紫花苜蓿在华东农区短期栽培利用可行性的研究.doc

文章编号：1673-5021(2009)06-0000-00华东农区紫花苜蓿短期栽培利用的可行性研究胡化柏1,李建农2,沈益新1,*(1.南京农业大学动物科技学院，江苏 南京 210095；2.江苏省农业委员会，江苏 南京 210036)摘要:为探讨紫花苜蓿在华东农区冬闲田短期栽培利用的可行性，选用秋眠性较弱的紫花苜蓿品种游客(Eureka)与金花菜和多花黑麦草进行了生产性能比较试验。结果表明：秋播紫花苜蓿第二年45月生长迅速，在种植夏季作物玉米或水稻前可刈割23茬。刈割2茬的鲜、干草产量分别达到59902.71kg/hm2和12372.18kg/hm2，低于多花黑麦草而显著高于金花菜。紫花苜蓿粗蛋白质含量显著高于多花黑麦草，与金花菜相差不大，粗蛋白质产量与多花黑麦草相近。由此认为，紫花苜蓿在华东农区具有短期栽培利用价值。关键词:紫花苜蓿;短期栽培利用;产量;可行性中图分类号：S5436 文献标识码：A华东农区自然条件优越，是我国重要的农业生产基地。该地区作物生产以粮经作物为主，形成了传统的“水稻小麦”、“水稻油菜”等复种模式。近年来随着农业产业结构的调整，该地区小麦、油菜、蚕豆等冬春季作物面积大幅减少，产生了大量冬闲田；而在畜牧生产方面，该地区草食动物数量迅速增加，奶牛、肉羊、鹅等已由农户散养向中大型规模化养殖场发展，冬闲田种草逐渐成为研究的热点16。由于该地区一直以来缺乏适宜栽培的豆科牧草品种，优质饲草不足已成为制约畜牧业快速发展的重要因素之一。紫花苜蓿（Medicago sativa L.）高产优质，在我国北方地区大面积种植。南方地区年降水量超过1000mm，夏季高温酷热，因此紫花苜蓿在南方农区春秋季生长良好，夏季生长不良。本试验在以往研究79的基础上，选择在南京地区秋播第二年生长较好的紫花苜蓿品种游客（Eureka，秋眠级8）与苏南地区栽培较多的金花菜（Medicago denticutata Willd）、多花黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)相比较，探讨了将其作为一年生青刈饲草栽培利用的生产潜力，以期为华东农区春季生产优质豆科牧草提供参考。1 材料与方法1.1 试验区概况 试验在南京农业大学江浦试验农场（北纬31513215、东经1182111846）进行。年平均气温15.3，无霜期220240d，年平均降雨量1000mm。试验区土壤为粘性马肝土，含有机质1.27%、碱解氮84.35mg/kg、速效钾146.51mg/kg、速效磷37.67mg/kg，pH值为6.67。1.2 试验材料紫花苜蓿品种为游客（Eureka，FD8），购自百绿草业；金花菜为苏南农民自留种子，由江阴市农技推广中心提供；多花黑麦草品种为特高（Tetragold），购自百绿草业。*通讯作者,E-mail:收稿日期：2008-12-09；修回日期：2009-08-26基金项目：公益性行业（农业）科研专项（nyhyzx07-022）资助作者简介：胡化柏 (1981- )，男，江苏宿迁人，硕士研究生,从事牧草栽培利用的研究工作, E-mail:. 1.3 试验方法 试验地前茬为大豆。完全随机区组设计，小区面积2.8m6.5m，小区间隔0.5m，3次重复。2004年10月28日播种，行距25cm，条播。紫花苜蓿播量22.5kg/hm2，金花菜带荚种子播量90kg/hm2，多花黑麦草播量22.5kg/hm2。播种前施复合肥（N：P2O5：K2O8：8：9）375kg/hm2作底肥，次年返青后施用尿素225kg/hm2。紫花苜蓿播种前接种固体根瘤菌10g/kg。 紫花苜蓿设刈割1次、2次、3次共3个处理，各处理刈割时间见表1；金花菜共刈割2次，均于盛花期刈割；多花黑麦草于初穗至初花期刈割，共刈割3次。每次刈割后追施复合肥（N：P2O5：K2O8：8：9）150kg/hm2。表1 紫花苜蓿不同刈割处理的各茬刈割时间Table 1 Date of harvest for different defoliation frequency in spring刈割频次Cutting frequency第一茬1st cut第二茬2nd cut第三茬3rd cut刈割1次2005/5/27（盛花）刈割2次2005/5/18（初花）2005/6/15刈割3次2005/5/7 （现蕾）2005/5/272005/6/151.4 测定项目和方法 2005年3月8日开始至5月28日，每隔10d于各小区选取有代表性的紫花苜蓿植株10株，测定株高、分枝数、叶面积和茎、叶干物质重，计算叶面积指数（LAI）。每次刈割时各小区随机选取3行，每行量取40cm长度齐地面刈割称重，根据各小区行数和面积换算出单位面积产量。然后称取500g样品带回实验室105杀青30min，然后65烘干至恒重，测定干物质含量后粉碎用于营养品质测定。粗蛋白质（CP）含量采用半微量凯氏定氮法，干物质体外消化率采用胃蛋白酶纤维素酶两步法测定。1.5 统计方法 用SAS(Ver.9.0 for Windows)中ANOVA程序对小区平均数进行方差分析,并用最小显著差异法（LSD）进行多重比较。