不同苜蓿品种混播和播种量对牧草产量及品质的影响

doi:10.11686/cyxb2021109

草业学报 ›› 2022, Vol. 31 ›› Issue (5): 61-75.DOI: 10.11686/cyxb2021109

不同苜蓿品种混播和播种量对牧草产量及品质的影响

李满有¹(), 李东宁², 王斌¹, 李小云¹, 沈笑天¹, 曹立娟¹, 倪旺¹, 王腾飞¹, 兰剑¹^,³()

^1.宁夏大学农学院，宁夏银川 750021
^2.宁夏农垦茂盛草业有限公司，宁夏银川 750021
^3.宁夏草牧业工程技术研究中心，宁夏银川 750021

收稿日期:2021-03-23 修回日期:2021-04-26 出版日期:2022-05-20 发布日期:2022-03-30
通讯作者: 兰剑
作者简介:Corresponding author. E-mail： ndlanjian@163.com
李满有（1994-），男，宁夏固原人，在读硕士。E-mail： 1249486824@qq.com
基金资助:
宁夏高等学校一流学科建设（草学学科）项目(NXYLXK2017A01);六盘山地区草产业科技创新技术集成与应用(2018GYYQ0001)

The effect of mixed sowing and sowing rate of different alfalfa varieties on the yield and quality of forage

Man-you LI¹(), Dong-ning LI², Bin WANG¹, Xiao-yun LI¹, Xiao-tian SHEN¹, Li-juan CAO¹, Wang NI¹, Teng-fei WANG¹, Jian LAN¹^,³()

^1.College of Agriculture，Ningxia University，Yinchuan 750021，China
^2.Ningxia Nongken Maosheng Grass Industry Co. ，Ltd. ，Yinchuan 750021，China
^3.Ningxia Grassland and Animal Husbandry Engineering Technology Research Center，Yinchuan 750021，China

Received:2021-03-23 Revised:2021-04-26 Online:2022-05-20 Published:2022-03-30
Contact: Jian LAN

摘要/Abstract

摘要：

以紫花苜蓿品种‘巨能7’、‘三得利’为供试材料，采用混播方式（‘巨能7’单播，‘巨能7’与‘三得利’同行混播，‘巨能7’与‘三得利’间行混播）和播种量（13.5、18.0、22.5 kg·hm^-2）二因素随机区组设计，探究了干旱地区滴灌条件下混播方式和播种量对2017-2019年紫花苜蓿产量及品质的影响，并利用主成分分析方法（principal component analysis， PCA）进行综合评价，以期得到紫花苜蓿适宜混播方式和播种量。结果表明，混播方式和播种量对2017-2019年苜蓿平均株高、一级分枝数、干草产量、粗灰分、中性洗涤纤维含量和相对饲喂价值影响显著（P<0.05），而对鲜干比、叶茎比、酸性洗涤纤维和粗蛋白含量影响不显著。其中，‘巨能7’与‘三得利’同行混播、播种量为18.0 kg·hm^-2时苜蓿干草产量显著高于间行混播、播种量为22.5 kg·hm^-2组合，高达16.79 t·hm^-2；‘巨能7’与‘三得利’同行混播、播种量为18.0 kg·hm^-2时苜蓿相对饲喂价值为156.87，仅次于同行混播、播种量为13.5 kg·hm^-2组合。经PCA综合分析，‘巨能7’与‘三得利’同行混播、播种量为18.0 kg·hm^-2时苜蓿综合表现最好，可在宁夏引黄灌区推广应用。

关键词: 紫花苜蓿, 混播方式, 播种量, 品质, 产量

Abstract:

