苜蓿研究工作回顾
孟昭仪--北京草业与环境研究发展中心
草业的发展不公关系到畜牧业的发展,而且对整个农业系统具有明显综合效益。在欧洲农业发展史上,曾出现因畜牧业衰退而导致谷物生产急剧下降,因此而引起在耕地种植牧草,特别是种植豆科牧草的农业结构改革,此举对促进畜牧业的发展,谷物产量的提高效果显著。从二十世纪50年代开始,法国得胜0%的耕地种植牧草和饲料作物,进行粮草轮作,到1972年禽肉增长2.4倍,牛肉增长1倍,钎肉增长65%,玉米增产2.3倍,小麦增产1.5倍,由粮食进口国路居世界谷物出口第三大国,前苏联威廉士将土壤改良--种植业--饲养业视为整体,认为如果没有牧草和饲料作手参加,要合理地组织作物栽培是不可能的,因而极端重视土地资源的利用率和生物资源的转化率。
改革开放以来,特别是1997年以来,在二十世纪交替之际,北京地区随着农业结构改革的深入,苜蓿生产迅速发展,目前已达35万亩,计划在今后两年种植面积将超过百万亩,发展速度之快是前所未有的,以致科研工作则相对滞后,因而在苜蓿生产上,确定当家品种、建立良种繁育体系、栽培得胜技术、农机具配套改革、草畜结合发展模式、市场导向、粮草轮作等等急待解决的问题较多。
在全国首届苜蓿发展大会召开之际,回顾几年来的有关苜蓿的研究工作,以期对今后苜蓿开发有所裨益。
1苜蓿品种引种鉴定及推广应用的研究
1.1择优选出公农一号苜蓿
该项研究自1978引入国内外苜蓿品种59份,通过原始材料观察试验(1978~1980)、苜蓿品种比较试验(1981~1983)、苜蓿引种补充试验(1982~1983)、原种隔离纯繁(1982~1983)、苜蓿品种区域试验(1984~1986)及推广应用等6项研究内容、4个试验阶段。研究和鉴定供试品种的适应性、抗冷子管性、经济价值及适应地区范围。通过9个苜蓿原种出纯繁、7个区县试验点的5554个测产数据,以及对供试品种14个性状值(其中7个主要性状)15万测试数据的统计分析,从中择优选出公农一号苜蓿,并已于1984年在北京及京外地区推广应用。
公农一号苜蓿引自吉林省农业科学院畜牧研究所,在北京地区表现偏晚熟、适应性广、抗寒、耐旱、产草量高、春揪(有灌溉条件者)、秋揪皆宜。越冬率97.5%~100%,每年可刈割4~5次,青草产量3250~5000Kg/亩,干草产量800~1250kg/亩,种子产量20~33kg/亩,株高52~91cm,粗蛋白质平均含量20.25%(含4个刈次),赖氨酸含量0.61%~0.65%。
该项成果提供了一个以引种为手段,快速解决生产问题的科学程序和引种成功的范例。对如何得胜国内外已有的苜蓿品种资源解决本地区饲草生产的迫切需要具有实用价值。
1.2公农一号苜蓿产草量动态研究
苜蓿品种引种鉴定试验结果确定公农一号苜蓿为北京地区推广的当家品种,在此基础上1984~1992年进一步观察该品种在北京地区,产草量持续动态变化规律,为当家苜蓿品种生产性能的稳定性与持久性提供科学依据。
1.2.1材料与方法 试验材料为公农一号苜蓿。试验在北京市农林科学院畜牧兽医研究所牧草试验区进行。试验小区面积7.5平方米(1.5m×5m),重复3次,随机区组排列,亩播量0.75kg,于1984年4月8日条播。自5月中旬至10月上旬每隔40~50天于开花初期测产4次。在9年期间总共刈割35次,每次刈后留草样500g在60℃条件下烘干48h后称重,计算干物质率、折合干草产量。试验区不施肥,生育期间不灌水,仅在每年越冬前和返青前灌水一次。在每次刈割后除草松土。
1.2.2结果与分析
1.2.2.1公农一号苜蓿年产草量 方差分析结果表明,干草产量在年度间、刈次间和年度×刈次间差异极显著(P<0.01)。刈次、年度和年度×刈次对干草产量影响作用的程度依次为刈次>年度>年度×刈次。
