美国‘WL’系列不同秋眠级苜蓿品种在南疆的生产性能与适应性评价

doi:10.11686/cyxb2023165

摘要/Abstract

摘要：

为筛选出适宜新疆南部干旱区种植的紫花苜蓿品种，以美国‘WL’系列6个不同秋眠级苜蓿品种作为研究对象，连续3年调查不同品种的生育期、越冬率、生长速率与初花期的鲜、干草产量、株高、叶茎比、干鲜比，并采用灰色关联度分析法进行综合评价。结果表明：WL358返青最早，WL712最晚；生长速率以WL440最快，WL168最慢，分别为2.30和1.98 cm·d^-1。不同品种的株高随种植年限依次递增，随刈割次数依次递减；各茬生长期（至初花期）逐渐缩短，生长速率加快，3年平均株高以WL440最高（90.73 cm），品种间株高无显著差异（除WL343外）。各年份不同茬次叶茎比呈递增趋势，叶茎比以WL168最高（0.69），干鲜比以WL525最高（0.23）。鲜、干草产量随种植年限逐渐增大；3年平均鲜、干草产量均以WL358最高，分别为98.21与21.26 t·hm^-2，WL168鲜草产量（76.37 t·hm^-2）与WL525干草产量（16.37 t·hm^-2）最低。分析结果表明，影响干草产量的各因子依次为生长速率、鲜草产量、干鲜比、株高、单株干重、叶茎比；6个参试品种的综合评价结果为WL358>WL440>WL168>WL343>WL712>WL525。分析认为WL358品种的综合表现好，适宜在南疆地区种植。

关键词: 极端干旱区, 紫花苜蓿, 秋眠级, 生长速率, 生产性能, 适应性

Abstract:

To select alfalfa varieties that can grow well in southern Xinjiang， which is an extremely arid area， six ‘WL’ alfalfa varieties with different fall dormancy levels were screened in a 3-year field trial. Their growth characteristics， overwintering rate， regeneration time， leaf∶stem and hay∶fresh ratios， and fresh and hay yields of the early bloom stage were determined over 3 consecutive years. Then， a grey correlation analysis was conducted to determine which factors made the largest contributions to hay yield. The results showed that WL358 was the earliest and WL712 was the latest to regenerate each season. The growth rate was fastest in WL440 （2.30 cm·d^-1） and slowest in WL168 （1.98 cm·d^-1）. The plant height increased during the 3 growing years and decreased with increased frequency of cutting. The growth period gradually shortened from the first cutting to fourth cutting （initial flowering stage）， whereas the growth rate accelerated. The highest average plant height was in WL440 （90.73 cm） over the 3 years， but there was no significant difference in plant height among all the other varieties except for WL343. The leaf∶stem ratio from the first cutting to fourth cutting showed an increasing trend in each year； WL168 had the highest leaf∶stem ratio （0.69） and WL525 had the highest dry∶fresh ratio （0.23）. The fresh and hay yields increased gradually over the 3 growing years， and did not differ significantly among the six varieties （P>0.05）. The highest average fresh and hay yields over the 3 years were in WL358 （98.21 t·ha^-1and 21.26 t·ha^-1， respectively）. The lowest fresh yield was in WL168 （76.37 t·ha^-1） and the lowest hay yield was in WL525 （16.37 t·ha^-1）. The results of the grey correlation analysis showed that the factors affecting hay yield were growth rate， fresh yield， dry∶fresh ratio， plant height， dry weight per plant and leaf∶stem ratio. The six varieties were ranked， from highest comprehensive evaluation score to lowest， as follows： WL358>WL440>WL168>WL343>WL712>WL525. Therefore， WL358 showed the best comprehensive performance and was identified as a cultivar suitable for cultivation in southern Xinjiang.

Key words: extreme arid area, alfalfa, fall dormancy, growth rate, production performance, adaptability

李妍, 马富龙, 韩路, 王海珍. 美国^‘WL^’系列不同秋眠级苜蓿品种在南疆的生产性能与适应性评价[J]. 草业学报, 2024, 33(3): 139-149.

