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不同种植方式对紫花苜蓿生产性状及饲用品质的影响

2019-04-16游永亮武瑞鑫刘贵波赵海明

草地学报 2019年1期
关键词:叶茎撒播条播

李 源, 游永亮, 武瑞鑫, 刘贵波, 赵海明

(河北省农林科学院旱作农业研究所, 河北省农作物抗旱研究重点实验室, 河北 衡水 053000)

紫花苜蓿(Medicagosativa) 是世界上广泛栽培的一种重要的多年生豆科饲草作物,具有适应性广、品质优良、适口性好等特性。苜蓿虽然在我国已有2000多年的栽培历史[1],但要获得高产、稳产、优质的苜蓿草产品,前提是必须有合理的栽培方式。苜蓿栽培管理中,常见的种植方式有撒播、沟播、条播、覆膜播种等,种植方式的选择与其所处的生态区有直接关系:景媛媛等[2]研究得出,平膜全覆对天祝高寒区苜蓿生长在温度上的贡献最大,而垄沟覆膜在水分上的贡献最大;康爱民[3]研究得出,收获鲜草的苜蓿草地以20,30 cm的覆膜垄宽抓苗较好,水土保持草地或种子田应选择30,40 cm的覆膜垄宽为宜;曹宏等[4]研究得出,陇东地区秋播苜蓿应选择普通沟播,春季墒差时可选择膜侧沟播,夏季轮作抢墒播种可选择机械条播;李松阳等[5]研究得出,在柴达木盆地盐碱地紫花苜蓿采用覆膜播种比沟播和条播经济效益分别增加 48.57元、116.81元。在苜蓿条播行距选择研究上,不同研究者结论不尽相同:Bellettini等[6]研究得出,行距和种植密度对苜蓿株高和干草产量无显著影响;唐永昌[7]研究得出,与撒播相比,条播种植能使紫花苜蓿显著增产,鲜草产量增产范围 5.2%~7.9%;孙仕仙等[8]研究表明,在4个行距20,28,36,40 cm中,以行距36 cm草产量最优;刘东霞等[9]研究得出,苜蓿产量以行距20 cm处理为最高;柴凤久等[10]结果表明,行距30 cm的苜蓿干草产量最高,显著高于行距45 cm的处理,但与行距15 cm的处理没有显著差异;赵萍等[11]研究得出,半干旱区紫花苜蓿最优播种组合为条播覆土、行距25 cm、播深2 cm、播量19.5 kg·hm-2;魏永鹏等[12]研究得出,甘肃荒漠灌区苜蓿高产、稳产的最佳配置为播种量16 kg·hm-2、行距为20 cm。

海河平原区有关苜蓿栽培技术的研究多集中于播种期、品种选择、利用年限、秋眠级等方面[13~15]。该区域苜蓿种植方式有撒播、条播等,条播中又有行距15 cm、15~20 cm、30 cm等[16~18];然而,不同行距处理下的种植方式是否会对苜蓿的生产性状及饲用品质产生影响?目前尚不明确,也未见相关报道。基于此,本研究通过等播量条件下设置5种种植方式:10-10 cm等行距条播、20-20 cm等行距条播、30-30 cm等行距条播、20-40cm宽窄行条播、以及撒播,连续3年分析了不同种植方式下的生产性状、饲用品质以及抗倒性等指标变化规律,旨为该区苜蓿科学播种提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地自然概况

试验于2013年8月-2016年11月在位于河北衡水的河北省农林科学院旱作农业研究所试验站进行。该站地处海河平原腹地,115°42′ E,37°44′ N,属暖温带半干旱半湿润季风气候,海拔高度20 m,年平均气温14.1℃,年平均降水509.8 mm,其中7-9月份降水量占全年64.7%。试验田土壤为粘质壤土,试验地0~20 cm土壤状况为:pH为8.23,全盐量为0.069%,有机质8.8 g·kg-1,碱解氮43.1 mg·kg-1,速效磷6.6 mg·kg-1和速效钾94.1 mg·kg-1。

