刚永和，张海博，牛 勇，杜 江，陈永珑，萨仁花

（1. 青海省海东市乐都区林业和草原站，青海 乐都 810700；2. 青海省海东市乐都区草原站，青海 乐都 810700；3. 青海东牧湾农牧科技开发有限公司，青海 乐都 810700）

青海东部农业干旱区地处青藏高原东北部，属典型干旱半干旱地区，海拔相对较低，降水量较少，拥有耕地面积58.8 万hm2[1]，是青海农作物和蔬菜生产主产区。近年来随着国民膳食结构改善和消费水平提高，粮食人均消耗量逐年减少，肉蛋奶类产品需求成倍增长[2]，促进更深层的“粮经饲”三元农业结构调整，饲草作为农业结构调整和发展的重要组成部分，种植面积逐年扩大。对优质饲草需求量大幅增加，但目前该地区饲草种植以一年生燕麦(Avena sativa)为主，种植品种单一，连作现象严重，单位饲草产量相对较低，且年年耕种，土壤越趋向贫瘠化，化肥等生产资料成本提高。紫花苜蓿(Medicago sativa)作为多年生豆科植物不仅具有生态适应性广、草产量高、营养品质优的特性[3]，而且具有耐旱、耐寒、耐盐碱、耐贫瘠、耐刈割和持久利用的特点[4]，是干旱地区农业结构调整、生态环境建设和建立高产优质人工饲草基地首选品种之一[5]。近年来，在青海东部农业干旱区种植紫花苜蓿面积逐年增加，针对目前苜蓿品种单一、高产苜蓿特缺、种植方法不科学致使饲草单位平均产量不高问题开展了紫花苜蓿引种[6-7]、刈割期[8]、生长特性[9]和营养价值[10]等方面的研究，但对播种方式和紫花苜蓿品种双因素影响下的农艺性状和品质影响研究报道甚少。为解决苜蓿生产中播种方法不科学、饲草产量低等实际问题，本研究进一步探索青海东部农业干旱区紫花苜蓿最适播种方式和优选适宜高产品种，以期推广良种良法，提高苜蓿生产性能。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验在乐都区洪水镇马家岭村耕地进行，试验地位于低位浅山干旱地区，地理位置为36°21′36.43″ N，102°33′56.02″ E，海拔2 406 m，年均气温6.7 ℃，≥ 0 ℃年积温3 085.2～3 242 ℃·d，年日照时数2 600～2 800 h，作物生长期210 d，年均降水量333.7 mm，雨热同期，春季旱情严重，降水量集中在6 月 − 9 月，无灌溉条件，土壤为栗钙土，前茬作物为燕麦。

1.2 试验材料

供试陇东苜蓿、金皇后和WL343 紫花苜蓿由青海凯瑞科技开发有限公司提供，种子质量均为一级。其中陇东苜蓿发芽率为93%；金皇后为包衣种子，发芽率为97%；WL343 发芽率为100%。颗粒有机生物肥由青海昊农生物科技有限公司生产，总养分≥ 5%，有机质≥ 45%。磷酸二胺由云南三环中化化肥有限公司生产，P ≥ 46%，N ≥ 18%。

1.3 试验整地

播前对试验地深翻、耙、耱、耧、除杂草、镇压、整地，并施颗粒有机生物肥750 kg·hm−2、磷酸二胺300 kg·hm−2作基肥。

1.4 试验设计

试验选用陇东苜蓿，金皇后和WL343 紫花苜蓿3 个品种，采取撒播、条播和精量穴播3 种播种方式，采用二因素随机区组排列试验设计，4 次重复，36 个小区，每个小区4 m × 4 m，区组间设1 m 隔离行。3 个供试品种播种量均为15 kg·hm−2，播深2～3 cm，条播采用人工开沟条播，行距20 cm；精量穴播采用机械播种，株行距均为20 cm；撒播在深耕整地的基础上用细沙土拌种后，采用人工均匀撒种后耧、耙、耱、覆土。播种是参考当地降水条件抢墒播种，播种时间为2017 年6 月5 日。

