全 文 ：第 期
草 地 学 报 ! ∀
年 月
黄河三角洲地区首楷生态适应性研究
马其东 高振生 洪拔曾 王培
中国农业大学草地研究所 , 北京 一
摘要 本文研究了不同首蓓品种在黄河三角洲地区的生态适应性 。 结果表明 , 该地区紫花
首楷的根系主要分布于 。 土层 , 因受到潜水水位及盐分的影响 , 主根被伤害从而诱导侧
根发育是首楷适应该地区的主要特征之一 。 根系对降低表层土壤含盐量及有机质和全氮含量的
增加有明显效果 。 当地地方品种无棣首楷对降低土壤离子含量的程度各异 , 对降低 卜 、 一 、
。卜和 含量的作用明显 , 对 一 、 , 、 和 含量的降低有一定效果 。 在参试品
种中 , 耐盐 、德国和无棣首楷根系发育较强 , 保定和秘鲁首蓓居中 , 陇东和同心首楷的根系发育
相对较弱 。 为此进一步筛选根系发育能力强的首楷品种、 建立良好的排灌系统 、 高密度种植和集
约化栽培管理 是保证该地区首楷稳产 、高产的有效措施 。
关钮词 首楷 适应性 侧根 根系发育能力
前言
首信 成 的栽培品种多属于直根型 , 在土壤条件良好和潜水水位较低
的地区 , 根系可深达 。 在黄河三角洲的滨海地区潜水水位较高 , 土壤质地粘重 , 首楷对
上述生态环境的适应机制 , 尤其是根系发育特征的研究尚未见报道 。 已有的研究表明 , 首楷
主根在受到伤害后 , 可以产生大量的侧根 , 从而提高根系对各种伤害虫害 、病害 、咬害 、冻害
和涝害 的耐受程度 , , , ! , 。 首楷为多
年生豆科牧草 , 提高对这些伤害作用的耐性可以增加产草量 。本试验着重研究黄河三角洲滨
海地区当地地方品种无棣首楷根系生长发育特征 , 地上部生长发育特征 , 根系对土壤的改良
效果 , 以及七个首楷品种在滨海地区特殊环境条件下的生态适应性 。 旨在探讨首信在该区域
的生态适应机制及其对农牧业持续发展的作用 , 为黄河三角洲乃至整个环渤海地区首楷的
种植与推广 , 首楷产业化的形成与发展 , 以及三元农作制的建立提供科学依据 。
材料与方法
自然概况
试验区位于山东省滨洲地 区无棣县东皇乡 。该地区为黄河冲积平原海拔 一 , 年均气
温 ℃ , 年均无霜期 天 , ‘ 年积温 , 年总辐射量 , , 年日照
时数 小时 , 年均降水量 。 土壤为偏碱性苏打滨海盐土 , 质地为粘土和重粘土 ,
土层有机质含量 , 有效磷含量 。 潜水水位 一 , 地下淡水在
以下 。 原始植被属 于盐化低地草甸草地类 , 主要建群植物有 芦苇 尸
和碱蓬 ‘ 等 , 伴生植物有刺儿菜 和苍耳
诙汀 等 。
供试材料为二 、三 、 四和五年生的无棣紫花首楷 。 分别于 至 年秋播 , 行距
第 期 马其东等 黄河 三角洲地 区首稽生态适应性研究
, 播种量 , 。 播种面积为 。
和 年 割前 , 沿条 田对角线随机采取 个单株和土壤样品进行测定 。 地上
部测试单株高度 、重量和分枝数 。 地下部测试主根长 、根颈以下 处的主根直径 、不同土
层中主根的干重 , 一级的侧根数 、 根长 、与主根相连处的直径和干重 。
测定 。一 、 、 和 土层的有机质 、 总盐和全氮含量 。 测定
年 月 日土壤样品中 , 一 、 一 、 一 、 一 、 、 十 、 和 十离子含量 。
各项指标均为 个单株或土壤样品的平均值 , 重复 次 。 对照为原始植被 。
试验材料为三年生耐盐 、无棣 、 陇东 、保定 、同心 、秘鲁和德国紫花首楷 。 其中 , 耐盐 、 无
棣 、陇东 、保定和同心首楷引自中国农业科学院畜牧研究所 。 秘鲁和德国首楷来源于克劳沃
草业公司 。 年 月 日播种 , 行距 , 播种量 , 。 各品种播种面积均为
。 于 年每次 割前 , 测试地上和地下部 , 测定方法 同 和 。
结果与分析
根 系生长发育特征
由于 受潜水水位 的影 响 , 无棣首蓓的主根分布 不深 , 平均 深 度 为 和
” 。 而 一级侧根相当发达 , 其总长度和重量均接近或超过主根 见表 。
表 刘割前无棣首落根系生长状况
日期
年月日
生育年限
长度
主根
直径 重量
压 ! ∀# ∃
% & & ∋ %# ∋
长度
L ength
(em )
侧根 Seeondary :oot
直径 数目(个 )
压am eter N um ber
(m m )
重量
W eight
(g )
13.70
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匕JA二吕n11八万Q,.QO自匕tI‘件矛目以内bO甘月了,口亡do‘11一匀注‘,IQ以UQ9曰吐人八,勺0几b.…渡孟,f011t了OJ八jUgJClnQ山咋才1八JJ吕O乙d人OU.卫nb0, .几dQ1立连孟乃了0
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7 / 1 5
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7 / 1 5
9 / 1 5
1 . 5
3 . 2
5 . 5
1 . 9
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1 6 0 . 7
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5 3 . 1
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1 7 1 . 8
3 4 9 . 7
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0 . 3 2
0 . 5 1
