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

doi:10.11686/cyxb2021109

Abstract

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

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Figures/Tables 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