1.5 测定方法

返青植株数和越冬率：在播种当年2017 年10月26 日，每小区随机设1 m × 1 m 样方4 个，统计越冬前苜蓿植株数，精量穴播统计每穴苜蓿株数和样方内总植株数，条播统计样方内逐行苜蓿株数和样方内总植株数。2018 年3 月18 日苜蓿出苗至2018年3 月30 日苜蓿返青全部出苗后(4 d 内无新增出苗)，统计样方内返青植株数，计算越冬率。越冬率 =返青植株数/越冬前苜蓿植株数 × 100%。

株高测定：在2018 年6 月10 日紫花苜蓿刈割时测定自然高度。

单株分枝数：在苜蓿分枝期随机选取5 株，从地表用手刨开土壤，让主根外露，记录每株苜蓿一级分枝数。

生长速度：2018 年从苜蓿返青到初花期第1 茬刈割，选取5 株测定植株高度，计算生长期内每天平均生长速度。生长速度 = 植株生长高度/生长天数。

茎叶比 = 茎鲜重/叶鲜重。在2018 年第1 茬苜蓿初花期随机选取10 株，分别摘取茎和叶称重，计算茎叶比，5 次重复。

鲜草产量测定：苜蓿刈割时布设1 m × 1 m 样方测定鲜草产量，留茬高度5 cm，4 次重复，刈割3 茬，各茬鲜草产量之和为全年鲜草总产量。

营养成分测定：在苜蓿盛花期随机刈割选取若干株茎叶完好鲜草2 kg，切短后送中国科学院西北高原生物研究所检测分析。

1.6 数据统计分析

试验数据采用Excel 2007 整理，用SPSS 17.0 软件进行方差分析，采用Duncan 法进行多重比较。

2 结果与分析

2.1 不同播种方式对紫花苜蓿越冬率的影响

3 种播种方式间和品种 × 播种方式交互作用下越冬率差异不显著(P ＞ 0.05)，3 个品种间的越冬率差异显著(P ＜ 0.05) (表1、表2 和表3)。

WL343 越冬率最高，达到78.74%，比陇东苜蓿和金皇后分别高7.86%和13.16%，且差异显著(P ＜0.01)，陇东苜蓿与金皇后越冬率比较分析也呈极显著差异(P ＜ 0.01) (表2)。

2.2 不同播种方式对紫花苜蓿品种农艺性状的影响

株高、生长速度、单株分枝数和茎叶比是评价紫花苜蓿农艺性状的重要指标。株高、生长速度和单株分枝数在品种 × 播种方式交互作用差异不显著(P ＞ 0.05)外，在品种间和不同播种方式上差异显著( P ＜ 0.05)和极显著(P ＜ 0.01)，茎叶比在品种间、播种方式和品种 × 播种方式交互作用上差异均极显著(P ＜ 0.01) (表1、表3 和表4)。

表1 紫花苜蓿品种越冬率、株高、生长速度、分枝数、茎叶比、饲草产量方差分析Table 1 Variance analysis of overwintering rate, plant height, growth speed, branch number,stem leaf ratio, and forage yield of alfalfa varieties

表2 不同紫花苜蓿品种和播种方式的越冬率Table 2 Overwintering rate of different alfalfa varieties and sowing methods

表3 不同苜蓿品种 × 播种方式交互作用间越冬率、株高、生长速度和单株分枝数Table 3 Overwintering rate, plant height, growth rate, and branch number per plant among different alfalfa varieties × sowing methods

表4 不同紫花苜蓿品种和播种方式的株高、生产速度、分枝数、茎叶比、鲜草产量Table 4 Plant height, production speed, branch number, stem leaf ratio, and forage yield of different alfalfa varieties and sowing methods

WL343 平均株高为69.51 cm，较金皇后和陇东苜蓿分别极显著高出4.78%和9.40% (P ＜ 0.01)；金皇后也极显著高于陇东苜蓿 。精量穴播处理下株高为68.02 cm，较条播和撒播分别极显著高出2.80%和4.33%，条播和撒播处理间差异不显著(P ＞ 0.05)(表4)。

3 个品种间生长速度差异均极显著(P ＜ 0.01)，WL343 生长速度最高 (0.72 cm·d−1)，金皇后次之，陇东苜蓿最低。精量穴播生长速度 (0.71 cm·d−1)显著高于条播和撒播，后两者间差异不显著(P ＞ 0.05) (表4)。

