紫花苜蓿（Medicago sativa L.）的营养价值高、适口性好，在我国西部半干旱地区的环境治理恢复和农业产业结构调整中发挥重要作用[1-2]。陇东地区是甘肃省传统畜牧养殖基地和畜禽交易集散地[3]。近年来，随着陇东地区畜牧业迅速发展，对优质高产饲草的需求增加。与其他地区相比，陇东地区在紫花苜蓿种植应用上仍处劣势[4]，存在紫花苜蓿品种单一、优良品种短缺、管理粗放、产量低、质量不高、不稳定等问题[5]。因此，丰富陇东地区苜蓿品种，评价引进苜蓿品种的生态适应性，并确定与当地环境相匹配种植的苜蓿品种成为亟待解决的问题。因此，本研究初选11个紫花苜蓿品种，在甘肃省平凉市高平镇设置不同苜蓿品种试验圃，连续两年观测紫花苜蓿的生产性能，测定其营养成分，利用灰色关联度分析法综合评价11个苜蓿品种的生产性能和营养价值，旨在筛选出适宜在陇东地区种植的优良苜蓿品种，为解决当地草食畜牧业高品质饲草短缺和优质苜蓿的推广应用提供参考。1材料与方法1.1试验地概况试验于甘肃省平凉市农业科学院泾川县高平试验基地进行，地理坐标35º16'49''N，109º29'16''E，属典型的半干旱、半湿润大陆性气候区，海拔1 307 m，年均气温10.8 ℃，无霜期172 d，年均降雨量526 mm，降雨主要集中在7~9月份。试验地土壤为黑垆土，耕作层土壤pH值8.2，有机质10.5 g/kg，全氮1.0 g/kg，全钾20.5 g/kg，速效磷4.8 g/kg。试验各小区地势平坦整齐、肥力均匀，无灌溉条件，前茬作物为小黑麦。1.2试验材料试验共收集苜蓿材料11份，其中包括国内审定品种9份、国外引进品种3份。参试紫花苜蓿材料的品种名称及来源见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.06.020.T001表1参试紫花苜蓿品种及来源编号品种来源1中苜1号中国农业科学院北京畜牧兽医研究所2阿迪娜北京正道生态科技有限公司3阿尔冈金北京正道生态科技有限公司4甘农5号甘肃农业大学5甘农3号甘肃农业大学6中苜6号中国农业科学院北京畜牧兽医研究所7中兰1号中国农业科学院兰州畜牧研究所8苜蓿王北京正道生态科技有限公司9甘农9号甘肃农业大学10中王1号中国农业科学院北京畜牧兽医研究所11甘农6号甘肃农业大学1.3试验设计采用随机区组设计，每个品种3次重复。小区面积15 m2（5 m×3 m），小区间隔为60 cm，试验地四周设保护行1 m。播种前进行精细耙耱镇压，平整后于2021年5月13日人工开沟条播，播种量20 kg/hm2，播种深度为1.5~3.0 cm，播种深浅一致，行距30 cm。播种前各个试验小区不施底肥，播种后及时进行覆土镇压。试验期间各小区统一田间管理，整个生育期不施肥，适时进行人工除草。于2021、2022年9月21日刈割。1.4测定指标及方法1.4.1生产性能株高：测产前，每个参试小区随机选取10株健康植株，使用卷尺测量从地面至叶尖或花序顶端的垂直距离，记为植株高度，求平均值。茎粗：测产前，每个参试小区随机选取10株健康植株，使用游标卡尺测定植株从上数第4小节处的茎秆直径，求平均值。茎叶比：测产前，每个参试小区随机称取500 g鲜草样，将茎、叶分离，自然风干后分别称重，计算茎叶比。干草产量：随机在每个参试小区内取鲜样500 g左右，自然风干4 h，置于烘箱中，60 ℃烘干至恒重，计算鲜干比，根据鲜干比折合干草产量。1.4.2营养成分刈割时每个小区随机取鲜草500 g，自然风干，使用微型植物粉碎机粉碎，过40目筛，于密封袋保存。参考《饲料分析及饲料质量检测技术》[6]，105 ℃烘干法测定干物质（DM）含量；利用凯氏定氮法测量粗蛋白（CP）含量，采用范式洗涤纤维分析法测定酸性洗涤纤维（ADF）和中性洗涤纤维（NDF）含量，采用干灰化法测定粗灰分（Ash）含量，采用索氏法测定粗脂肪（EE）含量；采用EDTA-2Na络合法测定钙（Ca）含量，采用钼酸比色法测定磷（P）含量，计算相对饲喂价值（RFV）[7]、可消化干物质（DMI）、可消化干物质（DDM）。RFV=DMI×DDM/1.29(1)DMI=120/NDF(2)DDM=88.9-0.779×ADF(3)1.4.3性状综合评价将11个参试苜蓿品种的13个测定指标视为一个整体，应用灰色关联度法进行综合评价。参试品种以X表示，性状以k表示，各参试苜蓿品种X在性状k处的值构成比较数列Xk，以各指标测定的最优值构建理想参考品种X0，利用公式(4)、(5)、(6)、(7)计算各个参试苜蓿品种的关联度系数（ζi）、等权关联度（γi）、权重系数（ωi）加权关联度（γi'）。