Yan LI, Fu-long MA, Lu HAN, Hai-zhen WANG. Productivity and adaptability of ‘WL’ alfalfa varieties with different fall dormancy in the extremely arid region of Southern Xinjiang[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2024, 33(3): 139-149.

图/表 10

参考文献 32

1	Wang B J， Tang H P， He L， et al. Stability of alfalfa and wheatgrass pasture under dry farming in a pastoral agronomy area. Acta Prataculturae Sinica， 2016， 25（4）： 222-229.
	王博杰，唐海萍，何丽，等. 农牧交错区旱作条件下苜蓿和冰草人工草地稳定性研究. 草业学报， 2016， 25（4）： 222-229.
2	Zhao J T， Yue Y F， Zhang Q B， et al. Relationship between cold resistance of alfalfa， degree of fall-dormancy and snow cover thickness in Northern Xinjiang. Acta Prataculturae Sinica， 2022， 31（8）： 24-34.
	赵建涛，岳亚飞，张前兵，等. 不同秋眠级紫花苜蓿品种抗寒性对新疆北疆地区覆雪厚度的响应. 草业学报， 2022， 31（8）： 24-34.
3	Zheng M N， Liang X Z， Han Z S， et al. Productivity and nutritional value of 28 alfalfa varieties in the Yanmenguan area of Shanxi province. Acta Prataculturae Sinica， 2018， 27（5）： 97-108.
	郑敏娜，梁秀芝，韩志顺，等. 不同苜蓿品种在雁门关地区的生产性能和营养价值研究. 草业学报， 2018， 27（5）： 97-108.
4	Wang X L， Li H， Mi F G， et al. Evaluation of production performance and overwintering rate of alfalfa with different fall dormancy grades. Acta Prataculturae Sinica， 2019， 28（6）： 82-92.
	王晓龙，李红，米福贵，等. 不同秋眠级苜蓿生产性能及越冬率评价. 草业学报， 2019， 28（6）： 82-92.
5	Wei T J. Field identification and physiological mechanism of saline-alkali tolerance of alfalfa （Medicago sativa L.）. Harbin： University of Chinese Academy of Sciences （Northeast Institute of Geography and Agroecology， Chinese Academy of Sciences）， 2021.
	魏天娇. 紫花苜蓿（Medicago sativa L.）品种耐盐碱性田间鉴定与抗逆生理机制的研究. 哈尔滨：中国科学院大学（中国科学院东北地理与农业生态研究所）， 2021.
6	Lv H G， Kang J M， Long R C， et al. Yield evaluation of 22 alfalfa cultivars in Hebei area. Acta Agrestia Sinica， 2018， 26（4）： 948-958.
	吕会刚，康俊梅，龙瑞才，等. 河北地区22个紫花苜蓿品种的生产性能比较研究. 草地学报， 2018， 26（4）： 948-958.
7	Lu X S， Wang T M. The evaluation about fall dormancy of 92 local alfalfa varieties of China//The second China conference on alfalfa development-Alfalfa basic research. Beijing： The Grassland Society of China and the Animal Husbandry Association of China， 2003： 7-12.
	卢欣石，王铁梅. 中国苜蓿 92 个地方品种资源秋眠性评定//第二届中国苜蓿发展大会—苜蓿基础研究. 北京：中国草学会，中国畜牧协会， 2003： 7-12.
8	Sun Y L， Liu X S， Li S Y， et al. Comprehensive evaluation of production performance with different fall dormancy rates of alfalfa in Shihezi， Xinjiang. Acta Agrestia Sinica， 2022， 30（5）： 1227-1236.
	孙延亮，刘选帅，李生仪，等. 新疆石河子地区不同秋眠级紫花苜蓿生产性能的综合评价. 草地学报， 2022， 30（5）： 1227-1236.
9	Fang S S， Sun Q Z， Yan Y F， et al. Preliminary assessment of fall dormancy in 45 alfalfa cultivars. Acta Prataculturae Sinica， 2015， 24（11）： 247-255.
	方珊珊，孙启忠，闫亚飞，等. 45个苜蓿品种秋眠级初步评定. 草业学报， 2015， 24（11）： 247-255.
