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Relationship Between Dry Matter Per Plant in First Cutting and the Yield-Related Traits in Twelve Alfalfa Varieties Introduced Overseas

12个国外引进苜蓿品种头茬单株干重与产量性状间的关系


2006—2008调查了12个国外引进苜蓿品种头茬单株干重与产量性状间的关系。结果表明,主、侧枝数及主、侧枝节间数是构成苜蓿单株产量性状的第1主成分,占总方差的58.05%,其中侧枝数(r = 0.689)、侧枝节间数(r = 0.526)与单株干重显著相关(P<0.05),可作为苜蓿高产品种选育主要目标性状;苜蓿株高与单株干重不相关,与主枝数(r = –0.650)、主枝节间数(r = –0.637)显著负相关(P<0.05),栽培管理中适当限制植株高度有利于产草量的提高;依单株干重聚类的I类苜蓿(PondusWL-414)头茬年均侧枝数显著高于其他两类苜蓿,年均侧枝节间数与II类差异不显著,但显著高于III(P<0.05)I类苜蓿年均叶茎比分别比II类、III类提高了6.05%10.91%,且与III类苜蓿差异显著(P<0.05),是具高产优质的种质资源。

Yield of alfalfa (Medicago sativa L.) is closely related to its plant characteristics


全 文 :作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2009, 35(10): 1923−1929 http://www.chinacrops.org/zwxb/
ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9 E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn

本研究由科技部国际科技合作项目(2006DFA33630),西北农林科技大学校青年基金(08080247),西北农林科技大学留学回国人员科研启动基
金(01140518)资助。
*
通讯作者(Corresponding author): 呼天明, E-mail: hutianming@126.com
第一作者联系方式: E-mail: longmingxiu@nwsuaf.edu.cn (龙明秀), E-mail: gaojinghui@nwsuaf.edu.cn (高景慧) **共同第一作者
Received(收稿日期): 2008-12-31; Accepted(接受日期): 2009-04-28.
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2009.01923
12个国外引进苜蓿品种头茬单株干重与产量性状间的关系
龙明秀 1 高景慧 1,2,** 高 阳 1 呼天明 1,* 史俊通 3 吴 振 1 杨宏新 1
1 西北农林科技大学动物科技学院; 2生命学院; 3农学院, 陕西杨凌 712100
摘 要: 2006—2008年调查了 12个国外引进苜蓿品种头茬单株干重与产量性状间的关系。结果表明, 主、侧枝数及
主、侧枝节间数是构成苜蓿单株产量性状的第 1主成分, 占总方差的 58.05%, 其中侧枝数(r = 0.689)、侧枝节间数(r =
0.526)与单株干重显著相关(P<0.05), 可作为苜蓿高产品种选育主要目标性状; 苜蓿株高与单株干重不相关, 与主枝
数(r = –0.650)、主枝节间数(r = –0.637)显著负相关(P<0.05), 栽培管理中适当限制植株高度有利于产草量的提高; 依
单株干重聚类的 I 类苜蓿(Pondus、WL-414)头茬年均侧枝数显著高于其他两类苜蓿, 年均侧枝节间数与 II 类差异不
显著, 但显著高于 III类(P<0.05)。I类苜蓿年均叶茎比分别比 II类、III类提高了 6.05%和 10.91%, 且与 III类苜蓿差
异显著(P<0.05), 是具高产优质的种质资源。
关键词: 紫花苜蓿; 单株干重; 产量性状; 头茬
Relationship between Dry Matter Per Plant in First Cutting and the
Yield-Related Traits in Twelve Alfalfa Varieties Introduced Overseas
LONG Ming-Xiu1, GAO Jing-Hui1,2,**, GAO Yang1, HU Tian-Ming1,*, SHI Jun-Tong3, WU Zhen1, and
YANG Hong-Xin1
1 College of Animal Science and Technology; 2 College of Life Sciences; 3 College of Agronomy, Northwest Agriculture and Forestry University,
Yangling 712100, China
Abstract: Yield of alfalfa (Medicago sativa L.) is closely related to its plant characteristics and the yield in 1st cutting contributes
the majority to the annual harvest with the dry matter per plant (DMPP) determining the total community yield. The relationship
between dry matter per plant in 1st cutting and yield-related traits (plant height, branch characteristics and leaf to stem ratio) of 12
alfalfa varieties introduced were studied in three continuous years (the 3–5 growth years) under field condition. There was a sig-
nificant positive correlation between dry matter per plant and sub-branch number (SBN) (r = 0.689), and between DMPP and
internode number of sub-branch (SBIN) (r = 0.526). The 1st principal component was composed of the branch number (BN), SBN,
branch internode number (BIN) and SBIN, which accounted for 58.05% of total variance. This suggests that SBN and SBIN may
be considered as the main objective characteristics for alfalfa breeding selection. The plant height (PH) had no significant correla-
tion with DMPP, but a significant negative correlation with BN and BIN (r = –0.650 and –0.637, respectively), indicating that the
control of the plant height of alfalfa by filed management appropriately is beneficial to the yield. The cluster analysis for DMPP
showed that the 3-year average SBN in 1st cutting for group 1 varieties (the group with the highest DMPP including Pondus and
WL-414) was significantly higher than other two groups. The SBIN had no significant difference between group 1 and group 2,
but showed significant difference between group 1 and group 3 (P<0.05). The leaf to stem ratio (LSR) of group 1 was 6.05%
higher than that of group 2 and 10.91% higher than that of group 3, and the difference was significant between group 1 and group
3 (P<0.05). Among the varieties, Pondus and WL-414 had higher breeding value in yield and palatability than other varieties.
Keywords: Alfalfa; Dry matter per plant; Yield-related characteristics; First cutting
紫花苜蓿(Medicago sativa L.)是世界上栽培和
利用最广的多年生豆科牧草, 畜牧业的快速发展对
高产优质品种的需求日益紧迫。苜蓿产草量与生长
特性密切相关[1], 生产性能中分枝数权重最大[2]、与
产量极显著相关 [3], 茎粗和单株分枝数起主要决定
作用[4-5], 秋眠级[6-7]、株高[8]、叶片大小[9]、刈割及留
1924 作 物 学 报 第 35卷

