯(cuò)區(qū)，是我國(guó)重要的牧草生產(chǎn)區(qū)之一。過(guò)境黃河水是寧夏農(nóng)田及苜蓿田的主要灌溉水源，近60%的配給黃河水量(4 × 109m3·a-1)用于農(nóng)業(yè)灌溉，使得寧夏紫花苜蓿的種植面積達(dá)40 萬(wàn)hm2[4]。但目前我國(guó)紫花苜蓿品種存在單一、老化、產(chǎn)量低、質(zhì)量差、病蟲害頻發(fā)等問(wèn)題，嚴(yán)重影響當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)發(fā)展，因此，引進(jìn)優(yōu)質(zhì)苜蓿新品種具有十分重要的意義[5]。另外，根據(jù)不同地區(qū)的生態(tài)氣候特點(diǎn)、牧草種植條件及當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)對(duì)牧草的需求來(lái)引進(jìn)適宜的苜蓿品種不僅能夠?qū)崿F(xiàn)生態(tài)環(huán)境與苜蓿品種的最佳匹配以及經(jīng)濟(jì)效益最大化，還能促進(jìn)當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)的高效和可持續(xù)發(fā)展。本研究通過(guò)在寧夏引黃灌區(qū)對(duì)北美引進(jìn)的14 個(gè)紫花苜蓿品種的生產(chǎn)性能和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)進(jìn)行測(cè)定，以期從中篩選出適宜當(dāng)?shù)胤N植的高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)的紫花苜蓿品種，為紫花苜蓿大面積推廣應(yīng)用及該區(qū)飼草業(yè)和畜牧業(yè)發(fā)展提供科學(xué)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)于寧夏回族自治區(qū)銀川市賀蘭山東麓引黃灌區(qū)寧夏農(nóng)墾賀蘭山茂盛草業(yè)有限公司試驗(yàn)基地，地理位置為106°03′ E，38°33′ N，海拔1 135 m。屬溫帶大陸性氣候，年平均氣溫8.5 ℃，年平均降水量180～200 mm，蒸發(fā)量為2 250 mm，晝夜溫差大，年日照時(shí)數(shù)2 910.8 h，日照百分率65.5%，無(wú)霜期150 d左右。 ≥ 10 ℃有效年積溫約3 765 ℃·d，農(nóng)作物生長(zhǎng)季200 d 以上。地勢(shì)平坦，試驗(yàn)地土壤為熟化的淡灰鈣土，pH 為 8.21，全鹽含量為0.76 g·kg-1，有機(jī)質(zhì)含量為14.64 g·kg-1，有效氮含量為22.10 mg·kg-1，有效磷含量為8.20 mg·kg-1，速效鉀含量為135.00 mg·kg-1。試驗(yàn)地具備灌溉條件。2016-2019 年試驗(yàn)地年平均氣溫和降水量如表1 所列。

表1 2016-2019 年試驗(yàn)地年平均氣溫和降水量Table 1 Yearly average temperature and precipitation in the experimental area from 2016 to 2019

1.2 供試材料及來(lái)源

供試品種均為北美引進(jìn)的優(yōu)良苜蓿品種，其中，美國(guó)9 個(gè)品種(WL319HQ、WL363HQ、WL354HQ、54V09、55V12、55V48、巨人407、巨能耐鹽、巨能7)，加拿大5 個(gè)品種(4020MF、SR4030、BR4010、皇冠、SK3010)。各品種種子的秋眠級(jí)均為4～5。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

14 個(gè)供試紫花苜蓿品種于2016 年8 月人工條播，行距20 cm，播深1～2 cm，小區(qū)面積為12 m2(4 m ×3 m)，小區(qū)四周設(shè)有1 m 的保護(hù)行。采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，設(shè)3 個(gè)重復(fù)。區(qū)組間、小區(qū)間及試驗(yàn)地與保護(hù)行間設(shè)有走道，走道寬度1 m。播種前，試驗(yàn)地采用機(jī)械翻耕、旋地、耙地、鎮(zhèn)壓。播種量為20 kg·hm-2。于2017-2019 年連續(xù)3 年進(jìn)行各項(xiàng)指標(biāo)的測(cè)定。田間管理包括人工除雜草、水肥調(diào)控及病蟲害防治，保證滿足參試苜蓿品種的正常生長(zhǎng)發(fā)育。