WL343 单株分枝数与金皇后差异不显著(P ＞0.05)，与陇东苜蓿差异显著(P ＜ 0.05)，精量穴播与条播差异不显著，与撒播差异显著(表4)。

WL343 茎叶比最低，为1.46，陇东苜蓿最高，为2.61，3 个品种间差异均极显著(P ＜ 0.01)。撒播与条播间差异不显著(P ＞ 0.05)，与精量穴播差异极显著(表4)。品种 × 播种方式间陇东苜蓿 × 撒播和陇东苜蓿 × 条播与陇东苜蓿 × 精量穴播及其金皇后和WL343 这3 种播种方式间均差异极显著，金皇后 ×条播、金皇后 × 精量穴播与WL343 × 撒播和WL343 ×条播间差异不显著，WL343 × 精量穴播茎叶比与WL343 × 条播和WL343 × 撒播及其金皇后和陇东苜蓿3 种播种方式交互作用的茎叶比均有极显著差异(表5)。

表5 不同苜蓿品种 × 播种方法交互作用间茎叶比和饲草产量Table 5 Stem leaf ratio and forage yield of different alfalfa varieties × sowing method interaction

2.3 紫花苜蓿营养成分

精量穴播方式下，3 种紫花苜蓿在盛花期采样的绝对干物质营养成分测定(表6)表明，WL343 粗蛋白含量为19.20%，较金皇后和陇东苜蓿分别高出2.65%和6.12%，总糖高52%和46.15%，色氨酸高312.5%和371.43%，Ca 高48.74%和11.29%，粗纤维低20.41%和7.83%，P 低7.2%和19.47%，无氮浸出物与金皇后相比高出17.23%，与陇东苜蓿基本一致。

表6 3 种紫花苜蓿品种营养成分(绝对干物质)Table 6 Nutrient components of three alfalfa varieties (absolute dry matter)

2.4 不同播种方式对苜蓿鲜草产量的影响

如表1 所列，品种 × 播种方式交互作用对苜蓿产草量影响不显著(P ＞ 0.05)，品种和播种方式影响均极显著(P ＜ 0.01)。WL343 鲜草产量为3.76 kg·m−2，与金皇后差异显著(P ＜ 0.05)，与陇东苜蓿差异极显著(P ＜ 0.01)，金皇后和陇东苜蓿之间差异极显著(P ＜0.01)。精量穴播鲜草产量为3.77 kg·m−2，较条播差异显著(P ＜ 0.05)，较撒播差异极显著(P ＜ 0.01)，撒播与条播间差异显著(P ＜ 0.05)。

苜蓿鲜草产量在品种 × 播种方式交互作用虽然差异不显著(P ＞ 0.05)，但WL343 × 精量穴播方式的鲜草产量达39.86 t·hm−2，高于条播和撒播，同时也高于金皇后和陇东苜蓿其他播种方式下鲜草产量 (表5)。

3 讨论

3.1 苜蓿品种和栽培方式与越冬

青藏高原地区苜蓿安全越冬，是苜蓿推广种植优先考虑的因素，高越冬率是多年生紫花苜蓿持续生产的重要保障[11]，也是高寒地区紫花苜蓿品种筛选的关键指标[12]，不同苜蓿品种受遗传基础影响在越冬率方面存在较大差异[13]。

早播种有利于苜蓿将更多的光合产物用于种植当年根系生长，尤其是根颈生长，更多养分向根系的分配，促使根系入土越深，进而越冬能力越强[14]；起垄覆土[15]和覆膜[16]均能显著提高紫花苜蓿抗旱性、抗寒性和越冬率，覆土和覆膜可人为直接干预苜蓿地表根系环境温度，简单有效保障苜蓿安全越冬；刈割次数不仅影响紫花苜蓿产草量和品质，而且对安全越冬和持久利用具有重要影响[17]，多次刈割致使苜蓿种植当年没有更多能量物质向根系分配，所以苜蓿种植当年，特别是青藏高原地区，生长季短，建议种植当年不进行刈割利用，进行留茬越冬，从苜蓿2 龄进行利用。本研究WL343 越冬率极显著高于金皇后和陇东苜蓿品种，这主要是因为苜蓿品种之间本身因遗传基因存在抗寒和越冬能力差异，WL343 可作为后期备选品种；3 种播种方式间越冬率差异不明显，播种深度是影响苜蓿越冬率的主要因素之一，3 种播种方式的播深均在2～3 cm，在无覆膜和覆土处理下，越冬率差异不大，这也与李军[18]的研究结果相一致。