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0 . 4 8
0 . 5 9
0 . 6 5
0 . 3 6
0 . 5 4
0 . 6 3
0 . 7 2
0 . 4 2
0 . 5 6
0 . 6 4
0 . 7 5
0 . 5 8
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6
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1 2 1 . 8 5
2 1 . 7 7
5 3 . 1 2
9 0 . 9 5
1 3 8 . 0 9
3 5 . 5 7
7 7 . 6 5
1 0 1 . 9 6
1 4 3 . 5 2
草 地 学 报 1999 年
生育年限越长 , 侧根所占的比重越大 。 二 、三 、 四和五年生首楷在 。~ 30 cm 土层的侧根重分
别占总根重的 96 .87 % 、 % . 92 % 、 97 . 54 % 和 97 .98 % 。 主根为垂直生长 , 除根颈至土层以下
20c m 左右外 , 其余的生长皆较细弱 , 且均受到不同程度的伤害而腐烂 , 侧根多为水平生长 ,
受到的伤害相对较小 。正是依靠发达的侧根 , 无棣首楷得以在黄河三角洲滨海地区特殊的生
态环境条件下生存 , 且长势良好 , 枝繁叶茂 。 因此 , 主根因受到伤害致使生长受阻 , 从而诱导
大量侧根的产生是无棣紫花首楷适应该地区的主要特征之一 。
3. 2 地上部生长发育特征
不同生育年限的无棣首楷在头茬(1996/5/15和 1997 /5/ 15) 的株高和重量较高 , 分枝数
和总根重较低(见表 2) , 但二茬则大幅度下降 , 第三茬又有所回升 , 分枝数和总根重均呈现
逐渐上升的趋势 。 随着生育年限的增加 , 单株重 、分枝数和总根重均持续增大 。 结果表明 , 刘
割促进了分枝数和总根重的增加 , 却影响到第二和三茬的株高和重量 。
表 2 刘创前无棣首待地上部生长状况
T able Z 块velopm ent oferow n of W udialfalfa before eutting
日期(年/月/日) 生育年限 单株高度 单株重量 分枝数(个) 总根重
Da te (y/m /d ) Planting years H eight(em ) W eight(g) Braneh shoots N o. W eight of totalroots(g )
1996/5/15 2 65.5 80.80 20 28.65
3 65.8 219.20 41 75.19
4 68.3 437.00 88 160。 8 5
7
/
1 5 2 4 0
.
2 6 2
.
9 0 2 9 4 4
.
2 4
3 5 7
.
4 1 9 0
.
5 0 5 6 9 6
.
0 2
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.
2 4 0 5
.
0 0 1 0 2 1 7 9
.
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/
5
/
1 5 2 5 8
.
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.
9 3 1 0 2 7
.
9 0
3 6 4
.
5 1 6 5
.
2 9 3 0 7 8
.
0 1
4 6 5
.
6 3 8 4
.
5 0 7 8 1 4 9
。
0 4
5 6 6
.
3 4 5 9
.
1 1 1 0 8 2 1 0
.
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7
/
1 5 2 2 9
.
5 4 1
.
2 5 1 4 3 5
.
6 2
3 3 8
.
6 1 2 4
.
1 3 3 6 8 7
。
0 9
4 4 2
.
2 3 4 3
.
3 6 8 9 1 5 8
.
1 7
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.
5 4 2 1
.
4 6 1 0 8 2 3 1
.
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9
/
1 5 2 4 1
.
5 4 5
.
8 3 2 6 5 6
.
4 9
3 5 5
.
2 1 4 3
.
7 4 5 8 1 2 0
.
1 7
4 5 3
.
7 3 5 2
.
2 1 1 1 8 1 7 9
.
0 5
5 5 7
,
5 4
3 8
.
1 3 1 2 5 2
4 4
.
1
8
3
.
3 根 来对土攘的改 良作用
3.3 .1 由于首信根系主要分布于 。~ 3 0c m 土层 , 该层土壤的总含盐量则明显下降(见表
3)。 2 一 5年生的无棣首楷 , 0 ~ 30 o m 土层的总含盐量均显著或极显著低于对照 , 有机质和全
氮含量明显上升 。在 3一5 年生的首稽 , 该土层的有机质和全氮含量在 1996年均显著或极显
著高于对照(P < 0.01 ) 。 结果表明 , 首稽根系对土壤具有显著的改良作用 , 而且种植年限越
长 , 改良效果越明显 。
第 1期 马其东等 :黄河三角洲地区首楷生态适应性研究
3 . 3 . 2 随着首糟生育年限的增加 , 土壤总含盐量的下降率 、 有机质和全氮含量的增长率均
逐渐降低 。 二 、 三 、 四和五年生首楷 , o 一30c m 土层总含盐量的下降率分别为 13 .45 、 13 . 25 、
n
.
