全 文 :第20卷 第1期
Vol.20 No.1
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2012年 1月
Jan. 2012
大棚环境因子与苜蓿再生速度及
产草量的灰色关联度分析
殷国梅1,张英俊2,刘永志1*,赵和平1,巴雅尔图3
(1.内蒙古农牧业科学院,内蒙古 呼和浩特 010031;2.中国农业大学,北京 010091;
3.鄂托克旗农牧业局,内蒙古 乌兰镇 100055)
摘要:在温室大棚条件下对不同苜蓿(Medicago L.)品种的再生速度、产草量与环境因子进行了灰色关联度分析。
结果表明:影响苜蓿再生速度和产草量的主要环境因子是温度,室温与所有苜蓿品种产草量的关联度都是第1位
的。刈割留茬高度为5cm时苜蓿品种的再生速度与室温的关联度较高;留茬8cm和10cm时与环境因子的关联
度没有明显的规律。
关键词:温室大棚;苜蓿;再生速度;产草量;关联度
中图分类号:S541.9;S162.41 文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2012)01-0189-05
Grey Connection Analysis on Regeneration Rate and Yield of Alfalfa
and Environment Factors in Glasshouse Conditions
YIN Guo-mei 1,ZHANG Yin-jun2,LIU Yong-zhi 1*,ZHAO He-ping1,BA Ya-er-tu2
(1.Inner Mongolia Academy of Agricultural &Animal Husbandry Science,Huhhot,Inner Mongolia 010031,China;
2.China Agricultural University,Beijing 100193,China;
3.Agricultural &Animal Husbandry Bureau Etuoke Banner,Ordos Wulan,Inner Mongolia 100055,China)
Abstract:The correlation degree of plant yield and regeneration speed with environmental factors in differ-
ent Alfalfa cultivars under greenhouse condition were studied by Grey correlation degree analysis.Results
indicated that temperature was the main environmental factor affecting regeneration speed and plant yield
of Alfalfa.The correlation degree between room temperature and yield was the highest for al tested culti-
vars compared to other factors.The correlation degree between the regeneration speed of Alfalfa and room
temperature was higher than other tested correlation when the stubble height was 5cm.However,there
was no obvious correlation between the two factors when the stubble height was 8cm and 10cm.
Key words:Glasshouse;Alfalfa;Regeneration speed;Yield;Correlation degree
苜蓿(Medicago L.)是目前国内种植范围较广
的优良牧草,虽然适应性很强,但环境中气象因子对
苜蓿的生长发育非常重要,如温度、水分、光照是影
响苜蓿牧草产量的气象因子[1]。在特定环境下对牧
草生长环境因子实施监测,进行苜蓿生长速度和产
草量与影响因子的相关性分析,以便深入了解影响
牧草生长速度产草量的主、次影响因子,在生产上具
有一定的实践意义。近年来用灰色关联度分析环境
因子与牧草的关系已有部分报道[2~5]。本研究在温
室大棚条件下将环境因子与供试苜蓿的生长速度和
产草量进行灰色关联度分析,探讨影响设施种植条
件下对苜蓿生长起不同程度作用的环境因子,为设
施农业条件下苜蓿的种植提供参考。
1 材料与方法
1.1 自然概况
试验地点位于内蒙古鄂尔多斯市鄂托克旗赛乌
素嘎查,E107°55′~108°31′,N38°18′~39°08′,属大
收稿日期:2011-08-12;修回日期:2011-10-11
基金项目:公益性行业(农业)科技专项“牧区生态高效草原牧养技术模式研究与示范”(201003061);内蒙古自治区科技创新基金项目“荒
漠草原家庭生态牧场集成技术研究”(CXJJ2011-x)资助
作者简介:殷国梅(1973-),女,吉林通化人,博士,副研究员,主要从事草地管理及牧养模式研究,E-mail:gmynmg@126.com;*通信作者
Author for correspondence,E-mail:liuyongzhi@vip.163.com
草 地 学 报 第20卷
陆性季风气候。该地区温度变化大,多年平均气温
为6~8℃,全年≥10℃积温在2800~3500℃之间,
年均日照时数为2900~3100h,无霜期132d,年均
降水量200~330mm,降水量少,蒸发量大。地形
相对平缓,海拔高度在1200~1400m之间。土壤
类型主要为棕钙土。苜蓿温室大棚为砖钢混合结
构,棚顶有天幕(塑料膜及草帘)等保温设施。温室
天幕白天拉开,夜间合拢,能使最低温度增高2℃以
上,棚内夏天最高温度为42℃、冬天20℃。
1.2 供试材料
供试苜蓿品种名称及来源如表l所示。
表1 供试苜蓿品种及来源
Table 1 Experimental materials of alfalfa
序号
No.
