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西藏野生天蓝苜蓿生物学特性研究



全 文 :西藏野生天蓝苜蓿生物学特性研究

苗彦军1 李永刚2 王向涛1 徐雅梅1 王明涛1 包塞很那1 张尚雄1
(1.西藏大学农牧学院,西藏 林芝 860000;2.拉萨市尼木县吞巴乡政府
西藏 拉萨 850000)
摘 要:通过对天蓝苜蓿发芽率、物候期、生长率、分枝数、产草量、茎叶比、鲜干比、根瘤菌等生物学特征
的观察和测定,初步掌握了林芝地区天蓝苜蓿野生种的生产性能及利用价值。驯化成功后可为当地培
养出一种适应强、经济价值高的优质苜蓿类牧草。
关键词:天蓝苜蓿 生产性能 引种驯化 林芝地区
  野生牧草的驯化是将天然草地上的优良牧草经过
人工栽培与选择后引种为高产优质可供人工栽培的牧
草。野生牧草的最大优点是具有顽强的适应性[1,2]。
天蓝苜蓿野生种在西藏分布比较广泛,是草食动物的
优良饲草之一,随着西藏畜牧业发展及人民生活水平
的提高,对牛羊肉的需求增加,冬春补饲需要大量优
质饲草。天蓝苜蓿枝叶繁茂,覆盖度高,不仅蓄水保
土防止水土流失,更是重要的牧草饲料。冯毓琴[3]等
认为天蓝苜蓿是一种下繁性放牧型的豆科牧草,草质
优良,可与中上繁性牧草混播建植永久性草地。目前
对天蓝苜蓿方面的研究比较多,如冯毓琴[4]主要介绍
了天蓝苜蓿田间栽培要点、种子休眠特性和草层自我
更新等方面的情况;曹致中[5]则是针对性的对天蓝苜
蓿在建植人工草地等方面作了研究,但是对西藏高海
拔地区野生天蓝苜蓿的研究还比较少,对其生物学特
性尚无研究报道。为此,本试验对西藏林芝地区野生
天蓝苜蓿进行生物学性状的观测研究,为今后开发其
作为人工草地、饲草种植或利用其培育新的苜蓿种提
供理论依据,为林芝地区建立大面积人工草地奠定
基础。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
西藏农牧学院草原试验地位于西藏林芝地区八一
镇尼洋河畔的河谷地带,东经94°21′,北纬29°33′,海
拔2900m,年平均温度8.6℃,最冷月平均气温0.2℃,
极端最低气温-15.3℃,最热月平均气温15.6℃,极
端最高气温30.2℃,全年0℃以上的有效积温为
3218℃,无霜期约210d左右。全年降水量660.4mm,
多集中在5~9月份,相对湿度71%。气候特征为季
风湿润气候。土壤为粉砂壤土,偏酸性[6]。
1.2 试验材料
研究所用材料为西藏林芝地区野生天蓝苜蓿
(Medicago lupulina.)。
1.3 测定项目与方法
所测定指标每个样本均重复3次。测定时间为
2012年3月至2013年11月。
1.3.1 不同处理下的发芽率试验:在恒温20℃,无光
的人工气候箱条件下做发芽试验,首先对天蓝苜蓿种
子进行消毒,用0.1%的氯化汞浸泡3~4分钟,用蒸
馏水反复冲洗。培养皿发芽,两层滤纸,发芽时间为
30d,分别设对照,每个处理100粒种子,3次重复。分
别采用擦破种皮、变温处理、加酸处理(将95%的硫酸
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《西藏科技》2014年8期(总第257期)                  动植物研究
* 基金项目:国家科技支撑计划项(2011BAC09B03);西藏自治区科技重点项目(Z2013C02N02_04);西藏自治区科技厅基金
项目(2013NM016)
通讯作者:徐雅梅
溶液混入种子中,不断搅动,分别持续6、4、2分钟后,
把酸液倒出并用清水反复冲洗种子,直到无酸后把种