ζi(k)=minimink∆i(k)＋ρ×maximaxk∆i(k)∆i(k)＋ρ×maximaxk∆i(k)(4)式中：minimink∆i(k)为二级最小差；maximaxk∆i(k)为二级最大差；ρ为分辨率系数，取值0.5。γi=1n∑k=1nζi(k) (5)ωi=γi/∑γi (6)γi'=∑k=1mωi(k)ζi(k) (7)式中：n为测定指标数量，取13；m为参试品种数量，取11。1.5数据统计与分析试验数据采用Excel 2010软件进行数据整理和分析，SPSS 19.0进行单因素方差分析，Duncan's法进行多重比较。结果以“平均值±标准差”表示，P0.05表示差异显著。2结果与分析2.1不同紫花苜蓿品种生产性能比较（见表2）由表2可知，甘农6号、甘农3号连续两年的株高高于其他品种，而中苜1号连续两年的株高明显低于其他参试品种。中王1号参试第一年的茎粗高于其他品种，中兰1号参试第二年的茎粗高于其他品种，甘农9号连续两年的茎粗最小。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.06.020.T002表2不同紫花苜蓿品种生产性能比较品种株高/cm茎粗/mm茎叶比干草产量/(kg/hm2)2021年2022年2021年2022年2021年2022年2021年2022年中苜1号45.80±1.41d56.51±0.41c0.97±0.02de2.01±0.06cde1.09±0.06bcde1.27±0.04abc3 169.97±106.36c5 014.08±48.43d阿迪娜54.37±2.87ab64.90±1.95ab1.29±0.04ab1.93±0.18de1.14±0.02e1.18±0.03a4 623.71±50.15b6 568.28±66.59cd阿尔冈金52.27±2.03bc64.57±3.16ab0.99±0.02bc2.25±0.08abcd0.97±0.02de1.17±0.12abc5 762.63±52.14a7 568.17±82.19a甘农5号54.40±2.35a60.10±2.91bc0.98±0.02de2.11±0.12bcde1.14±0.02abcd0.87±0.76bc4 535.95±32.11b5 754.07±89.17bcd甘农3号57.73±1.04ab67.53±1.80ab1.17±0.07bc2.10±0.31bcde1.06±0.07cde0.71±0.61c3 810.34±46.51bcd6 746.33±23.25ab中苜6号52.27±0.76bc62.08±1.59bc1.02±0.03cd2.39±0.08ab1.22±0.05a1.32±0.05ab4 033.53±51.92bcd6 213.96±81.41bc中兰1号48.60±0.90cd60.87±5.14bc1.24±0.10ab2.57±0.11a1.21±0.10ab1.33±0.08ab4 200.16±21.86bc5 263.60±85.57ab苜蓿王50.07±3.79bc61.07±5.48bc1.17±0.16bc2.17±0.16bcd1.08±0.03bcde1.18±0.03abc3 562.15±38.39cd6 735.79±49.78ab甘农9号52.53±4.36bc63.77±5.50bc0.83±0.10e1.79±0.27e1.17±0.10abc1.27±0.10abc3 207.32±163.36d6 117.10±57.33bcd中王1号48.80±1.15cd62.80±4.10c1.36±0.10a2.36±0.10abc1.11±0.06abcd1.21±0.06abc3 487.60±31.61cd5 937.15±87.75bcd甘农6号58.43±1.15a71.92±2.43a1.18±0.12bc2.18±0.12bcd1.21±0.12ab1.37±0.06a4 062.75±84.38bcd6 354.45±66.60bc注：同列肩标相同字母表示差异不显著（P0.05），不同字母表示差异显著（P0.05）；下表同。2021年各品种的茎叶比在0.97~1.21范围内变化，阿尔冈金的茎叶比最低，中苜6号的茎叶比最高；且2022年茎叶比的变化趋势同2021年不一致，其中2022年甘农3号和甘农5号的茎叶比小于1.00，甘农6号茎叶比最高。阿尔冈金连续两年干草产量最高，且各品种在第二年干草产量均大幅度增加，苜蓿王2022年表现明显的产量优势，位居第3。2.2不同紫花苜蓿品种间营养品质比较（见表3）由表3可知，各品种的CP含量均在20%以上，其中阿迪娜最高，中苜6号最低。