紫花(huā)苜蓿 Medicago sativa L.

1．分(fēn)類及分(fēn)布
       紫花(huā)苜蓿，拉丁名：Medicago sativa L., 屬于豆科(kē)苜蓿屬多(duō)年生牧草(cǎo)，高60-120cm，根系發達，主根粗大，入土深達2-6米，側根不發達，根瘤生長(cháng)良好，着生在主根和側根上，分(fēn)枝現蕾期易于觀察。根頸部位粗大，位于地表下3-8cm，由根頸處生長(cháng)分(fēn)蘖芽及分(fēn)枝，生長(cháng)年限越長(cháng)，根頸越大，分(fēn)枝越多(duō)。莖稈斜生或直立，具棱，自葉腋處可(kě)産生多(duō)級分(fēn)枝，是構成再生草(cǎo)産量的重要組成部分(fēn)。羽狀三出複葉，苜蓿小(xiǎo)葉長(cháng)圓形，基部較窄，先端較闊而有鋸齒，中下部全緣。而草(cǎo)木(mù)樨羽狀三出葉的葉緣全部有鋸齒，這也是苜蓿與草(cǎo)木(mù)樨形态學(xué)區(qū)别的最簡易方法。總狀花(huā)序腋生，每簇有花(huā)20-30朵，花(huā)萼筒狀鍾形，花(huā)冠蝶形，紫色或藍色。種子腎形，黃褐色，千粒重1.44-2.30克。
       紫花(huā)苜蓿原産于伊朗和中亞西亞。主要作(zuò)為(wèi)戰馬和其它牲畜的飼草(cǎo)，早在公元前490年由羅馬人戰勝波斯人，占領伊朗後發現這一優良牧草(cǎo)，随後引入歐洲。後又由早期移民(mín)引種到美洲大陸，如最早由德(dé)國(guó)移民(mín)引入北美的格林苜蓿等。公元前119年，漢使張骞出使西域烏孫國(guó)，引種到長(cháng)安(ān)。所以，我國(guó)内地有兩千多(duō)年的種植曆史。目前，紫花(huā)苜蓿栽培于全世界，是飼草(cǎo)中種植面積最大、應用(yòng)最廣泛的牧草(cǎo)。我國(guó)科(kē)學(xué)引種發生在三十年代以後，在全國(guó)形成了大量的地方品種，如隴中苜蓿、淮陰苜蓿、關中苜蓿、保定苜蓿、新(xīn)疆大葉苜蓿、北疆苜蓿、天水苜蓿等。七十年代育成“草(cǎo)原一号”和“草(cǎo)原二号”新(xīn)品種，現國(guó)家注冊苜蓿品種已有60多(duō)個，但在生産上大面積推廣的品種不多(duō)，主要為(wèi)引進品種。 
2．生物(wù)學(xué)特性
       紫花(huā)苜蓿适于溫暖半幹旱氣候，抗寒抗旱能(néng)力強。生長(cháng)發育最适溫度為(wèi)25℃左右，溫帶和寒帶均能(néng)生長(cháng)，在北方-30℃低溫條件下能(néng)安(ān)全越冬。抗旱能(néng)力強的原因是其根系強大，且入土深，能(néng)從土壤深層吸收水分(fēn)。紫花(huā)苜蓿需水量高，尤其是孕蕾至初花(huā)期，需水量比禾本科(kē)牧草(cǎo)多(duō)兩倍。所以，如需獲得高産，還需要較好的灌溉。其适于年降水量500-800mm的地方和幹旱半幹旱有灌溉條件的地區(qū)生長(cháng)，但不耐水淹。在年降水量超過1000mm以上而排水不良的地區(qū)不宜種植。對土壤要求不嚴，除太粘重的土壤或極瘠薄的砂土、地下水位低及強酸強堿土壤外都能(néng)生長(cháng)，最适宜在富含鈣質(zhì)的土壤或沙壤土上生長(cháng)。所以，苜蓿幹草(cǎo)生産的最佳地區(qū)應為(wèi)幹旱半幹旱、有灌溉條件的地區(qū)，如甘肅、甯夏、新(xīn)疆、内蒙古西部等地區(qū)。紫花(huā)苜蓿耐鹽堿、抗旱，對土壤要求不嚴格，同時可(kě)以固氮，是改良土壤的優良牧草(cǎo)。