1.4 指標(biāo)測(cè)定及方法

株高：于每年測(cè)定第1 茬草產(chǎn)量前，每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取30 株紫花苜蓿，測(cè)定每株自地面到達(dá)生長(zhǎng)點(diǎn)的垂直高度。

單株分枝數(shù)：在每年第1 茬初花期，每小區(qū)隨機(jī)選取30 株苜蓿，測(cè)定每株地表根莖部形成的分枝數(shù)。

草產(chǎn)量：在每年每茬初花期，每小區(qū)隨機(jī)選取1 m2樣方，重復(fù)兩次，齊地面刈割后稱取鮮草產(chǎn)量。根據(jù)鮮干比計(jì)算干草產(chǎn)量。2017-2019 年每年測(cè)產(chǎn)4 茬，4 茬產(chǎn)量的總和作為全年草產(chǎn)量。

鮮干比和莖葉比：每次測(cè)產(chǎn)時(shí)，每品種2 個(gè)樣方混合后隨機(jī)稱取鮮草500 g，分離莖葉，置于干燥通風(fēng)處自然風(fēng)干后稱重，計(jì)算鮮干比(植株鮮重/莖葉干重總和)和莖葉比(莖干重/葉干重)，并求平均值作為該年鮮干比和莖葉比結(jié)果。

由此，從治理模式創(chuàng)新以及協(xié)同治理等角度出發(fā)，在治理理論中治理主體權(quán)責(zé)界定形成了多中心治理、整體性治理、協(xié)同治理等多種各有側(cè)重的治理體系[1]。多元主體下的治理模式有助于政府簡(jiǎn)政放權(quán)，優(yōu)化公共服務(wù)，更好地建設(shè)服務(wù)型政府，但在具體運(yùn)行中政府、企業(yè)、個(gè)人、非營(yíng)利組織等相關(guān)主體該發(fā)揮其怎樣的職能？受到哪些因素的限制和約束？在協(xié)同治理的過(guò)程中受到哪些制度激勵(lì)使主體間合作共治？

粗蛋白、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、粗脂肪、粗灰分含量的測(cè)定參照相應(yīng)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[6-10]。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2016 對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行初步整理與計(jì)算，而后將“年度”作為重復(fù)度量定義因子，將“品種”作為因子，利用SPSS 26.0 軟件對(duì)各指標(biāo)進(jìn)行雙因素重復(fù)測(cè)量的方差分析，另外采用Duncan 法分別對(duì)生產(chǎn)性能和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)各指標(biāo)進(jìn)行多重比較。

采用灰色關(guān)聯(lián)度法對(duì)參試紫花苜蓿品種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)分析。所有參試苜蓿品種各項(xiàng)指標(biāo)的最優(yōu)值為參考數(shù)列{X0(k)}(k= 1, 2, 3, ···,n)，各項(xiàng)指標(biāo)作為評(píng)價(jià)指標(biāo)，為比較數(shù)列{Xi(k)}(i= 1, 2, 3, ···,m;k= 1,2, 3, ···,n)。選取株高、單株分枝數(shù)、鮮干比、莖葉比、干草產(chǎn)量、粗蛋白含量、中性洗滌纖維含量、酸性洗滌纖維含量、粗脂肪含量及粗灰分含量10 項(xiàng)指標(biāo)在2017-2019 年3 年的平均值進(jìn)行權(quán)重比較，并以此為基礎(chǔ)構(gòu)建綜合評(píng)價(jià)模型，進(jìn)行灰色關(guān)聯(lián)度分析，對(duì)參試紫花苜蓿品種進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。參試品種以X表示，各項(xiàng)指標(biāo)以k表示，各參試苜蓿品種X在指標(biāo)k處的測(cè)定值構(gòu)成比較數(shù)列Xi，X0為構(gòu)建的最優(yōu)理想?yún)⒖计贩N。ρ為分辨率系數(shù)，ρ∈ (0, 1] (通常取值為0.5)，本研究取值0.5。另外，采用均值化的方法對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行無(wú)量綱處理，運(yùn)用灰色系統(tǒng)關(guān)聯(lián)度理論的權(quán)重決策法[11]，并根據(jù)公式(1)、(2)和(3)，分別計(jì)算出各參試苜蓿品種各項(xiàng)指標(biāo)的絕對(duì)離差、關(guān)聯(lián)系數(shù)和等權(quán)關(guān)聯(lián)度；根據(jù)判斷矩陣法為各項(xiàng)指標(biāo)賦權(quán)(4)，最后根據(jù)公式(5)計(jì)算加權(quán)關(guān)聯(lián)度[11]。