各品种的DM均在86.55%~89.25%，其中阿迪娜最高，中苜1号最低。各品种EE的变化范围为2.04%~2.49%，以苜蓿王和中苜1号较高，中苜6号和中王1号较低。各品种的Ca含量在1.53%~1.90%，其中甘农5号高于其他参试品种。各品种的P含量在0.19%~0.28%，中苜6号最低，中兰1号最高。中苜6号的Ash含量最低，甘农5号含量最高。各品种间ADF和NDF具有不同程度的差异和变化，苜蓿王的ADF和NDF含量均最低。各品种的RFV均在150以上，中兰1号的最高，显著高于除甘农5号外的其他品种（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.06.020.T003表3不同紫花苜蓿品种间营养品质比较品种CP/%DMDM/%EE/%DMCa/%DMP/%DMAsh/%DMADF/%DMNDF/%DMRFV中苜1号21.70±0.14bcd86.55±0.21e2.48±0.06a1.63±0.04a0.22±0.01de8.62±0.08d32.30±0.28ab35.45±2.05abc163.0±2.83bc阿迪娜24.35±0.35a89.25±0.07a2.26±0.01cd1.76±0.01ab0.25±0.01cde9.24±0.11bc27.90±0.14de33.45±1.63bcd192.0±2.83bcd阿尔冈金22.20±0.85abcd88.75±0.21abc2.34±0.08abcd1.72±0.01c0.25±0.01abcd8.74±0.16d29.25±0.21cd33.90±0.99bcd185.5±0.71cd甘农5号24.15±0.64a87.80±0.21de2.31±0.12bcd1.90±0.09a0.26±0.01ab10.29±0.05a26.75±0.64ef32.55±2.33cd183.0±7.07a甘农3号22.70±0.28abc88.95±0.07ab2.39±0.05abcd1.78±0.15ab0.25±0.01abc9.43±|0.18b31.20±0.28b34.50±1.41bcd169.5±0.71bcd中苜6号20.25±1.34d88.25±0.07abcd2.04±0.05e1.53±0.04c0.19±0.01e7.94±0.12e30.60±1.13bc34.30±0.99bcd170.5±0.71bcd中兰1号23.15±0.78abc87.85±0.07bcd2.44±0.04ab1.64±0.08bc0.28±0.01a9.98±0.18a26.05±0.07f31.55±1.06de199.0±11.31a苜蓿王24.25±0.64a88.55±0.78abcd2.49±0.11a1.81±0.01a0.27±0.02a9.24±0.08bc25.60±0.57f29.20±0.28e176.0±5.66bc甘农9号21.05±0.78cd87.45±1.13cd2.22±0.07d1.83±0.04a0.21±0.01de8.98±0.06cd31.65±1.91ab38.25±0.35a152.5±0.71d中王1号23.15±2.33ab88.15±0.07abcd2.04±0.04e1.88±0.06a0.23±0.04bcd9.40±0.23b31.10±0.14b34.90±0.14bc176.0±5.66bc甘农6号21.00±0.42cd88.40±0.57abcd2.38±0.04abcd1.79±0.01ab0.22±0.01cde9.29±0.25bc33.20±0.28a36.30±2.12ab165.5±14.85bcd2.3不同紫花苜蓿品种间生产性能与营养品质的灰色关联度分析（见表4）灰色关联度分析法已广泛应用于农作物育种和新品种区域试验中，该方法能够客观、系统地全面评价农作物的适应性[8]。因此，将11个紫花苜蓿品种的4个生长特性指标和9个营养品质指标性状视为一个整体，将13个指标在2021年和2022年的平均值进行灰色关联度分析，关联度值越大，表明该品种与最理想指标值的相似程度越高。根据加权关联度大小规定[9]：γi′≥0.7，综合表现为优；0.6≤γi′0.7，综合表现为良；0.5≤γi′0.6，综合表现为中等；γi′0.5，综合表现较差。由表4可知，综合表现最好的5个紫花苜蓿品种为苜蓿王、中兰1号、甘农5号、阿尔冈金、阿迪娜和甘农3号。