播種量和品種對紫花苜蓿分枝數和株高的影響

王彥華，李德鋒，齊勝利，王成章*，高永革，鄭春雷，李鵬飛

(1.河南農業大學牧醫工程學院，河南 鄭州 450002；2.河南省飼草飼料站，河南 鄭州 450008；3.河南省畜牧局，河南 鄭州 450008；4.河南省畜牧總站，河南 鄭州 450008)

播種量和品種對紫花苜蓿分枝數和株高的影響

王彥華1,2，李德鋒1，齊勝利1，王成章1*，高永革3，鄭春雷4，李鵬飛2

(1.河南農業大學牧醫工程學院，河南 鄭州 450002；2.河南省飼草飼料站，河南 鄭州 450008；3.河南省畜牧局，河南 鄭州 450008；4.河南省畜牧總站，河南 鄭州 450008)

采用裂區設計，以播量(15.0，22.5，30.0 kg/hm2)為主區，8個不同秋眠級紫花苜蓿品種為副區，研究其對植株分枝數和植株高度的影響，旨在為紫花苜蓿生產提供科學依據。結果表明，1)苜蓿的播種量不同對其1、2級分枝數均無顯著差異，且不同品種之間分枝數差異也多不顯著；從不同年度看，不同品種的1、2級分枝數均表現出2014年>2013年>2012年的變化趨勢。2)不同品種間2級/1級分枝數比值，2012和2013年之間差異不顯著，但絕大部分顯著高于2014年。3)播種量對植株高度有一定影響，大部分品種的植株高度表現出30.0 kg/hm2<22.5 kg/hm2<15.0 kg/hm2的趨勢。因此，適當減少紫花苜蓿播種量對1、2級分枝數沒有影響，但提高了植株高度。

紫花苜蓿；播種量；分枝數；株高

紫花苜蓿(Medicagosativa)是多年生優質豆科牧草，種植區域遍布全球但以溫帶國家為主，中國是苜蓿的主要產區之一。苜蓿在我國栽培歷史已有2000多年，其富含蛋白質、維生素和功能性成分，有“牧草之王”的美譽[1]。據統計[2]，截止到2015年底，全國紫花苜蓿種植保留面積達471.13萬 hm2，占多年生牧草的26.01%；其中河南省紫花苜蓿種植面積達3.45萬 hm2，占全國紫花苜蓿的0.73%。隨著我國畜牧業由數量型向質量型的轉變，大力發展紫花苜蓿和青貯玉米等飼草料種植，構建“糧-經-飼草”三元種植格局，建設完善的飼草料產業體系，成為現代農業發展的必然趨勢[3]。隨之而來的是，紫花苜蓿種植企業和草畜結合企業對優質苜蓿種子的需求越來越多，其種子供不應求的現狀日益突出，合理確定播量和種植適宜品種，是降低生產成本、提高生產效率，充分發揮紫花苜蓿優質和高產作用，實現綜合效益最大化的重要措施之一。

紫花苜蓿分枝數和植株高度是影響其產量和品質的主要農藝性狀，而播量和品種對其可能有重要影響，研究不同播量和品種對分枝數和株高的影響有重要意義。然而，目前關于紫花苜蓿栽培方面的研究大多集中在水肥、刈割頻次等對產量和質量的影響[4-8]，對現代苜蓿品種和播量對其分枝數、株高等性狀影響的研究報道較少，研究年限也較短,使其在生產中的應用有局限。如李冠真[9]僅研究了1年紫花苜蓿株高和分枝數的變化。密度依賴性死亡或植株之間的相互作用一般普遍存在于植物種群或群落[10-12]，選擇合適的播種量和品種是協調個體與群體之間的矛盾，充分利用光、熱、空間和水肥資源，發揮紫花苜蓿提質增產的一項重要措施，也是人工及改良草地成功建植的關鍵之一[13]。因此，本研究通過探討3種播量下8個紫花苜蓿品種在3個生長年的植株分枝數和株高的變化規律，旨在為紫花苜蓿種植確定播量和品種提供可靠參考，也為紫花苜蓿育種工作中關于分枝數和株高等性狀的選擇提供科學依據。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于鄭州市惠濟區毛莊鄉河南農業大學科教實驗園區，試驗在2011年10月4日-2014年12月31日進行，試驗期3年。試驗地地理位置為：北緯34°19′，東經113°60′。土壤為沙質類型，有機質含量0.75%，堿解氮、有效磷、有效鉀含量分別為63.5 mg/kg、10.8 mg/kg、127 mg/kg。試驗區常年降水量600 mm左右，年日均溫度在15～16 ℃之間，其中1月份極端低溫-10 ℃左右，7月份極端高溫40 ℃左右。試驗地年均日照時數和無霜期分別是2000～2500 h和210～230 d。