9 9 和 8. 39 % , 有机质的增长分别为 9.61、 7 . 05 、 4 . 61 和 3.9 % , 全氮含量的增长率分别
为 8.67 、 6 . 1 9 、 6 . 12 和 4.45 % 。 田间观测结果表明 , 五年生首楷已出现不同程度病虫害 。 因
此首楷在种植一定年限后 , 改种其他作物 , 即建立三元农作制 , 以便充分利用首蓓改良地力
的有利条件 , 促使后茬作物增产 , 减轻再次种植首楷时病虫害的危害程度 。
衰 3 刘创前无棣曹有土城总盐 、有机质和全氮含t
T able 3 C ontent of total 5011 salt , o r g a n i e m a t t e r a n d t o t a l n i t r o g e n o f
W
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o r e e u t t i n g
项目
Item
生育年限 1996 1997
P lanting years s八5 7/ 15 5/ 15 7/ 15 9/ 15
8 .5 6
7 .5 9
5 .6 6 苍
6
.
8 6
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6
.
0 3
荟
4
.
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9曰QdA且匕」土壤总盐
T otal5011 salt
C m ol/kg
:…夕曰只一O以1.1从1 tJ10口U电.1‘行矛01, .1,1
.…n1, ll月.IC八曰0一.1有机质O rganie m atter
%
全氮
T otalnitrogen
%
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.
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.
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.
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‘
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.
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.
6 4
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.
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.
5 7
.
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.
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1 0. 99
1. 16 2
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1
.
5 9 6
价
1
.
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.
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.
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’
6
.
2 4
.
4
.
8 5 二
4. 1 7”
10. 8 7
1. 3 62
1 .5 84 .
1.7 48
1 .1 01
0 .1 06
1 14 .
16 5二
0. 08 2 0. 08 6 0. 08 1
8. 06
7. 08 .
5. 2 9”
4. 64 二
10. 9 2
1. 2 27
1. 4 60 价
1
.
6 5 5 二
1. 0 96
0. 0 96
0. 10 4
0. 1 23 ’
0
.
1 7 1 二
0. 08 4
0 .1 13 修
0
.
1 3 1
. 普 每
0
.
1 8 0 二
0 .0 86
注 :”表中数据均为 。~ 3 0c m 土层的平均值 2)二 , , , t 检验为显著(P < 0.05) 和极显著(P < 0.01)
水平
N ote :l)A ll item s w ere the average of o一 30c m 50 11 layer Z ) , , , , S i g n i f i e a n t l y d i f f e r e n t b y t 一
test at the 0.0 5 an d 0. 01 leve l, r e s p e e t i v e l y
3. 3. 3 1 9 9 7 年第 3 次XlJ 割前 , 在 。一3 0c m 土层 , 八种主要离子的含量 明显下降(见表 4) 。
其中 , C O 3 , 一 、e l 一 、 5 0 4 2 一和 N a +含量均极显著低于对照 , H e O 3 一 、 C a Z + 、 M g Z + 和 K +含量亦有
较为明显的降低 。 结果表明 , 首蓓在适应该地区苏打化盐土的同时 , 对土壤盐分离子的降低
也起着积极的改良作用 。 尤其是对降低 C O 32一 、 C l 一 、 5 0 ; ’一 和 N a +含量具有极其显著的作
用 。 对降低 H C O 3一 、 C a Z + 、 M g , + 和 K +含量也有一定效果 。
3
.
4 降水对首着生长发育的影响
3.4.1 降水对首楷根系生长发育有着较为明显的影响 。 1 9 9 5 ~ 1 9 9 6 年 7 月的降水量很少
(见图 1) , 因此 , 无棣首蓓根系的分布较深(60c m 左右) 。 1 9 9 6 年 8 月的降水量 比正常年份高
出 156.3m m , 尤其是 8 月 7 、 10 和 n 日连 续三天 的较大降水 (分别为 76.5 、 80 . 6 和
35 .sm m )使潜水水位急剧上升 , 导致首楷主根死亡 。 至 19 97 年头茬根系的分布较浅(30 cm
左右)。由此可见 , 发达的侧根提高了首稽抗涝性 , 但是由于分布较浅 , 相反降低了抗旱性 。种
草 地 学 报 1999 年
植首楷的年限越短 , 受降水的影响越大 。
表 4 八种离子在无棣首荷土层中的分布(C m ol /kg)
T able 4 Ions distribution of W udialfalfa field in different 5011layer (C m ol/kg )
生育年限 深度
氏pth (em )
Ions
Planting years CO 32一 H C O 3 - C l 一 C a Z + M g Z + K + N a +
2 年
2 years
0~ 10
10~ 20
20~ 30
30~ 60
0~ 30
0~ 10
10~ 20
20~ 30
30~ 60
0~ 30
0~ 10
10~ 20
20~ 30
30~ 60
0~ 30
0~ 10
10~ 20
20~ 30
30~ 60
0~ 30
0~ 30
0.17
3 年
3 years
0.17 ’ .