式(2)中：minimink為i苜蓿品種k指標(biāo)測(cè)定值的最小值，maximaxk為i苜蓿品種k指標(biāo)測(cè)定值的最大值。根據(jù)灰色關(guān)聯(lián)度分析原則，關(guān)聯(lián)度越大，參試苜蓿品種越接近理想?yún)⒖计贩N，其綜合評(píng)價(jià)表現(xiàn)越好；關(guān)聯(lián)度越小，參試苜蓿品種越遠(yuǎn)離理想?yún)⒖计贩N，其綜合評(píng)價(jià)表現(xiàn)越差[12-13]。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同紫花苜蓿品種間生產(chǎn)性能比較

2.1.1 株高和單株分枝數(shù)

14 個(gè)參試苜蓿品種的株高在品種間差異顯著(P＜0.05)，年度間差異極顯著(P＜ 0.001)，并均在2018 年達(dá)到最高(表2)。2017 年株高最高的品種為BR4010(94.50 cm)；2018 年株高最高的品種是54V09 (101.17 cm)；2019 年株高最高的品種為55V48 (93.23 cm)。參試品種55V48 的3 年平均株高最高，為94.79 cm，超過(guò)株高最低的品種(4020MF) 10.23 cm。所有參試品種的株高在年度間呈現(xiàn)先升高后下降的趨勢(shì)，且除品種55V48 和SK3010 外，其他品種2018 年株高均顯著高于2019 年株高(P＜ 0.05)。

表2 2017-2019 年不同紫花苜蓿品種株高和單株分枝數(shù)的比較Table 2 Comparison of plant height and number of stems per plant of different alfalfa varieties from 2017 to 2019

參試紫花苜蓿品種的單株分枝數(shù)在品種間差異顯著(P＜ 0.05)，年際間差異極顯著(P＜ 0.001) (表2)。2017 年，單株分枝數(shù)最高與最低的品種分別為55V12(5.60)和巨能7 (5.04)。2018 和2019 年單株分枝數(shù)最高的品種分別是皇冠(7.33)和SK3010 (8.53)，而最低的分別為巨能7 (4.97)和54V09 (5.97)。除品種WL363HQ、54V09、55V12 和巨能7 外，其他品種的單株分枝數(shù)均隨著種植年限的增長(zhǎng)而呈現(xiàn)增多趨勢(shì)，且除品種WL363HQ 和54V09外，2019 年單株分枝數(shù)顯著高于2017 年單株分枝數(shù)(P＜ 0.05)。

2.1.2 鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量

14 個(gè)參試苜蓿品種的鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量在品種間差異均極顯著(P＜ 0.001)，年度間均差異極顯著(P＜ 0.001)，并且其品種與種植年限間的交互作用對(duì)紫花苜蓿鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量均有極顯著影響(P＜ 0.001) (表3)。14 個(gè)參試品種的鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量在2018-2019 年呈顯著下降趨勢(shì)(P＜0.05)。2018 年，巨人407 的鮮草產(chǎn)量(94.77 t·hm-2)和干草產(chǎn)量(19.92 t·hm-2)均顯著高于其他品種(P＜0.05)，巨能7 次之，鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量分別為89.83 和18.66 t·hm-2。2019 年鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量最高的品種為4020MF，分別為78.13 和15.75 t·hm-2。3 年平均干草產(chǎn)量最高的品種是巨人407，達(dá)到16.68 t·hm-2，而品種4020MF 和BR4010 紫花苜蓿的干草產(chǎn)量較高，均為16.63 t·hm-2。