供试材料
Materials
纯净度
Purity degree/%
发芽率
Germinating rate/%
种子来源
Seeding source
1 费纳尔Medicago sativa L.‘Vernal’ 98 85 美国USA
2 WL232 Medicago sativa L.‘WL232’ 98 85 加拿大Canada
3 YL-801 Medicago sativa L.‘YL-801’ 98 85 黑龙江 Heilongjiang
4 YL-811 Medicago sativa L.‘YL-811’ 98 85 黑龙江 Heilongjiang
5 埃及苜蓿Medicago sativa L.‘Egypt’ 98 85 加拿大Canada
6 保加利亚紫花苜蓿Medicago sativa L.‘Bulgaria’ 98 85 保加利亚Bulgaria
7 贝克苜蓿Medicago sativa L.‘Baker’ 98 85 加拿大Canada
8 崔沃斯苜蓿Medicago sativa L.‘Travers’ 98 85 美国USA
9 龙牧803 Medicago sativa L.‘Longmu No.803’ 98 85 黑龙江 Heilongjiang
10 苜蓿王Medicago sativa L.‘Emperor’ 98 85 美国USA
11 乌审旗紫花苜蓿Medicago sativa L.‘Wushenqi’ 98 85 内蒙古Inner Mongolia
12 混合型苜蓿Medicago sativa L.‘Mixed’ 98 85 美国USA
13 阿尔冈金Medicago sativa L.‘Algonguin’ 98 85 加拿大Canada
14 荷兰苜蓿Medicago sativa L.‘Holand’ 98 85 荷兰Netherlands
1.3 试验设计
温室大棚面积0.1hm2。试验采取随机区组排
列,3次重复,小区面积为4m×3m,2009年12月
14日播种,播前精细整地,条播,行距30cm,播种量
为225kg·hm2,播种深度2cm,播种前施足底肥,
镇压保墒,力求一次播种保全苗。生长期根据土壤
含水量情况灌溉。每次刈割后及时灌溉,灌水量以
土壤含水量达到饱和田间持水量为止。第1次刈割
时间为2010年3月。
利用testostor 171-6型电子温湿度记录仪测定
大棚内的室温和空气湿度,利用地埋式温度计测定
地温,3次重复;定期取土样测定土壤含水量,3次重
复,每10d记录1次。
1.4 测定内容与方法
1.4.1 再生速度 所有供试品种的刈割留茬高度
设为5,8和10cm,刈割时间的确定是以大部分植
株生长高度在70cm左右时进行刈割,每次刈割前
各品种随机选取30个植株,按常规方法测定株高,
用以观测再生速度。
1.4.2 产草量 分别对5,8和10cm的留茬高度
1m2 样方进行测产,阴干后折算产草量。
1.4.3 数据处理 利用DPS数据处理软件对数据
进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同留茬高度时环境因子与再生速度的关联度
2.1.1 留茬高度5cm时环境因子与再生速度的关
联度 刈割留茬高度为5cm时的环境因子与再生
速度的关联分析结果如表2所示。大部分苜蓿品种
的再生速度与环境因子的关联程度依次是室温>地
温>土壤含水量>空气湿度;YL-811、保加利亚紫
花苜蓿、龙牧803苜蓿的再生速度与环境因子关联
度依次是地温>室温>土壤含水量>空气湿度,影
响埃及苜蓿再生速度的环境因子的关联度依次是空
气湿度>室温>土壤含水量>地温。
2.1.2 留茬高度8cm时环境因子与再生速度的关
联度 留茬高度8cm时环境因子与生长速度的关
联度如表3所示,YL-801、YL-811、埃及苜蓿、保加
利亚紫花苜蓿、龙牧803、苜蓿王、乌审旗紫花苜蓿、
阿尔冈金、荷兰苜蓿的再生速度与地温的关联度较
高,其次为室温、土壤含水量和空气湿度;费纳尔、
WL232、YL-801、YL-811等苜蓿的再生速度与空气
湿度的关联度较低。
091
第1期 殷国梅等:大棚环境因子与苜蓿再生速度及产草量的灰色关联度分析
表2 留茬高度5cm时环境因子与再生速度的关联度
Table 2 Grey correlation of climate factor and regeneration speed of 5cm stubble
供试材料
Materials
土壤含水量
Soil moisture content/%
地温
Ground temperature/℃
空气湿度
Air humidity/%
室温
Room temperature/℃
关联度
Relevancy
位次
Precedence
关联度
Relevancy
位次
Precedence
关联度
Relevancy
位次
Precedence
关联度
Relevancy
位次
Precedence
1 0.51704 3 0.61151 2 0.49105 4 0.63777 1
2 0.48699 3 0.63434 2 0.41926 4 0.66672 1
