免费文献传递   相关文献

Research on Winter Injury and Prevent Technique of Alfalfa (Medicago sativa L.cv.‘Aohan’)in Chifeng Region

赤峰地区敖汉苜蓿冻害及其防御技术



全 文 :文章编号: 1007-0435( 2001) 01-0050-08
赤峰地区敖汉苜蓿冻害及其防御技术*
孙启忠, 桂 荣
(中国农业科学院草原研究所, 呼和浩特 010010)
韩建国
(中国农业大学草地研究所,北京 100094)
摘要: 敖汉苜蓿在赤峰地区受冻害程度有 4 种类型: 全株未受冻;根颈上端受冻受黑, 下端仍能再生新芽; 全部根
颈和根的部分受冻变黑, 已不能再生新芽;全株受冻死亡。引起冻害的主要原因是播种期偏晚,在播种当年生长期
短, 根颈入土浅。结果表明,越冬前苜蓿必须具有 2个以上分枝, 根颈入土深> 5 cm 以上,根颈膨大, 直径> 0. 3 cm
以上者方能减轻或避免受冻。适时早播, 施种肥, 延长生长期促进幼苗生长,在封冻前对平作进行浅耕覆土或深开
沟磨平等措施, 均能增加根颈保温层,有效提高苜蓿越冬率。
关键词: 苜蓿冻害; 防御技术; 越冬; 赤峰地区
中图分类号: S541. 9   文献标识码: A
Research on Winter Injury and Prevent Technique of Alfalfa
(Medicago sativa L. cv.‘Aohan’) in Chifeng Region
SUN Qi-zhong
1 , GUI Rong 1, HAN Jian-guo2
( 1. G rassland Instit ut e, CAAS , Hohhot , Inner Monglia 010010, China ;
2. I nstitute of G rassland Science, China Agr icultur al Univer sitey , Beijing 100094, China)
Abstract: In Chifeng region ther e w ere four kinds winter injury of alfalfa: ( 1) no injury ; ( 2) reg row th from
below cr ow n only; ( 3) no r eg row th bud, but r oot w as no injury ; ( 4) dead plant . The reason of w inter injur y
w as alter-seeding and crow n on depth. Early seeding seed fert ilizer , ear th up the plant or it s cr ow n before
w inter could reduced winter injury .
Key word: Winter injury o f al falfa; Defensing f rostbit ten technique; Over-w intering trait
  敖汉苜蓿(Med icago sativa L. cv . Aohan)主要
分布在内蒙古赤峰地区,以原产地敖汉旗种植面积
最大。在近五十年的栽培过程中该品种表现出耐寒、
抗旱、丰产等特性 [ 1] ,在当地畜牧业发展中具有举足
轻重的作用。然而,近几年该苜蓿在赤峰地区出现了
播种当年不能安全越冬的现象 [ 2]。有关苜蓿冻害和
越冬问题已有许多研究[ 3~7] ,但对敖汉苜蓿在原产
地的越冬性研究尚属少见。敖汉苜蓿是赤峰地区的
适生主栽饲草,因此,研究和解决其越冬问题在生产
中就显得非常紧迫和有意义。
1 材料与方法
1. 1 自然概况
试验区位于内蒙古赤峰地区敖汉旗北部的木头
营子乡和古鲁板蒿乡。属大陆性季风气候,年均温度
6℃, 最冷 ( 1 月 ) 和最热月 ( 7 月) , 平均气温为
- 12. 2℃和 23. 1℃,极端最低最高气温是- 30. 7℃
  收稿日期: 2000-08-17; 修回日期: 2000-11-16
  * 国家“九五”科技攻关 96-016-01-04专题研究内容
  作者简介:孙启忠,男, 1959年生,副研究员, 1988年硕士毕业于内蒙古农牧学院,现为中国农业大学草地所在读博士生,主要从事牧草生
产及草地改良方面的研究,已发表论文十余篇
第 9 卷 第 1 期
 Vo l. 9  No . 1
草 地 学 报
ACT A AGRESTIA SIN ICA
 2001 年 3月
March  2001
和 39. 7℃;初霜期 9月下旬, 终霜期 5月上旬, 无霜