表3 2017-2019 年不同紫花苜蓿品種鮮草產(chǎn)量和干草產(chǎn)量的比較Table 3 Comparison of fresh yield and hay yield of different alfalfa varieties from 2017 to 2019

不同參試苜蓿品種的鮮干比和莖葉比在品種間和種植年限間均達(dá)到極顯著水平(P＜ 0.001) (表4)。除參試品種55V12、巨能7 和SK3010 外，其他所有品種2017 年的鮮干比顯著高于2018 年和2019 年(P＜ 0.05)，并且參試品種WL319HQ、皇冠、SR4030、BR4010 的鮮干比在該年顯著高于其他品種(P＜ 0.05)，分別為5.88、5.88、5.74 和5.74。另外，3 年平均鮮干比最高的品種是WL319HQ 和皇冠，均為5.24。14 個(gè)參試苜蓿品種2019 年的莖葉比均低于2017 和2018 年，說(shuō)明隨著種植年限的增長(zhǎng)，參試品種的葉量也逐漸增多。參試品種55V48 在2017 年、2019 年及3 年平均的莖葉比最高，分別為1.81、1.58 和1.68。

表4 2017-2019 年不同紫花苜蓿品種鮮干比和莖葉比的比較Table 4 Comparison of fresh/dry ratio and stem/leaf ratio of different alfalfa varieties from 2017 to 2019

2.2 不同紫花苜蓿品種間營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)比較

2.2.1 粗蛋白

14 個(gè)參試苜蓿品種的粗蛋白含量和粗蛋白產(chǎn)量在品種間差異均顯著(P＜ 0.05)，年度間均差異極顯著(P＜ 0.001) (表5)。除WL354HQ、54V09 和SK3010外，其他參試品種2019 年的粗蛋白含量均高于2017年和2018 年。參試品種BR4010 的粗蛋白含量在2019 年最高，為20.50%；2019 年SR4030、WL363HQ、WL319HQ 的粗蛋白含量較高，分別為20.37%、20.28%、20.28%，SK3010 的粗蛋白含量最低，為干物質(zhì)含量的19.00%。參試品種54V09 的3 年平均粗蛋白含量最高，達(dá)到干物質(zhì)含量的19.52%，超過(guò)最低粗蛋白含量的4.55%。除WL354HQ 和4020MF 外，其他參試品種在2018 年的粗蛋白產(chǎn)量均顯著高于2019 年(P＜ 0.05)。2018 年參試品種巨人407 的粗蛋白產(chǎn)量最高，達(dá)到3.68 t·hm-2。

表5 2017-2019 年不同紫花苜蓿品種粗蛋白含量和粗蛋白產(chǎn)量的比較Table 5 Comparison of crude protein content and crude protein yield of different alfalfa varieties from 2017 to 2019

2.2.2 中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量

各參試品種的中性洗滌纖維和酸洗洗滌纖維含量在品種間差異均顯著(P＜ 0.05)，年度間中性洗滌纖維含量差異極顯著(P＜ 0.001) (表6)。除WL363HQ和SK3010 外，其他品種的中性洗滌纖維含量在2018-2019 年均呈現(xiàn)上升趨勢(shì)。品種WL363HQ 在寧夏引黃灌區(qū)3 年平均中性洗滌纖維含量最低，為35.12%。另外，酸性洗滌纖維含量在年度間差異不顯著(P＞0.05)。2018 年各參試品種中酸性洗滌纖維含量最低的是WL363HQ，其含量為25.76%，顯著低于其他品種(P＜ 0.05)，而參試品種巨能耐鹽的酸性洗滌纖維含量最高，為31.94%。同中性洗滌纖維含量結(jié)果相同，參試品種WL363HQ 在寧夏引黃灌區(qū)3 年平均酸性洗滌纖維含量最低，為28.85%。

