十個(gè)國(guó)外引進(jìn)紫花苜蓿品種在揚(yáng)州市的初步表現(xiàn)

李俊豪 王小山

摘 要 針對(duì)我國(guó)苜蓿產(chǎn)量不高的現(xiàn)狀，對(duì)國(guó)外品種進(jìn)行適應(yīng)性篩選，為給后續(xù)引種提供參考，在江蘇省揚(yáng)州市設(shè)立了試驗(yàn)點(diǎn)，種植了10個(gè)不同品種的紫花苜蓿，測(cè)量其生理生化指標(biāo)，并利用灰色關(guān)聯(lián)度進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，得到適合在揚(yáng)州市種植且具有優(yōu)良性狀的的紫花苜蓿品種天馬、阿薇雅、WL168HQ、Claudia和維多利亞。

關(guān)鍵詞 紫花苜蓿；品種篩選；江蘇省揚(yáng)州市

中圖分類號(hào)：S541.9 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.24.001

紫花苜蓿（Medicago sativa L.）為多年生豆科作物，是目前世界上廣泛種植的飼料作物，在中國(guó)已有2 000多年的種植歷史[1]。紫花苜蓿具有適口性好、易消化、單產(chǎn)高、耐刈割等優(yōu)點(diǎn)，被人們譽(yù)為“牧草之王”，是我國(guó)人工種植面積最大的飼草作物[2]。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年我國(guó)進(jìn)口苜蓿干草約124萬(wàn)t，可見(jiàn)苜蓿干草仍處于較大缺口階段，有廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間[3]。在江蘇省揚(yáng)州市進(jìn)行品種適應(yīng)性篩選的試驗(yàn)研究，希望能初步篩選出適宜揚(yáng)州市大規(guī)模種植的苜蓿品種，并為今后南方江淮地區(qū)的苜蓿栽培提供理論依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在江蘇省揚(yáng)州市江都區(qū)大橋鎮(zhèn)，位于平原地區(qū)，年均日照時(shí)間2 200 h；年平均氣溫13～22 ℃，

極端最高氣溫39.1 ℃，極端最低氣溫-17.7 ℃；年均降水量1 026 mm，年均雨日115 d，冬季降水偏少、干旱，夏季雨量主要集中于6—7月，屬于典型的江淮地區(qū)氣候。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

供試材料共計(jì)10個(gè)紫花苜蓿品種，每品種3個(gè)重復(fù)，按隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，小區(qū)面積為2 m×2 m，行距45 cm，小區(qū)間隔為90 cm。2021年10月22日人工開(kāi)溝，按照種子1 kg/667 m2的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行條播，播種深度2～3 cm，每小區(qū)5行，每行播種1.5 g種子，有包衣的品種每行依照2.0 g播種。

1.3 供試材料

供試的10個(gè)不同紫花苜蓿品種均為國(guó)外引進(jìn)。此次試驗(yàn)所用紫花苜蓿品種的名稱、編號(hào)、秋眠級(jí)、品種來(lái)源及產(chǎn)地等詳細(xì)信息見(jiàn)表1。

1.4 測(cè)量指標(biāo)及測(cè)量方法

外觀性狀測(cè)定時(shí)間為2022年5月10日8：00-12：00，

此時(shí)距離播種過(guò)去210 d，所有品種均進(jìn)入盛花期。

株高：每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選取5株，測(cè)量植株拉直高度（從地面量至葉尖或花序頂部），求其平均值。

葉長(zhǎng)：植株同一高度、同一部位上的三小葉之中間小葉從葉梗至葉尖的距離，每個(gè)小區(qū)3株。

葉寬：植株同一高度、同一部位上的三小葉之中間小葉最寬處的距離，每個(gè)小區(qū)3株。

主莖葉片數(shù)：每個(gè)小區(qū)隨機(jī)選擇3株生長(zhǎng)狀況良好的紫花苜蓿，測(cè)定其主莖上的葉片數(shù)。

地上部分生物量：每小區(qū)選取1 m2樣方，將鮮草放置105 ℃烘箱內(nèi)殺青20 min之后，將溫度調(diào)至65 ℃，經(jīng)24 h后進(jìn)行稱量，計(jì)算其干重，重復(fù)3次取平均值。以單位面積的干重來(lái)計(jì)算地上部分生物量。

光合指標(biāo)測(cè)定：在紫花苜蓿開(kāi)花初期，選擇無(wú)云或少云的晴天上午，用Licor-6400型便攜式光合儀，在光強(qiáng)為1 200 μmol·m-2·s-1、葉室CO2濃度為