期 140~148 d。封冻期长达 135 d,最大冻土深度
224 cm, 10月中、下旬和翌年 3月下旬, 4月份土壤
昼融夜冻。1997、1998、1999年 4~9月份降水量分
别为 370. 2、419. 8 和391. 6 mm, 占年降水量的
90. 7% ,无灌溉条件。土壤系复沙栗钙土,肥力差,透
水性强。
1. 2 试验处理
1. 2. 1 播种方法 条播。行距 大田 45~50 cm,
小区 35~40 cm。播种量 9. 0~11. 25 kg/ hm2。播种
深度 3~4 cm。小区面积 10 m2 ( 5×2) ,重复 3次。
1. 2. 1 播种期 1997年设三个播种期: 5月 28日、
6月 15日、7月 20日。1998年设八个播种期: 5月
18日、5月 30日、6月 5日、6月 12日、6月 21 日、7
月 4日、7月 16日、7月 27日。
1. 2. 2 播种深度 0、2、4、6 cm, 于 1997年 6月 10
日播种。
1. 2. 3 种肥 磷酸二铵( P2O 5 : 46%、N: 18%) , 施
用量分别为 0、37. 5、75 kg / hm 2, 于 1997年 5 月 28
日和 1998年 6月 25日播种。
1. 2. 4 封冻前覆土 对 1997 年 7月 10日播种者
进行: ( 1)平作不覆土( CK) ; ( 2)平作 封冻前 ( 10
月下旬)用培土机覆土,厚约 5 cm ; ( 3)深开沟浅复
土 用犁开沟 15 cm , 播后复土 2~3 cm 封冻前,
( 10月下旬)磨平垄沟,覆土深 8~10 cm。
1. 2. 5 利用方法 除 5月 18日播种的苜蓿, 在 8
月初刈割一次外, 其余处理在播种当年均不刈割。
1. 3 调查项目
1. 3. 1 分枝、越冬前株高 常规法, 重复10~15次。
1. 3. 2 单株重 齐地面剪割, 称单株重, 重复 10~
15次。
1. 3. 3 根颈直径 用游标卡尺测根颈膨大处,重复
10~15次。
1. 3. 4 根颈入土深 测量根颈上端距土表的深度,
重复 10~15次。
1. 3. 5 越冬芽与长度 观察根颈越冬芽数, 测其长
度,重复 10~15次。
1. 3. 6 返青株高 返青 25~30 d后,测株高,重复
10~15次。
1. 3. 7 越冬率 调查 1m 间的植株总数和返青株
数,计算越冬率,重复 3~5次。
1. 3. 8 受冻症状 调查 0. 5 m 间的根茎和部分
根,观察受冻症状和类型,重复 3~5次。
1. 3. 9 调查时间 1~5项于 1998年 9月下旬进
行, 6~8项于 1998年 5月下旬和 1999年 6月初进
行,试验小区与大田调查相结合。
1. 4 气候观察
分别于 1997、1998、1999年 3~9月用气温自动
记录仪记录气温变化,求出平均气温,用雨量计测定
降水量。
2 结果与分析
2. 1 早春气温变化
苜蓿开始萌动一般在 3月底 4 月初,早春气温
的变化对苜蓿安全越冬的影响较大, 从图 1可以看
出, 在 1998和 1999两年, 4 月份冷空气活动频繁,
冷暖变化剧烈, 气温变化呈现冷暖交替进行, 最低可
达- 9℃( 1999) , 最高达 10. 5℃( 1999) ,苜蓿根颈处
于融冻交替过程中。
图 1 4 月份气温波动
Fig. 1 T he change o f air temperat ur e in April
51第 1期 孙启忠等:赤峰地区敖汉苜蓿冻害及其防御技术
2. 2 苜蓿受冻症状
苜蓿在越冬过程中,由于低温作用的影响出现
4种不同的冻害类型(表 1)。
2. 2. 1 未受冻伤,根颈保持完好, 其上萌发 3~5个
或更多越冬芽或已出土形成枝条, 返青正常。
表 1 苜蓿越冬后冻害症状
Table 1 T he fro st ed symptoms of the over-w inter ing alfalfa in seeding year
受冻种类
Fros ted kinds
受冻症状
Fros ted symptoms
成  活
Su rvive
根颈未受冻
No fros ted crow n
无受冻痕迹
N o frosted s ym ptom s
正常返青
Able to return green n ormal ly
根颈上端受冻
T op crow n f rosted
膨大的根颈上端受冻变黑、腐烂,根颈大部和根保持鲜嫩状,根颈下端
四周可再产生新芽。
T he top of expanded crow n w as f rosted and became black and pu tr id,
b ut the most crown and the root w ere f resh and alive, and th e alive