This research investigated the effect of planting pattern and sowing rate on the yield and quality of alfalfa （Medicago sativa） from 2017-2019 under drip irrigation conditions in arid areas. Alfalfa varieties ‘Magna Graze Ⅶ’ （also known as ‘Magnum Ⅶ’） and ‘Sanditi’ were sown as pure stands， mixed within rows or mixed in alternate rows and there were three sowing rates （13.5， 18.0， 22.5 kg·ha^-1） making up a two-factor randomized complete block design. Data were subjected to multivariate evaluation by principal component analysis （PCA）， in order to identify the optimum planting pattern and sowing rate for alfalfa. It was found that the planting pattern and sowing rate had significant （P<0.05） effects on the average plant height， number of primary branches， hay yield， crude ash， neutral detergent fiber content and relative feeding value of alfalfa over the 2017 to 2019 investigation period. There were no significant effects on herbage dry matter percentage， leaf∶stem ratio， acid detergent fiber content and crude protein content. Among the treatments， Magnum Ⅶ and Sanditi mixed within rows and sown at 18.0 kg·ha^-1had an alfalfa hay yield （16.79 t·ha^-1） significantly higher than other treatments. The lowest hay yield （14.25 t·ha^-1） was obtained with Magnum Ⅶ and Sanditi were sown in alternate rows at 22.5 kg·ha^-1. The relative feeding value of alfalfa when Magnum Ⅶ and Sanditi were mixed within rows at a sowing rate of 18.0 kg·ha^-1 was 156.87， and was second only to mixed sowing of the two varieties within rows at a rate of 13.5 kg·ha^-1. Analysis by PCA indicated the planting of Magnum Ⅶ and Sanditi mixed within rows at a sowing rate of 18.0 kg·ha^-1 as having the best overall performance. This planting pattern and rate can be recommended for adoption by growers in the Ningxia Yellow River irrigation district.

Key words: Medicago sativa, mixed mode, sowing rate, herbage quality, yield

李满有, 李东宁, 王斌, 李小云, 沈笑天, 曹立娟, 倪旺, 王腾飞, 兰剑. 不同苜蓿品种混播和播种量对牧草产量及品质的影响[J]. 草业学报, 2022, 31(5): 61-75.

Man-you LI, Dong-ning LI, Bin WANG, Xiao-yun LI, Xiao-tian SHEN, Li-juan CAO, Wang NI, Teng-fei WANG, Jian LAN. The effect of mixed sowing and sowing rate of different alfalfa varieties on the yield and quality of forage[J]. Acta Prataculturae Sinica, 2022, 31(5): 61-75.

图/表 24

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混播方式 Mixed mode	播种量Sowing amount （kg·hm^-2）
混播方式 Mixed mode	13.5 （B₁）	18.0 （B₂）	22.5 （B₃）
A₁ （‘巨能7’单播‘Magnum Ⅶ’ unicast）	A₁B₁	A₁B₂	A₁B₃
A₂ （‘巨能7’与‘三得利’同行混播‘Magnum Ⅶ’ and ‘Sanditi’ peer mixed）	A₂B₁	A₂B₂	A₂B₃
A₃ （‘巨能7’与‘三得利’间行混播‘Magnum Ⅶ’ and ‘Sanditi’ interline mixed）	A₃B₁	A₃B₂	A₃B₃

混播方式 Mixed mode	播种量Sowing amount （kg·hm^-2）
混播方式 Mixed mode	13.5 （B₁）	18.0 （B₂）	22.5 （B₃）
A₁ （‘巨能7’单播‘Magnum Ⅶ’ unicast）	A₁B₁	A₁B₂	A₁B₃
A₂ （‘巨能7’与‘三得利’同行混播‘Magnum Ⅶ’ and ‘Sanditi’ peer mixed）	A₂B₁	A₂B₂	A₂B₃
A₃ （‘巨能7’与‘三得利’间行混播‘Magnum Ⅶ’ and ‘Sanditi’ interline mixed）	A₃B₁	A₃B₂	A₃B₃