4 年
4 years
0.13
5年
5 years
0.11.36.09二
C K 0.5 8
3 . 15
3 .5 2
4 .0 7
4 . 10
3. 58
2.8 6
3. 19
3. 79
3. 81
3. 28
1. 77
2. 89
0 .13
0 .39
2 .6 9
1 .56
2 .8 9
0 . 11
3 .4 9
2 .6 9
3 .8 2
0. 9 1 。 ‘
.
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0 . 58 0 . 11
0 。 9 2 0 . 1 2
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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1 4
3
.
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.
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0. 0 1 0. 07
0. 30 0。 0 9
0
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.
0 7
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.
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.
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.
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月份 勘nth
F ig.
图 l 生长期间月际降水量分布曲线
Preeipitation of every m onth in grow th season
3 .4 .2 气候变化同样显著影响地上部
的生长 。 与 1996 年头茬相比 , 1 9 9 7 年 5
月 15 日测定的单株高度 、 重量 、 分枝数
和 总根重均较低(见表 2) 。 第二茬株高
和重量 明显下降 , 分枝数和总根重的增
长率也 低 于 1996 年同 期水平 。 受到
199 7年 7 月 15 日一9 月 15 日期间降水
的影响 , 2 一4 年生首楷的总根重和分枝
数均显著或极显著增加 。
综上所述 , 在黄河三角洲滨海地区
种植首蓓时 , 建立 良好的排灌系统 , 是保
证首蓓稳产 、高产的必要措施 , 以便做到
第 1 期 马其东等 :黄河三角洲地区首楷生态适应性研究
在汛期能够排水 、排盐 、在旱季可以及时灌溉 。
3
.
5 种植密度对首着生长发育的影响
3.5 . 1 两种密度 (播种量分别为 2 .5 和 45k g /h m Z, 三年生无棣首楷单位面积株数分别为
15和 150 株/m , ,个体和群体的生长发育间存在一定的差异 。 密度较低者 , 首蓓的主根直径 、
重量 , 侧根直径和重量 明显高于密度较高者 , 二者间差异显著或极显著(P < 0.01 ) , 但前者
的侧根长度和数量较少(见表 5)。
表 5 无棣首箱根系比较
T able 5 Co m parison of root system of W udialfalfa w ith different planted density
日期
月/日
D ate
m /d
种植密度
Planting
density
主根 T aproot 侧根 se eondary roots
长度
L ength
(em )
直径
】〕ia m e te r
( em )
重量
W eight
(g)
长度
Length
(em )
直径
1〕iam eter
(em )
数目(个 )
N um ber
重量
W eight
(g )
O甘左二n乙尸匀亡J只…叮‘矛八确1月任115 / 1 5 3 2 . 97 / 1 5
9 / 1 5
平均
A verage
2.4
3.1
2.6
3.4
2.9
3.8
2.6
3.4.
232.1
151.2
263.0
171.8
341.8
280.7
279.0 .
201.2
0.31
0.61
0.28
0.57二
8
7
8
7
l0
9
9
8
53 .12
24 .2 7
77 .6 5
20 .5 6
59 .44 . 份
O曰月任O口一h9口匕Jg曰」.…0一UO
. .
叮‘了丹匕内J任,曰内一b连.左且OUJUJf八D.…d人0内t)勺JC西今bl‘口11八jCJ, .‘任.人伪」OJ工气JfA二C月b.…n乙左且叮一碑JO以连八b,d口JCOIl
ABB
注 :l)A , B 的密度分别为 45kg/hm , 和 22.skg/hm 2 2) , , , , P < 0 . 0 5 和 P < 0.01
N ote:1) Plantdensity of A and B w ere 45kg/hm , a n d 2 2 . s k g / h m Z , r e s p e e t i v e l y ; 2 ) 二 , , , : S i g n i f i e a n t -
l y d i f
e r e n t
b y
t 一test at th e 0 .0 5 and 0 .0 1 lev el , r e s p e e t i v e l y
3
.
5
.
2 首楷株高间的差异不明显 。 密度较低者 , 单株重量和分枝数均极显著高于密度较高
者 , 但是地上部干物质总重量却明显较低(见表 6)。 高密度首蓓良好的群体效应 。 密度较低
表 ‘ 无棣首落地上部比较
T able 6 C om parison of erow n of W udialfalfa w ith different planting density
日期(月/日)
Da te (m /d )
种植密度
Planting density
单株高度
H eight (em )
分枝数(个 ) 产草量
B raneh shoots N o. Y ield (kg/m )
25689710310OC甘011110J舟b尹口n八月认、孟O‘八j,JO山匕J?月传j皿工匕J工了口八匕亡d八乙Q心
6.…哎J乙孟八OOR或门01乙叹U‘AL,LJ工乙亡uJABB5 / 1 57 八5
9八5
平均
A verage
单株重量
W eight (g)
55.29
165.29
44.23
134.05
48.21
143.74
49.24
147.69 ‘ ’ 0 . 6 2
注 :l)A , B 的种植密度分别为 45kg/hm Z和 22.skg /hm , 2 ) , , , , P < 0 . 0 5 和 P < 0.01
N ote :1)P lant density of A and B w ere
eantly different by t一test at th e
4 5kg / hm Z an d 2 2. sk g /h m Z , r e s p e e t i v e l y Z ) * , , , : S i g n i f i -
0
.