crow n could regrow new buds
推迟返青 15~20 d
15~20 d late to return green
根颈全部受冻
All crow n and past root fr os ted
膨大的根颈及根的上端受冻变黑、腐烂,下层的根保持鲜嫩,但已不能
再生新芽。
T he expanded crow n and the top of root w ere f rosted and bacame
b lack and put rid, but th e other of root w as f resh an d alive and if could
n ot regrow new bud
不能返青
Unable to return green
根颈和根受冻
Crow n and root fros ted
根颈和根全部受冻呈干枯状或变黄腐烂而死亡。
A ll of cr ow n and r oot w ere f rosted and became dry and yellow put rid
不能返青
Unable to return green
2. 2. 2 轻微受冻 膨大的根颈顶端受冻变黑, 约占
根颈的 1/ 5~1/ 4, 稍显腐烂,根颈的大部分和根系
保持鲜嫩状, 仍有活力, 根颈下部周围仍能萌发新
芽,虽然可以返青, 但芽或枝条长势较弱, 比未受冻
者推迟返青 15~20 d,形成的枝条当年很少开花结
实(约 25%~35%)。
2. 2. 3 严重受冻 膨大的根颈及根的部分受冻变
黑,腐烂,已丧失活力, 而基部的根仍保持鲜嫩状,尚
有活力,不易拔起,但由于根颈全部腐烂、坏死, 已不
能再生新芽, 难以返青。
2. 2. 4 受冻死亡 根颈和全部根受冻死亡,呈干枯
状或变黄、腐烂, 15~20 cm 土层内无鲜嫩根, 枯死
根易于拔起,多数为播种当年生长纤细,根颈尚未膨
大,没有产生分枝和越冬芽的植株,不能返青。
2. 3 播种期对越冬的影响
2. 3. 1 播种期 ( 1997 年)的早晚对安全越冬较大
(表 2)。随着播种期的推后, 苜蓿越冬率呈下降趋
势,其中以 5月 28日播种者越冬率最高,达81. 5% ,
6月 15日和 7月 20日播种,越冬率均较低,分别为
23. 4%和11. 2% ,有些地段的越冬率为零。
表 2 播种期对越冬的影响( 1997)
T able 2 The over-w inter ing o f different seeding time alfa lfa in 1997
播种期(月日)
S eeding tim e
( month day)
越冬率( % )
Rate of
over-w inter ing
根颈入土深度
( cm)
Depth of crow n
根颈直径
( cm )
Diam eter of crow n
去年分枝(个/株)
Old shoots
( number)
新分枝(个/株)
New sh oots
( number )
返青高度( cm)
Height of
r eturning green
5. 28 81. 5** 4. 1 0. 47 2. 3 2. 3 17. 20
6. 15 23. 4* 3. 5 0. 39 1. 5 2. 0 11. 40
7. 20 11. 2* 3. 0 0. 20 1. 0 1. 5 7. 10
  * 0. 05显著水平; * * 0. 01极显著水平
Signi ficant dif feren ce at 0. 01( * * ) and 0. 05( * ) level
2. 3. 2 播种期越早根颈入土越深,根颈粗,分枝多。
5月 28日播种, 苜蓿根颈直径当年达 0. 47 cm, 分枝
2. 3个, 翌年返青后分枝可达 2~3个,返青后 25~
30 d,株高 17. 20 cm。而 7月 20日播种。根颈入土
较浅,多数尚未开始膨大,直径较细,仅 0. 20 cm ,分
枝较少,多数为单枝,尚未产生分枝,即使翌年返青,长
势亦弱, 植株纤细、低矮,返青高度仅 7. 10 cm (表 2)。
2. 3. 3 随着播种期( 1998年)的推后越冬率呈下降
趋势(表 3) , 其中以 5月 18日播种者越冬率最高,
达 95. 5% , 6 月 21 日播种, 越冬率明显下降, 仅
52 草 地 学 报 第 9卷
47. 2% ,降低 48. 3个百分点,与前者差异极显著( P
< 0. 01)。7月4日播种,越冬率仅 34. 6%, 最高不超
过 41. 2%差异显著( P< 0. 01) , 7 月 27日播种的越
冬率最低,仅 6. 5% ,多数地段(块)为零( P< 0. 01)。
2. 3. 4 从表 3可以看出,越冬率与越冬前植株状态
