伊犁河流域紫花苜蓿干草产量和营养品质对海拔高度的响应

doi:10.11686/cyxb2024454

摘要/Abstract

摘要：

为了探究不同海拔高度对紫花苜蓿干草产量和营养品质的影响。本研究在伊犁河流域分别选取了1300~1500 m（H₁）、900~1100 m（H₂）和500~700 m（H₃）海拔高度范围内的代表性样地共12个，以阿尔冈金（A₁）、巨能7（A₂）、WL363HQ（A₃）、新牧4号（A₄）4个紫花苜蓿品种为研究材料，通过田间测产结合实验室测定紫花苜蓿植株的粗蛋白质（CP）、中性洗涤纤维（NDF）、酸性洗涤纤维（ADF）、相对饲喂价值（RFV）、粗脂肪（EE）、粗灰分（Ash）、全磷含量（TP）、可溶性糖含量（SSC），分析了紫花苜蓿干草产量与各营养指标之间的关系，并通过主成分分析和隶属函数法综合筛选出适宜于优质紫花苜蓿饲料生产的海拔高度和品种。研究结果显示：对于相同品种，紫花苜蓿的CP、EE、RFV、Ash和干草产量（HY）均随海拔高度的降低呈逐渐增高的趋势，NDF、ADF、SSC均随海拔高度下降呈降低的趋势。在相同海拔高度条件下，紫花苜蓿的RFV、TP、SSC、HY均为A₃显著高于其他品种，且A₃的NDF、ADF含量最低。皮尔逊相关性分析表明：紫花苜蓿的干草产量与CP、RFV、TP呈显著正相关（P<0.05），但与NDF、ADF呈极显著负相关（P<0.01）；CP与TP、EE、RFV、SSC呈显著正相关（P<0.05）。基于主成分和隶属函数分析综合排名前3位的分别是A₃H₃、A₃H₁和A₃H₂。相对于高海拔区域，伊犁河流域低海拔区域对紫花苜蓿产量和营养品质具有一定的提升作用；适宜在伊犁河流域各海拔高度下推广种植的品种为A₃。

关键词: 伊犁河流域, 海拔高度, 紫花苜蓿, 干草产量, 营养品质

Abstract:

To investigate the effects of altitude on the yield and nutritional quality of alfalfa （Medicago sativa）， we planted four alfalfa varieties in 12 representative plots in the altitude ranges of 1300-1500 m （H₁）， 900-1100 m （H₂） and 500-700 m （H₃） in the Yili River basin， and monitored their growth. Four alfalfa varieties were included in this experiment， namely Algonquin （A₁）， Magnum Ⅶ（A₂）， WL363HQ （A₃）， and Xinmu 4 （A₄）. After harvest， the alfalfa plants were analyzed to determine the contents of crude protein （CP）， neutral detergent fiber （NDF）， and acid detergent fiber （ADF）， the relative feeding value （RFV）， ether extract （EE）， crude ash （Ash）， total phosphorus content （TP） and soluble sugars content （SSC）， and the field hay yield （HY）. The relationship between HY and nutritional indexes of alfalfa was analyzed， and the altitude and varieties suitable for high quality alfalfa feed production were selected based on the results of principal component analysis and membership function analysis. The results show that the CP， EE， RFV， Ash， and HY of alfalfa gradually increased as the altitude decreased， whereas NDF， ADF， and SSC gradually decreased as the altitude decreased. At the same altitude， the RFV， TP， SSC， and HY were significantly higher for A₃ than for the other three alfalfa varieties， and the NDF and ADF contents were lowest in A₃. Pearson’s correlation analyses showed that the HY of alfalfa was positively correlated with CP， RFV， and TP （P<0.05）， but negatively correlated with NDF and ADF （P<0.01）. The CP was positively correlated with TP， EE， RFV， and SSC （P<0.05）. Based on the results of the principal component and membership function analyses， the best performance was observed in A₃ grown at 500-700 m， followed by A₃ grown at 1300-1500 m， and then A₃ grown at 900-1100 m. In conclusion， the yield and nutritional quality of alfalfa plants grown at lower altitudes were superior to those of alfalfa plants grown at higher altitudes in the Yili River basin. Alfalfa variety WL363HQ， coded A₃ in this research，_{can be recommended as suitable for planting at various altitudes in the Yili River basin.}