3 0.49890 3 0.65931 2 0.39091 4 0.66538 1
4 0.47318 3 0.62048 1 0.41686 4 0.60844 2
5 0.30004 3 0.29807 4 0.31845 1 0.30312 2
6 0.54128 3 0.71227 1 0.40568 4 0.67538 2
7 0.50292 3 0.61779 2 0.3951 4 0.68569 1
8 0.49028 3 0.54211 2 0.47265 4 0.57413 1
9 0.49924 3 0.65529 1 0.40675 4 0.64877 2
10 0.46416 4 0.53863 2 0.4756 3 0.54828 1
11 0.51610 3 0.59009 2 0.47346 4 0.60166 1
12 0.52702 3 0.64486 2 0.40595 4 0.66528 1
13 0.50861 3 0.70270 2 0.39343 4 0.74389 1
14 0.49020 3 0.54469 2 0.40840 4 0.54826 1
表3 留茬高度8cm时环境因子与生长速度的关联度
Table 3 Grey correlation of climate factor and regeneration speed of 8cm stubble
供试材料
Materials
土壤含水量
Soil moisture content/%
地温
Ground temperature/℃
空气湿度
Air humidity/%
室温
Room temperature/℃
关联度
Relevancy
位次
Precedence
关联度
Relevancy
位次
Precedence
关联度
Relevancy
位次
Precedence
关联度
Relevancy
位次
Precedence
1 0.35424 1 0.33534 2 0.26302 4 0.3078 3
2 0.24032 3 0.30876 2 0.22394 4 0.38334 1
3 0.37817 3 0.44595 1 0.27281 4 0.42133 2
4 0.2869 3 0.4211 1 0.25394 4 0.30872 2
5 0.3432 2 0.39235 1 0.32624 3 0.30364 4
6 0.36407 3 0.48745 1 0.23382 4 0.39216 2
7 0.37671 3 0.42326 2 0.22329 4 0.46520 1
8 0.38021 1 0.31855 3 0.25686 4 0.34806 2
9 0.35164 2 0.44404 1 0.34580 3 0.32696 4
10 0.31364 3 0.40199 1 0.2199 4 0.35812 2
11 0.2804 2 0.30165 1 0.2793 3 0.27579 4
12 0.33029 3 0.35981 2 0.20888 4 0.49491 1
13 0.32009 3 0.5339 1 0.23347 4 0.38314 2
14 0.29293 3 0.38722 1 0.20161 4 0.30770 2
2.1.3 留茬高度10cm时环境因子与再生速度的
关联度 WL232、YL-801、YL-811等7个苜蓿品种
在留茬高度10cm时再生速度与室温的关联度较
高;WL232、YL-811等10个供试苜蓿品种再生速
度与空气湿度的关联度较低(表4)。
2.2 产草量与环境因子的关联度
苜蓿产草量与环境因子的关联度分析结果如表
5所示。影响大棚设施苜蓿产草量的首要环境因子
是室温,所有苜蓿品种的产草量与室温的关联度都
是第1位的。供试品种费纳尔、WL232、YL-801、
YL-811、埃及苜蓿、保加利亚紫花苜蓿等11个品种
的产草量与环境因子的关联度依次是室温>地温>
空气湿度>土壤含水量;混合型苜蓿和荷兰苜蓿产
草量与环境因子的关联度依次是室温>地温>土壤
含水量>空气湿度;影响苜蓿阿尔冈金产草量的环
境因子关联度依次是室温>空气湿度>土壤含水量
>地温。
3 讨论
温度和水分是植物生长过程中重要的环境影响
191
草 地 学 报 第20卷
表4 留茬高度10cm时环境因子与生长速度的关联度
Table 4 Grey correlation of climate factor and regeneration speed of 10cm stubble
供试材料
Materials
土壤含水量
Soil moisture content/%
地温
Ground temperature/℃
空气湿度
Air humidity/%
室温
Room temperature/℃
关联度
Relevancy
位次
Precedence
关联度
Relevancy
位次
Precedence
关联度
Relevancy
位次
Precedence
关联度
Relevancy
位次
Precedence
1 0.30720 2 0.28938 3 0.30986 1 0.26062 4
