全 文 ：第 19 卷 第 2 期
Vol. 19 No. 2
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2011 年 3 月
M ar. 2011
不同秋眠级苜蓿品种在贵州的适应性研究
徐大伟1 , 姚春艳1 , 莫本田2 , 卢欣石1*
( 1.北京林业大学草地资源与生态实验室, 北京 100083; 2.贵州省草业研究所 ,贵州 独山 558200)
摘要: 对美国 11 个秋眠级苜蓿(Medicago sativ a L . )品种地上、地下部生长表现和 9 个农艺性状进行对比研究及
相关性分析。结果表明:不同秋眠级苜蓿品种在贵州地区生长中, 受秋眠级直接影响的性状有叶长、叶宽、叶面积、
越夏率,均呈极显著正相关( P< 0. 01) , 相关系数分别为 0. 907, 0. 901, 0. 947, 0. 772;与年产量、根干重呈正相关, 相
关系数分别为 0. 611, 0. 637;与茎叶比呈显著负相关( P < 0. 05) , 相关系数分别为- 0. 667; Dona Ana, Pierce, CUF
101 和 UC-1887 在地上、地下部生长表现较其他品种具有优势, 整体适应性较好, 在贵州地区适宜推广和种植的苜
蓿品种秋眠级为 7~ 10。
关键词: 苜蓿; 秋眠级;适应性
中图分类号: Q948. 12 文献标识码: A 文章编号: 1007-0435( 2011) 02-0242-05
Study on the Adaptability of Alfalfa Cultivars with
Different Fall Dormancy Rates in Guizhou Area
XU Da-i w ei
1
, YAO Chun-yan
1
, M O Ben-tian
2
, LU Xin-shi
1*
( 1. Lab of Rangeland Resou rces and Ecology, Beij ing Forest ry U niver sity, Beijing 100083, China;
2. Guizh ou Provincial Inst itute of Pratacul tu ral S cien ce, Dushan, Guizh ou Province 558200, Ch ina)
Abstract: Eleven dif ferent Amer ican fal-l dormancy alfalfa cult ivars w ere studied fo r fal-l dormancy rates re-l
at ive to their g row th o f nine agronom ic t rait s . Results show ed that fal-l dormancy rate has a signif icantly
posit iv e correlat ion w ith leaf length, leaf w idth, leaf area and summer sur vival rate of alfalfa in Guizhou area
w ith correlat ion coef ficients of 0. 907, 0. 901, 0. 947, 0. 772 respect iv ely . T here are positiv e correlat ions
w ith annual y ield and r oot dry w eight ( cor relat ion coeff icient of 0. 611 and 0. 637) , accompanied by a sig-
nificant negat iv e co rrelat ion w ith stem- leaf rat io ( cor relat ion coeff icient of - 0. 667) . T he cult iv ar Dona
Ana, P ierce, CU F 101 and U C-1887 exhibited bet ter adaptability than other cult ivars in gr ow th of both
aboveg round and underg round. T he suitable fall dormancy rate fo r Guizhou area is 7-10.