密切有关。播种当年根颈的粗度、分枝数的多少、株
高及单株重量, 在不同播期之间差异显著( P <
0. 01) , 播种期越早根颈越粗,分枝增多,株高及单株
重更高。5月 18日播种者(表 3)根颈膨大明显, 直径
较粗达 0. 825 cm, 分枝为 3. 8个,株高 72. 3 cm, 单
株重可达 28. 6 g , 越冬率 98. 69%, 越冬后分枝达
4. 5个,返青高度高达 46. 2 cm。7月 4日播种,根颈
多数尚未膨大, 直径仅0. 3 cm ,单株重量仅 3. 7 g ,
越冬率 38. 89%。即使越冬反青,植株生长纤细、低
矮,株高仅 5. 8~11. 6 cm。7月27日播种,根颈直径
仅0. 05~0. 10 cm,越冬前植株呈单枝, 纤细, 株高和
单株重分别为 13. 6 cm 和 0. 89 g, 几乎是以幼苗状
态越冬,仅有个别植株越冬后能返青。
表 3 播种期对越冬的影响( 1998)
T able 3 Effects differ ent seeding t ime on over-w inter ing t rait of alfalfa in 1988
播种期(月·日)
Seeding time
( mont h day )
越冬率( % )
Rate of ov er-
wint ering
返青株高( cm )
Height of
Returning g reen
冬前株高( cm)
Hejght front
w inter
分枝(个/株)
Shoo ts
( number/ plant)
越冬芽(个/株)
ov er-wint er ing buds
( rnumber/ plant )
越冬芽长( cm )
Lenght of over-
winter ing bud
根颈直径( cm)
Diameter o f
crown
单株重( g)
Weight of per
plant
5. 18 98. 6 56. 2 72~80. 5 3. 5~4  5~7. 5  5~6. 5 0. 7~0. 95 25. 3~32. 4
5. 30 95. 5 48. 7 56~63. 4 3. 5~4  5~6. 3  3~4. 5 0. 65~0. 71 12. 5~15. 6
6. 5 91. 8 18~39. 1 47~52. 1 3~3. 5 4. 5~6. 0 2. 5~3. 0 0. 55~0. 68 5. 1~8. 0
6. 12 63. 7 15~27. 8 24~29. 3 1~2   2~2. 5 1. 5~2. 3 0. 25~0. 36 3. 5~4. 2
6. 21 47. 2 10. 1~15. 6  21~28. 5 1~1. 5 1. 5~2. 2 1. 2~2. 1 0. 22~0. 30 3. 0~3. 8
7. 4 38. 8 5. 8~11. 6  21~26. 5 1  1~2. 3  1~1. 8 0. 20~0. 31 2. 2~0. 7
7. 16 18. 4 5. 0~8. 9  18~22. 7 1  0~1. 5 乳突状
U dder shape
0. 14~0. 25 1. 4~1. 7
7. 27 0~6. 5 3. 1~5. 4  13~15. 6 1  0~1  微乳突状
Sort of under shap e
0. 05~0. 10 0. 85~1. 5 
2. 3. 5 播种期不同苜蓿受冻类型各异,播种期越早
越冬率越高, 反之则低(表4)。5月 18~30日播种全
株越冬率均在 95%以上。6月 12日播种, 全株未受
冻率明显下降至 43. 3% ,与 5月 18日相比下降了
52. 2~55. 3个百分点, 二者差异显著( P< 0. 01)。至
7月 27日播种, 未受冻率下降为零。全株受冻率与
未受冻率变化相反, 1998年 6月 12日播种, 全株受
冻率为 14. 5% ,到 7月 16日明显升高至 63. 6% ,上
升了 49. 1百分点, 差异极显著( P < 0. 01) , 7月 27
日播种者更高,达 87. 9%。年度间受冻率略有差异,
1997年 6月 15日播种者,全株受冻率为 43. 5%, 7
月 20日上升至 78. 3%。说明根颈上端受冻和根颈
全部受冻均集中在 6月 15日和7月15 日的几个播
种期,其它播种期,受冻类型较低,根颈上端受冻率
低于根颈全部受冻率,前者最高为26. 7%,后者高达
33. 6%。
表 4 播种期与苜蓿冻害( % )
Table 4 The rate of w inter injur y o f the different seeding time in alfalfa ( % )
受冻种类
Fros ted kinds
播种期( s eeding tim e)