1.2 參試紫花苜蓿品種

本試驗參試紫花苜蓿品種8個，分別是：先行者(Concept，秋眠3級)、WL319HQ(秋眠3級)、驚喜(Adrenalin，秋眠4級)、WL-343HQ(秋眠4級)、WL-363HQ(秋眠5級)、標桿(Icon，秋眠6級)、WL-525HQ(秋眠8級)、WL-903HQ(秋眠9級)，種子購自北京正道生態科技有限公司。根據《豆科草種子質量分級》(GB6141-2008)標準[14]，WL-363HQ發芽率為83.8%，符合三級標準；其余7個品種發芽率均在90%以上，符合國家一級標準。所有品種純凈度都在98%以上，水分含量在12%以下，符合國家一級標準。

1.3 試驗方法

采用兩因素裂區試驗設計，主區設3個播量，分別為：15.0、22.5和30.0 kg/hm2，每播量3個重復；副區為先行者等8個品種，隨機排列。實際播量=計劃播量/種子用價(發芽率×純凈度)。每個試驗小區面積18 m2，其中長6 m，寬3 m，播種行距20 cm。播前一周整好地并澆底墑水，各小區均按照525 kg/hm2的標準施磷酸二銨作為底肥。2011年10月4日，按行稱量種子后人工開溝條播，播種深度2～3 cm，播后人工鎮壓。紫花苜蓿生長期間，如遇干旱天氣及時灌溉。當夏季蟲害發生比較嚴重時，人工噴灑高效氯氰菊酯防治。春季紫花苜蓿返青時用尿素進行追肥，施肥量為105 kg/hm2，同時進行中耕除草和灌溉。

1.4 生長性狀及產量測定

1.4.1 初花期 當植株10%開花時為初花期，紫花苜蓿在達到初花期進行刈割。

1.4.2 分枝數 紫花苜蓿從根頸部位直接抽出地面的莖枝為1級分枝，從1級分枝的葉腋間抽出的枝條為2級分枝。參照魏臻武等[15]的方法，每小區隨機選擇10株，在初花期刈割前測定1級分枝數和2級分枝數。

1.4.3 植株高度 每次刈割前測量紫花苜蓿植株高度，每小區隨機選取30株，觀測其拉直高度，求其平均值。

1.5 試驗統計分析

在Excel中處理試驗數據，獲得各項指標性狀參數后，以重復為單位進行統計，按照裂區設計采用SAS 8.01軟件包中STAT模塊中的ANOVA程序進行方差分析和Duncan氏多重比較。

2 結果與分析

2.1 播種量和品種對1級分枝數的影響

從表1可以看出，不同品種之間，除2012年15.0 kg/hm2驚喜的年1級分枝數和顯著低于WL525HQ外(P<0.05)，其他年份和播種條件下，不同品種之間的該項指標差異不顯著(P>0.05)。在同一收獲年度，同一品種不同播量之間的年1級分枝數之和差異不顯著(P>0.05)；從不同年度看，每一個播量的年1級分枝數之和普遍表現出2014年>2013年>2012年的變化趨勢(P<0.05)。

2.2 播種量和品種對2級分枝數的影響

從表2可以看出，不同品種之間的2級分枝數變化趨勢與其1級分枝數變化趨勢相同，除2012年22.5 kg/hm2的WL-343HQ最高，顯著高于WL-319HQ和WL-525HQ，2013年30.0 kg/hm2的標桿顯著高于WL-363HQ外(P<0.05)，其他年份和播量下，同一播量不同品種之間的年2級分枝數之和差異不顯著(P>0.05)。在同一收獲年度，同一品種不同播量之間的年2級分枝數之和差異不顯著(P>0.05)；從不同年度看，每一個播量的年2級分枝數之和普遍表現出2014年>2013年>2012年的變化趨勢，且2013和2014年顯著大于2012年(P<0.05)。