茬高度[10-11]等有不同程度的贡献。但有研究认为苜
蓿鲜草年产量与主枝侧枝数和主枝叶片数的相关系
数仅为 0.442 和 0.119[1], 主枝节间数为草产量的主
要限制因子 [4], 株高仅与秋眠级呈正相关 , 和干物
质产量不相关[6]。目前我国生产上多应用国外引进品
种, 为培育我国苜蓿高产主栽品种和探索高产栽培
模式, 关于苜蓿单株产量的相关性状[4]、苜蓿生长发
育特性对草产量的影响[1,8]、中国主要苜蓿品种产量
性状及其多样性[12]等方面国内已有报道。苜蓿草产
量高峰一般出现于生长的第 3~5 年, 头茬产量占当
年总产草量的 41.69%~61.90%, 且具有较高的经济
价值 [8,13]。单株生物量是苜蓿产量的主要构成因素,
且为品种选育的首要目标, 但针对产量高峰年和头
茬两个主要产量形成阶段, 有关苜蓿单株产量性状
的研究鲜见报道。为此, 本文通过对 12个 3~5年生
国外苜蓿品种头茬单株干重与产量性状的相关和主
成分分析, 确定影响苜蓿产草量的关键性状, 为苜
蓿高产品种的选育及配套栽培技术提供科学参考。
1 材料与方法
1.1 试验地概况
试验地设在陕西杨凌西北农林科技大学牧草标
本园区, 位于秦岭北麓、渭河平原西部的头道塬上,
北纬 34°21′、东经 108°10′, 海拔 454.8 m, 年均日照
时数 2 150 h, 年平均气温 12~14 , ℃ 极端最高气温
39~40 , ℃ 极端最低气温–15 ~ –21 , ℃ 年平均降水量
621.6 mm, 春季降水偏少、干旱, 雨量主要集中在
7~9 月 , 属暖温带半湿润易干旱气候 , 无霜期
200~220 d。土质为壤土, pH 7.8, 含有机质 15.97 g
kg−1、有效氮 347.95 mg kg−1、有效磷 54.33 mg kg−1、
有效钾 327.67 mg kg−1。
1.2 试验材料及管理
12个供试品种分别为 Ameri Stand201(巨人 201)、
WL-232、Golden Empress (金皇后)、Victoria (维多
利亚)、Emperor (苜蓿王)、WL-414、Pondus (胖多)、
WL-323、Queens 2000 (皇后 2000)、Muzi 401(牧孜
401)、Phabulous (皇冠)和 WL-525, 其中 Pondus为法
国引进种, 其他品种均引自为美国。于 2003 年 10
月播种, 播前浇透底墒, 基施过磷酸钙 600 kg hm−2
和有机肥 20 t hm−2, 条播行距 30 cm, 播量 15 kg
hm−2, 随机区组设计, 小区面积 5 m×2 m, 3次重复,
共 36个小区。生长期间实行大田常规管理, 每年春
季苜蓿返青阶段追施 270 kg hm−2复合肥, 冬春季及
刈割后进行灌溉, 及时防除杂草及病虫害。初花期
进行刈割, 每年刈割 3次, 分别在 5月上中旬、7月
中旬和 9月中下旬, 留茬高度 5~10 cm。
1.3 测定指标及方法
于 2006—2008 年间苜蓿头茬初花期进行测定,
各小区内分别随机定株 10株, 对其株高、分枝(主、
侧枝数; 主、侧枝长度; 主、侧枝节间数)、茎粗、
叶茎比、单株干重等指标按以下方法测定, 并取均
值。植株地上部至主茎顶端的伸直高度为株高; 参
照韩路等[4]方法测定主枝数(分枝数), 以单株基部着
生个数计数; 参照魏臻武等 [1]方法测定植株侧枝数
(主枝侧枝数); 按照 Kevin[14]、Humphries 等[15]的方
法测定植株地上部至第一花序的长度, 即主枝(主茎)
长度; 主枝上所有侧枝长度为侧枝长; 参照 Perry[16]
和韩路等[4]方法, 测定植株主茎及侧枝的节间数(以
大于 1 cm 计数), 并用游标卡尺量测主枝及侧枝基
部直径作为茎粗 ; 在开花初期刈割单株地上部分 ,
并于 105℃杀青 30 min, 在 65℃下烘 24 h, 称干重即
为单株干重; 取每品种鲜样 500 g, 将茎、叶分开后
于 105℃杀青 30 min, 65℃下烘干 24 h后分别称其质
量。叶茎比=叶重(kg)/(叶重+茎重)(kg)×100%[6]
1.4 数据统计
数据用 Microsoft Excel 2007软件进行初步处理
并以 x ±SD表示。采用 SAS 8.1软件进行单因素方差
分析(One-Way ANOVA), Duncan’s多重比较检测差
异显著。
2 结果与分析
2.1 单株干重
由表 1可知, 4年生苜蓿头茬单株干物质积累最
大, 其中 Pondus、WL-414年均单株干重显著高于其
他 10个品种(P<0.05), Phabulous最低。以年均单株
干重为依据, 用最短距离法将 12 个苜蓿品种聚为 3
类(图 1), I类苜蓿(Pondus和WL-414)单株干重最高、
II 类苜蓿(WL-232、Victoria、Emperor、WL-323、
Muzi 401 和 WL-525)单株干重中等、 III 类苜蓿
(Ameri Stand201、Golden Empress、Queens 2000和
Phabulous) 单株干重最低, 据此进一步分析其他产
量性状指标。
2.2 叶茎比
从图 2可以看出, I类苜蓿(3年生和 5年生)叶茎
第 10期 龙明秀等: 12个国外引进苜蓿品种头茬单株干重与产量性状间的关系 1925