Key words: M edicago sat iv a L. ; Fall dormancy rate; Adaptability
苜蓿 ( Medicago sat iv a L. )为多年生豆科牧
草, 其根系属于直根系, 其主根长、侧根分布范围
大[ 1] ,故其在改善土壤环境、固土护坡方面有天然的
优势;又具有高产、品质优良、抗性良好、耐刈割、分
布广等优点[ 2~ 4] 。近年来, 随着贵州省农业结构调
整、草地畜牧业发展及国家退耕还草的要求, 苜蓿产
业也逐步成为贵州省农业领域的重要组成部分。苜
蓿适宜的生长温度在 15~ 25 之间, 而在长江中下
游地区由于夏季高温、潮湿,对苜蓿生长发育的影响
大,常伴随着各种病害发生、生长势减弱、植株死亡
从而导致品质劣化,产量降低[ 5, 6]。卢欣石[ 7]曾指出
强秋眠性和土壤 pH 值是我国苜蓿南移的一个重要
障碍因素。本试验通过对美国 11个秋眠级苜蓿标
准对照品种在贵州的生长表现研究, 初步筛选出适
合贵州地区苜蓿的秋眠级,以便为建立经济与生态
并重的草地畜牧业提供科学的引种依据[ 8~ 12]。
收稿日期: 2010-01-17;修回日期: 2010- 12-06
基金项目:国家科技支撑 牧草育种技术研究及产业开发项目( 2008BADB3B) ; 优质抗逆专用草新品种选育课题( 2006BAD01A19)资助
作者简介:徐大伟( 1986- ) ,男,安徽庐江人,硕士研究生,主要从事苜蓿秋眠性研究, E- mail: 418xdw@ 163. com; * 通讯作者 Author for
cor resp on dence, E-m ail: luxinshi304@ 126. com
第 2期 徐大伟等:不同秋眠级苜蓿品种在贵州的适应性研究
1 材料与方法
1. 1 试验区自然概况
试验区位于贵州省独山县贵州省草业科学研究
所科研试验场( E10733, N 2530) , 海拔 970 m,
10 积温 4538 , 年均温 15 , 极端低温- 8 , 极
端高温38 ,年降水量 1346. 7 mm ,主要集中在5-
8月,无霜期 272 d, 年日照时间 1336. 7 h。土壤为
黄壤土, pH6. 6, 有机质含量为 22. 5 g kg- 1 , 全氮
为 1. 61 g kg- 1 , 水解氮含量 68. 42 mg kg - 1 , 有
效磷含量 30. 45 mg kg- 1 , 速效钾 50 mg kg - 1。
土壤总体肥力水平为中等。
1. 2 试验材料与试验设计
采用美国 11个秋眠级标准对照苜蓿品种:秋眠
型( FD1~ 3) : M averick、Vernal、Pioneer5446;半秋眠
型( FD4~ 6) : Legend、Archer、ABI 700; 非秋眠型
( FD7~ 9) : Dona A na、Pierce、CU F 101;极非秋眠型
( FD10~ 11) : U C-1887、U C-1465。试验采用完全区
组随机设计方法, 11个秋眠级标准对照苜蓿品种随
机排列,株距 40 cm, 行距 60 cm, 小区重复 3次,小
区面积 12 m 6 m。2010年2月底穴盘育苗, 4月初
移栽。品种编号、名称、秋眠级及秋眠类型见表 1。
1. 3 观测项目
1. 3. 1 产量测定 于 2010年 6月、8月、10月、12
月进行测定, 每个小区随机取 10 株, 刈割后测定单
株鲜重,留茬 5 cm,记为单株产量。
1. 3. 2 地下生物量测定 于成熟期测定,在每个品
种长势均匀的地方选取 3个 50 cm 50 cm 的样方,
取出全部根系, 带回实验室, 在 105 烘箱中烘 24
h,称取根系干重,计为根系生物量。
表 1 苜蓿秋眠等级及秋眠类型
Table 1 Fa ll do rmancy rate and t ype of alfa lfa
编号 Number 品种 Cult ivar 秋眠等级 Fall dormancy rate 秋眠类型 Fall dormancy type
FD 1 Maverick 1 秋眠型
FD 2 Vernal 2 Dormancy
FD 3 Pioneer5446 3
FD 4 Legend 4 半秋眠型