表6 2017-2019 年不同紫花苜蓿品種中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量的比較Table 6 Comparison of contents of neutral detergent fiber and acid detergent fiber of different alfalfa varieties from 2017 to 2019

2.2.3 粗脂肪和粗灰分含量

2017 年粗脂肪含量最低的是4020MF (2.10%)，顯著低于SK3010 (2.34%)、巨能7 (2.33%)、BR4010 (2.30%)(P＜ 0.05)，但各品種在年際間差異不顯著(P＞ 0.05)(表7)。2018 年粗脂肪含量在1.93%～2.30%，最低的品種是BR4010，最高的是WL363HQ。2019 年各參試品種中粗脂肪含量最高的是BR4010 (2.33%)。3 年平均粗脂肪含量以品種WL363HQ 最高(2.28%)，54V09最低，3 年平均含量為2.08%。另外，14 個(gè)苜蓿品種的粗灰分含量在品種間差異顯著(P＜ 0.05)，年際間差異極顯著(P＜ 0.001)，并均在2019 年達(dá)到最高。2019 年參試品種BR4010、55V12、巨人407 的粗灰分含量較高，分別為11.38%、11.06%、11.04%，三者之間差異不顯著(P＞ 0.05)。2017-2019 年3 年平均粗灰分含量以品種55V12 最高 (9.69%)，54V09 最低(8.94%)。

表7 2017-2019 年不同紫花苜蓿品種粗脂肪和粗灰分含量的比較Table 7 Comparison of the contents of ether extract and crude ash of different alfalfa varieties from 2017 to 2019

2.3 不同紫花苜蓿品種生產(chǎn)性能與營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的灰色關(guān)聯(lián)度分析

株高、單株分枝數(shù)、干草產(chǎn)量、鮮干比、莖葉比、粗蛋白、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、粗脂肪、粗灰分含量的權(quán)重分別為0.139 4、0.084 9、0.096 6、0.090 4、0.089 0、0.097 2、0.086 4、0.079 5、0.082 6 和0.062 6，表明在評(píng)價(jià)指標(biāo)中所占權(quán)重排序：株高 ＞ 粗蛋白含量 ＞ 干草產(chǎn)量 ＞ 鮮干比 ＞ 莖葉比 ＞ 中性洗滌纖維含量 ＞ 單株分枝數(shù) ＞ 粗脂肪含量 ＞ 酸性洗滌纖維含量 ＞ 粗灰分含量。加權(quán)關(guān)聯(lián)度值反映了參試紫花苜蓿品種與理想?yún)⒖计贩N之間的差異大小，關(guān)聯(lián)度越大，表明該紫花苜蓿品種與理想?yún)⒖计贩N的相似程度越高，反之則差異越大。參試紫花苜蓿品種與參考品種的關(guān)聯(lián)度排序?yàn)?020MF ＞ 皇冠 ＞W(wǎng)L363HQ ＞ BR4010 ＞ 巨能耐鹽 ＞ 54V09 ＞ 55V48 ＞W(wǎng)L319HQ ＞ SK3010 ＞ 巨人407 ＞ WL354HQ ＞ 巨能7 ＞SR4030 ＞ 55V12 (表8)。表明4020MF、皇冠、WL363HQ、BR4010 等在寧夏引黃灌區(qū)的生產(chǎn)性能及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)綜合表現(xiàn)較好。

表8 不同紫花苜蓿品種的加權(quán)關(guān)聯(lián)度及綜合排名Table 8 The relational degree and comprehensive rank of different alfalfa varieties