表 1 12个紫花苜蓿品种 3~5年生头茬单株干物质的比较
Table 1 Comparison on the dry matter per plant of 1st cutting of 12 alfalfa varieties at 3–5 year stands
头茬单株干物质 Dry matter per plant of 1st cutting (g)
品种名称
Variety 3年生
3-year stands
4年生
4-year stands
5年生
5-year stands
3年均值
Average of 3 years
Ameri Stand 201 14.14±0.96 f 17.41 ±0.45 ef 15.20±0.19 de 15.58 ±0.19 de
WL-232 16.63±0.76 cd 18.67±0.92 bcde 15.86±0.35 cd 17.05±0.49 cde
Golden Empress 15.65±0.47 def 16.80±0.56 ef 15.60±0.42 cd 16.02±0.44 de
Victoria 17.14±0.45 cd 19.73±0.43 abc 14.84±0.44 de 17.24±0.43 cd
Emperor 17.91±0.44 bc 19.58±0.69 abcd 17.26±0.21 bc 18.25±0.20 bc
WL-414 19.50±0.95 ab 20.27±0.32 ab 18.63±0.12 b 19.47±0.27 ab
Pondus 19.77±0.95 a 20.75±0.23 a 20.32±0.22 a 20.28±0.22 a
WL-323 15.87±0.41 def 17.84±0.57 cdef 15.73±0.28 cd 16.48±0.12 cde
Queens 2000 15.73±0.71 def 17.74±0.42 def 13.64±0.41 e 15.70±0.34 de
Muzi 401 16.12±0.72 cde 18.27±0.59 cde 15.47±0.70 cde 16.62±0.79 cde
Phabulous 14.60±0.77 ef 16.33±0.79 f 14.91±0.50 de 15.28 ±0.76 e
WL-525 17.54±0.95 cd 18.41±0.12b cde 16.52±0.63 cd 17.49±0.26 cd
同一项目同一列中标以不同字母的数据差异显著(P<0.05)。
Values followed by different letters in the same column are significantly different at the 0.05 probability level.