3．經濟價值
       紫花(huā)苜蓿鮮草(cǎo)和幹草(cǎo)以及青貯料均是家畜的優良飼草(cǎo)，其适口性好，易消化，各種家畜均喜食；其營養價值高，作(zuò)為(wèi)優質(zhì)的豆科(kē)牧草(cǎo)，苜蓿的蛋白含量高，可(kě)達18-24%；各種氨基酸含量平衡，必須氨基酸的含量比玉米高5.7倍。其營養平衡，富含有促生長(cháng)因子以及豐富的胡蘿蔔素、維生素、黃酮類物(wù)質(zhì)、苜蓿皂甙、礦物(wù)質(zhì)元素和葉黃素等，尤其維生素A含量特别高，達44萬IU/kg，是飼喂奶牛最重要的營養物(wù)質(zhì)之一（見表2-11）。苜蓿含鈣量高，特别有助于幼畜生長(cháng)發育。苜蓿的蛋白質(zhì)産量高，産量可(kě)達3000千克/公頃，高于大豆（1350-1800千克/公頃）；苜蓿幹草(cǎo)産量高，可(kě)以達到15000-22500千克/公頃；其纖維質(zhì)量好，現蕾期刈割，粗蛋白≥19%，NDF≤40%，ADF≤31%， RFV≥150%，DMI≥3.0%,産奶淨能(néng)≥1.54Mcal/kg。此外，大量研究證明，長(cháng)期飼喂苜蓿可(kě)提高粗飼料的比例，減少瘤胃酸中毒，改善瘤胃的環境，增強奶牛體(tǐ)質(zhì)，減少疾病，提高奶牛産奶量以及品質(zhì)。苜蓿是奶牛必需的優質(zhì)粗飼料，尤其是高産奶牛。
4．營養成分(fēn)及其利用(yòng)
4.1 苜蓿的營養成分(fēn)
       苜蓿的營養成分(fēn)會随着成熟度的增加而減少。主要表現在葉片含量、蛋白、能(néng)量、維生素和礦物(wù)質(zhì)元素的減少。相反，莖稈比例、纖維素和木(mù)質(zhì)化程度會随之增加。特别是苜蓿開花(huā)以後，營養成分(fēn)急速下降，蛋白質(zhì)含量以每日0.5%的速度下降，而NDF和ADF含量急速增加，并且NDF的消化率也急速下降（見表2-9）。
       一般情況下，現蕾期的營養非常豐富，而且産量也比較高，單位面積土地所生産的總可(kě)消化營養物(wù)質(zhì)最高，銷售價格也高，奶農的飼喂效益也高，種植者和使用(yòng)者均能(néng)獲得最佳的效益。傳統的最佳收獲期為(wèi)初花(huā)期，但根據奶牛的飼養反應，現在苜蓿最佳的收獲期已提前到了現蕾期，美國(guó)稱其為(wèi)特級苜蓿（粗蛋白20%以上）。初花(huā)期收獲的苜蓿稱之為(wèi)一級苜蓿（粗蛋白18-20%）。而我國(guó)目前收獲期大多(duō)在初花(huā)期以後，甚至在盛花(huā)期開始收割，因此，品質(zhì)較差，對奶牛的飼喂效果也不太明顯。如果我們能(néng)在現蕾期收割，其産奶淨能(néng)會在1.54Mcal/kg以上，粗蛋白會在20%以上，NDF和ADF含量會分(fēn)别會在40%和30%以下，完全可(kě)以滿足奶牛對能(néng)量、纖維的營養需要，蛋白還會過剩。實踐證明，奶牛每天飼喂3千克特級苜蓿，可(kě)以減少1.5千克的精(jīng)料使用(yòng)量和粕類蛋白飼料的使用(yòng)。高産奶牛可(kě)以飼喂到4-6千克/頭·日。