10	Mao Y. Evaluation of production performance and adaptability of 44 different fall dormancy alfalfa varieties. Yangling： Northwest Agriculture and Forestry University， 2021.
	毛月. 44个不同秋眠级苜蓿品种生产性能及适应性评价. 杨凌：西北农林科技大学， 2021.
11	Xu C M， Jia Z K， Han Q F， et al. Biomass characteristics of different fall dormancy level alfalfa varieties. Acta Prataculturae Sinica， 2003， 12（6）： 70-73.
	徐春明，贾志宽，韩清芳，等. 不同秋眠级数苜蓿品种生物量特性的研究. 草业学报， 2003， 12（6）： 70-73.
12	Wang Y D， Liu Z X， Su A L. Comparative analysis of production performance of different fall dormancy alfalfa varieties. China Agricultural Science Bulletin， 2012， 28（17）： 17-22.
	王跃栋，刘自学，苏爱莲. 不同秋眠级紫花苜蓿品种生产性能的对比分析研究. 中国农学通报， 2012， 28（17）： 17-22.
13	Zhao H M， You Y L， Li Y， et al. Adaptability evaluation of different fall dormant alfalfa varieties in the Haihe Plain. Chinese Journal of Grassland， 2020， 42（1）： 48-57.
	赵海明，游永亮，李源，等. 不同秋眠级苜蓿品种在海河平原区的适应性评价. 中国草地学报， 2020， 42（1）： 48-57.
14	Fu B Z， Gao X Q， Gao Y F， et al. Association analysis and comprehensive evaluation of main agronomic traits of 21 alfalfa varieties. Acta Prataculturae Sinica， 2015， 24（11）： 174-182.
	伏兵哲，高雪芹，高永发，等. 21个苜蓿品种主要农艺性状关联分析与综合评价. 草业学报， 2015， 24（11）： 174-182.
15	Li J， Zhu J Z. Screening of 26 introduced alfalfa varieties. Grassland and Turf， 2006（4）： 25-31.
	李进，朱进忠. 26个苜蓿品种引种筛选试验. 草原与草坪， 2006（4）： 25-31.
16	Munire M M T， Zhang B， Zhu Z Y， et al. Introduction of ‘WL’ alfalfa varieties in Northern Xinjiang. Journal of Agriculture， 2017， 7（2）： 74-78.
	穆尼热·买买提，张博，朱忠艳，等. 美国‘WL’系列苜蓿品种在北疆的引种试验. 农学学报， 2017， 7（2）： 74-78.
17	Djaman K， O’Neill M， Lauriault L， et al. The dynamics of forage yield of different fall dormancy rating alfalfa cultivars in a semiarid climate. Agricultural Research， 2021， 10（3）： 378-389.
18	Guo W S. Evaluation of main production performance of different alfalfa varieties. Beijing： Chinese Academy of Agriculture Sciences， 2008.
	郭文山. 不同苜蓿品种主要生产性能的评价. 北京：中国农业科学院， 2008.
19	Wang D. Study of production performance， nutritional value and economic benefits in alfalfa under different planting patterns in southern Xinjiang. Urumchi： Xinjiang Agricultural University， 2023.
	王丹. 新疆南疆地区不同种植模式下紫花苜蓿的生产性能、营养价值及经济效益研究. 乌鲁木齐：新疆农业大学， 2023.
20	Zheng W， Zhu J Z， Jianaerguli. A comprehensive evaluation of the productive performance of legume-grass mixtures under different mixed sowing patterns. Acta Prataculturae Sinica， 2012， 21（6）： 242-251.
	郑伟，朱进忠，加娜尔古丽. 不同混播方式豆禾混播草地生产性能的综合评价. 草业学报， 2012， 21（6）： 242-251.
21	Sun W B， Ma H L， Hou X Y， et al. Comprehensive evaluation of production performance and nutritional value of 20 alfalfa varieties in two regions of Gansu. Acta Prataculturae Sinica， 2017， 26（3）： 161-174.