400 μmol·mol-1、流速為500 μmol·s-1的條件下，測(cè)定時(shí)間為8：30—11：30，選取各品種植株靠上1/3處相同位置及成熟度、健康無(wú)病且完全展開(kāi)的三出復(fù)葉頂端小葉5片，重復(fù)3次。測(cè)定凈光合速率、氣孔導(dǎo)度、胞間CO2濃度、蒸騰速率等指標(biāo)。并計(jì)算葉片瞬時(shí)水分利用效率、光能利用效率及氣孔限制值，計(jì)算公式為

（1）

（2）

（3）

式（1）中，WUE為瞬時(shí)水分利用效率；Pn為凈光合速率，μmol CO2· m-2·s-1；Tr為蒸騰速率，mmol H2O·m-2·s-1。

式（2）中，LUE為光能利用效率；PAR為光合有效輻射。

式（3）中，Ls為氣孔限制值；Ci為胞間CO2濃度，μmol CO2·mol-1；Ca為大氣CO2濃度，μmol·mol-1。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同紫花苜蓿品種的生長(zhǎng)特性比較

不同紫花苜蓿品種的生長(zhǎng)特性如表2所示。

株高：供試紫花苜蓿品種的株高在70.7～93.3 cm，其中佰苜341、佰苜371、卡特羅、騎士T和瑞得

5個(gè)品種平均株高不足80.0 cm，顯著低于其他品種

（p＜0.05）；在平均株高高于80.0 cm的品種中，阿薇雅和WL168HQ分別達(dá)到93.0 cm和93.3 cm，顯著高于維多利亞（p＜0.05）。

葉片性狀：卡特羅葉長(zhǎng)最小僅有2.5 cm，Claudia品種的葉片長(zhǎng)度最長(zhǎng)，達(dá)到3.6 cm；葉片寬度排名前5的分別是佰苜371、騎士T、天馬、Claudia和WL168HQ，寬度處于1.4～1.6 cm；10個(gè)供試紫花苜蓿品種間主莖葉片數(shù)量存在顯著差異（p＜0.05），葉片數(shù)在100以上的有天馬（109）、維多利亞（106）、Claudia（107）和WL168HQ（108）4個(gè)品種。

生物量：供試品種生物量處于699～1 264 g·m-2，生物量最低為騎士T，顯著低于除瑞得、佰苜341、佰苜371外的品種（p＜0.05）；生物量最高的為天馬，顯著高于其他所有品種（p＜0.05）。

2.2 不同紫花苜蓿品種的光合特性

不同紫花苜蓿品種的光合特性如表3所示。

凈光合速率：不同紫花苜蓿品種之間的凈光合速率差異顯著（p＜0.05）。天馬品種的凈光合速率顯著高于其他品種，達(dá)到20.470 μmol CO2·m-2·s-1；阿薇雅、天馬、Claudia和WL168HQ均顯著高于其他品種（p＜0.05），均超過(guò)16.000 μmol CO2· m-2·s-1。

氣孔導(dǎo)度：10個(gè)不同紫花苜蓿品種間的氣孔導(dǎo)度存在顯著差異（p＜0.05）。天馬品種的氣孔導(dǎo)度最大，為0.339 mol H2O·m-2·s-1；其次是阿薇雅，為0.282 mol

H2O·m-2·s-1。

細(xì)胞間CO2濃度：佰苜341和WL168HQ的胞間CO2濃度較高，分別達(dá)到294.108 μmol CO2·mol-1和296.868 μmol CO2·mol-1。

蒸騰速率：不同紫花苜蓿品種間的蒸騰速率差異顯著（p＜0.05）。10個(gè)紫花苜蓿品種以佰苜371的蒸騰速率最高，達(dá)到5.485 mmol H2O·m-2·s-1；其次為卡特羅5.339 mmol H2O·m-2·s-1。

水分利用效率：植物利用氣孔以最小的水分蒸騰量獲得最大的干物質(zhì)積累。阿薇雅、瑞得和WL168HQ葉片的水分利用效率顯著高于其他7個(gè)品種（p＜0.05）。

2.3 灰色關(guān)聯(lián)度綜合評(píng)價(jià)

如表4所示，天馬品種的加權(quán)關(guān)聯(lián)度為1.083，排名第1，可見(jiàn)天馬品種在揚(yáng)州市的生長(zhǎng)適應(yīng)性最強(qiáng)、葉片數(shù)量多、葉片面積較大、地上生物量高且光合能力優(yōu)越。10個(gè)供試品種中加權(quán)關(guān)聯(lián)度排名前5的為天馬＞Claudia＞W(wǎng)L168HQ＞阿薇雅＞維多利亞，可知這些品種適宜在揚(yáng)州市推廣種植。而后5位的排名依次為瑞得＞佰苜371＞騎士T＞佰苜341＞卡特羅，綜合表現(xiàn)能力較差，在試驗(yàn)區(qū)需謹(jǐn)慎推廣。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