图 1 12个 3~5年生苜蓿品种头茬单株干重聚类图
Fig. 1 Dendrogram of 12 alfalfa varieties based on dry matter
per plant of 1st cutting at 3−5 years stands

比显著高于 III类(21.70%和 10.65%)(P<0.05), 3类苜
蓿单株产量及叶茎比在第 4 年均达最高, 且叶茎比
间无显著差异, 由此推测苜蓿叶量增加有利于单株
干物质积累。年均叶茎比分析表明, I类苜蓿比 II类、
III类分别高出 6.05%和 10.91%, 但仅与 III类差异显
著(P<0.05)。叶茎比可反映饲草的适口性, 是饲用价
值的主要评定指标之一。本研究认为 I 类苜蓿
(Pondus和 WL-414)是适口性较好的高产种质。
2.3 植株高度
植株高度是反映草地生力和衡量苜蓿生产性能
的重要指标。头茬年均株高表现为 Pondus>WL-414>
Phabulous>Queens 2000>Ameri Stand 201>WL-323>
Golden Empress>WL-525>Victoria>Emperor>Muzi 401>
WL-232, 但 3 类苜蓿间差异不显著(图 2)。4 年生
Pondus 生长较快, 初花期株高已达 107.3 cm, 显著
高于其他 11 个品种(P<0.05), 是 4 年生 I 类苜蓿株
高显著高于其他两类的主要原因。一般而言, 苜蓿
株高随着生长年限延长而增加, 但到一定年限即呈
下降趋势。I类苜蓿头茬生长高峰出现在第 4年, III
类苜蓿出现在 4~5 年, 而 II 类苜蓿较晚, 出现在第
5年。
2.4 分枝
2.4.1 主、侧枝数 随着生长年限的延长, 苜蓿
头茬主、侧枝数呈递增趋势, 以第 5 年主枝条数最
多(表 2)。第 3 年各类苜蓿头茬主枝数差异不显著,
但 I 类苜蓿侧枝数显著高于其他两类(P<0.05); 第 4
年 I类苜蓿主、侧枝数显著多于 III类(P<0.05), 而 I
类与 II类、II类与 III类间主、侧枝数差异均不显著;
第 5年主枝数变化趋势与第 4年基本相同, II类苜蓿
侧枝数显著少于 I类(P<0.05), 但 I类与 III类间无显
著差异。分枝密度是一个反映产量的关键因素 [17],
第 3年各类苜蓿的主枝数差异虽不显著, 但因 I类具
有较多的侧枝(表 2), 是其单株干物质积累最高的可
能原因。
2.4.2 主、侧枝长度 主枝(主茎)第一花序出现
位置与苜蓿品种生育期有关。12个苜蓿品种第一花
序均出现在主茎的第 12~14 叶腋处, 属于中晚熟品
种。I 类苜蓿头茬主枝长度最大, 除第 4 年与 III 类
差异不显著外, 显著高于 II 类苜蓿(P<0.05), 5 年生
苜蓿头茬主枝长度无显著差异(表 2); I 类苜蓿单株
1926 作 物 学 报 第 35卷



图 2 3个生产年(3~5年生)头茬苜蓿叶茎比(A)和株高(B)分析
Fig. 2 Leaf to stem ratio (A) and plant height (B) of 3 clusters by dry matter per plant of 1st cutting alfalfa at 3–5 year stands
同类中标以不同字母的柱在 0.05水平上差异显著。
Bars superscripted by different letters within the same cluster are significantly different at the 0.05 probability level.

