紫花苜蓿（Medicago sativa）富含蛋白质，具有产量高、适口性好等特点[1]。为拓宽种质资源，培育更多的新品种，各地引进了许多国内外品种[2]。但引种往往会引发苜蓿生产性能低、不能越冬等问题，因此种质选择以及综合性能的系统性、科学性评价至关重要[3]。秋眠性是紫花苜蓿适应秋季日照缩短、气温降低的一种应激反应，与植株的抗寒性和农艺性状密切相关[4]。由于紫花苜蓿秋眠性与生产性能、越冬存活率间的关系，其已成为引种及生产性能的评价指标[4]。王跃栋等[5]比较分析了北京地区引进的7个不同秋眠级苜蓿生产性能，发现半秋眠型和秋眠型苜蓿生产性能较好，适宜在该地种植。赛娜等[6]比较了渝西地区引进的不同秋眠级苜蓿的生产性能，发现秋眠级为7的游客品种最适该地的种植。孙万斌等[7]发现，不同品种紫花苜蓿在甘肃两个地区种植的生产性能及营养品质明显不同。紫花苜蓿的抗寒及越冬存活率与秋眠性呈负相关性[8]。乌日娜等[9]利用11个美国标准秋眠级苜蓿探究秋眠性与越冬能力的关系，发现非秋眠和极非秋眠型苜蓿的存活率显著低于秋眠和半秋眠型苜蓿。王晓龙等[10]分析了呼和浩特地区不同秋眠级苜蓿的越冬率，发现苜蓿秋眠等级与越冬率呈显著负相关关系。近年来，随着奶牛等养殖业的不断发展，养殖户对苜蓿的产量和品质要求逐步提高[11]。紫花苜蓿品种繁多，其适应性及生产性能易受气候、土壤类型等因素的影响[12]。由于石河子地区冬季寒冷而漫长，且气温低下也严重影响了紫花苜蓿的越冬安全[8-9]。因此，本试验研究石河子地区不同秋眠级紫花苜蓿的营养品质和生产性能，为本地土壤资源的有效利用和苜蓿品种的推广提供一定参考。1材料与方法1.1供试品种及来源10个苜蓿种子均由中国农科院草原研究所提供。试验苜蓿品种与来源见表1。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.14.024.T001表1试验苜蓿品种与来源编号品种名称来源秋眠级秋眠类型1肇东中国1秋眠型2新牧2号中国2秋眠型3骑士2美国3秋眠型4新疆大叶中国4半秋眠型5Victoria美国5半秋眠型6Archer美国6半秋眠型7渝苜1号中国7非秋眠型8甘农5号中国8非秋眠型9WL656 HQ美国9极非秋眠型10WL903美国10极非秋眠型1.2试验地概况试验田位于新疆石河子大学牧草试验站（N 44°20′E；88°30′，海拔420 m），属温带大陆性干旱气候，年平均气温8.1 ℃，年降水量180~300 mm，年蒸发量为1 250~1 700 mm，土壤有效氮92.6 mg/kg，有效钾168.5 mg/kg，有效磷33.2 mg/kg。1.3试验设计试验采取随机区组设计，每个品种随机划分3个地块，面积3 m×5 m。10个品种于2018年4月以穴播方式种植，播深1~2 cm，株距25 cm，行距30 cm。地块之间设有1 m缓冲地带，防止不同地块之间的相互干扰。播种前，统一犁、耙处理。田间管理主要包括人工除草、病虫害防治和及时浇水。于2018年6月初（第一茬初花期）、7月中旬（第二茬初花期）、8月下旬（第三茬初花期），各地块采用“S”取样法随机选择10株苜蓿并刈割（留茬5 cm），用于测定生产性能和营养指标。1.4测定指标及方法1.4.1越冬率2020年10月15日，每块试验地标定50株生长良好的苜蓿，作为越冬前的存活数。2021年4月苜蓿返青后，统计标定苜蓿的存活数，记为越冬后存活数，计算越冬率。越冬率=越冬后存活数/越冬前存活数(50)×100%(1)1.4.2生产性能初花期测定各紫花苜蓿品种的株高、单株鲜重及干重，计算鲜干比、茎叶比。株高：刈割前，测量自地面至植株顶端的垂直高度。鲜重：称重各地块刈割的苜蓿，其均值为单株鲜重。干重：测定苜蓿鲜重后，将其自然风干48 h，称重。鲜干比=单株鲜重/单株干重(2)茎叶比=茎秆干重/叶片干重(3)1.4.3营养成分采用凯氏定氮法检测粗蛋白（CP）含量，酸性洗涤纤维（ADF）含量参照NY/T 1459-2007测定，参考GB/T 2080—2006测定中性洗涤纤维（NDF）含量，随机采集的新鲜苜蓿于105 ℃ 处理30 min，于65 ℃ 烘干至恒重，所占鲜重的百分比，记录为干物质（DM）含量参考Rohweder等[13]的方法计算干物质消化率（DDM）、干物质采食量（DMI）、相对饲喂价值（RFV）。