2 结果与分析2.1 秋播紫花苜蓿第二年春季生长动态由图1-A可见，秋播紫花苜蓿第二年3月底前株高增长缓慢，4月开始进入快速生长期。主要原因是早春气温较低，4月至5月中旬的旬平均气温20，为紫花苜蓿最适宜生长的温度。5月中旬初花期的株高为60.5cm，5月下旬刈割时为69.5cm。非秋眠性紫花苜蓿品种具有较强的耐热性，株高增长可一直持续到6月底10，但5月中旬以后随着气温的升高和紫花苜蓿转入生殖生长，株高增长逐渐放缓。 春季生长过程中，单株分枝数4月上旬开始进入快速增长阶段，一直持续到6月上旬（图1-B）。叶面积指数与分枝数呈现出相似的增长规律（图1-C）。4月中旬开始增加速度较快，以4月下旬至5月中旬之间最快，之后增加速度略有下降。5月下旬盛花期的叶面积指数达到7.58。可见,该品种在生殖生长阶段仍可保持较高的叶面积指数。干物质积累量4月中旬前较慢，4月底至5月底几乎呈直线增长（图1-D），5月初至5月中旬的积累速率达27.08g/(m2d)。由此可见,秋播第二年的4月下旬至5月下旬是紫花苜蓿生长最旺盛时期，在此期间加强管理可以提高产量。AB543543DC 543345 图1 秋播紫花苜蓿春季株高、分枝数、叶面积指数（LAI）和干物质积累动态Fig.1 Dynamics of plant height、branch、LAI and dry matter accumulation in spring2.2 紫花苜蓿不同刈割次数处理的产量比较紫花苜蓿不同刈割次数处理的各茬次干、鲜草产量及总产量如表2。结果显示，3种刈割次数处理的鲜、干草总产量均以刈割2次的最高，其次是3次刈割处理，只于盛花期刈割1次的产量最低。春季刈割3次的处理中，再生草产量均显著低于第一茬，第二茬鲜、干草产量分别只有第一茬的60.66和52.51，第三茬鲜、干草产量为第一茬的63.93和63.34。春季刈割2次的处理中，两茬草产量差异不显著（P0.05）。在春季刈割2次时，第二茬草具有充分的生长时间和较快的生长速度，其生产潜力与第一茬相当。表 2 紫花苜蓿不同刈割茬次的产量Table 2 Forage and dry matter yield of alfalfa under different defoliation frequency刈割次数鲜草产量 干物质产量Forage yield(kg/hm2)Dry matter yield(kg/hm2)Cutting frequency第一茬第二茬第三茬合计Total第一茬第二茬第三茬合计Total1st cut2nd cut3rd cut1st cut 2nd cut3rd cut324077.92Ab14604.94Bb15391.36B54074.22a 4209.86Ac 2210.51Cb2666.64B9087.01b227771.85Ab32130.86Aa59902.71a 6307.98Ab6064.19Aa12372.18a138871.60a 38871.60b8728.47a 8728.47b注：不同大写字母表示同一行差异显著（P0.05），不同小写字母表示同一列差异显著（P0.05）。下表同。Note：Means with the different capital letter within row indicate the significant difference at 0.05 level among different cuts,and with the different small letter within column indicate the significant difference at 0.05 level among different cutting frequency. The same as follows.2.3 紫花苜蓿不同刈割次数处理的品质比较由表3可知，紫花苜蓿春季刈割3次时，各茬草在收获时均处于营养生长比较旺盛的阶段，其粗蛋白质含量和干物质消化率均显著高于其他两种刈割处理的同茬次草。因此，紫花苜蓿于现蕾期开始刈割做青绿饲料利用具有很高的饲用价值。而于盛花期第一次刈割，其粗蛋白质含量和干物质消化率均显著下降，饲用品质有所降低。各刈割处理中，第一茬草在收获时所处生长时期不同，粗蛋白质含量和干物质消化率相差较大。由表3可知，紫花苜蓿自现蕾期开始至初花期、盛花期的粗蛋白质含量和干物质消化率均呈下降趋势。粗蛋白质和可消化干物质总产量是衡量作物饲用价值高低的重要指标11。由表3可知，紫花苜蓿粗蛋白质和可消化干物质总产量均以刈割2次处理的最高，分别为2249.6kg/hm2和8344.5kg/hm2；刈割3次的产量次之，分别为1906.2kg/hm2和6323.3kg/hm2；只刈割1次时产量最低，分别为1407.3kg/hm2和5655.7kg/hm2。结合饲草品质和营养物质产量综合衡量，春季刈割2次明显优于其他两种刈割利用方式。刈割3次利用也具有较高的经济效益，而只刈割1次的效益最低。