子摊开干燥)对采集的野生天蓝苜蓿种子进行萌发
处理。
1.3.2 物候期观测:分别观测并记录野生天蓝苜蓿出
苗期、分枝期、孕蕾期、开花期、结荚期、成熟期和枯黄
期。鉴别标准为50%的植株达到某一生育阶段即判
为到达该生育时期;10%~20%植株到达判为初期;
80%植株到达判为盛期。枯黄期以三分之二植株的叶
片枯黄为准。在天然草地上选择有代表性的1㎡样
地,目测植株数,并计算出牧草的生育期(由返青至种
子成熟的天数)和持青期。
1.3.3 生长速率观测:定株10株,每7天测一次绝对
株高和自然株高,相邻两次的绝对高度之差与间隔时
间之比,即为野生天蓝苜蓿的生长速率。
1.3.4 茎叶比和鲜干比测定:各生育期随机选取
0.5m ×0.5m的样方,齐地面刈割,称取鲜重后任取
200g左右,从基部开始每10cm 一层分割开后,将茎、
叶、花序分开(其中叶柄和小叶柄均计入茎),分别称
量茎叶鲜重(总重是二者相加之和),之后105℃杀青
15分钟,在65℃下烘24小时至恒重。计算鲜干比、茎
叶比、茎含水量和叶含水量[7]。
1.3.5 产草量测定:在试验地随机选取1m×1m样
方,齐地面刈割,称鲜重,然后带回室内,置于烘箱
65℃下烘24小时至恒重。换算出单位面积干物质产
量(单位:kg/hm2)。再生草产量在收获适宜时期同法
测定[7]。
1.3.6 分枝数观测:野生天蓝苜蓿返青后,分别于返
青期和分枝期记录每株分枝数。
1.3.7 根瘤菌观测:分别在分枝期,开花期,成熟期3
个时期调查采样,所采集样株按长×宽×深:(30cm×
30cm×30cm)挖取天蓝苜蓿根系,记录采样数据。记
录总根瘤数、有效根瘤数(粉红色或浅粉红色),然后装
入冷藏瓶带回室内记录和测量根瘤着生部位(主根、侧
根、毛根)、根瘤颜色(白、灰、红等)。
2 结果与分析
2.1 发芽率情况
牧草种子发芽率的高低直接影响到播种后的萌发
出苗情况。野生牧草种子发芽率一般不整齐,发芽率
不高。尤其是豆科牧草种子种皮外表有一层排列紧密
的马氏细胞,致使播种后水分不易渗入而直接影响发
芽,硬实率可高达70%左右。因此,苜蓿等豆科牧草
的播种前应当对其进行硬实处理,由表1可知用浓硫
酸不同时间处理的发芽率远远高于其他方法处理的发
芽率,尤其浓硫酸6分钟处理的效果最佳,擦破种皮效
果次之,变温处理效果最差。
  表1 天蓝苜蓿在不同处理下发芽率及发芽势表(单位:%)
处理 对照 擦破种皮 变温处理 浓硫酸处理6分钟 浓硫酸处理4分钟 浓硫酸处理2分钟
发芽势 18  32  0  54  60  30
发芽率 20  48  10  78  68  48
硬实率 76  50  70  10  0  6
烂种子率 4  2  20  12  32  46
2.2 物候期
由表2可知,野生天蓝苜蓿在西藏林芝地区于3
月中旬返青,越冬率达90.5%,4月初长出新的分枝,5
月中旬现蕾,6月中旬已有花零星开放,7月初已有少
量荚果,8月底75%以上种子成熟。11月中旬牧草开
始枯黄,持青期9个月左右,持青期较长。与经过驯化
的天蓝苜蓿相比,野生天蓝苜蓿生育期稍短。
  表2 野生天蓝苜蓿物候期
返青期 分枝期 现蕾期 开花期 结荚期 成熟期 枯黄期
天然草地 3月16日 4月5日 5月17日 6月22日 7月8日 8月29日 11月18日
人工草地 3月7日 4月28日 6月13日 7月6日 7月22日 9月26日 12月1日
2.3 生长速率与株高变化情况
由图1可以看出,野生天蓝苜蓿生长速率呈先上
升后下降的变化趋势,生长速率最快的时节为5月和
6月。从返青期至分枝期绝对株高增长量为8.2cm,
日均增长量为0.27cm,现蕾期生长比较快,出现一个