FD 5 Archer 5 S em-i dormancy
FD 6 ABI 700 6
FD 7 Dona Ana 7 非秋眠型
FD 8 Pierce 8 Non-dormancy
FD 9 CU F 101 9
FD 10 UC-1887 10 极非秋眠型
FD 11 UC-1465 11 E xt remely non- dorm an cy
1. 3. 3 茎叶比测定 将鲜草茎叶分开,测定茎风干
重和叶风干重, 计算茎风干重和叶风干重比值。
1. 3. 4 越夏率 8月刈割后, 观察存活株数, 计算
越夏率。
1. 3. 5 叶长、叶宽、叶面积测定 每个品种随机选
择 15片叶片,测定叶长和叶宽, 叶面积= 叶长 叶
宽 0. 71[ 13] 。
1. 4 数据分析
采用 Excel进行汇总、整理、作图。用 SPSS 16. 0
进行相关性分析,探讨不同变量之间的相关性。
2 结果与分析
2. 1 不同秋眠级苜蓿品种农艺性状相关性分析
表 2是对 11 个秋眠级苜蓿标准对照品种的 9
个农艺性状进行的相关性分析。在所测定的 9个农
艺性状中,其中秋眠级与叶长、叶宽、叶面积、越夏率
呈极显著正相关 ( P < 0. 01) , 相关系数分别为
0 907, 0. 901, 0 947和 0. 772,与茎叶比呈显著负相
关,相关系数分别为- 0. 667;而秋眠级与全年产量、
根干重呈正相关性( P < 0. 05) , 相关系数分别为
0 611和 0 637; 但秋眠级与鲜干比没有显著的相
关性。
2. 2 不同秋眠级苜蓿品种的地上部生长表现
植物的地上生物量反映了植物对当地环境的适
应性,只要能够获得较高的地上生物量即能获得更
多的经济效益。结果表明,不同秋眠级苜蓿在鲜草
产量上存在差异性,除第 4茬方差分析不显著外,其
余茬次产量均表现出显著差异性( P< 0. 05)。不同
秋眠级苜蓿品种年产量整体呈现先逐步增加后降低
的趋势,秋眠级 7~ 10 的苜蓿品种鲜草产量要优于
243
草 地 学 报 第 19卷
其他秋眠级苜蓿品种。在所测定的 5茬产量中, 第
2茬产量最高,占到全年产量的 29. 59% ~ 50. 61%。
由于南方夏季高温多雨, 苜蓿品种易产生病害、热
害,影响苜蓿品种的产量和存活率,故越夏率是苜蓿
南移的一个重要因素, 由图 2可知非秋眠型、极非秋
眠型品种比秋眠型、半秋眠型品种具有更高的越夏
率,说明非秋眠型、极非秋眠型苜蓿品种在贵州地区
具有较强的适应性,存活率较高。
表 2 不同秋眠级苜蓿农艺性状相关分析
T able 2 Cor relative analysis on the agr onomic characters o f alfalfa cult ivar s wit h differ ent fall dormancy rates
秋眠级
Fal l dorm ancy
rate
年产量
Annual
yield
叶长
Leaf
length
叶宽
Leaf
width
叶面积
Leaf
area
茎叶比
Stem-leaf
ratio
越夏率
Summ er
survival rate
鲜干比
Fresh-d ry
rat io
根干重
Root dry
w eig ht
秋眠级 Fal l d orm an cy rate 1
年产量 Annual yield . 611* 1
叶长 Leaf length . 907* * . 701* 1
叶宽 Lleaf width . 901* * . 328 . 794* * 1
叶面积 Leaf area . 947* * . 459 . 910* * . 972* * 1
茎叶比 Stem-leaf ratio - . 667* - . 505 - . 603* - . 528 - . 577 1
越夏率 Summer su rvival rate . 772* * . 670* . 758* * . 657* . 703* - . 541 1
鲜干比 Fresh- dry rat io - . 219 - . 218 - . 127 - . 066 - . 091 . 209 . 060 1
根干重 Root dry w eight . 637* . 572 . 516* . 496 . 564 - . 134 . 666* . 244 1