2.3 不同年度對同一品種分枝數的影響

從表3可以看出，3種播量平均后，年份對品種2級/1級分枝數之比有極為顯著的影響，各品種無論是1級分枝數還是2級分枝數，均表現出隨著年份的增長而不斷增長的趨勢，即2014年>2013年>2012年(P<0.05)。除驚喜3個年度之間2級/1級分枝數之比差異不顯著外(P>0.05)，其余各品種均表現出2014年度數值最小且均顯著(P<0.05)或極顯著(P<0.01)低于2013和2012年。

2.4 播種量和品種對植株高度的影響

從表4可以看出，播種量和品種對植株高度有一定的影響。同一播量條件下，不同品種之間植株高度和有較大差異，例如，2012年播量為15.0 kg/hm2時，WL-903HQ的株高最高，與WL525HQ、標桿差異不顯著，但顯著高于其他5個品種；2013年播量為30.0 kg/hm2時， WL525HQ、WL-903HQ的植株最高，與標桿差異不顯著，但顯著高于除先行者之外的其他品種。苜蓿品種的植株高度差異性與苜蓿的秋眠性尤其是秋季高度差異密切相關，本試驗中植株高度與秋眠級的相關系數為0.859，達到了極顯著水平(P<0.01)，3個不同的播量均呈現出非秋眠品種植株較高的趨勢。例如，播量為22.5 kg/hm2時，非秋眠型苜蓿品種WL525HQ、WL-903HQ顯著高于其余6個秋眠或半秋眠品種；播量為15.0 kg/hm2時，WL525HQ、WL-903HQ和標桿的植株高度均高于其余5個品種。

3 討論

紫花苜蓿的分枝數是反映其生長性能的主要指標之一。劉慧霞等[16]研究認為其多少對于牧草的產量和質量有較大的關系，且與品種、栽培條件、水肥條件和利用年限有很大關系。一般認為，在稀播和水肥供應充足的情況下分枝較多且生長較快，在密植條件下分枝發生的數量和長度會受到抑制。但目前，對不同播量、品種、茬次對紫花苜蓿分枝數的動態變化系統研究較少，且結果不一致。據洪紱曾[17]報道，一般情況下，枝條粗壯者分枝數相對較少，枝條細小者分枝數相對較多；在密植條件下，不同品種基生的1級分枝數大致相近，2級分枝數發生的數量和長度會受到抑制。Boleger等[18]指出，紫花苜蓿草的產量主要由單位面積上的株叢數、單枝的枝條數和枝條的重量構成，當株叢數從11株/m2增加到17株/m2時，單位面積產量增加，但單株重量、單枝枝條數和每個枝條的重量趨于下降，莖的直徑和節數亦隨株叢的增加而下降[19-20]。李明芳等[21]研究結果顯示，第1年1級分枝數隨著播量從7.5 kg/hm2到30.0 kg/hm2不斷增加，但第2和3年卻隨著播量的增加先升高后降低，本試驗結果與此有一定的差異。本試驗結果顯示，播種量對紫花苜蓿的1級分枝數、2級分枝數變化無顯著影響，但隨著生長年限的增加，植株的1級和2級分枝數不斷增加。主要原因如下：一是紫花苜蓿隨著生長年限的延長，根系入土更深，根系更粗[22]，具有更強的生長勢和分蘗能力[6,23]，其植株長勢逐漸旺盛[24]，進而促進分枝數不斷增多；二是隨著生長年限的增長，紫花苜蓿的植株數不斷消減，播種量對植株數量的影響日益變小，進而對分枝數的影響變小，到第3生長年，不同播量的植株數基本接近，導致不同播量的分枝數接近；三是隨著紫花苜蓿植株數的不斷消減，給紫花苜蓿植株生長拓寬了空間，進一步促進了紫花苜蓿1級和2級分枝數的增長[25]。2級/1級分枝數比值隨生長年限的增加依次變小可能與根頸分枝逐漸增加有關。