表 2 3类紫花苜蓿 3~5年生头茬分枝特性的比较
Table 2 Comparison on the branch characteristics of 1st cutting at 3−5 year stands of 3 alfalfa clusters
主枝 Branch

侧枝 Sub-branch
生长年限
Growth
years
类型
Cluster 主枝数
BN
长度
BL (cm)
茎粗
BD (mm)
节间数
BIN
侧枝数
SBN
长度
SBL (cm)
茎粗
SBD (mm)
节间数
SBIN

I 9.45±0.68 a 43.42±1.93 a 2.54±0.13 a 9.45±1.13 a 5.12±0.46 a 13.20±0.93 a 1.20±0.11a 4.59±0.47 a
II 9.83±0.56 a 38.45±2.42 b 2.07±0.22 ab 9.00±1.22 ab 4.46±0.88 b 13.32±0.42 ab 1.17±0.17 a 4.73±0.28 ab
3年生
3-year
stands
III 9.26±0.33 a 32.30±1.37 b 1.98±0.15 b 8.16±1.15 b 4.36±0.31 b 12.46±0.57 b 1.14±0.15 a 3.87±0.74 b

I 14.32±0.42 a 60.24±2.21 a 4.01±0.21 a 17.25±1.21 a 15.45±0.48 a 13.54±0.94 b 2.11±0.21 a 7.34±0.24 a
II 13.98±0.34 ab 53.14±2.36 b 3.15±0.36 b 16.21±0.96 b 14.00±0.57 a 14.32±0.45 a 1.98±0.16 ab 7.51±0.56 a
4年生
4-year
stands
III 13.74±0.65 b 61.03±1.42 a 2.32±0.12 c 15.14±0.88 c 12.16±0.13 b 13.95±0.68 b 1.86±0.12 b 6.87±0.71 b

I 17.32±0.43 a 54.61±2.32 a 3.25±0.32 a 15.02±1.32 a 12.63±0.22 a 13.46±0.71 a 2.04±0.22 a 6.45±0.57 a
II 16.98±0.21 ab 52.17±1.45 a 2.49±0.25 b 14.98±1.25 a 11.42±0.35 b 13.32±0.66 a 1.88±0.25 a 6.32±0.78 a
5年生
5-year
stands
III 15.74±0.66 b 50.13±1.46 a 2.53±0.16 b 15.14±0.79 a 11.98±0.48 ab 13.15±1.01 a 1.98±0.14 a 5.89±0.69 b

I 13.70±0.32 a 52.76±0.97 a 3.20±0.37 a 13.91±0.89 a 11.07±0.58 a 13.39 a±0.97 1.79 a±0.28 6.13±0.62 a
II 13.60±0.21 a 47.90±2.32 b 2.70±0.30 b 13.40±0.94 a 9.96±0.22 b 13.64 a±0.87 1.68 a±0.21 6.19±0.74 a
3年均值
Average of
3 years
III 12.91±0.24 b 47.82±2.34 b 2.41±0.27 b 12.81±1.27 b 9.50±0.18 b 13.19 a±0.78 1.66 a±0.13 5.54±0.41 b
数值后的字母不同表示其在 0.05的水平上差异显著。
BN: branch number; BL: branch length; BD: branch diameter; SBN: sub-branch number; SBL: sub-branch length; SBD: sub-branch
diameter; BIN: branch Internodes number; SBIN: sub-branch internodes number. Values followed by different letters are significantly dif-
ferent at the 0.05 probability level.

干物质比 II 类、III 类分别高出 15.63%和 27.03%
(P<0.05), 充分表明单株干物质积累与主枝生长发
达密切相关。第 4 年苜蓿头茬侧枝数最多且生长最
快, 其中 II类苜蓿显著高于 III类(P<0.05)(表 2)。由
株高分析可知, 第 4 年 II 类苜蓿株高显著低于其他
两类, 且主枝数也不具优势, 但单株干重却比 III 类
提高了 9.86% (P<0.05), 原因可能与此时期该类苜
蓿侧枝生长发育旺盛有关。
2.4.3 主、侧枝茎粗及节间数 由表 2可知, 除 4
年生 I 类苜蓿头茬侧枝茎粗显著高于 III 类外
第 10期 龙明秀等: 12个国外引进苜蓿品种头茬单株干重与产量性状间的关系 1927


