紫花苜蓿和黃花苜蓿生長(zhǎng)特性及其與秋眠性的關(guān)系研究.pdf

1、苜蓿(Medicago sativa L.)是世界上最重要并且種植最廣的豆科牧草，在我國(guó)畜牧業(yè)發(fā)展中占有重要地位。但是，缺乏越冬性(winter hardiness)一直是限制苜蓿利用的主要因素。秋眠性(fall dormancy)以其與越冬性的密切相關(guān)關(guān)系，作為預(yù)測(cè)越冬性的重要組分被廣泛應(yīng)用。越冬性選育重要的一點(diǎn)就是選育的種質(zhì)必須還要有較高的產(chǎn)量，苜蓿品種越冬性的選育必然也同時(shí)伴隨著對(duì)低秋眠性的篩選。因此，目前苜蓿的秋眠特性對(duì)品種或者

2、種質(zhì)越冬性的評(píng)估和育種篩選具有不可替代的作用。本文以不同秋眠性苜蓿品種為主要對(duì)象，研究了種子對(duì)不同溫度的發(fā)芽響應(yīng)，比較了不同品種的發(fā)芽特征和積溫模型參數(shù)以及與秋眠級(jí)數(shù)的關(guān)系;研究了不同生長(zhǎng)階段的苜蓿幼苗的抗凍性并計(jì)算得到不同品種幼苗期的半致死溫度;研究了本地區(qū)測(cè)定苜蓿品種秋眠性的適宜刈割時(shí)間;同時(shí)結(jié)合本地紫花苜蓿品種和黃花苜蓿(Medicago falcata)材料研究了野外不同播期下苜蓿幼苗的形態(tài)特征以及與品種秋眠性的關(guān)系;探討了不同

3、紫花苜蓿品種和黃花苜蓿材料建植當(dāng)年根系和根頸的生長(zhǎng)特性。此外還在不同埋深和光照條件下研究了紫花苜蓿和黃花苜蓿等豆科牧草幼苗的出土和生長(zhǎng)情況。
　　應(yīng)用積溫模型對(duì)不同苜蓿品種種子的發(fā)芽特性與秋眠級(jí)數(shù)關(guān)系的研究結(jié)果指出，最終發(fā)芽百分?jǐn)?shù)與品種間秋眠級(jí)數(shù)沒(méi)有相關(guān)性，而發(fā)芽速率、最低溫度和積溫與品種秋眠級(jí)數(shù)之間均存在顯著或者極顯著的強(qiáng)烈相關(guān)關(guān)系，特別是積溫(r=-0.99，p＜0.001)。隨品種秋眠性的增強(qiáng)，發(fā)芽速率增加，發(fā)芽所需最低溫度

4、上升，所需積溫減少。根據(jù)這些指標(biāo)與秋眠的強(qiáng)烈相關(guān)關(guān)系，建立了相應(yīng)的秋眠級(jí)數(shù)預(yù)測(cè)方程，可以根據(jù)不同溫度下的發(fā)芽速度和積溫模型參數(shù)對(duì)未知品種或者種質(zhì)的秋眠級(jí)數(shù)進(jìn)行簡(jiǎn)便有效的預(yù)測(cè)。
　　對(duì)不同年齡階段苜蓿幼苗抗凍性的檢驗(yàn)結(jié)果說(shuō)明，不同苜蓿品種和幼苗不同生長(zhǎng)階段之間抗凍性有很大差異。幼苗生長(zhǎng)階段和冷凍溫度之間存在極顯著的交互作用，苜蓿幼苗不同生長(zhǎng)階段之間抗凍性的不同很大程度上是取決于脅迫的溫度。在高于半致死溫度時(shí)，幼苗抗凍性基本隨年齡增加

5、而增加，而在低于半致死溫度時(shí)，幼苗的抗凍性是隨年齡增加而減少的。-9℃下幾個(gè)生長(zhǎng)階段的幼苗品種間抗凍性均有顯著差異，能夠較好的區(qū)分品種間的不同。實(shí)驗(yàn)中計(jì)算得到的三個(gè)不同秋眠級(jí)數(shù)苜蓿幼苗的半致死溫度在-6.79到-8.1℃，品種間的相對(duì)排序和各自的秋眠級(jí)數(shù)是一致的。得到了預(yù)測(cè)苜蓿品種在給定的冷凍溫度下幼苗致死率的方程，可用于推測(cè)該品種或者擁有類(lèi)似秋眠級(jí)數(shù)的苜蓿品種幼苗在本實(shí)驗(yàn)的環(huán)境條件下不同冷凍溫度的死亡率。
　　通過(guò)探討不同苜蓿品