DMI=120/NDF(4)DDM=88.9-0.779×ADF(5)RFV=DDM×DMI/1.29(6)1.5数据统计与分析采用SPSS 19.0 软件对数据进行单因素方差分析。隶属函数进行综合性评价，公式为：UX(+)=(Xij-Ximin)/(Ximax-Ximin)(7)UX(-)=1-UX(+) (8)式中：Xij为样品第i个指标的第j个值；Ximin为第i个指标的最小值；Ximax为第i个指标的最大值；UX(+)为各指标呈正相关隶属函数值；UX(-)为各指标呈负相关隶属函数值。2结果与分析2.1不同秋眠级紫花苜蓿的生产性能（见表2）由表2可知，同一刈割期的非秋眠（渝苜1号、甘农5号）和极非秋眠型苜蓿（WL656 HQ、WL903）株高、单株鲜重（除第二、三茬渝苜1号）均显著高于秋眠型（肇东、新牧2号、骑士2）（P0.05），同一刈割期的非秋眠和极非秋眠型苜蓿的鲜干比和茎叶比均显著低于秋眠型（P0.05）。除骑士2和Archer外，其余第二茬苜蓿株高均显著高于第一茬（P0.05）；渝苜1号三茬平均株高最优，为85.91 cm。第一茬和第二茬次苜蓿品种的单株鲜重和干重均显著高于第三茬（P0.05），鲜干比显著低于第三茬（P0.05）。甘农5号三茬平均鲜重最高，为345.39 g/株；WL903的干重最大，为110.68 g/株。甘农5号和渝苜1号三茬平均鲜干比和茎叶比最小。半秋眠苜蓿（新疆大叶、Victoria和Archer）的株高、鲜干比和茎叶比处于适中水平。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.14.024.T002表2不同秋眠级紫花苜蓿的生产性能品种株高/cm单株鲜重/g单株干重/g鲜干比茎叶比第一茬肇东74.38±1.93Bd294.43±2.23Bgh86.97±0.98Bh3.39±0.01Bab1.58±0.03Aa新牧2号75.55±1.06Bcd296.99±3.12Bg89.64±1.21Bg3.31±0.08Bb1.32±0.02Ac骑士275.36±1.69Acd308.29±2.52Bf89.69±1.06Bg3.44±0.04Ba1.55±0.02Aa新疆大叶77.11±1.17Bbc344.27±2.85Be99.69±0.59Be3.45±0.02Ba1.42±0.06AbVictoria76.85±0.97Bbc338.24±3.78Ae109.59±1.54Ad3.09±0.03Ccd1.03±0.07AdArcher78.75±1.04Ab289.03±6.31Bh95.53±1.62Bf3.03±0.10Cde1.10±0.02Ad渝苜1号82.35±1.74Ba351.96±3.36Ad118.21±1.46Ac2.98±0.04Ce0.87±0.03Ae甘农5号83.57±1.80Ba365.80±2.07Bc118.26±0.86Bc3.09±0.02Bcd0.85±0.09AeWL656HQ81.30±0.56Ba386.08±5.90Aa123.28±1.05Ab3.13±0.06Bc0.93±0.07BeWL90382.72±1.31Ba374.60±2.26Ab127.12±1.52Aa2.95±0.05Ae0.85±0.04Ae第二茬肇东79.81±1.13Acd371.83±1.23Ab114.13±0.66Ac3.26±0.03Cab1.45±0.04Ba新牧2号81.22±1.75Ac358.85±2.81Acd108.46±0.33Ag3.31±0.03Ba1.29±0.08Ab骑士277.56±1.85Ad326.52±1.69Af99.03±0.30Ai3.30±0.06Ca1.47±0.06Aa新疆大叶81.99±1.35Ac358.99±1.84Acd111.73±0.24Ae3.21±0.04Cbc1.26±0.09BbVictoria81.36±1.66Ac326.93±2.52Bf101.94±0.12Bh3.21±0.08Bbc1.00±0.02AcArcher79.93±1.91Acd350.86±4.14