(P<0.05), 其余两个生产年份各类苜蓿间无显著差
异; 3个生产年中 I类苜蓿头茬主枝平均茎粗显著高
于 II、III 类(P<0.05), 且 4 年生苜蓿的茎杆最粗壮
(4.01 mm)。茎粗决定旱作条件下苜蓿的草产量[3], 干
旱导致节间数的变化进而对草产量产生一定的影
响[16], 本试验表明, I 类苜蓿的主、侧枝节间数年均
值最高 , 其中主枝节间数显著高于其他两类
(P<0.05), 侧枝节间数与 II类苜蓿差异不显著, 但显
著高于 III类苜蓿(P<0.05)。
2.5 单株干重、叶茎比与产量性状间的关系
苜蓿单株干重、叶茎比与产量性状相关性分析
表明(表 3), 侧枝数、侧枝节间数与单株干重显著正
相关, 侧枝长度与叶茎比及侧枝节间数显著正相关
(P<0.05)。株高与主枝数及主、侧枝节间数显著负相
关(P<0.05), 与主枝茎粗、主枝长度分别呈显著和极
显著正相关; 主枝数与主枝节间数, 侧枝数与主、侧
枝节间数, 主枝节间数与侧枝节间数呈极显著正相
关(P<0.01), 侧枝茎粗与主枝数及主、侧枝节间数呈
显著正相关(P<0.05); 主枝茎粗与主、侧枝数及主、
侧枝节间数均显著或极显著负相关。
2.6 苜蓿单株干重的产量性状主成分分析
影响苜蓿单株干重的产量性状主成分分析表明
(表 4), 第 1主成分主要由主、侧枝数及主、侧枝节
间数构成, 占总方差的 58.05%; 第 2 主成分主要由
株高、主枝长度、侧枝数构成, 占总方差的 14.36%;
第 3 主成分主要由侧枝长度和侧枝茎粗构成, 占总方
差的 13.79%。前 3个主成分方差综合贡献率达 86.20%,
其余贡献率较小可以忽略不计。相关分析表明侧枝
数、侧枝节间数均与单株干重呈显著正相关, 综合以
上对株高及分枝的研究, 可确定侧枝数和侧枝节间
数为高产苜蓿品种选育的主要目标性状。
3 讨论
草产量一直是牧草育种的首选目标。目前苜蓿
高产品种选育中, 多以株群为研究对象探讨草产量
的形成原因[1-3,6-7], 而 1986年Coors等[18]指出个体植
株农艺性状已逐步成为高产牧草品种选育的评价指
标, 孙建华等[8]认为 2~4年生苜蓿单株干重与 4年总
产量呈极显著相关。为此, 在大田生产条件下, 本试
验确定影响苜蓿单株干重的产量性状为分枝数(主、

表 3 紫花苜蓿 3~5年生头茬单株干物质与产量性状间的相关系数
Table 3 Correlation coefficients between dry matter per plant and yield-related characters of 1st cutting at 3–5 year
stands of 12 alfalfa varieties
株高
PH
主枝长度
BL
侧枝长度
SBL
主枝茎粗
BD
侧枝茎粗
SBD
主枝数
BN
侧枝数
SBN
主枝节间数
BIN
侧枝节间数
SBIN
单株干重
DMPP
PH 1.000 0.917** –0.212 0.540* –0.204 –0.650* –0.287 –0.637* –0.527* 0.027
BL 1.000 –0.367 0.630* –0.262 –0.703* –0.247 –0.536* –0.499 0.123
SBL 1.000 –0.119 0.451 0.186 –0.025 0.172 0.505* 0.100
BD 1.000 –0.320 –0.745** –0.592* –0.722** –0.566* 0.098
SBD 1.000 0.593* 0.473 0.573* 0.573* 0.435
BN 1.000 0.607* 0.813** 0.611* 0.145
SBN 1.000 0.804** 0.747** 0.689*
BIN 1.000 0.817** 0.422
SBIN 1.000 0.526*
LSR –0.116 –0.246 0.639* –0.135 0.355 0.028 0.141 0.212 0.340
*和**分别代表 P<0.05和 P<0.01的显著水平。
PH: plant height; DMPP: dry matter per plant; LSR: leaf to stem ratio. Other abbreviations as in Table 1. * and **: significant at P<0.05
and P<0.01 levels, respectively.