生长高峰,日均增长量为0.66cm。这是因为3月份土
壤温度还比较低,雨水匮乏,不能满足植物的生长需
要。随着温度升高生长速率随之增加。到5月份土壤
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动植物研究                  《西藏科技》2014年8期(总第257期)
温度达到最适宜生长温度,雨水充足,之后生殖生长比
较旺盛。
由图2可知,株高随着时间推移呈逐渐升高的趋
势。但自然高度随时间变化增长速率较缓慢,绝对高
度前期缓慢,后期则比较快,体现在现蕾期到开花期最
快,开花期至成熟期生长速率又变慢,从成熟期逐渐进
入枯黄期后牧草停止生长。自然高度低于绝对高度原
因在于其为斜生型植物,总体上生长较缓慢则是产草
量中等水平的原因所在。
图1 不同时期野生天蓝苜蓿生长速率
图2 不同时期野生天蓝苜蓿株高变化情况
2.4 茎叶比及鲜干比
茎叶比和鲜干比是衡量苜蓿品质的重要指标。茎
叶比是植物茎干重与叶干重的比值,叶片的比例越
高,营养物质含量就越多。鲜干比是指鲜草重与干草
重的比例,它反映牧草的干物质积累程度和利用价
值。鲜重相同的牧草,由于含水量不同,其干物质亦
有较大差异,所以鲜干比是衡量牧草实际产量的一项
重要指标。由图3可知,野生天蓝苜蓿的茎叶比随着
物候期的推移呈逐渐增加趋势,返青后叶片比茎杆生
长快,因此前期茎叶比较小,随着生长发育的进行,
茎杆的生长量不断增加,纤维素含量随之增高,茎杆
重量不断升高,虽然此时叶片在数量上有所增加,但
总体上茎叶比增大。从适口性来讲,野生天蓝苜蓿在
生长中前期是作为饲草的最佳饲用期。从图中还可以
看出,在不同生育时期,分枝期叶量最为丰富,占总
重量的70.1%,孕蕾期和开花期叶量大致相当,分
别占总重量的44.2%和39.9%,结荚期凋落叶片
显著增多,叶量仅占总重的37.7%。即分枝期、现
蕾期、开花期和结荚期的茎叶比分别为0.43∶1、
1.26∶1、1.53∶1和1.65∶1。野生天蓝苜蓿的
鲜干比最大2.32∶1,最小为1.82∶1,在牧草生
长期内,随着时间的推移,天蓝苜蓿的鲜干比呈下降
趋势,这说明前期植株纤维素含量比较低,含水分比
较高,故此时期鲜干比较高,随着生长发育进行,干
物质含量增加,在后期达到最高,鲜干比也相应降
低。鲜干比从侧面反映了鲜草含水量,它是晒制青干
草或青贮饲草时的依据之一。野生天蓝苜蓿在不同生
育期鲜干比分别为分枝期2.25∶1、孕蕾期2.11∶
1、开花期2.08∶1、结荚期为2∶1。
图3 不同时期野生天蓝苜蓿茎叶比和鲜干比变化趋势
2.5 产草量
由表3可以看出,天蓝苜蓿和黄花苜蓿在整
个生育期牧草产量都呈增加趋势,在枯黄期来临
前略有下降,4、5月份的牧草产量增幅不大,6月
产量迅速增长,天蓝苜蓿鲜草产量为10470kg/
hm2,黄花苜蓿鲜草产量为16676kg/hm2,达到全
年的最高水平,枯黄期来临时稍有下降。从表3
中可以看出天蓝苜蓿的产量比黄花苜蓿的产量要
低一些。在整个生育期天蓝苜蓿干草产量增长情
况与鲜草产量基本一致,干草产量6月最大为
4292kg/hm2,3月产量最低。因此从使用饲草角
度出发,最好的采收期为6月,所以野生天蓝苜蓿
的产草量处于中等水平。
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《西藏科技》2014年8期(总第257期)                  动植物研究
表3 野生天蓝苜蓿不同时期产草量鲜干重变化情况(单位:kg/hm2)
3月 4月 5月 6月 7月 8月