3.2 栽培措施和品种对苜蓿农艺性状影响

不同紫花苜蓿品种对各地生态环境条件适应反应不同，表现在株高、生长速度、单株分枝数、茎叶比和产草量等农艺性状的差异[19]，干草产草量是衡量牧草生产能力的重要指标[20]，分枝数和植株高度是影响其产量和品质的主要农艺性状[21]，研究表明株高与苜蓿产草量呈正相关关系[22]，生长速度反映苜蓿品种生长能力；茎叶比是评价紫花苜蓿品质的主要指标，茎叶比越小，则表明牧草品质越好[23]。本研究WL343 在株高、生长速度、茎叶比与金皇后和陇东苜蓿均具有极显著差异，平均饲草产量和单株分枝数上与陇东苜蓿差异显著，与金皇后差异不显著，这主要是因为WL343 比金皇后和陇东苜蓿更适应青海东部干旱区气候环境条件，表现出较好的农艺性状和生产性能，这与在冀西北地区的研究结果[24]较一致。赵功强[25]在干旱区采用条播处理要比撒播处理显著提高苜蓿株高和分蘖(枝)数，李松阳等[16]用覆膜播种显著提高了苜蓿越冬率、出苗率、盖度、单株分枝数、株高和产量及直立性一系列性状，鱼小军等[26]发现垄沟覆膜能够极大降低苜蓿地杂草物种类和密度，景媛媛等[27]在高寒干旱牧区用垄沟覆膜种植紫花苜蓿株高较平膜全覆、垄沟覆膜 + 覆土和垄沟种植分别高4.4%、21.1%和34.3%，草产量和分枝数显著高于其他处理组合。本研究精量穴播苜蓿平均株高和茎叶比与条播和撒播间差异均极显著，平均鲜草产量达3.77 kg·m−2，较条播和撒播分别高10.56%和5.90%，虽然精量穴播 × WL343 与其他品种 × 播种方式在鲜草产量交互作用不显著，但鲜草产量均高于其他品种 × 播种方式，这主要是WL343 在精量穴播方式下较陇东苜蓿和金皇后更适宜在青海东部干旱区环境条件下生长，在株行距和苜蓿密度分布相对均等情况下，较条播和撒播更能够为苜蓿创造良好的通风透光条件，有效利用光能资源进行光合作用，加速生长，有利于建立合理的植株群体结构，提高苜蓿饲草产量所致，试验结果与以上诸多研究结果相吻合。

牧草的营养成分含量是反映牧草品质的基本指标[28]，不同紫花苜蓿品种由于各地区生态环境及生产水平差异较大，并且不同苜蓿品种的品质特性因气候条件、土壤因素、地形和田间管理水平等差异而表现不同[29]，本研究对3 个品种营养成分测定，WL343 粗蛋白含量为19.20%，高于金皇后和陇东苜蓿，粗纤维含量为28.40%，明显低于金黄后和陇东苜蓿，表明WL343 饲草品质优于金皇后和陇东苜蓿。

4 结论

WL343 紫花苜蓿各方面表现优异，可作为青海东部干旱农区苜蓿备选品种。采用精量穴播种植方式较其他苜蓿品种及其播种方式组合更能提高苜蓿农艺性状、饲草生产性能和饲草品质。但本研究选用苜蓿品种偏少，配套的栽培方式，没有更多地考虑越冬处理，试验地气候条件优于青海其他高海拔地区，试验存在局限性；后期将选择更多苜蓿品种，同时结合多种越冬栽培措施，进行多点、多气候条件下的栽培技术示范，为苜蓿在青海柴达木盆地和祁连山高寒草原地区的推广应用提供技术支撑。