1.2 试验材料

试验苜蓿品种为‘中苜1号’,由中国农业科学院北京畜牧兽医研究所引进。

1.3 试验设计

采用大田小区试验,在等播量条件下设置5种种植方式:10-10 cm等行距条播、20-20 cm等行距条播、30-30 cm等行距条播、20-40cm宽窄行条播、以及撒播。单因素随机区组排列,3次重复,共15个小区,小区面积18 m2(6 m×3 m),试验收获以现蕾期为刈割标准,每年均刈割5茬,2014年刈割日期分别为5月16日、6月11日、7月11日、8月9日、10月14日;2015年刈割日期分别为5月14日、6月9日、7月11日、8月17日、10月13日;2016年刈割日期分别为5月8日、6月18日、7月17日、8月17日、10月13日。每次刈割时留茬高度3~5 cm。

1.4 播种与管理

试验所用紫花苜蓿小区于2013年9月12日开始播种,采用造墒播种,灌水量为600 m3·hm-2,播前底施磷酸二胺750 kg·hm-2(N、P含量分别为18%、64%),播种各小区种子播量一致,播种量20 kg·hm-2,播种深度2~3 cm;试验分别于2013年11月15日灌溉1次,灌水量600 m3·hm-2;于2014年10月27日灌水1次,灌水量600 m3·hm-2;同时施复合肥750 kg·hm-2(N、P、K含量各15%),分别在2015年9月17日、2016年9月8日使用植物源农药印楝素进行虫害防治1次,喷施量为1050 ml·hm-2。采用人工除草的方式进行田间杂草防除。

1.5 测定指标与方法

1.5.1生产性状 株高测定从每小区随机选取代表性的10个单株,测量从地面到植株新叶最高部位的拉伸高度,然后取其平均值。茎叶比、干鲜比测定是从每小区取代表性样品500 g,人工将其茎、叶分开,自然风干后各自称重,计算叶茎比、干鲜比。干草产量测定时先去掉两侧行头各50 cm的区域,然后按各小区实测面积称其鲜重,再通过干鲜比折算成全年干草产量。抗倒性调查采用目测法进行,按照植株倾斜程度分4级,分别为:0级(直立)、1级(倾斜≤30度)、2级(倾斜≤60度)、3级(倾斜>60度)。

1.5.2饲用品质 以2015年不同茬次苜蓿的自然风干样品为基础,分析不同种植方式、相同茬次处理下苜蓿的饲用品质。采用凯氏定氮法测定粗蛋白(Crude Protein,CP)含量[19];采用Van Soest法测定中性洗涤纤维(Neutral Detergent Fiber,NDF)、酸性洗涤纤维(Acid Detergent Fiber,ADF)的含量[20];并计算相对饲用价值(Relative Feed Value,RFV)[21],计算公式为:

RFV=(DDM×DMI)/1.29;

DDM=88.9-0.779×ADF(%);

DMI=120/NDF(%)。

式中,DDM(digestible dry matter,%)为可消化干物质,DMI(dry matter intake,%)为粗饲料干物质采食量。

1.5 数据处理

运用Excel 2010软件对不同处理下的相关数据进行平均值计算,表中所列数据均用“平均值±标准差”表示,采用SPSS18.0软件进行方差统计分析。

2 结果与分析

2.1 种植方式对不同年际苜蓿生产性状的影响

2014-2016年,连续3年对苜蓿年际间平均株高分析比较得出(表1),相同年份、不同种植方式处理下苜蓿的株高无显著差异(P>0.05),平均3年株高表明,不同种植方式对苜蓿年际间平均株高无显著影响(P>0.05)。连续3年对苜蓿年际间平均叶茎比分析得出,相同年份、不同种植方式处理下苜蓿的叶茎比无显著差异(P>0.05),平均3年叶茎比表明,不同种植方式对苜蓿年际间平均叶茎比无显著影响(P>0.05)。连续3年对苜蓿年际间干草产量分析得出,除2016年20-40 cm宽窄行条播处理下的苜蓿年干草产量显著低于10-10 cm等行距条播处理外(P<0.05),其它年份、不同种植方式处理下苜蓿干草产量均无显著差异(P>0.05),累计3年干草产量表明,20-40 cm宽窄行条播处理下的苜蓿干草产量显著低于10-10 cm等行距条播处理(P<0.05),但与其它种植方式处理下的苜蓿干草产量均无显著差异(P>0.05)。