混播方式 Mixed mode	播种量 Sowing amount （kg·hm^-2）	株高 Plant height （cm）			一级分枝数 Number of first-level branches （pieces·m^-1）
混播方式 Mixed mode	播种量 Sowing amount （kg·hm^-2）	2017	2018	2019	2017	2018	2019
A₁	B₁	73.31±2.33a	73.58±3.14a	71.21±0.27b	85±1.52b	109±1.45b	143±6.10a
	B₂	72.70±1.23a	77.10±3.80a	77.19±1.34a	112±2.44a	132±6.35a	144±3.45a
	B₃	73.76±0.89a	77.93±4.60a	73.77±2.28ab	102±1.23ab	102±1.23b	105±6.57b
A₂	B₁	82.04±1.58a	78.25±3.74a	76.37±0.49a	100±3.95a	104±3.25b	164±8.14ab
	B₂	81.31±1.25a	78.88±3.83a	78.42±0.45a	99±2.17a	129±1.56a	175±2.47a
	B₃	80.34±1.20a	78.25±3.02a	81.33±7.57a	103±1.47a	117±4.25ab	158±7.12b
A₃	B₁	77.36±0.33a	77.25±2.74a	79.05±0.50a	87±1.64b	96±4.98b	139±4.36a
	B₂	80.74±0.88a	76.68±4.53a	79.60±0.60a	102±1.45a	109±2.39a	131±2.28a
	B₃	76.06±1.00a	78.55±3.79a	76.28±1.38a	104±1.42a	105±3.33a	112±3.18b

混播方式 Mixed mode	播种量 Sowing amount （kg·hm^-2）	株高 Plant height （cm）			一级分枝数 Number of first-level branches （pieces·m^-1）
混播方式 Mixed mode	播种量 Sowing amount （kg·hm^-2）	2017	2018	2019	2017	2018	2019
A₁	B₁	73.31±2.33a	73.58±3.14a	71.21±0.27b	85±1.52b	109±1.45b	143±6.10a
	B₂	72.70±1.23a	77.10±3.80a	77.19±1.34a	112±2.44a	132±6.35a	144±3.45a
	B₃	73.76±0.89a	77.93±4.60a	73.77±2.28ab	102±1.23ab	102±1.23b	105±6.57b
A₂	B₁	82.04±1.58a	78.25±3.74a	76.37±0.49a	100±3.95a	104±3.25b	164±8.14ab
	B₂	81.31±1.25a	78.88±3.83a	78.42±0.45a	99±2.17a	129±1.56a	175±2.47a
	B₃	80.34±1.20a	78.25±3.02a	81.33±7.57a	103±1.47a	117±4.25ab	158±7.12b
A₃	B₁	77.36±0.33a	77.25±2.74a	79.05±0.50a	87±1.64b	96±4.98b	139±4.36a
	B₂	80.74±0.88a	76.68±4.53a	79.60±0.60a	102±1.45a	109±2.39a	131±2.28a
	B₃	76.06±1.00a	78.55±3.79a	76.28±1.38a	104±1.42a	105±3.33a	112±3.18b

项目 Item	处理 Treatment	株高Plant height （cm）			一级分枝数Number of primary branches （pieces·m^-1）
项目 Item	处理 Treatment	2017	2018	2019	2017	2018	2019
混播方式 Mixed mode （A）	A₁	73.26b	76.14a	74.52a	97.07a	106.40a	115.18b
	A₂	81.23a	78.46a	78.71a	100.67a	116.67a	165.67a
	A₃	78.05ab	77.49a	78.31a	97.67a	103.33a	127.33b
播种量 Sowing amount （kg·hm^-2）（B）	B₁	77.57a	76.30a	76.01a	88.07b	95.07b	133.18a
	B₂	78.25a	77.55a	78.40a	104.33a	123.33a	150.00a
	B₃	76.72a	78.24a	77.13a	103.00a	108.00ab	125.00a
P值 P value	A	0.012*	0.244	0.392	0.820	0.330	0.024*
	B	0.554	0.337	0.774	0.034*	0.022*	0.351
	A×B	0.962	0.971	0.857	0.241	0.629	0.748

不同苜蓿品种混播和播种量对牧草产量及品质的影响

The effect of mixed sowing and sowing rate of different alfalfa varieties on the yield and quality of forage