2 0.28365 3 0.40056 2 0.22604 4 0.41242 1
3 0.20947 4 0.33466 2 0.21772 3 0.41084 1
4 0.23325 3 0.28692 2 0.20813 4 0.40257 1
5 0.24159 4 0.37757 1 0.28010 3 0.31162 2
6 0.26817 3 0.34002 2 0.21888 4 0.42640 1
7 0.31470 3 0.37117 2 0.21422 4 0.41446 1
8 0.27877 3 0.37540 1 0.22101 4 0.33272 2
9 0.28817 3 0.40963 1 0.22336 4 0.37486 2
10 0.31092 3 0.29910 4 0.32781 1 0.32165 2
11 0.26148 3 0.30782 2 0.19333 4 0.42852 1
12 0.32550 3 0.42409 1 0.21559 4 0.40556 2
13 0.32270 3 0.50766 1 0.23306 4 0.42991 2
14 0.34120 3 0.36272 2 0.20453 4 0.50223 1
表5 产草量与环境因子的关联度
Table 5 Grey correlation of climate factor and yield
供试材料
Materials
土壤含水量
Soil moisture content/%
地温
Ground temperature/℃
空气湿度
Air humidity/%
室温
Room temperature/℃
关联度
Relevancy
位次
Precedence
关联度
Relevancy
位次
Precedence
关联度
Relevancy
位次
Precedence
关联度
Relevancy
位次
Precedence
1 0.14387 4 0.16277 2 0.14712 3 0.25541 1
2 0.13570 4 0.15162 2 0.13989 3 0.21603 1
3 0.13368 4 0.16113 2 0.14391 3 0.33471 1
4 0.14779 4 0.17959 2 0.14907 3 0.26620 1
5 0.14865 4 0.19869 2 0.15462 3 0.34784 1
6 0.12855 4 0.12695 2 0.12657 3 0.15461 1
7 0.13099 4 0.13464 2 0.13325 3 0.17770 1
8 0.14636 4 0.18750 2 0.15307 3 0.35382 1
9 0.13578 3 0.17736 2 0.14808 3 0.27138 1
10 0.13574 4 0.16216 2 0.14454 3 0.30733 1
11 0.14558 4 0.18483 2 0.14964 3 0.30393 1
12 0.13000 3 0.13125 2 0.12440 4 0.15137 1
13 0.12424 3 0.12382 4 0.12709 2 0.15799 1
14 0.12923 3 0.13050 2 0.12876 4 0.16126 1
因子,受环境及苜蓿品种形态特性的影响,不同苜蓿
品种对光、热和水分的获取也不相同。研究结果表
明影响大棚设施苜蓿产草量的首要环境因子是室
温,多数苜蓿品种与环境因子的关联度顺序基本一
致,只有个别苜蓿品种的产草量与个别环境因子的
关联度有所区别,这可能是由于苜蓿品种对外界环
境的适应能力不同,特别是不同品种的蒸腾量、蒸腾
效率及水分利用效率不同[7],对苜蓿的再生和产草
量产生重要的影响。另外,地温和土壤含水量也直
接影响植物的生长发育,土壤中有机质的分解、矿化
物的风化、养分的转化以及微生物的活动都伴随着
热量的吸收和释放以及水分的供应[8],本研究中不
能准确确定供试苜蓿品种再生速度与其他环境因子
关联度的顺序,但并非可以忽视,有待进一步的观测
研究。
4 结论
刈割留茬高度为5cm时,大部分苜蓿品种的再
生速度与环境因子的关联程度依次是室温>地温>
土壤含水量>空气湿度,与室温的关联度较高;留茬
8cm和10cm时环境因子与再生速度的关联度没
291
第1期 殷国梅等:大棚环境因子与苜蓿再生速度及产草量的灰色关联度分析
有特别明显的规律,留茬高度8cm时再生速度与地
温的关联度较高,留茬高度10cm时再生速度与室
温的关联度较高。
所有苜蓿品种的产草量与室温的关联度都是第
1位的,大多数苜蓿供试品种的产草量与环境因子
关联度是室温>地温>空气湿度>土壤含水量。
参考文献
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(责任编辑 刘云霞
櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅櫅
)
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