6、種不同生長(zhǎng)階段幼苗的生長(zhǎng)特性對(duì)不同播期的響應(yīng)以及與秋眠級(jí)數(shù)的關(guān)系，本研究發(fā)現(xiàn)秋季播種的四周齡幼苗的生長(zhǎng)特性與秋眠級(jí)數(shù)的相關(guān)性最大。秋季播種的四周齡幼苗的株高、生物量、子葉節(jié)長(zhǎng)、真葉柄長(zhǎng)、真葉長(zhǎng)和真葉寬等指標(biāo)與秋眠級(jí)數(shù)顯著相關(guān)，相關(guān)性要高于其他播期的，并且相關(guān)系數(shù)均超過(guò)0.9。由這些形態(tài)指標(biāo)建立的回歸方程，可以在一定程度上對(duì)秋眠級(jí)數(shù)進(jìn)行預(yù)測(cè)。對(duì)實(shí)驗(yàn)中15個(gè)紫花苜蓿品種進(jìn)行聚類(lèi)分析的結(jié)果顯示，根據(jù)秋季播種的幼苗生長(zhǎng)性狀，可以將紫花苜蓿品種劃

7、分為秋眠，半秋眠和不秋眠三個(gè)類(lèi)群，與它們的秋眠級(jí)數(shù)所指示的類(lèi)型基本一致，說(shuō)明通過(guò)秋季生長(zhǎng)的幼苗的性狀特征，可以有效區(qū)分三種秋眠類(lèi)型的植株。
　　在不同刈割時(shí)間下，對(duì)苜蓿品種間再生高度差異的比較說(shuō)明，本地區(qū)在8月25日左右對(duì)苜蓿進(jìn)行刈割，25天或者更長(zhǎng)時(shí)間后進(jìn)行再生高度的測(cè)定，可以較好的區(qū)分不同品種的秋眠性，在密植的條件下進(jìn)行秋眠級(jí)數(shù)的測(cè)定也同樣可行。本實(shí)驗(yàn)中錫盟黃花苜蓿的秋季再生高度體現(xiàn)了黃花苜蓿材料的極秋眠特性。
　　對(duì)不

8、同苜蓿品種根系和根頸的生長(zhǎng)性狀進(jìn)行的研究，結(jié)果表明:建植當(dāng)年不同苜蓿品種根系和根頸的生長(zhǎng)性狀有很大差異。公農(nóng)2號(hào)、Cw402和金皇后的根系發(fā)育能力和根頸特征都要強(qiáng)于其他品種，體現(xiàn)在主根直徑、主根干重、主根長(zhǎng)度、根系總重、側(cè)根數(shù)、根頸直徑、分枝和芽數(shù)等指標(biāo)都高于其他品種;所有苜蓿品種主根直徑和根系生物量均隨土層深度從上至下呈遞減趨勢(shì)。建植當(dāng)年的苜蓿根系主要分布在40cm土層內(nèi)，所有品種的側(cè)根均發(fā)生在0～30cm土層,30cm以下極少發(fā)生側(cè)

9、根。本研究中錫盟黃花苜蓿材料主根偏細(xì)，根系干重較低，側(cè)根數(shù)目也不多，根頸入土深度較淺，體現(xiàn)了黃花苜蓿生長(zhǎng)速度較慢，在播種當(dāng)年根系不能充分發(fā)育。而本地紫花苜蓿品種公農(nóng)2號(hào)根系和根頸的大部分性狀都好于其他品種，驗(yàn)證了根系和根頸性狀特點(diǎn)與品種適應(yīng)性的關(guān)系。本研究中各根系和根頸性狀與秋眠級(jí)數(shù)的相關(guān)性均不顯著，但是主根直徑、根系總重、主根干重、主根長(zhǎng)度、側(cè)根條數(shù)、根頸直徑、根頸入土深度和基部總芽數(shù)間均呈顯著或者極顯著正相關(guān)關(guān)系。
　　在不同

10、埋深和光照條件下對(duì)苜蓿等五種豆科牧草的幼苗出土和生長(zhǎng)進(jìn)行了研究，結(jié)果表明1和2cm的埋深為五種豆科牧草的最適埋深，此后，隨埋深的增加，幼苗出土率降低，出土?xí)r間增加，幼苗大小也減少。遮陰可以促進(jìn)豆科牧草的出土，但是對(duì)后期的幼苗生長(zhǎng)不利。大種子物種幼苗的生長(zhǎng)情況通常要好于小種子物種的。興安胡枝子、紫花苜蓿和黃花苜蓿在深埋或者遮陰的條件下幼苗出土率較高，生長(zhǎng)也較好。
　　本文通過(guò)對(duì)不同紫花苜蓿品種和黃花苜蓿材料生物學(xué)性狀的多方面研究，找