表3 紫花苜蓿不同刈割茬次饲草品质变化Table 3 Changes in alfalfa quality under different defoliation frequency刈割次数粗蛋白质含量CP(%)体外干物质消化率IVDMD(%)第一茬第二茬第三茬第一茬第二茬第三茬Cutting frequency1st cut2nd cut3rd cut1st cut2nd cut3rd cut319.01Ba22.24Aa22.85A 67.38Ba71.71Aa71.32A (802.4)(493.4)(610.3)(2836.4)(1584.3)(1902.6)216.65Bb19.80Ab67.36Aa67.62Ab(1053.4)(1199.3)(4244.2)(4100.3)116.13b64.85b(1407.3)(5655.7)注:括号内数值为各养分产量(kg/hm2)。Note:The values in parentheses are yields of nutrient(kg/hm2).2.4 紫花苜蓿短期利用时与金花菜、多花黑麦草产量的比较以春季刈割2次处理的紫花苜蓿与刈割2次的金花菜、刈割3次的多花黑麦草进行比较，紫花苜蓿第一茬草的粗蛋白质含量与多花黑麦草差异不显著，显著低于金花菜（P0.05）；第二茬草粗蛋白质含量与金花菜差异不显著，显著高于多花黑麦草（P0.05）(表4)。表4可见，紫花苜蓿的总鲜草产量和可消化干物质产量显著高于金花菜，分别比金花菜高69.13和106.14；但是显著低于多花黑麦草，分别只有多花黑麦草的51.38和83.14。紫花苜蓿的粗蛋白质含量与干物质产量的积,即CP产量，显著高于金花菜，而接近多花黑麦草。以上结果表明，紫花苜蓿春季短期利用的鲜草产量和可消化干物质产量虽逊色于多花黑麦草，但作为华东农区一年生牧草短期栽培利用效益显著高于金花菜。表4 三种牧草不同刈次粗蛋白质含量及饲草总产量比较 Table 4 Comparison of crude protein concentration and total yield among three forage crops供试牧草饲草粗蛋白质含量%鲜草产量(kg/hm2)可消化干物质产量(kg/hm2)CP% of forageForage第一茬第二茬第三茬FMY DDMY1st cut2nd cut3rd cut紫花苜蓿 16.65b19.80a59902.71b8349.65b金花菜18.66a19.29a35418.19c4050.39c多花黑麦草 15.39b16.09b12.20116577.44a10042.60a3 讨论与结论充分利用土地资源、提高单位面积土地产出率是发展高效农业的有效途径。多花黑麦草接茬夏季作物的种植模式在我国南方已大面积推广，实践证明其具有较高的经济和生态效益。此外，作为绿肥和饲料兼用的紫云英、白三叶和金花菜等豆科作物种植亦较多。陈丽君等12研究表明，适时播种的紫云英鲜草产量可达20400kg/hm230105kg/hm2。本研究中，秋播紫花苜蓿次年4月中下旬开始进入生长旺季,于5月初现蕾期开始刈割，刈割3次利用时鲜草产量可达54074kg/hm2；于初花期开始刈割，刈割2次利用时鲜草产量高达59902kg/hm2。虽然其鲜草产量逊色于多花黑麦草，但显著高于金花菜，亦高于其他豆科绿肥作物。因此，在华东农区秋播紫花苜蓿于次年春季作短期利用具有较高的经济效益，而且紫花苜蓿在利用时期内的粗蛋白质总产量与多花黑麦草接近，这对解决南方农区优质蛋白质饲料的紧张局面有着重要意义。对于紫花苜蓿的研究大多集中在栽培技术、生长规律和利用技术等方面。本研究打破紫花苜蓿传统的多年生栽培利用模式，将其作为一年生牧草季节性栽培利用不仅充分利用了华东地区冬闲农田和水、热等自然资源，而且可以为夏季作物提供良好的土壤环境。紫花苜蓿在华东农区作短期栽培利用具有很大的发展潜力。参考文献(References)：1 钟小仙，顾洪如，江海东长江中下游集约农区牧草周年高效供青生产系统的研究J江苏农业科学，2003，(4)： 61-63Zhong Xiaoxian，Gu Hongru，Jiang HaidongStudy on high efficient forage production system of year round in intensive agricultural region in the middle and lower reaches of the Changjiang RiverJJournal of Jiangsu Agricultural Sciences，2003，(4)：61-632 朱练峰，江海东，周琴，高雅，曹卫星不同前作对冬牧70黑麦产量和品质的影响J草业科学，2005，22(10)： 51-54 Zhu Lianfeng，Jiang Haidong，Zhou Qin，Gao Ya，Cao WeixingEffects of different preceding crops on yield and forage quality of succeeding crop of Secale cereale var. 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