1997年(月·日) 1997( Month. date) 1998年(月·日) 1998( Month. date)
5. 28 6. 15 7. 20 5. 18 5. 30 6. 5 6. 12 6. 21 7. 4 7. 16 7. 27
全株未受冻
No fros ted
81. 5 13. 2 8. 6 98. 6 95. 5 86. 7 43. 3 21. 1 14. 1 8. 1 0
根颈上端受冻
T he top crow n f rosted
0 10. 2 2. 6 0 0 5. 1 20. 4 26. 1 24. 7 10. 3 6. 5
根颈全部受冻
T he all crow n fr os ted
15. 3 33. 1 10. 5 1. 4 4. 5 6. 3 20. 8 29. 3 25. 8 18. 0 5. 6
全株受冻
T he crow n and root fros ted
3. 2 43. 5 78. 3 0 0 1. 9 14. 5 23. 5 34. 9 63. 6 87. 9
53第 1期 孙启忠等:赤峰地区敖汉苜蓿冻害及其防御技术
2. 4 种肥对越冬的影响
施用种肥能明显地提高越冬率,随着种肥施用
量的增加越冬率也相应提高(表 5)。两年越冬率以
施种肥 75 kg/ hm 2最高, 分别达 96. 6%和 93. 1%;
施种肥 37. 5 kg/ hm2 次之, 为 89. 6%和 78. 3% ;以
对照区最低, 为 81. 5%和 47. 2%。主要是施种肥促
进了根颈生长变粗,如施肥 75 kg/ hm 2根颈明显比
对照区的根颈粗, 前者为 0. 72 cm 和 0. 67 cm ,而后
者仅 0. 47 cm 和0. 26 cm。此外,施种肥可促进当年
和翌年的分枝数,两年的结果表明新、老枝条也均以
施 75 kg/ hm 2者最高, 分别为 3. 5个/株和 3. 1个/
株, 3. 4个/株和 4. 0个/株。施种肥也可促进苜蓿提
早返青, 使返青期提早 5~7 d,返青高度明显提高,
由17. 2 cm 提高到 27. 3 cm ( 1997年)和 13. 4 cm 提
高到 31. 3 cm( 1998年)。
表 5 种肥量对越冬的影响
Table 5 Effects fer tilizer on the over-wint ering of alfalfa
播种期(年·月·日)
seeding t ime
( year. mon th . day)
施肥量( k g/ hm2)
Number of
fert il izer
越冬率( % )
Rate of
over-w intering
根颈直径( cm)
Diameter of
crow n
老枝(个/株)
Old shoots
( num ber/ plan t)
新分枝(个/株)
New sh oots
( number/ plant )
返青高度( cm)
Height of
retuming green
1997. 5. 28 0( CK) 81. 5 0. 47 2. 3 2. 3 17. 2
37. 5 89. 6 0. 53 2. 8 2. 6 21. 6
75  96. 6 0. 72 3. 1 3. 5 27. 3
1998. 6. 25 0( CK) 47. 2 0. 26 1. 5 2. 1 13. 4
37. 5 78. 3 0. 51 2. 6 3. 2 24. 8
75  93. 1 0. 67 3. 4 4. 0 31. 1
2. 5 复土厚度对越冬的影响
复土厚度不仅影响出苗率, 而且对翌年越冬返
青也较大的影响。从表 6看出, 不复土或复土过厚
( 6 cm)返青均不利出苗,以复土 2~4 cm 出苗最好,
但越冬率则随着复土厚度的增加而提高,复土越厚
根颈入土也越深, 根颈也粗, 复土 6 cm 根颈入土达
7. 5 cm ,直径 0. 47 cm, 越冬率 76. 1%, 相反不复土
者根颈入土仅1. 2 cm , 直径仅 0. 22 cm , 越冬率最
低,为 14. 1%。
表 6 复土厚度对越冬的影响
Table 6 Effects the thickness of co ver ing so il on the over-wintering tr ait o f alfalfa
复土厚度( cm)
T hickness of covering soil
出苗率( % )
Rate of seedings
越冬率( % )
Rate of over w intering
根颈入土深度( cm )
Depth of crow n
根颈直径( cm)
Diam eter of crow n
0( CK) 14. 1 32. 1* * 1. 2 0. 22