0 5
a n
d 0
.
0 1 l
e v e
l
, r e s
p
e c t
i
v e
l y
草 地 学 报 1999 年
者 , 首楷的枝条较粗 , 干鲜比较大 , 密度较高者茎杆较细 , 纤维含量少 , 干鲜比较小 , 但其质量
较高 。 二者的干鲜比分别为 25 .6% 和 32 .5 % 。
3
.
5
.
3 密度较高者 , 首稽良好的群体效益同样表现在对土壤的改良作用中 。密度较高者 , 首
蓓地表层土体内(长 40 x 宽 40 x 高 30c m , ) 的总含盐量相对较低 , 总根重 、有机质和全氮含
量则明显高于密度较低者 。 两种密度总根重间的差异达到显著水平 , (P < 0 . 01 ) 因此 , 密度
高者 , 三年生无棣首楷群体效应和较为发达的侧根 , 即可有效地改良表层土壤 。
综上所述 , 密度较低者 , 首蓓的个体表现 比较突出 , 但是由于该地区土壤含盐量较高 , 密
度较低时不利于建植 , 缺苗断垄现象较为严重 。 高密度的无棣首蓓成苗率较高 , 能够很快地
覆盖地面 , 从而有效地降低水分蒸发速率和盐分表聚现象 , 同时可以抑制杂草生长 。 因此建
议该地区种植首楷初期以高密度为宜 。
裹 , 无橄首有土峨总盐 、有机质、全抓含t 和总根,
T able 7 T o tal 5011salt
, o r
g
a n
i
e
m
a t t e r
, n
i
t r o g e n a n d
r
o
t s w
e
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t o
f W
u
d i
a
l f
a
l f
a
w i
t
h d i f fe
r e n t p l
a n t
d
e n s
i
t y
日期 (月/日)
D ate
(m /d )
5 /1 5
种植密度
Planting
density
总盐
T otal 5011 salt
(C m ol/g )
有机质
organlc m atter
(% )
全氮 总根重
T otalnitrogen
6.02
7.65
1.803
1.391
1.979
1.460
2.016
1.584
1.933.
1.470
T otal root w eight
(g/4o x 40 x 30C m 3)
7/15 5.56
7.08
9/15
平均
A verage
4.65
6.24
5.41
6.99
0.147
0.104
0.158
0.113
0.145 .
0.106
673.26
385.05
720.96
435.15
865.21
585.06
753.14“
468 .4 2
AB
注 :l)A , B 的种植密度分别为 45kg/hm Z和 22.skg/hm Z; 2) , , , , P < 0 . 0 5 和 P< 0.01
N ote :l)Plant density of A and B w ere 45kg/hm Zand 22.skg /hm Z, r e s p e e t i v e l y ; 2 ) , , , , : S i g n i f i -
e a n t
l y d i f f
e r e n t
b y
t 一 test a t th e 0. 05 a nd 0. 0 1 lev el , r e s p e e t i v e l y
3
. ‘ 根 系生长发育的差异
供试的七个首楷品种 , 其主根由于受潜水水位的伤害 , 长度间的差异均不显著 , 主根长
度范围在 31 .3一 39 .sc m 间。 因此 , 具有较强侧根发育能力是首楷适应该地区特殊生态环境
的必要条件 。 除当地地方品种无棣首楷以外 , 耐盐和德国首楷同样具有较强的根系发育能
力 。
3
.
6
.
1 七个首楷品种主根间存在一定的差异(见表 8 )。 其中 , 德国和无棣首楷的主根直径
显著高于秘鲁 、 陇东和同心首蓓 。 耐盐首楷与上述三个品种间差异达极显著水平 。 保定首楷
与陇东和同心首楷之间差异显著 。耐盐首楷的主根重量显著高于保定和秘鲁首楷 , 极显著高
于陇东和同心首楷 。 德国和无棣首蓓显著高于秘鲁首楷 , 极显著高于陇东和同心首楷 。 保定
与同心曹楷间差异显著 。
第 1 期 马其东等:黄河三角洲地区首箱生态适应性研究
裹 8 供试首花品种根系生长状况
T able s 压velopm ent of ro t system ofdiffe rent alfa lfa eultivars
主根 T apro t
品种
C ultivars 长度Leng th
(em )
直径
】〕iarneter
(em )
重量
W eight
(g )
侧根 Se eondary ro t
直径 数目(个)
压am eter N um ber
(em ) (N o )
重量
W eight
(g)
d孟左几O山,自‘,曰00工JJO吐自匕口.…,J,碑叮口哎A孟.1,曰,11二11.njl合O口月了甘咋‘左几石亡J心一吕J工匕月b1亡Q.连..…1匕J,曰1舟n工bg自丹j通‘人R亡口n确O亡d曰月A皿八Jnj,口曰恤dCL内q冉j丹JJ5 八5
7/ 15
八,目OJ通几119.匕了亡Jtl工月IO。QU21口O。月b工lJ八‘一合1尸0“..…O口,‘40自.匕通人月任O丹了J:Q111.,,J几乙9.1尸a连心‘O月了,Jl肉b工JJO自,臼O‘乙0自心Q口八JC白n.…0on9/15
耐盐
德国
无棣
保定
秘鲁
陇东
同心
耐盐
德国
无棣
保定
秘鲁
陇东
同心
耐盐
德国
无棣
保定
秘鲁
陇东
同心
N aiyan
G erm an
W udi
Ba od ing
B ilu
Longdo雌
T ongxin
N aiyan
G erm an
W udi
Ba od ing
B ilu
L ongdong
T ongxin
N aiyan
G erm an
W udi
Ba od ing
Bilu
Longdong
T ongxin
2.8 17.89
2。 5 1 4 . 6 6
2
。
4 1 4
.