	孙万斌，马晖玲，侯向阳，等. 20个紫花苜蓿品种在甘肃两个地区的生产性能及营养价值综合评价. 草业学报， 2017， 26（3）： 161-174.
22	Sun J H， Wang Y R， Yu L. Study on the correlation between growth characteristics and yield traits of alfalfa. Acta Prataculturae Sinica， 2004， 13（4）： 80-86.
	孙建华，王彦荣，余玲. 紫花苜蓿生长特性及产量性状相关性研究. 草业学报， 2004， 13（4）： 80-86.
23	Gao T， Sun Q Z， Wang C， et al. Effects of autumn mowing period on the production performance of different fall dormancy alfalfa varieties. Chinese Journal of Grassland， 2017， 39（1）： 27-34.
	高婷，孙启忠，王川，等. 秋季刈割时期对不同秋眠性苜蓿品种生产性能的影响. 中国草地学报， 2017， 39（1）： 27-34.
24	Cao H， Zhang H L， Gai Q H， et al. The introduction experiment and comprehensive evaluation of production performance of 22 alfalfa varieties. Acta Prataculturae Sinica， 2011， 20（6）： 219-229.
	曹宏，章会玲，盖琼辉，等. 22个紫花苜蓿品种的引种试验和生产性能综合评价. 草业学报， 2011， 20（6）： 219-229.
25	Qi J， Yan W H， Xu C L， et al. Comprehensive evaluation on adaptability of wild Elymus L. germplasm in arid and semi-arid region. Chinese Journal of Grassland， 2013， 35（4）： 40-46.
	祁娟，闫伟红，徐长林，等. 披碱草属野生种质材料在干旱与半干旱区适应性评价. 中国草地学报， 2013， 35（4）： 40-46.
26	Zhao Z X， Liu Q S， Huang S F， et al. Production performance comparison of alfalfa cultivars in Cangzhou area of Hebei Province. Chinese Journal of Grassland， 2021， 43（2）： 92-100.
	赵忠祥，刘青松，黄素芳，等. 河北沧州地区紫花苜蓿品种的生产性能比较. 中国草地学报， 2021， 43（2）： 92-100.
27	Wang X L， Yang Z， Lai Y C， et al. Effect of root traits of Medicago sativa lines with fall dormancy on overwintering. Acta Prataculturae Sinica， 2023， 32（1）： 144-153.
	王晓龙，杨曌，来永才，等. 不同秋眠等级苜蓿根系性状对越冬的影响. 草业学报， 2023， 32（1）： 144-153.
28	Weishaar M A， Brummer E C， Volenec J J， et al. Improving winter hardiness in nondormant alfalfa germplasm. Crop Science， 2005， 45（1）： 60-65.
29	Cunningham S M， Gana J A， Volenec J J， et al. Winter hardiness， root physiology， and gene expression in successive fall dormancy selections from ‘mesilla’ and ‘cuf 10l’ alfalfa. Crop Science， 2001， 41（4）： 1091-1098.
30	Zhang T J， Long R C， Zhao Z X， et al. Evaluation on yield of alfalfa cultivars in Hebei area. Chinese Journal of Grassland， 2018， 40（3）： 35-42.
	张铁军，龙瑞才，赵忠祥，等. 河北地区紫花苜蓿品种的生产性能比较研究. 中国草地学报， 2018， 40（3）： 35-42.
31	Sha B P， Xie Y Z， Gao X Q， et al. Effects of coupling of drip irrigation water and fertilizer on yield and quality of alfalfa in the yellow river irrigation district. Acta Prataculturae Sinica， 2021， 30（2）： 102-114.
	沙栢平，谢应忠，高雪芹，等. 地下滴灌水肥耦合对紫花苜蓿草产量及品质的影响. 草业学报， 2021， 30（2）： 102-114.
32	Han L， Jia Z K， Han Q F， et al. Relational grade analysis of grey theory and evaluation of characteristics of alfalfa germplasm resources. Journal of Northwest A & F University （Natural Science Edition）， 2003， 31（3）： 59-64.
	韩路，贾志宽，韩清芳，等. 苜蓿种质资源特性的灰色关联度分析与评价. 西北农林科技大学学报（自然科学版）， 2003， 31（3）： 59-64.