1.2.2.2该品种在生长第3、4年进入干草产量最高年份,分别达到每亩1141和1161公斤的高产水平,两个年度差异不显著(P>0.05),而与其余7个年度间差异显著(这<0.05。1992、1989和1988年均遇春旱,1~5月降水仅49.9~69mm,而1989和1992年又是高温少雨年,在年降水量435.4和496.4mm的不利条件下,干草产量仍然达到每亩877.0kg和956.3kg,比高峰年低17.6%~24.3%。1991年为生长第8年,适遇丰雨年份(716.9mm),干草产量达1057.2kg,与生长第二年持平,比最高年份仅低8%。至生长第9年即使在干旱年份,仍达到956.3kg。
比最高年份低17.6%。试验结果表明,该品种产草量在高峰年后第5至第9年降低幅度不大,表现出良好的丰产性、持续稳产性及较强的抗旱性和适应性,只要栽培得胜技术措施得当,仍具有相当的生产潜力。
1.2.2.3显著性测验结果表明,公农一号苜蓿9年平均干草产量在4个刈次间差异极显著(P<0.01),其中以头茬草最高(391.7)>2茬草(225.6)>3茬草(209.0)>4茬(124.5kg/亩)。在4个刈次间年平均干草产量构成的比例分别为4.0:2.5:2.0:1.5。结果表明第1茬产草量对当年总产量起着决定性影响。在春早的1988、1989和1992年,其总产草量偏低的主要限制因素是第1茬产草量较低所致。
1.2.2.4统计结果表明,年度与刈次之间的互作效应差异极显著(P<0.01)。表明各年度每个刈次间干草产量的变化规律不完全相同。生长2年以后,各年头茬草产量均为最高,并与2、3、4茬之间差异显著。1986、1988、1990、1992年第3、4茬产草量之间差异不显著(P>0.05)。1987、1989、1991年第2、3茬之间差异不显著。结果表明,公农一号苜蓿第2、3、4茬产草量同样具有增产潜力。
1.2.2.5 9年方差分析和显著性测验结果表明,株高在刈次间、年度间和年度×刈次间差异极显著(P<0.01)。在生长的第4年平均株高达到104.9cm。累计株高419.5cm,与产草量同步进入最高年值。第5~9年平均累积株高368.1cm,呈逐渐缓慢降低赵势,与第2~4年比较降低25.6cm。
1.2.2.6苜蓿株高与产草量成极显著正相关(r=0.688)。9年平均株高为92.0cm(含各刈次),各刈次间株高为头茬(108.5)>2茬(97.7)>3茬(94.8)>4茬(66.8cm)。在第9年平均株高仍不低于90cm。表现出生长的繁茂性和良好的再生性能。
1.2.2.7公农一号苜蓿在9年间于3月31日~4月4日返青,所需0℃以上积温约200℃,5月中旬初花,6月1~6日达盛花期,6月16~18日结荚,7月10~15日种子成熟,生育期05天。返青后50天进入第一次花期,所需积温850℃,于5月17~27日刈割。40天后再生草进入第二次花期,所需积温600℃,于6月24日~7月4日刈割。45天后达第三次花期,所需积温850℃,于8月5日~20日刈割,50天后在9月23日~10月8日刈割第4次。从刈割次数和刈割时间分析,其季节颁布比较均匀。(自5月下旬~10月上旬之间)。
1.3苜蓿引种地区及其效果
在北京地区确定当家的苜蓿品种,是生产上提出的紧迫任务。当前,北京地区苜蓿生产发展迅速,生产单位不得不各自从国外引进苜蓿品种,引入后不经试种、研究即直接用于生产,以致出现有的品种适应性差、经济效益不高以及重复引进和浪费资金等后果。为此,总结以往的经验,以期起到“前车可鉴”的效果。
苜蓿引种鉴定的供试材料共计59份,其中国内的苜蓿品种10份,国外的49份。试验结果表明,自北欧、东欧、国内及美洲部分地区的引种效果较好,表现在适应性和抗逆性强、越冬和越夏较好,如匈牙利、保加利亚、德国、前苏联、瑞典、美洲部分地区以及国内的西北、内蒙和东北地区的苜蓿品种引种效果较好。