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混播方式Mixed mode	播种量 Sowing amount （kg·hm^-2）	粗灰分含量Crude ash content （%）			粗蛋白含量Crude protein content （%）
混播方式Mixed mode	播种量 Sowing amount （kg·hm^-2）	2017	2018	2019	2017	2018	2019
A₁	B₁	9.84±0.45a	11.76±0.46a	9.94±0.16a	21.21±0.52a	17.03±0.27a	16.19±0.60a
	B₂	9.50±0.12ab	10.80±0.46ab	9.51±0.39a	21.32±0.26a	17.34±0.32a	16.59±1.01a
	B₃	8.47±0.06b	10.11±0.39b	9.84±0.21a	20.77±0.15a	16.83±0.68a	16.31±0.39a
A₂	B₁	9.52±0.23a	11.34±0.37a	9.96±0.85a	21.02±0.17a	16.78±0.38a	16.53±0.83a
	B₂	8.42±0.47b	9.75±0.16b	9.27±0.78a	18.79±0.65a	16.46±0.39a	16.53±0.11a
	B₃	8.94±0.27ab	10.09±0.41b	9.88±0.62a	20.20±0.31a	16.89±0.37a	17.92±1.11a
A₃	B₁	9.81±0.35a	11.18±0.28a	11.97±2.75a	21.24±0.22a	16.79±0.11a	17.20±0.25a
	B₂	9.70±0.36a	10.23±0.54a	8.56±0.32c	20.82±0.44a	16.46±0.73a	16.75±0.69a
	B₃	9.72±0.15a	10.78±0.32a	10.33±0.34b	20.61±0.12a	17.12±0.37a	17.68±0.23a

混播方式Mixed mode	播种量 Sowing amount （kg·hm^-2）	中性洗涤纤维含量 Neutral detergent fiber content （%）			酸性洗涤纤维含量 Acid detergent fiber content （%）
混播方式Mixed mode	播种量 Sowing amount （kg·hm^-2）	2017	2018	2019	2017	2018	2019
A₁	B₁	45.72±3.26a	42.69±1.09a	40.79±0.63a	32.62±2.58a	23.97±1.55a	22.84±1.47a
	B₂	44.13±6.56a	39.63±6.68a	39.68±2.12a	32.68±8.39a	21.33±1.57a	21.53±0.31a
	B₃	45.14±0.79a	41.35±2.37a	39.46±4.48a	32.83±1.21a	22.12±1.05a	20.75±2.12a
A₂	B₁	44.74±1.38a	40.79±3.62a	37.98±2.70a	34.47±5.32a	20.50±2.23a	19.79±5.57a
	B₂	46.47±4.48a	40.06±2.09a	38.16±1.88a	36.18±5.65a	21.70±2.12a	20.07±4.79a
	B₃	46.27±0.46a	40.94±1.01a	39.09±2.73a	36.60±5.32a	21.48±3.14a	21.31±3.21a
A₃	B₁	46.50±2.58a	41.65±1.35a	37.75±1.17a	33.03±3.24a	22.19±2.27a	20.72±2.92a
	B₂	44.92±2.32a	42.01±0.55a	38.43±3.85a	34.14±4.42a	22.15±4.13a	19.75±1.65a
	B₃	46.34±5.26a	40.68±1.41a	38.52±1.67a	34.93±3.25a	21.26±2.25a	20.95±2.68a

性状Traits	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	X₈	X₉	X₁₀
X₁	1.000
X₂	0.306	1.000
X₃	0.244	-0.489	1.000
X₄	-0.242	-0.112	-0.409	1.000
X₅	0.099	0.540	-0.671*	0.046	1.000
X₆	0.329	0.469	-0.576	0.408	0.420	1.000
X₇	-0.322	-0.462	0.579	-0.408	-0.432	-0.130	1.000
X₈	0.374	0.461	0.167	0.055	0.100	0.077	-0.071	1.000
X₉	-0.052	-0.125	0.243	0.306	0.031	-0.113	0.107	0.736*	1.000
X₁₀	0.371	0.309	0.241	0.120	0.035	0.067	-0.062	0.982**	0.822**	1.000

性状 Traits	因子1 Factor 1	因子2 Factor 2	因子3 Factor 3	因子4 Factor 4
X₁	0.339	0.340	0.661	-0.452
X₂	0.732	0.086	0.412	0.361
X₃	-0.691	0.525	0.252	-0.346
X₄	0.377	-0.043	-0.818	-0.276
X₅	0.678	-0.164	0.074	0.528
X₆	0.878	-0.220	-0.024	-0.381
X₇	-0.878	0.224	0.031	0.374
X₈	0.372	0.907	0.034	0.122
X₉	0.080	0.822	-0.490	0.104
X₁₀	0.317	0.943	-0.059	0.017
特征值Eigenvalue	3.518	2.913	1.592	1.120
方差贡献率Variance contribution rate （%）	35.183	29.133	15.915	11.203
累积贡献率Cumulative contribution rate （%）	35.183	64.316	80.231	91.434