植株高度是反映紫花苜蓿生長狀況和評價產量高低的主要指標之一[26]。本研究中，8個苜蓿品種低播量時植株高度都比較高，播量大時相反，原因可能是：低播量時植株密度小，利用單株的生長空間和營養面積大的優勢，通過增加植株高度進而間接增加了對產量的補償作用。不同品種之間植株高度有差異，與其品種自身的遺傳特性有關，與耿繁軍等[27]的研究結果一致。品種之間植株高度的不同，固然與苜蓿品種本身的遺傳特性有關，但苜蓿的秋眠性可能是重要因素，而株高的差異主要表現在秋季。許多研究表明，在夏末和秋季，秋眠型苜蓿能產生低矮匍匐的莖，非秋眠苜蓿能產生直立而高的莖[28-30]，在3種秋眠類型苜蓿都能生長地區，應選擇產量高的非秋眠苜蓿[31-32]。Liu等[33]發現，在苜蓿生長早期，不同秋眠類型苜蓿在節間數和節間距方面生長發育不同，高秋眠級的苜蓿有較長的節間距，而其他秋眠級的苜蓿則有更多的節間數，根據秋眠級，苜蓿在節間長度和數量之間進行了平衡；而在秋季田間生長的苜蓿，非秋眠型和高秋眠級的品種植株高度比秋眠型高，源于秋眠和半秋眠苜蓿比非秋眠苜蓿較早積累糖分等營養物質以備越冬。本試驗中，不同秋眠型或半秋眠型苜蓿品種的植株高度基本相近，年植株高度總體上基本表現出非秋眠型>半秋眠型、秋眠型的變化規律，與其秋季再生高度有關，與馮長松等[34]和Liu等[35]研究結果一致。

4 結論

1)不同播種量的紫花苜蓿其1、2級分枝數均無顯著差異(P>0.05)，且大部分品種之間的分枝數差異也不顯著(P>0.05)，但各品種的1級分枝數和2級分枝數均呈現出2014年>2013年>2012年的變化趨勢。

2)播種量對植株高度有一定的影響，大部分品種的植株高度均表現出30.0 kg/hm2<22.5 kg/hm2<15.0 kg/hm2的變化趨勢；不同品種之間的植株高度與其秋眠性有關，非秋眠品種和較高秋眠級苜蓿品種有較高的秋季再生高度可能是品種之間高度差異的主要原因之一。

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Effects of seeding rate and variety on branch number and plant height of alfalfa

WANG Yan-Hua1,2, LI De-Feng1, QI Sheng-Li1, WANG Cheng-Zhang1*, GAO Yong-Ge3, ZHENG Chun-Lei4, LI Peng-Fei2

1.CollegeofAnimalScienceandVeterinaryMedicine,HenanAgriculturalUniversity,Zhengzhou450002,China; 2.ForageandFeedStationofHenanProvince,Zhengzhou450008,China; 3.AnimalHusbandryBureauofHenanProvince,Zhengzhou450008,China; 4.AnimalHusbandryStationofHenanProvince,Zhengzhou450008,China

In order to explore the effects of the seeding rate and alfalfa varieties on the branch number and plant height, we carried out a field experiment comprising a split plot design with 3 seeding rates (15.0, 22.5, 30.0 kg/ha) as the main plots and 8 alfalfa varieties with different fall dormant classes as subplots in 2012-2014 (Concept, WL-319HQ, Adrenalin, WL-343HQ, WL-363HQ, Icon, WL-525HQ, WL-903HQ). The results indicated: 1) Seeding rate had no significant effects on the primary and secondary branch number in alfalfa, and the primary and secondary branch number differences among varieties also were not significant. With increase in stand age, the primary and secondary branch number of all varieties increased (planted in 2012>2013>2014). 2) Average branch number of different varieties did not differ significantly between 2012 and 2013, but in both cases was higher than that of 2014-sown plants. 3) Seeding rate and stand age did influence plant height. With increase in seeding rate from 15.0 to 30.0 kg/ha, plant heights of most varieties were gradually decreased, but branch number was unchanged. Plant height was greater for 2013-sown plants, than for those sown in 2012 and in 2014.

alfalfa; seeding rate; branch number; plant height

2016-11-14；改回日期：2016-12-14

公益性行業科研專項(201403048-6)，國家星火計劃項目(2015GA750003)和國家牧草產業技術體系建設專項基金(CARS-35-20)資助。

王彥華(1980-)，男，河南西平人，高級畜牧師，在讀博士。E-mail:13676938371@163.com*通信作者Corresponding author. E-mail:wangchengzhang@263.net

10.11686/cyxb2016426 http://cyxb.lzu.edu.cn

王彥華, 李德鋒, 齊勝利, 王成章, 高永革, 鄭春雷, 李鵬飛. 播種量和品種對紫花苜蓿分枝數和株高的影響. 草業學報, 2017, 26(3): 183-190.

WANG Yan-Hua, LI De-Feng, QI Sheng-Li, WANG Cheng-Zhang, GAO Yong-Ge, ZHENG Chun-Lei, LI Peng-Fei. Effects of seeding rate and variety on branch number and plant height of alfalfa. Acta Prataculturae Sinica, 2017, 26(3): 183-190.