Ae110.50±0.22Af3.18±0.01Bcd0.87±0.07Bde渝苜1号92.76±1.71Aa354.09±2.08Ade113.42±0.20Bd3.12±0.04Bd0.80±0.04Ae甘农5号87.40±1.08Ab393.13±2.12Aa129.64±0.52Aa3.03±0.02Ce0.84±0.09AdeWL656HQ89.32±1.64Ab324.89±4.05Bf101.84±0.08Bh3.19±0.09Bc0.95±0.05BcdWL90393.68±1.70Aa364.13±2.10Bc119.65±0.18Bb3.04±0.07Be0.83±0.07Ade第三茬肇东71.83±1.45Bcd255.72±1.84Cd70.34±0.15Ce3.64±0.05Aabc1.47±0.06Ba新牧2号73.60±1.30Bc258.64±1.80Cd69.94±0.14Ce3.70±0.01Aa1.31±0.05Ab骑士267.56±1.56Be227.42±1.68Cf63.39±0.16Ch3.59±0.03Acd1.50±0.04Aa新疆大叶72.77±1.70Ccd274.47±3.82Cc74.94±0.55Cd3.66±0.06Aab1.20±0.07BcVictoria71.93±1.60Ccd231.46±2.21Cf64.15±0.61Cg3.61±0.07Abc1.06±0.08AdArcher70.81±1.75Bd244.53±2.17Ce69.21±0.32Cf3.53±0.01Ad1.10±0.05Ad渝苜1号82.63±0.98Ba214.50±3.61Bg62.70±0.24Ci3.42±0.02Ae0.87±0.04Ae甘农5号78.77±1.46Cb277.24±2.08Cbc83.86±0.34Cb3.31±0.05Af0.88±0.03AeWL656HQ79.49±0.86Bb280.65±1.72Cb81.66±0.49Cc3.44±0.06Ae1.09±0.05AdWL90379.47±1.25Cb294.83±3.21Ca85.26±0.14Ca3.46±0.07Ae0.92±0.01Ae注：同列数据肩标不同小写字母表示同一茬不同品种间差异显著（P0.05），同列数据肩标不同大写字母表示同一品种不同茬次间差异显著（P0.05），同列数据肩标中含任意相同字母者差异不显著（P0.05）；下表同。2.2不同秋眠级紫花苜蓿营养品质（见表3）由表3可知，同一刈割期的非秋眠和极非秋眠型苜蓿粗蛋白（除第三茬次的WL903与肇东之间无显著差异外）、干物质（除第二茬次的WL656HQ与肇东之间无显著差异外）和相对饲喂价值均显著高于秋眠型（P0.05）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.14.024.T003表3不同秋眠级紫花苜蓿的营养成分品种粗蛋白/%干物质/%酸性洗涤纤维/%中性洗涤纤维/%相对饲喂价值第一茬肇东17.98±0.12Abcd28.40±0.35Be25.93±0.63Ab47.91±0.36Aa133.39±1.08Be新牧2号17.11±0.18Bf29.27±0.27Ad27.16±0.59Aa48.32±0.33Ba130.41±1.15Bf骑士217.32±0.12Aef28.44±0.43Be25.54±0.29Abc47.82±0.62Aa134.23±2.70Be新疆大叶17.72±0.14ABcde28.20±0.22Be24.21±0.52Ad45.35±0.37Bb143.67±1.35BdVictoria17.56±0.37Bde30.31±0.12Bc24.35±0.28Ad42.56±0.34Bc152.85±1.45BbArcher18.12±0.14Aabc30.41±0.35Ac24.87±0.10Acd44.66±0.45Bb144.82±1.50Bd渝苜1号18.30±0.37Aab31.89±0.64Aa22.50±0.49ABef42.84±0.49Bc154.91±0.59Bab甘农5号18.40±0.13Aab31.95±0.46Aa21.99