1）通過(guò)試驗(yàn)可知，植株高度最高的是WL168HQ品種。天馬品種的地上部分生物量最高。

2）不同紫花苜蓿品種的凈光合速率差異顯著

（p＜0.05），其中天馬的凈光合速率最大，對(duì)CO2的同化程度最高。

3）應(yīng)用灰色關(guān)聯(lián)度分析法，對(duì)10個(gè)不同紫花苜蓿品種進(jìn)行綜合排序，排名為天馬＞Claudia＞W(wǎng)L168HQ＞阿薇雅＞維多利亞＞瑞得＞佰苜371＞騎士T＞佰苜341＞卡特羅。

4）天馬、阿薇雅、WL168HQ、Claudia和維多利亞5個(gè)紫花苜蓿品種的葉片大且多、品質(zhì)優(yōu)、光合效率高，綜合表現(xiàn)優(yōu)秀，最適合在揚(yáng)州市推廣引進(jìn)。

3.2 討論

3.2.1 不同品種的生長(zhǎng)及適應(yīng)性

植株高度不僅可以評(píng)判飼草是否高產(chǎn)，還可看出其生長(zhǎng)發(fā)育狀況，是紫花苜蓿生產(chǎn)力的關(guān)鍵部分。WL168HQ（93.3 cm）和阿薇雅（93.0 cm）品種的株高最高，對(duì)應(yīng)地上部分生物量分別為885 g·m-2和1 008 g·m-2；WL168HQ品種的植株高度高于天馬，但生物量卻低于天馬，說(shuō)明株高在一定程度上影響生物量，但并不絕對(duì)，生物量還受葉片性狀等的影響。

3.2.2 不同品種的光合性能

不同苜蓿品種對(duì)于環(huán)境等諸多因子的適應(yīng)程度不同，導(dǎo)致各牧草品種的光合參數(shù)各不相同，且差異顯著（p＜0.05）。試驗(yàn)表明，天馬品種的凈光合速率最高并具有高產(chǎn)的特點(diǎn)；騎士T則凈光合速率低、產(chǎn)量低。

光合作用不僅與紫花苜蓿自身品種相關(guān)，也受外部光照、水分和CO2的影響[4]。試驗(yàn)環(huán)境下，10個(gè)紫花苜蓿品種的水分利用效率差異顯著（p＜0.05）；其中，瑞得品種的水分利用效率最高，為4.872%，更適合在干旱的地區(qū)引種；與陳托兄等人的研究結(jié)果一致[5]。氣孔導(dǎo)度既作用于凈光合速率，又影響植株的蒸騰速率。試驗(yàn)可得，揚(yáng)州市高溫時(shí)瑞得品種的蒸騰速率（3.268 mmol H2O·m-2·s-1）較騎士T（3.895 mmol H2O·m-2·s-1）低，且瑞得的株高（73.0 cm）比騎士T（70.7 cm）高，與呂小東等研究一致[6]。

3.2.3 下一步工作

研究旨在測(cè)量各紫花苜蓿品種的生長(zhǎng)指標(biāo)和光合參數(shù)，對(duì)供試品種進(jìn)行多方位地綜合評(píng)判。試驗(yàn)并未對(duì)各紫花苜蓿品種進(jìn)行種子產(chǎn)量的測(cè)定，對(duì)后續(xù)引種工作的開(kāi)展造成了一定阻礙，有待下一步的試驗(yàn)進(jìn)行完善。針對(duì)生長(zhǎng)迅速的苜蓿品種，提早刈割時(shí)間并適量增加刈割次數(shù)，是否能在增產(chǎn)的同時(shí)保持高營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)需下一步試驗(yàn)證明。不同的牧草風(fēng)干工藝可能會(huì)造成不同的試驗(yàn)結(jié)果，后續(xù)可通過(guò)不同的苜蓿烘干方法研究干草的產(chǎn)量、營(yíng)養(yǎng)等。

參考文獻(xiàn)：

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[5] 陳托兄，郝文軍，陳小兵，等.10個(gè)紫花苜蓿品種光合特性的比較[J].中國(guó)草地學(xué)報(bào)，2009，

31（2）：41-45.

[6] 呂小東，王建光，孫啟忠.半干旱地區(qū)引種11個(gè)國(guó)外苜蓿品種的光合性能研究[J].內(nèi)蒙古草業(yè)，2013，25（1）：28-31.

（責(zé)任編輯：張春雨）

收稿日期：2023-11-17

作者簡(jiǎn)介：李俊豪（1999—），男，浙江義烏人，在讀碩士，研究方向?yàn)樽匣ㄜ俎Ｆ贩N選育。E-mail：244759562@qq.com。