3 討論

3.1 不同紫花苜蓿品種生產(chǎn)性能差異分析

本研究引進(jìn)的14 個(gè)紫花苜蓿參試品種在寧夏引黃灌區(qū)的生態(tài)適應(yīng)性表現(xiàn)差異顯著。本研究表明，在生產(chǎn)性能方面，巨人407、4020MF、WL319HQ和SK3010 等品種表現(xiàn)優(yōu)異。紫花苜蓿的干草產(chǎn)量可以反映不同品種的生產(chǎn)性能及適應(yīng)性[14]，14 個(gè)品種間干草產(chǎn)量的差異較大，其中巨人407 的3 年平均干草產(chǎn)量最高，為16.68 t·hm-2，4020MF 和BR4010 次之，均為16.63 t·hm-2，說(shuō)明巨人407、4020MF、BR4010等品種在寧夏引黃灌區(qū)具有較高的草產(chǎn)量，具有發(fā)展前途，適合該地區(qū)種植，這與與曹宏等[14]在甘肅省慶陽(yáng)市的研究結(jié)果一致。

株高能夠反映紫花苜蓿的生長(zhǎng)發(fā)育狀況及其潛在產(chǎn)量。由于不同苜蓿品種的遺傳多樣性和生物學(xué)特性不同，其生長(zhǎng)發(fā)育階段及對(duì)外界環(huán)境變化的反應(yīng)能力不同，植株的生長(zhǎng)速度亦不同[15]。本研究中參試品種55V48 的株高在2017、2018、2019 年均較高，這是由于該品種的秋眠級(jí)在參試品種中最高(5.0)，具有較快的生長(zhǎng)發(fā)育能力[16]。參試紫花苜蓿品種第3 年的株高均高于第2 年，平均增加了6.58%，但第4 年的株高均低于第3 年，平均下降了12.06%。該年際變化可能是由各參試紫花苜蓿多年生遺傳特性和2018 年水熱條件較好引起的。研究顯示，紫花苜蓿的干草產(chǎn)量與植株高度呈正相關(guān)關(guān)系[17]，本研究中各參試苜蓿品種第3 年總平均干草產(chǎn)量為17.76 t·hm-2，高出第2 年總平均干草產(chǎn)量(15.83 t·hm-2)12.19%，而第4 年的總平均干草產(chǎn)量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)，為14.24 t·hm-2，與前人研究結(jié)論一致[18]。

紫花苜蓿的分枝數(shù)是反映其生長(zhǎng)性能的主要指標(biāo)之一，分枝數(shù)的多少對(duì)于牧草的產(chǎn)量和質(zhì)量有較大影響，并且紫花苜蓿各品種之間分枝數(shù)的差異與自身遺傳特性、栽培管理?xiàng)l件和種植利用年限有較大關(guān)系[19]。本研究結(jié)果顯示，所有參試苜蓿品種在2019 年的單株分枝數(shù)均顯著高于2017 年，具有較高的生產(chǎn)性能，這可能是由于隨著紫花苜蓿生長(zhǎng)年限的延長(zhǎng)，根系入土深度加深，根系粗度增加，具有更強(qiáng)的生長(zhǎng)勢(shì)和分蘗能力，植株長(zhǎng)勢(shì)旺盛，進(jìn)而促進(jìn)分枝數(shù)增多[20]。

鮮干比和莖葉比是衡量苜蓿品質(zhì)的重要指標(biāo)。鮮干比反映了牧草的干物質(zhì)積累程度及其利用價(jià)值，同時(shí)苜蓿的鮮干比與適口性呈正相關(guān)關(guān)系，鮮干比越高，適口性越好[20]。由于苜蓿葉片中蛋白含量豐富，莖葉比低、葉量豐富的苜蓿品種的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量高，適口性好，牧草品質(zhì)高。本研究中各參試品種3 年平均鮮干比為5.05，其中皇冠和WL319HQ表現(xiàn)出較高的鮮干比，為適宜該區(qū)栽培的適口性較高的紫花苜蓿品種。另外，WL319HQ、4020MF、皇冠和SK3010 具有較低的莖葉比。據(jù)杜桂娟等[21]的研究結(jié)果表明，紫花苜蓿葉片蛋白質(zhì)含量高于莖稈1.0～1.5 倍，粗纖維含量低于莖稈50%～100%，因此紫花苜蓿葉量越豐富，其適口性和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)越好。