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.06.020.T004表4不同紫花苜蓿品种的关联度及排序品种等权关联度排序加权关联度排序综合评价中苜1号0.604100.62710良阿迪娜0.70740.7335优阿尔冈金0.72650.7374优甘农5号0.73140.7523优甘农3号0.72060.7326优中苜6号0.61890.6339良中兰1号0.75820.7812优苜蓿王0.78610.8071优甘农9号0.588110.61211良中王1号0.66070.6837良甘农6号0.64580.6718良3讨论3.1不同紫花苜蓿品种生产性能的差异分析株高是衡量苜蓿生长发育状况的重要标准，是苜蓿生产性能形成的重要基础，也是评价苜蓿高产的指标之一[10]。研究表明，株高在产量构成要素中占比高达65%[11]，且不同苜蓿品种之间由于遗传特性的差异，植株高度也存在差异[12]。本研究对11个紫花苜蓿品种连续株高的分析可知，所有参试品种的株高和茎粗第2年明显优于播种当年，与郑敏娜等[13]研究结果一致。本试验中，甘农6号的株高平均值最高，其次为甘农3号，阿迪娜排第3，但综合性状中表现最好的苜蓿王和中兰1号株高分别排在第9位和第10位，这可能受当地2022年干旱天气影响，甘农6号适应性较强，株高较其他品种有明显优势。研究表明，甘农6号是干旱、半干旱地区表现较突出的品种[14-15]。干草产量是评价牧草生产性能和经济效益的第一要素，而苜蓿的品种特性是影响干草产量的主要因素之一[16]。通常株高与产量呈极显著正相关，而在本研究中株高较高的品种产量并非最高，其中甘农6号和甘农3号的干草产量分别排在第4位和第3位，表明株高仅能够粗略评估苜蓿的生产性能，环境条件等也是影响产量的重要因素。茎粗和茎叶比能够反映牧草的品质和适口性[17]，一般叶中粗蛋白含量是茎中的1.0~2.5倍，叶中粗纤维含量比叶中少50%~100%，牧草的叶量越丰富，其品质越好[18]。本研究中，阿尔冈金、甘农3号、苜蓿王和阿迪娜茎叶比较小，分别为1.06、1.11、1.13、1.15，且这4个品种的粗蛋白含量也相对较高，尤其是苜蓿王和阿迪娜，粗蛋白含量高达24%以上。3.2不同紫花苜蓿品种营养品质的差异分析DM是衡量牧草营养成分含量的重要指标，能够直接影响家畜的饱腹感[19]。本研究中，各品种的DM含量均在86%以上，未达到90%以上，可能与样品的处理与气候条件有关。CP含量会直接关系到牧草营养价值的高低，且苜蓿干草CP含量在18%以上的为品质一级。本研究中，所有参试品种的CP含量均在20%以上，超过1级标准，营养价值高。EE含有芳香气味，是评价牧草适口性的重要指标，含量以2%为宜，超过5%易引起家畜腹泻或过肥[20]。本研究中，所有参试品种2年平均EE含量在2%左右，其中苜蓿王的EE含量最高，其综合表现也最好。ADF和NDF含量越高，越难被家畜消化吸收。RFV能够综合反映饲料ADF和NDF情况，还是饲料质量的评定指数，与粗饲料营养品质呈正相关[21]。本研究中，中兰1号的ADF和NDF含量低于大多数参试品种，其RFV值最高，达到199。苜蓿王在所有参试品种中的ADF和NDF含量最低，但RFV值并不是最高，仅为176，排名第5位，但苜蓿王是综合性状表现最好的品种，表明单一指标评价选择最优品种在某种程度上有较大的局限性，而且RFV并不能完全反映ADF和NDF的综合情况，具体原因有待进一步研究。阿尔冈金ADF和NDF含量较高，但其产量高且综合性状表现好，后期可利用青贮降低阿尔冈金的纤维含量。牧草中Ash大部分是Ca、P、K的氧化物，能够反映牧草中矿物质的总体含量，Ca和P也是家畜骨骼发育和维持方面具有特殊作用的矿物质元素[22]。本研究中，甘农5号的Ash含量高达10.29，其Ca、P含量也显著高于其他参试品种，排名第1；其次为中兰1号，P含量是所有参试品种中最高，这两个品种的综合性状也表现较好，表明Ash和矿质元素含量在一定程度上呈正相关性。较高的生物量和良好的营养品质是筛选优良苜蓿品种的参考指标。研究表明，灰色关联度分析法在评价牧草品种优劣上可归纳不同指标进行综合分析，可解决无法通过单一指标筛选出优良品种的问题，且有可行性高，得到的结果客观、准确[23]。因此，本研究运用灰色关联度分析法综合11个苜蓿品种在陇东地区的生产性能和营养价值指标，选取主要生产性能指标（株高、茎粗、茎叶比和干草产量）和主要营养性状指标（CP、DM、EE、ASH、ADH、NDH、Ca、P、RFV）对所有参试品种进行全面综合评价，表明苜蓿王位列第一，中兰1号第二，阿尔冈金排名第三。4结论本研究表明，在陇东地区种植苜蓿王、中兰1号、阿尔冈金、阿迪娜、甘农5号和甘农3号的生产性能优、营养价值高，综合性状突出，适宜在陇东地区进行推广种植。