自地中海沿岸、北非、西亚澳洲、日本等地区的引种效果较差。主要表现在抗寒性差、越冬率低。上述地区的主要国家是意大利、阿尔巴尼亚、捷克、埃及、日本、澳大利亚等国。从上述国家共引入的18个苜蓿品种,最终均未成功。
引自加拿大的6个品种因越夏死亡率高,均告失败。美国各州的气候情况差异很大,因而在14个品种间的差异明显。如爱克夏、莫欧佩69、索诺拉等抗寒力极差。爱克夏是加利福尼亚洲培育的,地处墨西哥湾,因此在北 越冬率极低。阿西、切姆在第二年表现较突出,但第三年则明显低劣。反之,格林氏、布法罗和印地安苜蓿等则表现较好,这显然与培育条件和地区有关。因此关于苜蓿引种地区问题应当引起重视,慎重对待。要对引入品种在原产国的培育条件,如土壤、气候、雨量分布等加以详尽了解,进行有计划、有针对性的引种,并应在两年以上观察试验的基础上现作定论,以免造成损失。
1.4苜蓿的越冬性与越夏性
苜蓿品种在北京地区适应与否,主要的选择标准首先是越冬性与越夏性。
1.4.1越冬性 1978~1983年,北京冬季最低气温分别达-13.5℃和-19.3℃,约有100天气温低于0℃,最厚冻土层达60cm,冬季少雪,在不耐寒的苜蓿品种中或因根茎受冻死于隆冬或在3月下旬到4月上中旬乍暖尚冷、寒流频繁,加之春旱少雨,风沙不断之际,苜蓿返青后曾出现7次连续三天以上的0℃~-4℃低温,以致根戏耍返青芽因受冻、融反复交替而死亡。
引自北非、地中海沿岸、澳洲、日本及美国等地的苜蓿品种在北京的越冬率仅15%~60%。越冬率95%~100%多是国内的品种,越冬率在品种间差异极显著(P<0.01),在年度间差异极显著(P<0.05)。
1.4.2越夏性 北京夏季炎热,6年内最高气温分别达37.2℃~38.2℃,高于30℃以上的天数为43~78天,降水量628.5mm~304.5mm,其中80%集中在6、7、8三个月,而且多暴雨,一次降雨量超过20mm者4~7次,连续三天以上降雨日共5~7次,其中有两次连续降雨6~8天,雨量超过150mm。苜蓿品种在上述高温多雨等不利气候条件下,刈割后逐渐烂根而不能再生,时间在2~3次刈割(6月上旬~8月下旬)期间。有22个苜蓿品种越夏率低于60%,越夏较好的有19个品种,其中国内的9个。越夏率在品种间和年度间差异极显著(P<0.01)。
1.5苜蓿品种主要性状相关分析
在苜蓿品种比较试验阶段,对供试18个蒙蒙品种主要性状进行相系数分析,以根据性状相关原理,为苜蓿品种的筛选提供参考依据。
1.5.1苜蓿青、干草产量两个性状间呈极显著正相关(r=0.858)、应视为同步性状。日增高和株高之间亦应视为同步性状(r=0.720)。
1.5.2青、干草产量与其他性状的相关 呈显著正相关和极显著正相关者,日增高(r=0.4982、0.6709)、株高(r=0.5221、0.6881)。呈显著正相关者,粗蛋白质含量(r=5.331、0.5605)国。
1.5.3日增高、株高与其它性状的相关 呈极显著和显著正相关者:干草产量(r=0.6709、0.6881)、青草产量(r=0.4982、0.5211)。呈极显著和著负相关者:叶量(r=-0.515、-0.6545)。
1.5.4叶量与其它性状的相关 除与日增高、株高呈极显著负相关外,叶量与分枝数呈不显著正相关,与其它性状均呈不显著负相关。
1.5.5分枝数和开花日数与其它性状间均呈不显著的正负相关。1.5.6 粗蛋白质含量与其它性状的相关 呈显著正相关者:干草产量(r=0.5605)、青草产量(r=0.5331)。
粗蛋白质含量与日增高、株高、分枝数、开花日数均呈不显著的正相关。而与叶量呈晃显著的负相关,该结果与叶的蛋白质含量高的实际情况相反,有待今后进一步研究。
上述结果表明,苜蓿青、干草产量与株高、日增高、分枝数、开花日数等性状均呈正相关。同时产草量高的苜蓿品种不仅再生性强,种子产量高,而且越冬率亦高。因此,以苜蓿青、干草产量高为主要指标进行苜蓿品种选择的结果,不仅经济性状好,而且也具备综合性状相应优良的特点。