黄花苜蓿(鲜重) 11652  13989  14231  16676  15653  13875
黄花苜蓿(干重) 4893  5875  5977  7003  6574  5827
天蓝苜蓿(鲜重) 6005  7202  7234  10470  8518  8312
天蓝苜蓿(干重) 2462  2952  2966  4292  3492  3408
2.6 分枝数
分枝数是影响产草量的重要因子之一。由表4可
知,野生天蓝苜蓿生长进入分枝期之前,枝条数量主要
以返青后的原始枝条积累为主。进入分枝期之后,枝
条数量呈现出不断上升的趋势。返青期枝条数量平均
为10.2枝/株,分枝期枝条数量平均为27枝/株。这
说明野生天蓝苜蓿在分枝期枝条数量增加较多。
  表4 野生天蓝苜蓿分枝数变化情况
植株 1  2  3  4  5  6  7  8  9  10 平均
返青期枝条数(个) 7  10  11  8  11  13  12  11  9  10  10.2
分枝期枝条数(个) 19  24  28  21  31  35  31  34  22  25  27
2.7 根瘤菌观测
由表5可以看出,野生天蓝苜蓿在分枝期侧根和
毛根上的有效根瘤较多,无效根瘤较少;开花期主根、
侧根和毛根上的有效根瘤和无效根瘤都有所增加;成
熟期主根上的有效根瘤和无效根瘤增多,侧根和毛根
数量变化不大。
  表5 不同生育时期野生天蓝苜蓿不同根部根瘤变化情况
生育期
分枝期 开花期 成熟期
主根 侧根 毛根 主根 侧根 毛根 主根 侧根 毛根
有效根
瘤(个)
3  13  18  7  15  22  15  18  23
无效根
瘤(个)
0  1  3  1  3  4  2  4  4
3 结论与讨论
3.1 讨论
野生天蓝苜蓿的繁殖主要依靠自然落粒进行,具
有自我更新能力,但种子硬实率高,有较强的生命力,
可在土壤中完好保存数年,自然发芽率低,为9.1%左
右[8]。成熟的种子被牲畜采食后,通过消化道由粪便
排出,其发芽率有所增高[9]。故今后应深入研究野生
天蓝苜蓿种子休眠特性,为今后开发其作为人工草地
或饲草种植提供一定的理论依据。
野生天蓝苜蓿在栽培条件下产草量有较大幅度的
提高,贵州大学的朱邦长[10]等认为在水热条件较好的
地区,鲜草产量30~37.5t/hm2,茎叶比为1∶2~3,
在密植情况下,叶量尤为丰富。增产潜力非常大,用以
建植人工草地或饲草种植较为理想。今后应深入对其
栽培、田间和收获技术的研究。
野生天蓝苜蓿研究因时间所限对野生天蓝苜蓿部
分重要指标未测定,如根冠比,营养成分分析等,从所
测指标上可以判断,研究结论与同类研究比较基本相
同,但在自然高度上与有关研究有较大差异,这可能因
为西藏凉爽的气候环境有关。同时在不同的年份气候
环境有所差异,故今后应对其开展连续多年的观察研
究,以获得更为准确的生物学特性数据,为西藏开发野
生天蓝苜蓿服务于畜牧业而提供更多的科学依据。
3.2 结论
野生天蓝苜蓿在西藏林芝持青期长,可达9个月
之久;生长速率总体上比较缓慢,主要为斜生生长;随
着生长发育进行,茎叶比呈上升趋势,鲜干比则相反;
产草量中等,6月份产草量最高;在分枝期枝条数最
多;在成熟期有效根瘤数量最多。总的来说,野生天蓝
苜蓿在持青期、分枝数、根瘤菌等方面表现出了优良的
特性,用以改良天然草地作为补播牧草或饲草种植较
为理想,在畜牧业生产中有很好的应用前景。
参考文献(略)
编校 洛桑次仁
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动植物研究                  《西藏科技》2014年8期(总第257期)