4 7
2
.
0 1 2
.
8 9
l
。
9 1 1
。
5 6
1
.
8 1 0
.
1 4
1
.
7 9
.
6 4
3
。
1 2 0
.
1 5
2
.
7 1 7
.
2 6
2
。
6 1 6
.
8 6
2
。
1 1 4
.
0 4
2
.
1 1 3
.
5 2
2
.
0 1 1
.
0 5
1
.
9 1 0
.
6 8
3
.
6 2 4
.
8 1
3
.
1 1 9
.
9 0
3
.
0 1 8
.
9 4
2
.
4 1 6
.
0 9
2
.
3 1 5
.
9 4
2
.
1 1 2
.
7 3
2
.
0 1 1
.
7 5
长度
Leng th
(em )
294 。 5
2 5 8
。
8
2 3 2
。
l
2 0 1
.
2
1 9 7
.
1
1 6 4
.
3
1 5 4
.
1
3 2 1
。
5
2 9 4
。
8
2 6 3
。
0
2 2 4
。
4
2 1 9
。
2
1 7 4
.
5
1 7 0
。
2
4 1 9
。
7
3 8 3
.
5
3 4 1
.
8
2 8 0
.
4
2 7 6
.
2
2 1 9
。
2
2 0 3
。
3
0
.
3 1
0
.
2 9
0
.
2 8
0
。
2 4
0
.
2 3
0
.
2 1
0
.
2 1
0
。
3 4
0
。
3 1
0
.
2 9
l 0
9
8
7
6
5
5
l 0
9
8
7
6
5
5
1 2
l l
1 0
9
8
6
6
3 0
。
4 9
注 :”主根直径为根颈以下 k m 处的直径 , 侧根直径为所有) Zm m 的一级侧根与主根相连处直径的平
均值
N ote:l)T aProot diam eter w as m easured 1 em be low the erow n ; Se eondary root diam eter w as m easured
at the eonneetion site w ith the taproot, a n d w a s t h e a v e r a g e o f m o s t
)
Z m m f i
r s t
b
r a n e
h
r o o t s
3
.
6
.
2 供试首楷品种侧根间的差异更加明显 。 其中耐盐 、德国和无棣首蓓的侧根长度极显
著高于陇东和同心首楷 。耐盐和德国首蓓与保定和秘鲁首楷间差异显著 , 后两个品种与陇东
和同心首楷间差异显著 。耐盐首楷的侧根直径显著高于保定和秘鲁首楷 , 极显著高于陇东和
同心首楷 。 德国和无棣首糟与陇东和同心首楷差异显著 。 耐盐首楷的侧根数与保定首楷间
的差异显著 , 与秘鲁 、 陇东和同心首楷间的差异极显著 。德国 、无棣和保定首楷与陇东和同心
首楷差异极显著 。 保定和秘鲁首楷与陇东和同心首楷上述三项指标间的差异显著 。 耐盐首
楷的侧根重量显著超过德国和无棣首楷 , 极显著高于保定 、秘鲁 、 陇东和 同心首蓓 。德国和无
棣首蓓显著高于秘鲁和陇东首楷 , 极显著高于 同心首楷 。 保定首蓓与同心首楷间的差异显
著 。 由此可见 , 耐盐首楷的根系发育能力最强 , 德国和无棣曹楷同样具有较强的根系发育能
力 , 保定和秘鲁首楷居中 , 而陇东和同心首楷的根系发育能力相对较弱 。
草 地 学 报 1999 年
3 . 7 地上部生长发育的差异
由于耐盐 、德国和无棣首蓓具有较强的根系 , 其地上部生长相应亦突出 。其中 , 耐盐首楷
地上部的长势居各品种之首 (见表 9) 。 保定和秘鲁首楷居中 。 陇东和同心首楷地上部各项指
标均相对较差 。
表 , 供试首落品种地上部生长发育比较
T able 9 C om parison of the grow th developm ent of above ground part of different alfalfa eultivars
单株高度 H eight (em ) 单株重量 W eight (g) 分枝数 B raneh shoots N o.个品种 5/15 7八5 9/ 15 5/ 1 5 7 / 15 9/ 15 5/ 15 7 /15 9/ 15
20783152950146匕口,1.1只月左且,曰Qn乙自用.11二00‘.1工LJOUds吐‘,曰n乙1SQ甘舟b…,只Q‘811月b八乙一了匕dl勺左且盆伪J口C乙连孟月了勺dJUbl匀q9自JCq乙O甘八匕,曰R.…吐O人月了,JOA皿一JA孟连且,,自乙OdOOJ0.1乙J斗Q自Q砰匕O以匕 八JOJ工卜月bgn60bJU工hJL且左丹人jR内bl口气八了11J6.…9吕匕冉孟任口O哎U一匀亡J丈口d乙R心UtIC乙
吕JQ工了.…注几11Q了月巴J八j巴J匕A.月性d‘J任月q乙吕左且O‘风月了几.…1上心U从工LJJdQ0OJ内了心Ub月1.内匕Ot耐盐 N aiyan德国 G erm an无棣 W udi
保定 Ba oding
秘鲁 Bilu
陇东 L ongdong
同心 T ongxin
3.8 土攘总盐 、有机质和全氮含童间的差异
首信品种对土壤的改良效果各异 (见表 10)。 其中耐盐 、德国 、 无棣 、保定和秘鲁首楷 , 0