注: * 表示差异显著( P < 0. 05) ; * * 表示差异极显著( P < 0. 01)
Note: * indicates signif icant dif f erence ( P < 0. 05) , * * indicates sign ificant diff erence ( P< 0. 01)
图 1 不同秋眠级苜蓿品种单株产量
Fig . 1 Yields of alfalfa cultiv ars w ith different fall do rmancy r ates
图 2 不同秋眠级苜蓿品种越夏率
Fig . 2 Summer sur viv al r ates of alf alfa cultiv ars
w ith different fall dormancy r ates
不同秋眠型苜蓿品种在产量和品质存在差异
性[ 14] , 而苜蓿叶片相对于茎部具有更高营养成分,
叶片中含有的蛋白质比茎多 1~ 1. 5倍,粗纤维含量
低 50% ~ 100% , 故茎叶比越低, 叶片占的比例越
大,苜蓿具有更高的营养价值和适口性[ 15, 16] 。由表
2可知, 茎叶比和秋眠级呈显著负相关关系 ( P<
0 05) , 从图 3得出茎叶比与秋眠级的回归方程为 y
= - 0. 0833x+ 2. 2772( R2 = 0. 4455) ; 同时叶面积
的大小也影响着苜蓿产量和品质, 且叶面积和秋眠
级呈极显著正相关关系( P< 0. 01) , 从图 4得出叶
面积与秋眠级的回归方程 y= 0. 1396x+ 0. 7794( R2 =
0.8971) ,即随着秋眠级的升高, 苜蓿的叶面积呈增
大趋势。
2. 3 不同秋眠级苜蓿品种的地下生物量
植物地下部的根系负责从土壤中吸收水分、矿
244
第 2期 徐大伟等:不同秋眠级苜蓿品种在贵州的适应性研究
物质等供地上部所用,但根系生长所必需的糖类、维
生素等却需要由地上部供给, 植物根系发达, 地上部
分才能很好的生长[ 17, 18]。根系生物量也反映了不
同秋眠级苜蓿对贵州地区的生态适应性, 从图 5 可
知,根系生物量整体呈上升趋势, 其中秋眠级为 5,
9, 11的苜蓿品种根系生物量下降, 根系生物量最大
的品种为 UC-1887,其秋眠级为 10。回归方程为 y=
0. 3526x+ 7. 3929( R2 = 0 3309)。
表 3 不同秋眠级苜蓿品种不同刈割时间单株产量
T able 3 Yields of alfalfa cultivars w ith different fall dormancy r ates and cutting
品种
Cult ivar
秋眠等级
Fall dormancy rate
刈割时间 T ime
第 1茬
First cut tin g
第 2茬
Second cut ting
第 3茬
T hird cut t ing
第 4茬
Fourth cut t ing
第 5茬
Fifth cut t ing
Maverick 1 27. 67b 98. 59c 17. 50d 48. 33bc 21. 67 e
Vernal 2 25. 67b 126. 73c 28. 33bcd 55. 00bc 40. 00 de
Pioneer5446 3 30. 33b 120. 34c 31. 67bc 71. 67abc 85. 00 abc
Legend 4 26. 00b 108. 27c 38. 33abc 65. 00abc 128. 33 a
Archer 5 25. 33b 155. 06bc 32. 50bc 58. 33abc 91. 67 ab
ABI 700 6 46. 67a 144. 50c 25. 00cd 56. 67abc 75. 00 bcd
Dona Ana 7 46. 00a 156. 57bc 33. 33bc 75. 00ab 56. 67 bcde
Pierce 8 45. 33a 232. 60a 33. 33bc 58. 33abc 90. 00 ab
CUF 101 9 47. 00a 217. 26ab 46. 67a 71. 67abc 85. 00 abc
U C-1887 10 51. 00a 163. 05abc 42. 50ab 86. 67a 91. 67ab