性状Traits	A₁	A₂	A₃	A₄	性状Traits	A₁	A₂	A₃	A₄
X₁	0.181	0.199	0.524	-0.427	X₆	0.468	-0.129	-0.019	-0.360
X₂	0.390	0.050	0.327	0.341	X₇	-0.468	0.131	0.025	0.353
X₃	-0.368	0.308	0.200	-0.327	X₈	0.198	0.531	0.027	0.115
X₄	0.201	-0.025	-0.648	-0.261	X₉	0.043	0.482	-0.388	0.098
X₅	0.361	-0.096	0.059	0.499	X₁₀	0.169	0.553	-0.047	0.016

处理Treatment	X₁	X₂	X₃	X₄	X₅	X₆	X₇	X₈	X₉	X₁₀
A₁B₁	-1.673	-0.552	-0.659	0.243	0.035	-0.081	0.064	-2.150	-1.484	-2.191
A₁B₂	-1.128	1.103	-0.659	0.501	0.244	-0.754	0.770	1.209	0.804	0.927
A₁B₃	-0.850	-0.876	-0.659	0.243	0.205	0.405	-0.433	-0.281	0.677	-0.106
A₂B₁	0.350	0.455	0.958	-0.915	0.558	0.021	-0.041	1.172	1.265	1.238
A₂B₂	1.133	1.589	-1.197	0.887	0.362	2.345	-2.316	0.483	-0.628	0.367
A₂B₃	0.988	0.779	-0.120	-2.074	0.649	-0.582	0.587	-0.474	-1.468	-0.738
A₃B₁	-0.032	-1.038	0.419	0.629	-0.906	-0.730	0.744	0.019	0.532	0.301
A₃B₂	0.820	-0.389	-0.120	1.015	1.094	0.277	-0.302	0.055	0.478	0.159
A₃B₃	0.391	-1.070	2.036	-0.529	-2.240	-0.901	0.927	-0.034	-0.178	0.043

处理Treatment	Y₁	Y₂	Y₃	Y₄	Y	排名Rank
A₁B₁	-1.142	-3.623	-0.720	0.319	-1.680	9
A₁B₂	0.969	0.249	-0.519	-0.313	0.323	4
A₁B₃	0.218	-0.432	-1.292	0.052	-0.272	6
A₂B₁	0.430	2.266	0.631	0.466	1.054	2
A₂B₂	3.887	-0.569	0.457	-1.263	1.239	1
A₂B₃	-0.485	-1.027	2.748	0.954	0.082	5
A₃B₁	-1.378	0.767	-0.921	-0.509	-0.509	7
A₃B₂	0.374	1.332	-0.961	1.840	0.626	3
A₃B₃	-2.873	1.037	0.579	-1.546	-0.864	8

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混播方式 Mixed mode	播种量 Sowing amount （kg·hm^-2）	叶茎比Leaf-stem ratio			鲜干比Fresh-dry ratio
混播方式 Mixed mode	播种量 Sowing amount （kg·hm^-2）	2017	2018	2019	2017	2018	2019
A₁	B₁	0.83±0.12a	0.63±0.54ab	0.79±0.09a	2.94±0.50a	4.36±0.41a	4.31±0.28a
	B₂	0.87±0.29a	0.56±0.62b	0.83±0.24a	3.21±0.88a	4.30±0.69a	4.17±0.56a
	B₃	0.72±0.34b	0.66±0.47a	0.86±0.15a	3.23±0.86a	4.22±0.21a	4.16±0.66a
A₂	B₁	0.78±0.32a	0.71±0.41a	0.81±0.39a	2.63±0.24a	4.28±0.65ab	4.44±0.50a
	B₂	0.72±0.13a	0.70±0.28a	0.81±0.11a	2.80±0.14a	4.72±0.44a	4.23±0.49a
	B₃	0.72±0.30a	0.70±0.42a	0.86±0.35a	2.88±0.19a	4.12±0.76b	4.07±0.65a
A₃	B₁	0.83±0.18a	0.65±0.75a	0.82±0.13a	2.97±0.59a	4.55±0.51a	4.17±0.44a
	B₂	0.81±0.09a	0.70±0.37a	0.83±0.20a	3.10±0.62a	4.34±0.24a	4.34±0.83a
	B₃	0.80±0.13a	0.69±0.39a	0.90±0.06a	2.89±0.26a	4.32±0.30a	4.21±0.71a