Key words: Yili River basin, altitude, alfalfa, hay yield, nutritional quality

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图/表 8

表 1 4 种紫花苜蓿的种源信息

Table 1 Provenance information of 4 alfalfa varieties

品种编号Breed number	品种Variety	来源Source	国家Country
A₁	阿尔冈金Algonquin	北京克劳沃种业科技有限公司Beijing Clover Seed Technology Co.， Ltd.	加拿大Canada
A₂	巨能7 Magnum Ⅶ	北京克劳沃种业科技有限公司Beijing Clover Seed Technology Co.， Ltd.	美国America
A₃	WL363HQ	北京正道种业有限公司Beijing Rytway Seed Co.， Ltd.	美国America
A₄	新牧4号Xinmu 4	新疆农业大学Xinjiang Agricultural University	中国China

表 2 紫花苜蓿品种、海拔高度对各因子影响的方差分析

Table 2 Variance analysis of alfalfa variety and altitude on each factor

CV	CP		NDF		ADF		RFV		SSC		TP		EE		Ash		HY
CV	F	P	F	P	F	P	F	P	F	P	F	P	F	P	F	P	F	P
A	22.91	**	86.21	**	105.75	**	293.02	**	505.25	**	248.92	**	12.38	**	7.95	**	154.11	**
H	5.23	*	7.79	**	40.86	**	34.68	**	219.05	**	103.10	**	11.09	**	3.86	ns	35.04	**
A×H	1.701	ns	2.062	ns	0.360	ns	0.581	ns	0.990	ns	6.850	**	0.220	ns	0.280	ns	8.280	**

图1 不同海拔条件下紫花苜蓿品种的干草产量大写字母表示同一品种不同海拔高度间差异显著（P<0.05），小写字母表示同一海拔高度不同品种间差异显著（P<0.05）。A1：阿尔冈金；A2：巨能 7；A3： WL363HQ；A4：新牧4号；H1：高海拔；H2：中海拔；H3：低海拔。下同。Capital letters indicate significant differences among different altitudes of the same variety （P<0.05）， lowercase letters indicate significant differences among varieties at the same altitude （P<0.05）. A1： Algonquin； A2： Magnum Ⅶ； A3： WL363HQ； A4： Xinmu 4； H1： High altitude； H2： Medium altitude； H3： Low altitude. The same below.

Fig. 1 Hay yield of alfalfa variety at different altitudes

图2 不同海拔条件下紫花苜蓿品种的营养品质及相对饲喂价值

Fig. 2 Nutritional quality and relative feeding value of alfalfa variety at different altitudes

图3 不同海拔条件下紫花苜蓿品种的粗灰分、粗脂肪、全磷及可溶性糖含量

Fig. 3 Crude ash， ether extract， total phosphorus and soluble sugar content of alfalfa variety at different altitudes

图4 不同海拔条件下紫花苜蓿品种的干草产量与营养品质相关性分析*：表示在0.05水平上显著相关，**：表示在0.01水平上显著相关。*： Significant correlation at the 0.05 level， **： Significant correlation at the 0.01 level.

Fig. 4 Correlation analysis of hay yield and nutritional quality of alfalfa at different altitudes

图5 不同海拔条件下紫花苜蓿品种各项指标的主成分分析及综合得分

Fig. 5 Principal component analysis and comprehensive scores of various alfalfa varieties under different altitude conditions

表 3 不同海拔条件下紫花苜蓿品种各指标的隶属函数分析

Table 3 Membership function analysis of various indexes of alfalfa cultivars at different altitudes

编号 Number	Ash	TP	SSC	HY	CP	EE	NDF	ADF	RFV	平均值 Mean	排序 Sort
A₁H₁	0.000	0.000	0.330	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	0.000	0.037	12
A₁H₂	0.386	0.055	0.150	0.259	0.029	0.420	0.112	0.262	0.122	0.199	11
A₁H₃	0.184	0.480	0.000	0.600	0.057	0.599	0.116	0.346	0.150	0.281	10
A₂H₁	0.192	0.172	0.725	0.170	0.487	0.388	0.099	0.281	0.121	0.293	9
A₂H₂	0.918	0.070	0.596	0.247	0.495	0.788	0.394	0.389	0.316	0.468	7
A₂H₃	0.375	0.378	0.457	0.486	0.682	0.866	0.457	0.594	0.417	0.524	6
A₃H₁	0.849	0.907	1.000	0.955	0.702	0.665	0.949	0.734	0.850	0.846	2
A₃H₂	0.026	0.696	0.845	0.963	0.791	0.725	0.985	0.955	0.967	0.773	3
A₃H₃	0.812	1.000	0.680	1.000	1.000	0.771	1.000	1.000	1.000	0.918	1
A₄H₁	0.771	0.187	0.763	0.536	0.248	0.720	0.171	0.438	0.202	0.449	8
A₄H₂	0.356	0.490	0.559	0.544	0.666	0.983	0.343	0.663	0.365	0.552	5
A₄H₃	1.000	0.514	0.395	0.619	0.813	1.000	0.411	0.820	0.455	0.670	4

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