表2-9 苜蓿不同生長(cháng)時期的營養成分(fēn)變化                   産奶淨能(néng)：Mcal/kg 幹物(wù)質(zhì)。

引自楊茁萌，紫花(huā)苜蓿營養與質(zhì)量評價及市場情況。首屆中國(guó)奶業大會論文(wén)集，2010：289

       苜蓿的不同部位蛋白質(zhì)含量不同（見表2-10）。蛋白質(zhì)主要集中在葉片中，一般含蛋白質(zhì)22-26%，苜蓿幹草(cǎo)營養的70%來源于葉片。所以，葉片在幹草(cǎo)的比重越低，蛋白含量就越少，品質(zhì)就越差。蛋白質(zhì)的含量除了受品種和土壤肥力因素影響外，最主要受刈割時間的影響，其次和田間作(zuò)業水平有關。在現蕾期刈割，葉片的比重一般在40%以上，但是如果在田間晾曬時間過長(cháng)、收獲時葉片脫落太多(duō)，運輸和加工時葉片浪費較多(duō)都會造成營養成分(fēn)的損失。

表2-10 苜蓿不同部位的營養成分(fēn)（%）

引自楊茁萌，紫花(huā)苜蓿營養與質(zhì)量評價及市場情況。首屆中國(guó)奶業大會論文(wén)集，2010：289

      表2-11表明，苜蓿的胡蘿蔔素含量很(hěn)高（維生素A的前體(tǐ)），達44萬IU/kg，而奶牛日糧中一般要求維生素A為(wèi)18萬IU/kg。如果每日飼喂3千克優質(zhì)苜蓿，可(kě)以給奶牛提供132萬IU維生素A，對奶牛的生産和繁殖具有重要的作(zuò)用(yòng)。沒有任何飼料組份能(néng)像優質(zhì)苜蓿，可(kě)以明顯改善奶牛的體(tǐ)況及繁殖能(néng)力，減少疾病，延長(cháng)奶牛的使用(yòng)年限。

表2-11 苜蓿的營養成分(fēn)（100g幹物(wù)質(zhì)含量）

引自楊茁萌，紫花(huā)苜蓿營養與質(zhì)量評價及市場情況。首屆中國(guó)奶業大會論文(wén)集，2010：289

4.2 苜蓿的利用(yòng)及質(zhì)量标準
       苜蓿可(kě)以調制成幹草(cǎo)、青飼或做成半幹青貯飼喂奶牛。
       在青飼中最好做到适當晾曬，減少其水分(fēn)含量，防止反刍家畜得臌脹病。臌脹病是指反刍家畜在采食青嫩的苜蓿、三葉草(cǎo)等豆科(kē)牧草(cǎo)後，其細胞壁可(kě)以在瘤胃中快速崩潰，釋放出大量可(kě)溶性葉蛋白，這些營養物(wù)質(zhì)在瘤胃微生物(wù)的發酵作(zuò)用(yòng)下，産生大量的CO2等氣體(tǐ)，該氣體(tǐ)是一種包含有細胞殘片、果膠、皂素等物(wù)的粘稠、混合氣體(tǐ)，難以通過打嗝排出體(tǐ)外，造成瘤胃膨脹，上頂胸隔膜，造成家畜快速窒息死亡。加拿(ná)大專家用(yòng)高皂素含量和低皂素含量苜蓿同源姊妹系做飼喂青苜蓿試驗，結果證明它們之間在引起臌脹病方面沒有顯著區(qū)别，證明苜蓿中的皂素不是造成臌脹病的真正直接原因，僅起到輔助作(zuò)用(yòng)。而真正的原因是苜蓿中容易消化的大量可(kě)溶性葉蛋白。濃縮單甯可(kě)以沉澱可(kě)溶性葉蛋白，從而防止了臌脹病，沉澱的蛋白可(kě)以過瘤胃在小(xiǎo)腸中進一步被吸收，研究表明在反刍家畜中，可(kě)提高蛋白質(zhì)利用(yòng)率30%以上。如豆科(kē)優良牧草(cǎo)紅豆草(cǎo)、百脈根全株含有3%以上濃縮單甯，均可(kě)以安(ān)全放牧，不得臌脹病。當然，防止臌脹病還有化學(xué)方法，如在放牧奶牛、羊時，先讓其飲用(yòng)福爾馬林溶液，也可(kě)防止臌脹病。
       在國(guó)外雨水較多(duō)，晾制幹草(cǎo)風險大的地區(qū)，如美國(guó)威斯康辛州就在雨季生産半幹苜蓿青貯，苜蓿刈割後在地裏晾曬，待含水量降至45-55%時拉運回場，鍘成5-10cm長(cháng)度，進行填窖，壓實，覆蓋。有時也添加一些微生物(wù)等添加劑，保證青貯的質(zhì)量。飼喂時一般替代青貯玉米的用(yòng)量，當然青貯苜蓿的營養物(wù)質(zhì)很(hěn)高，需要調整配方中的其它飼料組份。
       苜蓿幹草(cǎo)生産是世界上應用(yòng)最廣泛、數量最大的生産方式。影響幹草(cǎo)品質(zhì)的因素很(hěn)多(duō)，包括品種、氣候條件、土壤肥力、病蟲害危害、雜草(cǎo)控制、收獲時間和收獲方式、運輸與儲藏以及加工等。但是，決定苜蓿幹草(cǎo)品質(zhì)最直接、最重要的因素是收獲時期和收獲操作(zuò)。
       對于被收割的第一茬飼草(cǎo)來說，收割之前的計劃工作(zuò)是十分(fēn)必要的。在現蕾早期收割有利于提高飼草(cǎo)的産量和質(zhì)量。然而，由于一些客觀條件的存在，如需要同時收割一些其他(tā)作(zuò)物(wù)或需要收割的面積很(hěn)大，導緻收割飼草(cǎo)需要很(hěn)多(duō)天才能(néng)完成，此時，需要提前幾天就開始進行收割。因為(wèi)相對飼草(cǎo)品質(zhì)（RFQ）或相對飼用(yòng)價值（RFV）每天會降低5%，此外，在收割過程中由于飼草(cǎo)的損失也會使這兩項指标降低15%-20%。