±0.25Bf42.52±0.40Ac156.89±1.63BaWL656HQ18.32±0.35Aab31.14±0.49Ab22.45±0.39Bef44.82±0.46Ab148.21±1.84CcWL90318.46±0.32Aa32.46±0.38Aa23.17±0.25Ae42.32±0.33Bc155.74±1.34Aab第二茬肇东17.81±0.46Ad30.37±0.33Ac23.94±0.13Bb46.84±0.12Bb139.52±0.45Ae新牧2号17.80±0.09Ad29.38±0.42Ad24.41±0.32Ba47.48±0.35Ca136.91±1.49Af骑士217.15±0.09Ae29.44±0.43Ad23.08±0.15Cc46.33±0.49Bb140.24±1.06Ad新疆大叶18.12±0.45Acd30.39±0.35Ac21.69±0.17Cd44.79±0.25Bc149.54±0.91AcVictoria18.28±0.48Abcd30.88±0.17Abc21.82±0.14Cd42.47±0.32Bd157.48±1.48AbArcher18.25±0.14Aabc30.94±0.43Abc22.08±0.08Cd42.24±0.27Cd150.76±0.87Ac渝苜1号18.64±0.13Aabc31.36±0.32Ab22.00±0.09Bd40.42±0.13Cf164.66±1.75Aa甘农5号18.51±0.12Aabc32.46±0.40Aa20.54±0.51Ce41.04±0.46Be162.67±1.65AaWL656 HQ18.80±0.49Aab30.45±0.46Ac22.01±0.14Bd44.38±0.37Ac150.41±1.36BcWL90318.98±0.40Aa32.18±0.17Aa22.14±0.42Bd42.05±0.21Bd156.66±0.96Ab第三茬肇东16.87±0.15Bcd27.29±0.31Cc24.05±0.25Bbc47.59±0.45Ab137.15±1.67Ah新牧2号16.41±0.44Cd26.22±0.16Bd24.75±0.17Ba48.99±0.17Aa132.20±1.43Bi骑士216.38±0.26Bd27.21±0.30Cc24.46±0.41Bab47.89±0.09Ab137.76±1.15Bh新疆大叶17.24±0.40Bbc26.42±0.38Cd23.06±0.35Bd46.88±0.42Ac140.76±1.71CgVictoria16.43±0.06Cd27.19±0.43Cc23.64±0.33Bbc45.87±0.27Ad142.94±1.13CfArcher17.53±0.46Bab27.45±0.39Bc22.94±0.18Bd45.69±0.28Ad144.61±1.10Be渝苜1号17.55±0.08Bab28.22±0.24Bb22.83±0.11Ad44.61±0.33Ae148.29±1.11Cc甘农5号17.89±0.27Ba29.35±0.34Ba23.16±0.22Acd44.97±0.09Ae146.57±1.57CdWL656HQ17.48±0.40Bab28.15±0.40Bb23.81±0.33Abc42.24±0.19Bg154.93±1.09AaWL90317.41±0.15Babc28.32± 0.47Bb23.12±0.14Acd43.95±0.28Af150.04±1.94Bb半秋眠苜蓿的营养品质指标和RFV处于适中水平。第一茬和第二茬次苜蓿品种的粗蛋白和干物质均显著高于第三茬（P0.05）；第二茬苜蓿的酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维和相对饲喂价值均低于第一和第三茬。第二茬非秋眠和极非秋眠型苜蓿（WL656HQ除外）相对饲喂价值均显著高于其他茬（P0.05）。2.3不同秋眠级紫花苜蓿的越冬率（见表4）由表4可知，非秋眠（渝苜1号、甘农5号）和极非秋眠型苜蓿（WL656 HQ、WL903）的越冬率显著低于秋眠型（肇东、新牧2号、骑士2）和半秋眠型（新疆大叶、Victoria、Archer）（P0.05），其中新疆大叶的越冬能力最高，为93.82%，WL903的越冬率最低，仅为65.38%。