品种 Variety	第1茬First cutting					第2茬Second cutting	第3茬Third cutting	第4茬Fourth cutting
品种 Variety	返青 Returning green	返青期 Returning green period	分枝期 Branching period	现蕾期 Squaring period	初花期 Early flowering period （d）	初花期 Early flowering period （d）	初花期 Early flowering period （d）	初花期 Early flowering period （d）
WL343	3-17	3-24	4-9	4-30	5-13 （57）	6-28 （46）	7-28 （30）	9-22 （25）
WL712	3-19	3-25	4-8	5-3	5-18 （60）	6-28 （41）	7-29 （31）	9-21 （23）
WL440	3-18	3-20	4-7	5-3	5-19 （62）	6-29 （41）	7-26 （27）	9-20 （25）
WL358	3-13	3-16	4-6	5-1	5-18 （66）	6-29 （42）	7-28 （29）	9-23 （26）
WL525	3-19	3-20	4-7	5-4	5-21 （63）	6-28 （38）	7-27 （29）	9-23 （27）
WL168	3-16	3-18	4-8	5-5	5-20 （65）	6-28 （37）	7-29 （31）	9-21 （23）

品种 Variety	第1茬First cutting					第2茬Second cutting	第3茬Third cutting	第4茬Fourth cutting
品种 Variety	返青 Returning green	返青期 Returning green period	分枝期 Branching period	现蕾期 Squaring period	初花期 Early flowering period （d）	初花期 Early flowering period （d）	初花期 Early flowering period （d）	初花期 Early flowering period （d）
WL343	3-17	3-24	4-9	4-30	5-13 （57）	6-28 （46）	7-28 （30）	9-22 （25）
WL712	3-19	3-25	4-8	5-3	5-18 （60）	6-28 （41）	7-29 （31）	9-21 （23）
WL440	3-18	3-20	4-7	5-3	5-19 （62）	6-29 （41）	7-26 （27）	9-20 （25）
WL358	3-13	3-16	4-6	5-1	5-18 （66）	6-29 （42）	7-28 （29）	9-23 （26）
WL525	3-19	3-20	4-7	5-4	5-21 （63）	6-28 （38）	7-27 （29）	9-23 （27）
WL168	3-16	3-18	4-8	5-5	5-20 （65）	6-28 （37）	7-29 （31）	9-21 （23）

年份Years	茬次Cutting	WL358	WL440	WL712	WL168	WL343	WL525
2020	第1茬First cutting	62.49±11.22b	60.66±8.31b	62.63±9.21b	64.03±10.54b	54.14±8.32c	77.81±9.84a
2021	第1茬First cutting	101.87±7.90a	101.77±13.38a	108.59±10.20a	109.35±8.32a	101.85±12.83a	107.97±8.91a
	第2茬Second cutting	83.41±10.45a	82.99±10.24a	83.79±10.71a	82.00±11.97a	78.94±12.72a	80.95±9.48a
	第3茬Third cutting	80.75±12.87a	86.44±11.93a	79.18±9.27a	78.76±12.60a	78.68±11.11a	81.58±15.17a
	第4茬Fourth cutting	48.90±12.04a	56.72±16.90a	53.05±22.06a	69.81±17.17a	59.91±20.17a	56.18±11.81a
2022	第1茬First cutting	132.72±22.36a	133.47±28.46a	115.46±21.02b	132.32±20.41a	104.09±19.10b	110.22±15.81b
	第2茬Second cutting	112.70±11.91ab	120.08±14.93a	105.54±13.95b	95.52±10.29c	108.25±12.80b	110.22±13.87b
	第3茬Third cutting	88.58±9.94bc	96.01±8.22ab	103.79±12.52a	81.69±13.32c	91.72±8.21b	94.65±15.27b
	第4茬Fourth cutting	76.09±8.69bc	78.47±6.72b	92.67±8.18a	70.33±14.19cd	66.36±7.16d	71.73±13.40bcd
平均Mean		87.50±25.48ab	90.73±25.32a	89.41±21.50ab	87.09±21.93ab	82.66±19.97b	87.92±19.05ab