表2-12 利用(yòng)苜蓿品質(zhì)預測方程（PEAQ）檢測苜蓿的相對飼用(yòng)價值（RFV）

* 數據來源：UW Extension 數據庫。

       由表2-12可(kě)以看出，苜蓿收割期越早，相對飼用(yòng)價值越高，苜蓿品質(zhì)越好。過早收割會影響苜蓿産量，需要找到一個合适的留茬高度。在刈割苜蓿時留茬5cm，而不是10cm，這樣做不但可(kě)以提高苜蓿産量達0.5噸/畝，而且還不會影響飼草(cǎo)的質(zhì)量。對于第一年留茬高度不同的苜蓿飼草(cǎo)，在第二年所收割的飼草(cǎo)中各種營養素的含量水平如表2-13所列。雖然粗蛋白和中性洗滌纖維（NDF）的含量在數據上有一定的差異，但是相信大多(duō)數人不會為(wèi)了蛋白質(zhì)和纖維素含量水平這一個百分(fēn)點的差異而放棄那每畝額外多(duō)産的0.5噸苜蓿幹物(wù)質(zhì)。此外，試驗證明，這兩種留茬度不同的苜蓿的中性洗滌纖維瘤胃降解率（NDFD）并沒有顯著差異。留茬高不利于再生草(cǎo)的生長(cháng)，會産生留茬葉腋的次級分(fēn)枝的生長(cháng)，易于提前開花(huā)，營養生長(cháng)不充分(fēn)，飼草(cǎo)品質(zhì)就差。而且，幹枯的留茬會成為(wèi)後作(zuò)的雜質(zhì)，影響物(wù)理(lǐ)指标。同時，在飼草(cǎo)幹燥上，留茬高也并沒有顯現出明顯的優勢。

表2-13 苜蓿收割時分(fēn)别留茬5cm和10cm時所得兩種粗飼料的質(zhì)量比較

* 數據來源：Miner Institude，2006

       但一年中最後一次收割牧草(cǎo)時，留茬度高可(kě)以使牧草(cǎo)在降雪(xuě)天得到保溫和防護，免受外界不良環境的侵害。此外，還有一個需要注意的問題是，在飼草(cǎo)分(fēn)布不太均勻或者有很(hěn)多(duō)石頭的地裏，應根據具體(tǐ)情況适當調整留茬高度。留茬度低會增加飼草(cǎo)中灰分(fēn)的含量。另外還有一些特殊情況需要适當調整留茬高度，比如當禾本科(kē)牧草(cǎo)和苜蓿混種時，收割牧草(cǎo)時留茬高度應當增加；再比如光滑無芒雀麥、貓尾草(cǎo)以及鴨茅草(cǎo)在收割時需要留茬7.6 cm以上才能(néng)保證其正常生長(cháng)。

在秋季收割牧草(cǎo)時要做到以下兩點：

（1）不要過早的進行收割。這樣做會使牧草(cǎo)在後期生長(cháng)時間延長(cháng)（同時牧草(cǎo)根部會吸收足夠的能(néng)量養分(fēn)），最終導緻牧草(cǎo)因霜凍而死亡。

（2）不要過晚的進行收割。這樣做會使牧草(cǎo)幾乎沒有再生長(cháng)莖葉進行恢複的時間，同時牧草(cǎo)根部所貯存的能(néng)量和養分(fēn)不足，也無法使牧草(cǎo)撐過冬季。