2014-2016年,连续3年对苜蓿倒伏级数进行分析得出(表1),2014-2015年,苜蓿在30-30 cm等行距条播、20-40 cm宽窄行条播处理下的倒伏级数较小,表明倒伏程度相对较轻,而撒播、10-10 cm等行距条播、20-20 cm等行距条播处理下倒伏级数较大,表明倒伏较严重;2016年,撒播处理下苜蓿倒伏级数较大,表明倒伏程度相对较重。连续3年平均得出,撒播处理下苜蓿倒伏程度较严重,其次是10-10 cm等行距条播、20-20 cm等行距条播处理,而30-30 cm等行距条播、20-40 cm宽窄行条播处理下的倒伏程度相对较轻。

2.2 种植方式对不同茬次苜蓿生产性状的影响

2014-2016年,连续3年对苜蓿不同茬次间的平均株高分析得出(表2),不同种植方式处理下,均以第1茬苜蓿的株高较高,其次是第2茬,而第3茬苜蓿的株高最低;相同茬次、不同种植方式处理对苜蓿株高无显著影响(P>0.05)。连续3年对不同茬次叶茎比分析得出,第1茬草20-20 cm等行距处理的叶茎比显著低于30-30 cm等行距处理,其它茬次间不同种植方式处理下的苜蓿叶茎比无显著影响(P>0.05)。2014-2016年,连续3年对不同茬次干草产量分析得出,20-40 cm宽窄行处理下除苜蓿第1茬的干草产量显著低于30-30 cm等行距条播处理(P<0.05),其它茬次下的苜蓿干草产量均与30-30 cm等行距无显著差异(P>0.05)。累计3年前2茬苜蓿所占全年干草比例得出,前2茬草所占全年比例在51.3%~54.6%之间,20-40 cm宽窄行处理下的前2茬苜蓿干草产量与30-30 cm等行距条播处理间无显著差异(P>0.05)。

表1 种植方式对不同年际苜蓿生产性状的影响Table 1 Effect of planting patterns on the annual production performance for alfalfa

注:同行不同小写字母表示差异显著(P<0.05),下表同

Note:Different small letters in the same row indicate significant differences at the 0.05 level, The same as below

表2 种植方式对不同茬次苜蓿生产性状的影响Table 2 Effect of planting patterns on the production performance in different cutting alfalfa

2.3 种植方式对不同茬次苜蓿饲用品质的影响

以2015年不同茬次的紫花苜蓿样品为基础,分析了不同种植方式处理下苜蓿的中性洗涤纤维含量、酸性洗涤纤维含量、粗蛋白含量以及相对饲用价值的变化。结果得出(表3),相同茬次、不同种植方式处理下苜蓿的中性洗涤纤维含量无显著差异(P>0.05),不同处理间中性洗涤纤维含量平均值在38.32%~39.14%之间;相同茬次、不同种植方式处理下苜蓿的酸性洗涤纤维含量无显著差异(P>0.05),不同处理间酸性洗涤纤维含量平均值在28.03%~29.17%之间;相同茬次、不同种植方式处理下苜蓿的粗蛋白含量无显著差异(P>0.05),不同处理间平均粗蛋白含量变化值在19.55%~19.80%之间。相同茬次、不同种植方式处理下苜蓿的相对饲用价值无显著差异(P>0.05),不同处理间相对饲用价值平均值在162.0~167.0之间。