混播方式 Mixed mode	播种量 Sowing amount （kg·hm^-2）	叶茎比Leaf-stem ratio			鲜干比Fresh-dry ratio
混播方式 Mixed mode	播种量 Sowing amount （kg·hm^-2）	2017	2018	2019	2017	2018	2019
A₁	B₁	0.83±0.12a	0.63±0.54ab	0.79±0.09a	2.94±0.50a	4.36±0.41a	4.31±0.28a
	B₂	0.87±0.29a	0.56±0.62b	0.83±0.24a	3.21±0.88a	4.30±0.69a	4.17±0.56a
	B₃	0.72±0.34b	0.66±0.47a	0.86±0.15a	3.23±0.86a	4.22±0.21a	4.16±0.66a
A₂	B₁	0.78±0.32a	0.71±0.41a	0.81±0.39a	2.63±0.24a	4.28±0.65ab	4.44±0.50a
	B₂	0.72±0.13a	0.70±0.28a	0.81±0.11a	2.80±0.14a	4.72±0.44a	4.23±0.49a
	B₃	0.72±0.30a	0.70±0.42a	0.86±0.35a	2.88±0.19a	4.12±0.76b	4.07±0.65a
A₃	B₁	0.83±0.18a	0.65±0.75a	0.82±0.13a	2.97±0.59a	4.55±0.51a	4.17±0.44a
	B₂	0.81±0.09a	0.70±0.37a	0.83±0.20a	3.10±0.62a	4.34±0.24a	4.34±0.83a
	B₃	0.80±0.13a	0.69±0.39a	0.90±0.06a	2.89±0.26a	4.32±0.30a	4.21±0.71a

项目 Item	处理 Treatment	叶茎比 Leaf-stem ratio			鲜干比 Fresh-dry ratio
项目 Item	处理 Treatment	2017	2018	2019	2017	2018	2019
混播方式 Mixed mode （A）	A₁	0.81a	0.62a	0.83a	3.13ab	4.29a	4.21a
	A₂	0.74a	0.70a	0.83a	2.77b	4.37a	4.25a
	A₃	0.81a	0.77a	0.93a	3.34a	4.40a	4.24a
播种量 Sowing amount （kg·hm^-2）（B）	B₁	0.81a	0.66a	0.81a	2.85a	4.40a	4.31a
	B₂	0.80a	0.65a	0.81a	3.04a	4.45a	4.25a
	B₃	0.75a	0.78a	0.97a	3.36a	4.22a	4.15a
P值 P value	A	0.100	0.182	0.476	0.023*	0.893	0.982
	B	0.166	0.267	0.166	0.154	0.604	0.689
	A×B	0.433	0.473	0.448	0.603	0.785	0.880

项目 Item	处理 Treatment	叶茎比 Leaf-stem ratio			鲜干比 Fresh-dry ratio
项目 Item	处理 Treatment	2017	2018	2019	2017	2018	2019
混播方式 Mixed mode （A）	A₁	0.81a	0.62a	0.83a	3.13ab	4.29a	4.21a
	A₂	0.74a	0.70a	0.83a	2.77b	4.37a	4.25a
	A₃	0.81a	0.77a	0.93a	3.34a	4.40a	4.24a
播种量 Sowing amount （kg·hm^-2）（B）	B₁	0.81a	0.66a	0.81a	2.85a	4.40a	4.31a
	B₂	0.80a	0.65a	0.81a	3.04a	4.45a	4.25a
	B₃	0.75a	0.78a	0.97a	3.36a	4.22a	4.15a
P值 P value	A	0.100	0.182	0.476	0.023*	0.893	0.982
	B	0.166	0.267	0.166	0.154	0.604	0.689
	A×B	0.433	0.473	0.448	0.603	0.785	0.880