Productivity and adaptability of ‘WL’ alfalfa varieties with different fall dormancy in the extremely arid region of Southern Xinjiang

doi:10.11686/cyxb2023165

Abstract

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

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Figures/Tables 10

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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