表3 种植方式对不同茬次苜蓿饲用品质的影响Table 3 Effect of planting patterns on the forage quality for different cutting alfalfa

3 讨论

在紫花苜蓿种植方式研究上:景媛媛等[2]、康爱民[3]、曹宏等[4]、李松阳等[5]分别得出了适宜当地的苜蓿种植方式,在苜蓿条播行距研究上:Belletti等[6]、孙仕仙等[8]、刘东霞等[9]、赵萍等[11]、魏永鹏等[12]得出苜蓿适宜条播的最优行距;然而,这些结果是以苜蓿草产量为基础的评价结果,忽视了苜蓿饲用品质的变化;虽然在魏永鹏等[12]研究中考虑到苜蓿的饲用品质,但只是分析了苜蓿初花期第1茬饲用品质数据。事实上,不同行距处理可能会对苜蓿个体间的生长产生影响,进而导致饲用品质发生变化。基于此,本研究立足海河平原区,从生产性状和饲用品质两方面分析了不同种植方式下苜蓿各指标的变化,而且采用了3年的数据,试验结果应具有一定的全面性、科学性。

王莹等[22]研究得出,紫花苜蓿的播种密度与草产量关系密切,适宜的播种密度可有效提高其干草和粗蛋白产量。然而,由于条件有限,本研究只是探讨了相同播量的前提下不同种植方式对苜蓿生产性状及饲用品质的影响,将播种量一致等同于各小区的种植密度也一致,事实上,播种量相同的小区其种植密度并不一定相同,小区的种植密度可能会受播种方式、出苗率的影响而造成差异。因此,在不同种植密度下进一步探讨不同种植方式对苜蓿生产性状及饲用品质的影响,可能试验结果会更为科学。

海河平原区苜蓿种植方式又撒播、条播等,其中以30-30 cm等行距条播的种植方式较为常见,在该行距处理下苜蓿前2茬干草产量能占全年总产量的50%以上[14];那么,采用20-40 cm宽窄行条播的种植方式是否对苜蓿的生产性状、前2茬干草产量、以及饲用品质产生影响?未见相关报道。本研究得出,20-40 cm宽窄行处理的苜蓿前2茬干草所占全年比例为51.3%,与30-30 cm等行距条播处理下并无显著差异(P>0.05),由此表明,20-40 cm宽窄行条播的种植方式并未改变苜蓿前2茬干草产量所占比例;同时,20-40 cm宽窄行条播处理下的苜蓿生产性状、饲用品质与30-30 cm等行距条播也无显著差异(P>0.05),而且苜蓿倒伏程度相对较轻。由此得出,20-40 cm宽窄行条播的种植方式也适合在海河平原区推广种植。

刘贵波等[13]研究得出,海河平原区苜蓿播期弹性较大,春播、夏播、秋播均可,考虑到苜蓿自身生长发育特性以及河北省气候条件,种植紫花苜蓿要优先选择秋播;而本试验得出苜蓿最佳种植方式的结论也是立足于苜蓿秋播条件下进行的,并未考虑春播、夏播条件下苜蓿最佳的种植方式,事实上,考虑到该区域的气候特征,春季干旱、失水快、春播选择直接撒播、条播的话,很可能会对紫花苜蓿的保苗不利;夏季撒播、条播又会由于雨水充沛导致草荒,给苜蓿建植带来困难。可见,海河平原区春播、夏播条件下,采用直接撒播、条播的种植方式显然是不合适的,对于在春播、夏播条件下最适宜种植方式的选择还需进一步研究。

4 结论

本研究立足海河平原区,连续3年分析了5种不同种植方式处理下苜蓿的株高、叶茎比、干草产量、倒伏级数、中性洗涤纤维含量、酸性洗涤纤维含量、粗蛋白含量、相对饲用价值等指标的变化规律。结果表明,海河平原区,采用散播,10 cm至30 cm的等行距条播,以及20-40 cm宽窄行条播的种植方式均可,具体可根据实际情况而定。

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