~ 30
c
m 土层总含盐量均显著或极显著低于对照 。 头茬陇东首蓓与对照间的差异不显著 , 但
第二 、 三茬差异显著 。 而第三茬同心首楷土壤总含盐量则显著低于对照 。 不同首信品种 , o 一
30 om 土层有机质和全氮含量各异 。 耐盐 、 德国 、 无棣和保定首楷有机质和全氮含量均极显著
高于对照 。 头茬秘鲁首楷有机质含量与对照间的差异达到显著水平 , 在第二 、三茬达极显著
水平 , 其全氮含量亦显著高于对照 。 第三茬陇东首楷全氮含量同样显著增加 。 同心首楷有机
质和全氮含量虽有所增加 , 但不显著 。
表 10 土城总盐有机质和全氮含t
T able 10 C om parison of total5011 salt (C m ol/g) , o r g a n i e m a t t e r a n d t o t a l n i t r o g e n ( % )
o
f d i f f
e r e n t a
l f
a
l fa
e u
l
t i
v a r s
品种
C ultivars
土壤总盐 T otal 5011 salt 有机质 O rganie m atter 全氮 T otal nitrogen
5/15 7/15 9/15 5/15 7/15 9/15 5/15 7/15 9/15
耐盐 N aiyan
德国 G erm an
无棣 W udi
保定 Baoding
秘鲁 B ilu
陇东 L ongdong
同心 T ongxin
C K
5.18 母 . 7 9 . 母
4 8
.
4
.
2 6
份 .
4
.
4 8 ”
4. 65 二
6. 14 .
6. 21 ’
7
.
1 7
’
7
.
4 4
‘
1 0
.
8 7
1
.
9 2 5
’ .
2
.
1 3 8 二 2. 19 5二 0. 1 56 件 份 0 . 1 6 1 份 . 0 . 1 9 5 甘 哥
1
.
8 4 4 二 2.2 04 二 2. 070 二 0. 1 47 件 件 0 . 1 5 1 二 0. 17 1 . ’
1
.
8 0 3 ” 1. 979 荟 璐 2 . 0 1 6 . “ 0 . 1 3 1 二 0 . 14 7 ‘ ’ 0 . 1 5 8 . 甘
1
.
6 9 0
. ‘
1
.
8 2 3 ” 1. 88 1 . ‘ 0 . 1 2 2 二 0. 12 6 价 普 0 . 1 3 4 普 份
1
.
5 2 3
件
1
.
6 8 1
. 份
1
.
7 6 9 二 0 . 115 ‘ 0 . 1 2 1 . 0 . 1 2 5 .
1
.
3 1 9 1
.
3 7 4 1
.
4 1 6 0
.
1 0 1 0
.
1 0 5 0
.
1 1 9
,
1
.
2 1 1 1
.
2 5 5 1
.
3 0 3 0
.
0 9 6 0
.
0 9 9 0
.
1 1 0
1
.
0 9 4 1
.
0 9 6 1
.
1 0 1 0
.
0 8 1 0
.
0 8 4 0
.
0 8 6
月寸一d
.…内bOJ勺d只乙9自巴JO曰0ULQ…匕J八b月11了叮矛n
11
.…O0山Q内月匕且匕JQOOC迁且心U00山J.…亡J内bt 尹‘峥了只O
11
注 :l) 表中数据均为 O一 30c m 土层的平均值 2) * , , , : P < 0 . 0 5 和 P < 0.01
N ote :l)A ll item s w ere the average of o ~ 30c m 5011 layer
test at the 0.05 and 0.01 level, r e s P e e t i v e l y
2 )
, , * * :
S i g
n i f i
e a n t
l y d i f f
e r e n t
b y
t 一
第 l期 马其东等 :黄河三角洲地区首楷生态适应性研究
3 . , 首着地上 、 地下部和 土壤的相关关来
3., . 1 三年生无棣首楷主根重与主根直径呈极显著相关(见表 11) , 表明该地区首楷主根
重量的增加主要依赖于直径的增大;侧根重与主根直径和重量相关性显著 , 而与主根长度的
相关性较小 , 即主根越短 、直径越粗 、重量越大 , 越有利于侧根的发生 。 侧根重的增加与其长
度和直径的增大相关极显著 。因受到土壤质地和含盐量的影响 , 侧根数目的增多对重量增加
的影响相对较小 。
裹 U 地上部分和根系的相关系数
T able 11 C orrelation eoe ffieients of erow n and r(, o t i t e m s o f d i f fe r e n t a l f a l fa e u l t i v a r s
项目
Item
主根 T apro t 侧根 Se eondary roots
长度
Length
直径
D iam eter
重量
w eight
主根重量 T apro tw eight 0.34 0.55 . ’ 一
侧根重量 Se eondaryro ts 0.11 0.71. 0.74.