U C-1465 11 49. 33a 125. 98c 29. 17bcd 43. 33c 43. 33 cde
F 值 7. 166* * 2. 604* 2. 701* 1. 334 4. 191* *
3 讨论
3. 1 不同秋眠级苜蓿品种地上部生长表现
高等植物的地上绿色部分是进行光合作用的部
位,是合成有机物的主要部位。不同秋眠级苜蓿在
图 5 不同秋眠级苜蓿品种地下生物量
F ig. 5 Underg round biomass o f alfalfa cultivar s
with differ ent fa ll do rmancy rates
光合色素含量、光合速率上是不同的 [ 19] , 进而体现
在初级生产力上。贵州省属典型的喀斯特地貌, 山
地占 61. 7% [ 20]。长期以来贵州畜牧业对天然草地
的粗放式利用,导致草地退化,而人工草地则是以多
年生黑麦草( L ol ium perenne L. )、红三叶( T r if ol i-
um p ratense L. ) 和白三叶 ( Tr if olium r ep ens L. )
为主的组合,多年生黑麦草在贵州南部地区夏秋高
温伏旱季节抗逆性较差,整个草地利用年限短, 需经
常补种草种,增加了成本 [ 21] , 同时贵州地区也缺乏
高蛋白质含量饲料。而苜蓿一般寿命在 5~ 7年,利
用年限较长、产量高、品质好。研究表明, 苜蓿青饲
能改善波尔山羊肉的品质, 提高了蛋白质、油酸、亚
油酸及亚麻酸的含量, 同时降低了骨肉比、硬脂酸的
245
草 地 学 报 第 19卷
含量[ 22] 。11个秋眠级苜蓿标准对照品种中,非秋眠
型、极非秋眠型品种在鲜草产量上要比秋眠型、半秋
眠型更具有优势, 同时, 非秋眠型、极非秋眠型苜蓿
品种越夏率也较高,在保证存活率的前提下能获得
较好的经济效益。在贵州地区, 初步筛选出秋眠级
为 7~ 10的苜蓿品种具有较高的经济效益。
3. 2 不同秋眠级苜蓿品种地下部生长表现
高等植物通过光合作用获得的能量,一部分输
送到地上部,其表现为鲜草产量;另一部分输送到地
下部, 表现为根系生物量。高等植物地下部与地上
部的生长是相互依赖的。强大的根系优势是苜蓿高
产的重要生理基础[ 23, 24]。通过对地下根系的生物
量研究,生物量较大的品种为 Dona Ana, P ierce 和
UC-1887, 秋眠级分别为 7, 8和 10。贵州地区人工
草地多以禾本科牧草为主,由于其根系较短, 在水土
保持方面稍有缺陷,而苜蓿根系在垂直方向上入土
深,在水平方向山也具有较强的拓展能力,且根系生
物量大,因此在水土保持、生态建设上效果明显, 能
够补充禾本科牧草的不足。
3. 3 不同秋眠级苜蓿品种的适应性
植物对环境的适应性是其引种的重要条件, 而
多数学者是通过苜蓿地上部不同变量的差异性进行
适应性评价,或者通过地上生物量、地下生物量、生
理指标等单一方面作为评价指标[ 25] 。环境对植物
影响是全方位的,需通过植株的整体变化反映其适
应性。而苜蓿在种植过程中经济上追求地上部生产
能力,生态上需兼顾地下部生产能力,因此要兼顾两
方面达到一个协调统一的状态。通过本试验的研
究,根据不同秋眠级苜蓿地上、地下部的表现, 考虑
到贵州地区对草地利用上既要注重经济效益, 也要
顾及生态效益, 初步认为 Dona Ana, Pierce, CU F
101和 UC-1887地上、地下部表现较好,相对于其他
秋眠级苜蓿品种能更好地适应贵州地区的环境。
4 结论
不同秋眠级苜蓿标准对照品种在贵州生长表现
存在差异性。在生长过程中, 跟秋眠级相关的性状
为叶长、叶宽、叶面积、越夏率、全年产量和地下生物
量;非秋眠型、极非秋眠型苜蓿在越夏率、产量、地下
生物量表现比半秋眠型、秋眠型好。同时考虑到苜
蓿品种的地上、地下部生长表现,初步筛选出在贵州
地区适宜种植的苜蓿秋眠级为 7~ 10。而苜蓿是一
种多年生豆科牧草, 其在贵州地区生长的连续性有
待进一步研究。
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(责任编辑 刘云霞)
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