3.2 不同紫花苜蓿品種營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)差異分析

以往的研究表明苜蓿的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)受到品種、生長(zhǎng)期、收獲期、生長(zhǎng)年限、管理措施及氣候等因素的影響[21]。各苜蓿品種之間由于育種家選擇和培育目的不同其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)必然存在不同程度的差異。生長(zhǎng)期和收獲期是影響苜蓿營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的重要因子，張春梅等[22]指出，初花期刈割的苜蓿，粗蛋白含量一般為18%左右，苜蓿蛋白質(zhì)中含有的20 多種氨基酸含量均在萌發(fā)期最高、成熟期最低，而生長(zhǎng)于高溫條件下牧草的各種氨基酸含量可達(dá)到最高。苜蓿的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)也會(huì)隨著種植年限的延長(zhǎng)發(fā)生變化。楊菁等[23]對(duì)不同生長(zhǎng)年限紫花苜蓿葉片中磷的積累研究表明，葉片中全磷含量隨生長(zhǎng)年限的增加呈先升高后降低的趨勢(shì)，這與趙如夢(mèng)等[24]的研究結(jié)果相同，不同生長(zhǎng)年限的苜蓿葉片中碳、氮、磷含量差異較大，且均在種植的10 年內(nèi)達(dá)到最大值，在種植10 年之后苜蓿的生長(zhǎng)進(jìn)入衰敗期，葉量逐漸減少，葉片養(yǎng)分含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。另外，不同的管理措施，如施肥、灌溉及刈割次數(shù)等，均會(huì)影響苜蓿的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)。沙栢平等[25]指出，在苜蓿生長(zhǎng)期增加灌水并補(bǔ)充適量氮肥能顯著提高蛋白含量，滿足植株生長(zhǎng)的同時(shí)，使得植株含水量較高，木質(zhì)化進(jìn)程緩慢，顯著降低中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維含量。孫萬(wàn)斌等[26]的研究也表明降水量的減少可能是苜蓿粗纖維含量增加的原因。因此，根據(jù)當(dāng)?shù)貧夂驐l件選擇適宜的優(yōu)良品種是提高苜蓿產(chǎn)量及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)的第一步，但精準(zhǔn)地掌握水肥管理及收獲加工技術(shù)也是實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)苜蓿草產(chǎn)品生產(chǎn)的關(guān)鍵。

本研究中苜蓿的粗蛋白含量、粗蛋白產(chǎn)量、中性洗滌纖維含量和粗灰分含量均受到品種和種植年限的影響，而酸性洗滌纖維和粗脂肪含量?jī)H受到品種的影響。粗蛋白含量的高低是評(píng)價(jià)飼草料營(yíng)養(yǎng)價(jià)值的首要指標(biāo)，紫花苜蓿的蛋白質(zhì)主要存在于葉片中，其中30%～50%的蛋白質(zhì)存在于葉綠體中[21]。本研究中所有參試紫花苜蓿品種的3 年平均粗蛋白含量均在18%以上，其中BR4010 的粗蛋白含量在第4 年最高，為20.50%，而且，大多數(shù)參試品種的粗蛋白含量隨著種植年份的增加而增加，這與孫萬(wàn)斌等[26]在甘肅省黃羊鎮(zhèn)地區(qū)的研究結(jié)果一致。以往的研究也表明苜蓿的粗蛋白含量受到品種、刈割制度、發(fā)育階段、儲(chǔ)藏方式等因素的影響[27]，應(yīng)根據(jù)不同地區(qū)的氣候特點(diǎn)和苜蓿的生長(zhǎng)規(guī)律及營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)因地制宜地來(lái)制定建植及管理措施。