       苜蓿的質(zhì)量評定對苜蓿銷售者和采購(gòu)者均十分(fēn)重要。一般采取簡易經驗判斷法和化學(xué)分(fēn)析法，前者必須要與後者結合，最終還是以化學(xué)法數據為(wèi)準。化學(xué)測定除實驗室測定儀器、人員素質(zhì)和标準方法外，科(kē)學(xué)取樣十分(fēn)關鍵。取樣必須對每一個批次均要取樣，美國(guó)一般以200噸、在同一塊地、同一時間段内（48小(xiǎo)時）收獲的苜蓿為(wèi)一個批次（Lot），然後随機取20個以上的樣品，混合，密封在不透氣的塑料袋裏，送往試驗室檢測。樣品重量不低于200克，樣品太多(duō)也會影響試驗誤差。一般用(yòng)取樣鑽在草(cǎo)捆撞擊面中心垂直鑽樣，最好在銷售前或加工前不久取樣化驗，此數據更能(néng)代表貨物(wù)的質(zhì)量。美國(guó)有資格備案的化驗室有200多(duō)個，每年國(guó)家都會通過對4個盲樣的測定進行資格的重審，以保證化驗結果的權威性。
       美國(guó)根據苜蓿收割期和化學(xué)指标以及物(wù)理(lǐ)感觀，将苜蓿幹草(cǎo)分(fēn)若幹等級，分(fēn)級标準見表2-7和表2-8。 我國(guó)于2006年根據苜蓿草(cǎo)的化學(xué)指标、物(wù)理(lǐ)規格和雜草(cǎo)率頒布了苜蓿幹草(cǎo)捆分(fēn)級标準，将其分(fēn)為(wèi)四個等級，結果見表2-14。此标準與美國(guó)的苜蓿幹草(cǎo)标準有一定的區(qū)别，在美國(guó)苜蓿大量進入中國(guó)，并與國(guó)産苜蓿進行競争時，标準的不同常常會給生産者和使用(yòng)者造成許多(duō)質(zhì)量等級的混亂。同時，在我國(guó)苜蓿幹草(cǎo)分(fēn)級标準中，化驗的指标也不太全面。
       在苜蓿産品上，我國(guó)于2002年和2007年還分(fēn)别頒布了苜蓿草(cǎo)粉和牧草(cǎo)顆粒分(fēn)級标準（見表2-15和表2-16），對我國(guó)苜蓿生産起到了一定的指導意義。

表2-14  我國(guó)苜蓿幹草(cǎo)捆分(fēn)級标準       （%）

引自《中華人民(mín)共和國(guó)農業行業标準—苜蓿幹草(cǎo)捆質(zhì)量》（NY/T1170-2006）
表2-15  我國(guó)豆科(kē)草(cǎo)顆粒化學(xué)指标及質(zhì)量分(fēn)級（%，mg/kg）

注：各項化學(xué)成分(fēn)含量均以86%幹物(wù)質(zhì)為(wèi)基礎計算。

引自《中華人民(mín)共和國(guó)農業行業标準—草(cǎo)顆粒質(zhì)量檢驗與分(fēn)級》（NY/T1575-2007）

表2-16  我國(guó)苜蓿幹草(cǎo)粉質(zhì)量分(fēn)級（%，mg/kg）

引自《中華人民(mín)共和國(guó)農業行業标準—苜蓿幹草(cǎo)粉質(zhì)量分(fēn)級》（NY/T140-2002）

參考文(wén)獻：

1．楊茁萌，紫花(huā)苜蓿營養與質(zhì)量評價及市場情況。首屆中國(guó)奶業大會論文(wén)集（青島：中國(guó)奶業協會），2010，6：289-302

2．Mark A. Marsalis et al.,Hay Quality,Sampling, and Testing

3. Dennis Cash, Howard F. Bowman,1993: Alfalfa Hay Quality Testing. Field Crops C-9(Forage) 

4. 《中華人民(mín)共和國(guó)農業行業标準—苜蓿幹草(cǎo)粉質(zhì)量分(fēn)級》（NY/T140-2002）

5. 《中華人民(mín)共和國(guó)農業行業标準—草(cǎo)顆粒質(zhì)量檢驗與分(fēn)級》（NY/T1575-2007）

6. 《中華人民(mín)共和國(guó)農業行業标準—苜蓿幹草(cǎo)捆質(zhì)量》（NY/T1170-2006）