年份Years	茬次Cutting	WL358	WL440	WL712	WL168	WL343	WL525
2020	第1茬First cutting	62.49±11.22b	60.66±8.31b	62.63±9.21b	64.03±10.54b	54.14±8.32c	77.81±9.84a
2021	第1茬First cutting	101.87±7.90a	101.77±13.38a	108.59±10.20a	109.35±8.32a	101.85±12.83a	107.97±8.91a
	第2茬Second cutting	83.41±10.45a	82.99±10.24a	83.79±10.71a	82.00±11.97a	78.94±12.72a	80.95±9.48a
	第3茬Third cutting	80.75±12.87a	86.44±11.93a	79.18±9.27a	78.76±12.60a	78.68±11.11a	81.58±15.17a
	第4茬Fourth cutting	48.90±12.04a	56.72±16.90a	53.05±22.06a	69.81±17.17a	59.91±20.17a	56.18±11.81a
2022	第1茬First cutting	132.72±22.36a	133.47±28.46a	115.46±21.02b	132.32±20.41a	104.09±19.10b	110.22±15.81b
	第2茬Second cutting	112.70±11.91ab	120.08±14.93a	105.54±13.95b	95.52±10.29c	108.25±12.80b	110.22±13.87b
	第3茬Third cutting	88.58±9.94bc	96.01±8.22ab	103.79±12.52a	81.69±13.32c	91.72±8.21b	94.65±15.27b
	第4茬Fourth cutting	76.09±8.69bc	78.47±6.72b	92.67±8.18a	70.33±14.19cd	66.36±7.16d	71.73±13.40bcd
平均Mean		87.50±25.48ab	90.73±25.32a	89.41±21.50ab	87.09±21.93ab	82.66±19.97b	87.92±19.05ab

品种Variety	第1茬First cutting		第2茬Second cutting		第3茬Third cutting		第4茬Fourth cutting
品种Variety	干鲜比 Dry-fresh ratio	叶茎比 Leaf-stem ratio	干鲜比 Dry-fresh ratio	叶茎比 Leaf-stem ratio	干鲜比 Dry-fresh ratio	叶茎比 Leaf-stem ratio	干鲜比 Dry-fresh ratio	叶茎比 Leaf-stem ratio
WL358	0.2406±0.0790a	0.3285±0.0588a	0.1598±0.1143a	0.3968±0.0409a	0.2149±0.0312a	0.5421±0.0950a	0.2304±0.0064a	0.5881±0.2868a
WL440	0.2225±0.0484a	0.3206±0.0868a	0.1355±0.1231a	0.4106±0.0940a	0.2274±0.0009a	0.4786±0.0375a	0.2435±0.0124a	0.6322±0.1307a
WL712	0.2498±0.0669a	0.3407±0.0387a	0.1583±0.1293a	0.3837±0.0713a	0.2378±0.0563a	0.5252±0.0241a	0.2061±0.0110a	1.0191±0.6684a
WL168	0.2624±0.0844a	0.2867±0.0909a	0.1734±0.1259a	0.4803±0.0692a	0.2329±0.0316a	0.5563±0.0068a	0.2199±0.0047a	1.0437±0.6544a
WL343	0.2431±0.0611a	0.3621±0.0890a	0.1521±0.1287a	0.3976±0.0958a	0.1920±0.0020a	0.4912±0.0622a	0.2237±0.0113a	0.4422±0.1745a
WL525	0.2336±0.0809a	0.3574±0.0349a	0.1572±0.1080a	0.3942±0.0326a	0.2623±0.0048a	0.5252±0.0436a	0.1941±0.0250a	0.3546±0.0024a