单株高度 H eight of single plant 0.17 0.64 ‘ 0 . 6 4 ‘
单株重量 W eight of single plant 0.17 0.71. 0.73. ’
分枝数 Br aneh shoots N o. 0.13 0.80二 0.7 9二
土壤总盐 T otal5011 salt 一 0. 18 一0 .63 ’ 一0 .64 .
有机质 50 11organi。 m a t t e r 0 . 2 5 0 . 6 3 . 0 . 6 6 ‘
全氮 T otal 5011 nitroRen 0.25 0.60 ’ 0 . 6 7 .
长度 直径 数目
Length 以am eter N um ber
0.62 . 0.67. 0.72 母
0
.
9 8 二 0.93 ‘ . 0 . 8 8 二
0. 72 “ 0 . 6 7 . 0 . 6 9 .
0
。
8 0
.
0
.
7 3
.
0
.
7 1
‘
0
。
8 0
.
0
.
7 3
.
0
.
7 1
.
一 0. 69 . 一 0 .6 3 . . 一 0. 63 .
0. 69 ’ 0 . 6 8 . 0 . 6 8 ‘
0
.
6 8
.
0
.
6 6
.
0
.
6 1
.
重量
W eight
0.74.
0.85二
0.8 4 ‘ .
0
.
8 1 二
一0 .7 3 .
0 。 8 2 二
0.8 3二
注:l)土壤总盐 , 有机质和全氮含量均为 。~ 3吸m 平均值 ;2)样本数 N = 330;3) , , , . : P < 0 . 0 5 和 P
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.
2 地上部分生长发育与根系发育状况密切相关 。 株高与主根直径 、重量 , 侧根长度 、直
径和数量相关显著 , 与侧根重相关极显著 , 单株重与主根直径 、重量 、侧根直径和数量相关显
著 , 与侧根长度和重量相关极显著 , 分枝数与主根直径 、重量 、侧根长度和重量呈极显著相
关 , 与侧根直径和数量相关显著 。即株高的增高主要依赖于主 、侧根重量的增加 , 分枝数的增
多则首先依靠主根直径的增粗 , 而且同样需要侧根重量的提高 。
3
.
,
.
3 不同生育年限的无棣首楷和其他供试首楷品种。~ 30 c m 土层总含盐量与主根直径 、
重量 、侧根长 、直径 、数量和重量呈显著的负相关 , 其中 , 与侧根长和重量的相关性相对较大 。
有机质和全氮含量与主根直径 、重量 、侧根长 、直径和数量呈显著的正相关 , 与侧根重极显著
正相关 , 同样与侧根各项指标的相关性相对较大 。 由此可见 , 该地区土壤的改良首先决定于
首楷侧根的发育程度 。
结论
黄河三角洲滨海地区紫花首楷根 系主要分布于 。~ 30 c m 土层 。 因受潜水及盐分的影
4
响 , 主根受伤害致使地上部生长受阻 , 从而诱导侧根发育的特点 , 是首楷适应该地区生态条
件的主要特征之一 。 首楷依靠发达的侧根得以生存 , 并且长势良好 , 枝繁叶茂 。 为此进一步
草 地 学 报 1999 年
筛选根系发育能力强的首楷品种 、建立良好的排灌系统 、 高密度种植和集约化栽培管理是保
证该地区首楷稳产 、高产的有效措施 。
4
.
2 在七个首楷品种中 , 耐盐 、 德国和无棣首蓓的根系发育能力较强 , 地上部各性状的表现
相对较好 , 对表层土壤改 良的效果较明显 。 保定和秘鲁首楷居中 。 陇东和同心首楷的根系发
育能力相对较弱 , 适应性较差 。
4
.
3 首楷主 、侧根的发育对降低 。~ 3 0c m 土壤含盐量及增 加有机质和全氮含量有明显的
效果 。 种植首楷的年份越长 、根系发育能力越强 , 改 良效果越明显 。 无棣首楷对降低八种土
壤离子含量 的影响程度不同 , 其 中对 CO 3卜 、 C l 一 、 5 0 ; 卜和 N a+含量 的降低作用 明显 , 对
H e o 3一 、 e a Z 干 、 M g , + 和 K +含量的降低有一定效果 。
4
.
4 无棣首信根系对降低八种主要离子含量的程度与首楷本身的遗传特性 、耐盐机制以及
环境因素有关 , 并包含复杂的生理生化过程和生态作用 , 尚有待进一步研究 。
参 考 文 献
2
3
4
GarverS , 1 9 2 2 . A l f a l f a r o o t s t u d i e s . U S D A B u l l . N o . 1 0 8 7 , W a s h i n g t o n D C , U . S . G o v . P r i n t o f f i e e
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(Institute of G rassland Sc ienee , C h i n a A g r i e u l t u r a l U n i v e r s i t y , Be i j i n g 1 0 0 0 9 4 )
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