2 73. 6 47. 5* * 3. 4 0. 29
4 49. 7 53. 6* * 5. 3 0. 34
6 13. 2 76. 1* * 7. 5 0. 49
2. 6 封冻前覆土对越冬的影响
深开沟磨平和平作覆土两项措施均能增加根颈
的入土深度, 根颈入土分别达 12. 6 cm 和 8. 3 cm
(表 7) ,而对照区的仅 3. 5 cm,覆土后一方面增加根
颈保温层的厚度,另一方面也改善了根颈周围的水
热条件, 使根颈增粗, 由对照区的 0. 14 提高到
0. 41 cm和 0. 28 cm ,二者差异极显著( P< 0. 01) ,同
时提高了越冬率, 由对照区的 12. 5%提高到 93. 5%
和 83. 4%, 分别提高了 81. 0百分点和 70. 9 百分
点, 差异极显著( P< 0. 01)。从表 7可以看出, 深开
沟磨平虽能提高越冬率, 但由于覆土较厚,造成较多
越冬芽出土过慢, 不能进行光合作用而处于黄芽状
态,或因出土晚被植株或杂草遮阴,竞争力弱而变为
无效植株,或因在地下时间过长,根部营养不足而中
途死亡等。而平作覆土较薄, 既能起到保护作用, 又
有利于越冬芽出土,越冬后成活植株较多,达 127. 1
株/ m·行,而对照区越冬后成活植株较少,仅 20. 3
株/ m·行。
54 草 地 学 报 第 9卷
表 7 覆土对越冬的影响
T able 7 Effects the soil sealing on the of alfalfa
处 理
T reatem ent
越冬率( % )
Rate of over -win tering
根颈入土深度( cm)
Depth of crow n
根颈直径( cm)
Diameter of crown
成活植株(株/米.行)
Survive plant
( plant / m . l ine)
未出土芽(个/ m .行)
Under s oil buds
( Per/ m. l ine)
深开沟磨平
Deep furrow ing soil sealing
93. 5 aA 12. 6 aA 0. 41 aA 108 aA 43. 6 aA
平作覆土
Sh allow furrow ing soil
seal ing
83. 4 bAB 8. 3 bB 0. 28 bB 127. 1 bB 24. 3 bB
平作未覆土( CK)
Sh allow furrow ing no
soil s ealing
12. 5 cC 3. 5 cC 0. 14 cC 20. 3 cC 0 cC
3 讨论
3. 1 受冻时间与冻害类型
Schw ab
[ 3, 4]将苜蓿冻害分为六级:一极无冻害;
二级 25%受冻; 三级 50%受冻; 四级 75%受冻; 五
级再生芽仅从根颈下端萌发;六级全株冻死。当3月
底 4月初,气温回升到苜蓿生物学起点温度以上时
开始萌动,而此间温度变化剧烈(图 1) ,白天阳光辐
射强度增大, 干燥的沙质土导热快, 遇热后地温骤
升,地表最高温度可达 25~26. 7℃, 夜间散热迅速,
地温锐降,地表最低温度达- 10. 3~- 14. 2℃, 在冷
热交替变化中,根颈细胞间隙水分也发生冻融交替
变化,引起根颈和根细胞受损[ 8, 9]。有些直径较粗或
入土较深的根颈受冻较轻, 仅在上端受冻变黑, 其余
的仍保持鲜嫩尚存活力,仍可再生新芽,直径细或入
土较浅者根颈受冻严重,根颈全部和部分根受冻变
黑,病菌乘虚而入造成根颈和部分根腐烂, 而失去活
力,不能再生新芽, 这点与 Schw ab [ 3, 4, 10]的结果相一
致。从生理上看,在 4月份解除休眠后的苜蓿根颈中
含糖量已降到冬春季的最低点, 此时耐寒性较
低[ 11~14] , 在冻融变替的剧烈变温影响下,根颈极易
遭冻害。所以根颈受冻变黑多发生在冷热剧变的早
春,而全株受冻死亡则发生在冬季的全过程。在调查
中发现全株受冻死亡植株在越冬前株型都较小、纤
细,呈幼苗状,根颈和根较细,根颈未呈膨大,多数为
单株, 很少有分枝, 冬季过后, 土壤水分较差地方都
呈干枯状, 土壤水分较好地方根颈和根变黄、腐烂
(表1、表4)。Jung [ 7]指出,根颈的耐寒性与苜蓿越冬
前植株的状态和营养物质含量及合成时间密切相
关,植株越大越成熟,合成量越多, 合成时间越长, 根
颈越耐寒。苜蓿幼苗耐寒性差 [ 15] , 对秋季霜冻极为
敏感,在秋霜中茎、叶受冻,光合作用停止,营养物质
合成时间缩短, 合成量减少,使营养物质转移到根颈
中的量减少,从而减弱了根颈的耐寒性,在冬季低温
过程中根颈和根很容易受冻而死亡, 脱水后植株变
干枯状或变黄腐烂。
3. 2 受冻原因
苜蓿受冻与许多因素有关, 如土壤水分和低
温[ 16~19] , 刈割制度[ 20] , 耐寒性及越冬前状态 [ 3, 4, 21]