表 4 紫花苜蓿综合指标特征值和特征向量
Table 4 Characteristic values and characteristic vectors of integrated index of alfalfa
特征向量 Characteristic vectors 主成分
Principal
components
特征值
Characteristic
values PH BL SBL BD SBD BN SBN BIN SBIN
方差贡献率
Variance
distribution (%)
1 5.225 –0.328 –0.333 0.160 –0.350 0.276 0.391 0.319 0.404 0.374 58.05
2 1.292 0.482 0.539 –0.252 0.014 0.296 –0.009 0.509 0.198 0.166 14.36
3 1.241 0.186 0.077 0.760 0.267 0.448 –0.120 –0.182 –0.109 0.225 13.79
缩写同表 2和表 3。Abbreviations as in Table 2 and Table 3.
1928 作 物 学 报 第 35卷

侧枝数)及分枝节间数, 与 Frakes 等[3]在株群上研究
结论基本一致。苜蓿再生性能可遗传且具有良好的
持久性[19], 王建勋等[20]试验表明, 再生草分枝数具
有高度的再生稳定性, 且茬次间相关性极高, 认为
育种中无需每茬计数确定分枝较多的单株。综上 ,
苜蓿高产期(3~5 年生头茬)单株选育主要目标性状
的确定, 不但可简化苜蓿育种程序, 加快高产品种
选育进程, 并可为苜蓿高产栽培管理措施提供科学
依据。
茎长、分枝数与产量显著相关 [3], 赵祥等 [7]和
Burton[21]研究表明植株高度与产量显著相关 , 而
George 等[5]认为茎长和分枝数对产量影响最大。本
试验中株高与侧枝(r = 0.689)、侧枝节间数(r = 0.526)
显著相关(P<0.05), 但与单株干重不相关。各类苜蓿
头茬生长高峰出现年份虽不尽相同, 但年均株高并
无显著差异, 与南红梅等[22]等研究基本一致。单株
干物质积累主要依赖于分枝, 其产量性状主要由主、
侧枝数以及主、侧枝节间数构成(表 4)。Rumbaugh[23]
研究表明, 随密度增大丛径和分枝数远远超过茎长
对产量的贡献, 本试验中苜蓿株高与主枝数、主枝节
间数及侧枝节间数显著负相关(P<0.05), 表明大田条
件下植株的增高会降低苜蓿的分枝能力, 进而影响
草产量。韩路等[4]认为单株分枝数对产量起主要决定
作用, 节间数是产草量主要限制因子, 而本试验研
究表明, 侧枝数和侧枝节间数为苜蓿高产的主要贡
献性状。
本研究中 I 类和 II 类苜蓿的侧枝节间数 3 年均
值显著高于 III 类, I 类(Pondus 和 WL414)年均叶茎
比分别比 II类、III类高出 6.05%和 10.91%, 且与 III
类差异显著(P<0.05), 但各类苜蓿间年均株高差异
不显著。王成章等[6]研究表明株高与叶茎比和粗蛋白
(CP)含量分别呈显著或极显著负相关, 说明 I 类苜
蓿(Pondus 和 WL414)不仅高产且品质优良。叶茎比
可衡量牧草经济性状[24], 是反映牧草适口性及青干
草品质的重要指标。赵祥等[7]研究认为各农艺性状
与茎叶比的相关系数都较小, 本试验研究发现, 3~5
年生头茬苜蓿叶茎比与侧枝长度显著正相关 (r =
0.639), 说明随着侧枝节间数的增多, 叶量也显著增
加, 而侧枝长度与侧枝节间数显著正相关(r = 0.505),
表明侧枝节间数对单株干物质的积累具有重要意
义。1966年 Davis等[25]报道叶片百分比与产量呈显
著相关, 由此可推测苜蓿侧枝繁茂可显著提高其叶
茎比。研究亦发现, 苜蓿的株高与茎粗显著正相关, 虽
然有研究报道表明植株增高增粗可提高草产量[4,7,12],
但同时也会造成苜蓿草品质的下降[6,26]。本研究认为
苜蓿品种单株选育应以分枝为主, 尤其应注重对侧
枝数的选育, 以促进草产量提高及适口性的改善和
经济价值的提高。
4 结论
植株高度与苜蓿单株干物质的积累不相关, 侧
枝数和侧枝节间数对紫花苜蓿单株干物质的积累起
主要作用 , 可作为选育高产苜蓿品种的主要目标
性状。
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