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.14.024.T004表4不同秋眠级紫花苜蓿越冬率品种秋眠级越冬率/%肇东192.15±0.24bc新牧2号291.89±0.90bc骑士2391.44±0.26c新疆大叶493.82±1.01aVictoria593.05±0.69abArcher692.57±0.66bc渝苜1号774.51±0.93e甘农5号876.24±0.65dWL656HQ968.11±0.67fWL9031065.38±0.43g2.4不同秋眠级紫花苜蓿营养指标、生产性能的相关性分析（见表5）由表5可知，紫花苜蓿的株高与粗蛋白和干物质呈显著正相关（P0.01）；茎叶比与酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维呈极显著正相关（P0.01），与粗蛋白和干物质呈极显著负相关（P0.01）；鲜干比与酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维呈极显著正相关（P0.01），与粗蛋白和干物质呈极显著负相关（P0.01）；粗蛋白与干物质呈极显著正相关（P0.01），与酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维呈极显著负相关（P0.01）；干物质与酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维呈极显著负相关（P0.01）；中性洗涤纤维与酸性洗涤纤维呈极显著正相关（P0.01）。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.14.024.T005表5不同秋眠级紫花苜蓿营养指标、生产性能的相关性分析项目株高茎叶比鲜干比粗蛋白干物质中性洗涤纤维酸性洗涤纤维越冬率株高1.00茎叶比-0.84**1.00鲜干比-0.87**0.94**1.00粗蛋白0.85**-0.83**-0.86**1.00干物质0.86**-0.90**-0.99**0.86**1.00中性洗涤纤维-0.79**0.94**0.93**-0.84**-0.89**1.00酸性洗涤纤维-0.73*0.81**0.81**-0.84**-0.80**0.92**1.00越冬率-0.80**0.590.68*-0.68*-0.68*0.560.481.00注：“*”表示P0.05，“**”表示P0.01。2.5不同秋眠级紫花苜蓿生产性能和营养指标的综合分析（见表6、图1）由表6可知，采用隶属函数对苜蓿的株高（R1）、鲜干比（R2）、茎叶比（R3）、粗蛋白（R4）、干物质（R5）、酸性洗涤纤维（R6）、中性洗涤纤维（R7）进行分析，A为平均隶属函数值。其中粗蛋白、株高、干物质为正相关指数；酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、茎叶比、鲜干比为负相关指数。对苜蓿平均隶属函数值的大小进行排序为渝苜1号WL903WL656HQ甘农5号ArcherVictoria新疆大叶肇东新牧2号骑士2。由图1可知，欧氏距离约为7.5时，10个苜蓿品种被划分为三类。第一类为渝苜1号、甘农5号、WL656 HQ、WL903；第二类为Archer、Victoria和新疆大叶；第三类为新牧2号、肇东和骑士2。10.