中性洗滌纖維和酸性洗滌纖維是保證乳脂率的重要指標(biāo)，中性洗滌纖維影響采食率，酸性洗滌纖維影響消化率，一般認(rèn)為，飼草中的纖維含量和其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)成反比[27]。在本研究中2018 年各品種中性洗滌纖維平均含量為34.97%，低于2017 年的38.73%和2019 年的36.46%，表明寧夏引黃灌區(qū)第3 年(2018 年)各參試品種的中性洗滌纖維含量?jī)?yōu)于其他種植年份；酸性洗滌纖維含量年際間變化趨勢(shì)與中性洗滌纖維含量變化趨勢(shì)一致。這可能是由于2018 年降水偏多。陳萍等[28]的研究表明，紫花苜蓿的粗纖維含量隨灌水量的增加而下降。而2019 年隨著種植年限的增加，苜蓿的粗纖維含量呈現(xiàn)上升趨勢(shì)，這與孫萬(wàn)斌等[26]的研究結(jié)果一致。另外，苜蓿品種 WL363HQ 3 年平均中性洗滌纖維含量和酸性洗滌纖維含量均最低，具有較高的營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，可考慮推廣應(yīng)用。

粗脂肪是不溶于水而溶于乙醚的有機(jī)物。飼草中粗脂肪含量以2%為宜，超過(guò)5%易引起腹瀉或過(guò)肥，抑制反芻家畜瘤胃微生物的繁殖，從而降低消化功能[25]。本研究中各參試苜蓿品種3 年平均粗脂肪含量均在2%左右，其中WL363HQ 的粗脂肪含量最高，為2.28%。牧草中的粗灰分大部分是鈣、磷、鉀的氧化物，可反映牧草礦質(zhì)的總體含量[28]。隨著種植年限的增長(zhǎng)，參試品種的粗灰分含量均呈上升趨勢(shì)，這與胡華鋒等[29]的研究結(jié)果一致，種植年限越長(zhǎng)，苜蓿根系入土深度越深，越有益于礦質(zhì)養(yǎng)分的吸收。

生產(chǎn)性能和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)是篩選優(yōu)良紫花苜蓿品種的重要參考指標(biāo)。本研究對(duì)比了14 個(gè)紫花苜蓿品種的生產(chǎn)性能和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)，以單株分枝數(shù)、鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，排名前3 位的品種中均有BR4010；以鮮干比、莖葉比為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，排名前3 位的品種中均有WL319HQ 和SR4030；以粗蛋白、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、粗脂肪含量為評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)，排名前3 位的品種中均有WL363HQ，說(shuō)明14 個(gè)參試苜蓿品種的生產(chǎn)性能和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)指標(biāo)存在差異性。因此，除了針對(duì)某一種植目的或?yàn)榱双@取某一營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)外，難以通過(guò)單一指標(biāo)篩選出表現(xiàn)俱佳的紫花苜蓿品種。但是，灰色關(guān)聯(lián)度分析法可歸納不同指標(biāo)并進(jìn)行綜合分析，從而解決無(wú)法通過(guò)單一指標(biāo)篩選出優(yōu)良苜蓿品種的問(wèn)題。前人已多次在植物的篩選評(píng)價(jià)中應(yīng)用到灰色關(guān)聯(lián)度分析[11-12]，為本研究提供了理論和實(shí)踐參考。本研究運(yùn)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法對(duì)14 個(gè)參試苜蓿品種的生產(chǎn)性能和營(yíng)養(yǎng)價(jià)值進(jìn)行綜合分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)綜合排序前3 位的品種依次為4020MF、皇冠、WL363HQ，這與單一指標(biāo)判斷的結(jié)果不完全一致。

4 結(jié)論

本研究應(yīng)用方差分析與灰色關(guān)聯(lián)分析，對(duì)寧夏回族自治區(qū)銀川市引黃灌區(qū)14 個(gè)北美引進(jìn)的紫花苜蓿品種3 年的株高、單株分枝數(shù)、鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量、鮮干比、莖葉比及粗蛋白、中性洗滌纖維、酸性洗滌纖維、粗脂肪、粗灰分含量等指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，結(jié)果表明，4020MF、皇冠、WL363HQ、BR4010 4 個(gè)品種各項(xiàng)性狀表現(xiàn)較好，綜合排名靠前，適宜在寧夏引黃灌區(qū)推廣種植。巨人407 3 年的平均干草產(chǎn)量最高，55V09 的粗蛋白含量最高，WL363HQ 的相對(duì)飼喂價(jià)值最好，可根據(jù)種植目的及品質(zhì)特性選擇適宜品種進(jìn)行種植。