等。敖汉苜蓿播种当年越冬受冻除持续一定时间的
低温和剧烈变温等自然因素及品种本身的抗寒性退
化外,更主要的是由于栽培技术措施不当所造成。
3. 2. 1 播种期晚 在敖汉期, 苜蓿播种多在 6 月
10日至 8月初之间进行,从播种到苗齐约需 10~15
d,如播种后下雨不及时苗齐还需更长时间,而敖汉
旗初霜期在 9月下旬, 这样苜蓿的生长时间只有
60~75 d或更短。由于生长时间短, 加之近几年夏
季干旱少雨,严重地制约了苜蓿幼苗生长,使得植物
体内养分积累较少,特别是在冬季来临之前有些植
株的根颈还未开始膨大和分蘖枝条即停止生长。
Larso
[ 18]等指出苜蓿的耐寒性与其越冬前发育状
况, 特别是根颈和 根的形态特性密切有关,
Schw ab
[ 3, 4]等发现根颈和根越粗,苜蓿耐寒性越强。
本研究和 Sm ith [ 22]的结果都证实了这一点。6月初
之间播种由于延长了苜蓿生长时间,根颈膨大,直径
达0. 47~0. 95 cm,当每株有分枝 2. 3~3. 5( 4)个时
越冬率就明显提高; 而 6月 15日至 7月 25日播种,
由于幼苗生长时间短,不论是根颈直径还是分枝数,
明显不及 6月初之前播种, 表现在越冬率上也明显
55第 1期 孙启忠等:赤峰地区敖汉苜蓿冻害及其防御技术
较低,这说明适时早播有利于苜蓿生长、根颈膨大和
分蘖增加,促进生长量和营养物质积累,提高根颈和
根的耐寒力, 降低受冻率。而 6月 15日以后播种在
越冬前仍处于幼苗状态, 植株纤细,根颈未呈膨大,
体内营养物质积累较少,根颈的耐寒性较弱,受冻率
较高, 从而使越冬率降低(表 2、表 3) [ 23]。古里诺
娃[ 24 ]认为,在冬季来临之前播种当年苜蓿具有 2~3
个分枝的植株才能安全越冬, 而呈幼苗状的苜蓿不
能安全越冬, 我们的试验结果与此相类似。
3. 2. 2 根颈入土浅 近几年敖汉旗植树造林、种草
防风固沙成效显著,风沙明显减少、减小, 过去靠自
然覆沙增加根颈的覆土厚度来保护根颈不受冻害的
效果在明显减弱, 自然覆沙层较薄或没有, 这就使得
苜蓿根颈入土深度明显不如过去,保温层变薄, 使根
颈受冻害成为可能。本项研究表明,播种时的复土厚
度可直接影响根颈的入土深度(表 6) ,复土厚根颈
入土深,根颈受冻害的可能减小,同时根颈的入土深
度又促进了根颈生长膨大, 增强了植株的耐寒性,从
而提高了越冬率。封冻之前进行浅耕覆土和深开沟
磨平,以芷蓿安全越冬过春有明显效果(表 7) , 由于
覆土后增加了根颈的保温层, 提高了根颈处的温度
和改善了水分状况,同时也减少了温度日较差, 降低
或减轻了根颈冻害。这说时播种当年的苜蓿越冬与
其根颈入土深度有关, 入土越深根颈越粗, 越容易越
冬,在调查中发现, 根颈受冻变黑, 腐烂多数在 2~
4 cm之间的入土处, 入土 5 cm 以下根颈受冻明显
减少。
3. 3 防御技术
适时早播能明显地提高苜蓿越冬率(表 2、3) , 5
月 18日~6月 10日为越冬适宜播种期,一般越冬
率在 60%以上; 6 月 15 日至 7月 5日为越冬临 界
播种期,越冬率的高低取决于 6月 15日之后的降雨
量,降雨多,植株生长旺盛, 入冬前产生分枝者, 越冬
率高,反之则低,一般越冬率在 23. 4%~47. 2% ; 7
月 15日至 7月 25日为越冬困难播种期, 越冬率较
低为 6. 5%~18. 4%。目前生产中采用的苜蓿种子
多为无包衣种子, 播种当年很少有根瘤形成,赤峰地
区为贫瘠的复沙栗钙土,播种时带适量( 37. 5~75
kg/ hm2 )的种肥,有利于幼苗生长(表 5)和营养物质
的积累,促进根颈增粗,增加耐寒性, 提高越冬率。增
加复土厚度虽能增加根颈入土深度, 提高越冬率(表
6) , 但考虑到播种当年的出苗率, 复土不宜过厚, 以
2~4 cm 为宜。深开沟冻磨平与封冻前培土效果一
样, 能增加根颈保温层厚度,提高越冬率(表 7) , 但
开沟深度和培土厚度不宜过深过厚, 一般开沟在 10
~15 cm,应严格控制复土厚度,培土厚度应在 5~8
cm, 在大田中平作覆土比深开沟浅复土冻磨平方便
易行。
参考文献
[1] 耿华珠.中国苜蓿[ M ] .北京:中国农业出版社, 1995. 41~46
[ 2] 孙启忠,桂荣.内蒙古赤峰地区敖汉苜蓿越冬初步研究[ J ] .中
国草地, 1999, 2: 30~33
[ 3 ]   S chw ab P M Barnes D K Sh eaffer C C . T he relat ionship
betw een f ield w ilen injury and fall grow th S core for 251 alfal fa
cult ivates[ J ] . C rop S ci. , 1996, 36: 418~426.