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.14.024.T006表6不同秋眠级紫花苜蓿生产性能和营养指标的隶属函数值品种R1R2R3R4R5R6R7A排序肇东0.190.050.020.450.150.250.160.188新牧2号0.3300.110.120000.089骑士2000.0100.030.340.180.089新疆大叶0.690.590.660.560.020.770.910.607Victoria0.830.620.790.360.431.000.910.716Archer0.710.640.810.760.490.991.000.775渝苜1号0.951.001.000.910.810.950.720.911甘农5号0.990.890.940.990.360.800.480.784WL656HQ1.000.850.880.940.600.850.680.833WL9030.890.950.921.001.000.830.690.90210.13557/j.cnki.issn1002-2813.2023.14.024.F001图1不同秋眠级紫花苜蓿系统聚类分析3讨论3.1不同秋眠级紫花苜蓿生产性能差异分析紫花苜蓿的单株生物量能够在一定程度上反映品种生产性能，也是评判生产力大小的重要指标[14]。本研究中，渝苜1号、甘农5号、WL656HQ和WL903平均鲜重和干重较优，且综合评价较好，表明这些品种在该地区的种植产量较高，与王跃栋等[5]的研究结果一致。株高可反映紫花苜蓿的生长发育状况和潜在的生产能力[15]。光照时间和温度的减少会降低牧草产量[16]。本研究中，紫花苜蓿的株高随茬次增加呈先增高后降低的规律，可能与温度、光照的变化有关。此外，非秋眠苜蓿光照阈值低，在同等的生长环境条件下，对光照的利用率更高[17]。光照对非秋眠苜蓿茎秆伸长率的相关性显著强于秋眠品种[18]。本研究发现，每茬次非秋眠苜蓿的株高显著高于半秋眠和秋眠品种，表明基因型也是导致株高差异的因素之一。本试验还发现，半秋眠型苜蓿的越冬率高于秋眠型，可能是由区域气候（温度、覆雪厚度等）综合因素造成的。鲜干比、茎叶比是衡量牧草经济性状的指标之一，因苜蓿叶片中富含营养物质，故叶片干重所占的比例决定了牧草本身的营养价值。茎叶比值低、叶片丰富且大，其营养价值高；反之牧草品质则差[19]。本研究中，渝苜1号、甘农5号和WL903的茎叶比均显著低于其他品种，结合各生产指标的平均隶属函数评分，推测其更具栽培价值。3.2不同秋眠级紫花苜蓿营养品质差异分析粗蛋白含量是体现牧草营养价值的指标之一[17]。研究发现，初花期刈割的苜蓿粗蛋白含量较高，为16%~22%[20]。紫花苜蓿营养品质随刈割次数的增加而提高[21]。本研究发现，第二茬各苜蓿品种的粗蛋白含量明显高于第一茬和第三茬，且非秋眠苜蓿粗蛋白含量明显高于秋眠和半秋眠，可能是温度高、光照时间久、非秋眠苜蓿对光的利用率高的原因导致[16]。中性洗涤纤维主要用来衡量牲畜采食的潜力。酸性洗涤纤维主要用来评价消化率[22]。王芳等[23]认为，牧草中的纤维含量与营养品质呈负相关。本研究中，甘农5号和渝苜1号苜蓿的三茬平均酸性洗涤纤维和中性洗涤纤维含量均较低，营养品质较优，可以考虑推广种植。干物质含量与牧草营养品质呈正相关性[24]。本研究中，除了渝苜1号、WL656HQ和WL903苜蓿外，其他苜蓿的干物质含量均随茬次增加而呈先升高后降低的趋势，与王彦华等[25]的研究结果基本一致。从气候方面分析，光照时长减少，减弱了苜蓿的光合作用，这可能也是导致第三茬苜蓿干物质含量降低的原因。3.3不同秋眠级紫花苜蓿的综合评价紫花苜蓿基因型由于受温度、光照以及栽培管理等因素的影响，故不同品种苜蓿的生产性能存在较大差异[23]。苜蓿优良品种的鉴定，主要是通过有效的筛选和综合评价其生产性能等指标确定[26]。本研究采用隶属函数和聚类分析法相结合的方式对生产性能、营养品质进行综合评价，发现渝苜1号、WL656HQ、甘农5号和WL903聚为第一类且综合性能最优，其株高、单株鲜重、单株干重、粗蛋白、干物质含量、相对饲喂价值均高于其他品种，新疆大叶、Archer和Victoria品种次之；肇东、新牧2号和骑士2综合评价最低。本试验结果表明，新疆大叶、Victoria和Archer越冬能力较强，且营养品质和生产性能适中。结合石河子当地冬季时间长且严寒的气候以及苜蓿多年生的特点，认为新疆大叶、Victoria和Archer更适合于石河子地区。4结论本试验发现，以渝苜1号为代表的第一类群非秋眠型和极非秋眠型苜蓿的生产性能和营养品质均优，但越冬率低；秋眠型苜蓿越冬能力强，但综合性能较差。考虑当地气候及紫花苜蓿多年生特性，应优选综合性能较好且越冬能力强的半秋眠型（新疆大叶、Victoria和Archer）苜蓿种植。