[ 4 ]   S chw ab P M, Barner D K Factor af fect ing a lab oratory
evaluat ion of alfalfa cold tolerance[ J] . Crop S ci. , 1996, 36: 318
~324.
[5] 孙启忠,王育青.关于苜蓿抗寒性的几个问题[ J ] .牧草与饲料,
1992, ( 2) : 31~33
[ 6 ] 户利坤.不同播种期苜蓿越冬性能的研究[ J ] .草地与饲料,
1990, 5 ( 4) : 66~67
[ 7]  M ckersie B D. S uper ox ide dism utas e enh ances tolerance of
f reezin g st ress in t ransgenic al falfa[ J] . Plant ph ysical, 1993,
103: 1155~1163.
[ 8]  Sulc R M, Albrecht K A S H. Duke. Leak age of int racellular
substances as an indicator of f reezin g inju ry in al falfa[ J] . Crop
S ci. , 1991, 31: 430~435.
[ 9]  Sulc R M , Alb recht K A, leakag e of cu tracellular su bstances
alfalfa root s at various subf reezing temperatur es[ J ] . crop S ci. ,
1991, 31: 1575~1578.
[ 10 ]   Schwab P M. Field and laboratory meth odologies for
measur ing w incer survival and cold toler ance in al falfa[D] .
M . S. T hesis . University of M in nesota, St . p aul , 1993. 36~
47
[11] 赵宇学,吴渠来,许令任,彭启乾.冷季紫花苜蓿和黄花苜蓿抗
冻性的变化[ J ]。中国草地, 1984, ( 4) : 15~18
[ 12]  Green D G. S olable sagas chan ges occu rring du ring cold
har dening of al falfa[ J ] . Can dian Journal of Plant S ci, 1983,
63( 2) : 415~420.
[13] 许令任,林柏和,刘平萍,王建光.几种紫花苜蓿营养物质含量
动态的研究[ J ] ,中国草原, 1982, ( 3) : 5~8
[ 14]  L evit t J. Responses of plants to en vir onmental st res s [ M ] .
New York . 1980. 490~497.
[15] 闵继淳. 紫花苜蓿秋、冬播种的初步研究 [ J] . 草地与饲料,
1989, 3(4) : 21~23
[ 16 ]  Caldet F W, M acleod L B, J ackson L P. Ef fect of sail
moisture conten t and s tage of development on cold-
56 草 地 学 报 第 9卷
hardiness of th e alfal fa plant [ J] . C an. J. plan t S ci. , 1965,
45: 211~217.
[ 17] Mckenz ie J S M dean G E. Some factor associated w ith in jury
to alfalfa durin g the 1997~ 1978 w inter at Beaver lodge,
Alb erta[ j] . Can . J . Plant S ci. , 1980, 60: 103~112.
[ 18]  Larson K L Smich D Associat ion of variou s m or phological
ch aracters and seed ger mination w ith the win ter hardiness
of alfal fa[ J] . Cr op S ci. , 1963, 3: 234~237.
[ 19] Paqvucin R, Mehugs G R. Inf luence of S oil moisture on cold
tolerance of alfal fa [ J] C an. J . Plan S ci. , 1980, 60: 139~
147.
[ 20]   Sheaf fer C C Barn es D K, Warns D D, kyescgeb W E .
Seedubg tear cyt tubg st ress affect s w inter survival and it s
as sociat ion w ith fal l growth score in al falfa[ J] . Grop S ci. ,
1992, 32: 225~231.
[ 21]  Hein rics D H, Tr oels en J E, Clark K W . W inter-grad uates
evaluation in alfalfa[ J] . Can. J . Plant S ci. , 1960, 40: 638~
644.
[ 22 ]   Smith D. Underground development of al falfa crow n [ J ] .
Agron. J. , 1955, 47: 588~589.
[ 23 ]   Stout D G, J , Hal l W. Fall grow th and w inter survival of
alfalfa in interior Brit ish Columbia. Can . J . Plant S ci. ,
1989, 69: 491~499.
[ 24] 古里诺娃 H B(郎炳耀译) .苜蓿生长发育及育及产量形成与
温度和水分的关系[ J ] .内蒙古草业, 1990, ( 2) : 76~80
57第 1期 孙启忠等:赤峰地区敖汉苜蓿冻害及其防御技术