花苜蓿生長特性、逆境響應及生態(tài)分異研究.pdf

1、花苜蓿是一種非常優(yōu)良的多年生豆科牧草，在我國畜牧業(yè)發(fā)展中占有重要地位。它是苜蓿屬中唯一可以適應干旱環(huán)境、極低降雨量的石質化環(huán)境和寒冷冬季的物種，并且比紫花苜蓿具有更加優(yōu)越的抗寒性和營養(yǎng)利用效率，是公認的適合在寒冷地域種植的極佳豆科牧草。即便如此，國內外對花苜蓿的研究仍然較少，并且缺乏系統(tǒng)性，花苜蓿的生長過程、種子發(fā)育和收獲、根系特征以及鹽堿脅迫下逆境生理生態(tài)學研究都寥寥無幾?；ㄜ俎Ｉ鷳B(tài)幅較廣，包含許多適應于各自原始生境的生態(tài)型，對花苜蓿

2、生態(tài)型分異的研究對選育和雜交育種都具有重大意義。
　　本論文通過對兩種生態(tài)型花苜蓿形態(tài)分異、不同密度條件下的生長發(fā)育、種子最佳收獲時期的研究，得出:1）林下和草甸兩種生態(tài)型花苜蓿葉片、莢果和種子具有顯著的形態(tài)分異，并且這種分異不隨生長環(huán)境的變化而發(fā)生變化，具有適應性特征，是局域適應的結果;2）種植密度對花苜蓿株高、主莖直徑、葉片數、分枝數和各器官生物量的影響在不同生活史階段具有差異。在生長季初期，出苗后30天，種植密度對各密度下的

3、花苜蓿生長無顯著影響;在生長季末期，種植密度對兩種生態(tài)型花苜蓿的株高、主莖直徑、葉片數、分枝數和各器官生物量都具有顯著影響，株高、主莖直徑、葉片數、分枝數和單株總生物量都隨密度增大而減少;3）種植密度與林下花苜蓿的主莖直徑、葉片數、葉生物量和單株總生物量顯著相關，與草甸花苜蓿的葉片數和葉生物量顯著相關，兩種生態(tài)型花苜蓿的單株總生物量都與株高、主莖直徑、葉片數、分枝數和各器官生物量顯著相關。林下和草甸兩種生態(tài)型花苜蓿的最適種植密度都是27

4、8株/m2，可獲得最大干草產量分別為2916.7 kg/hm2和2794.5 kg/hm2，最大繁殖生物量分別為333.33kg/hm2和622.23 kg/hm2;4）由于花苜蓿開花不齊、莢果成熟期不一致的原因，不同收獲時期的花苜蓿種子具有不同的產量和質量，種子的最佳收獲時期就是在獲得較高種子產量的同時，種子質量也較高的時期。草甸花苜蓿的種子最佳收獲期是在初花期后57～60天，種子產量可達92.67～99.00kg/hm2;林下花苜蓿

5、的種子最佳收獲期是在初花期后51～60天，產量可達93.33～116kg/hm2;5）林下花苜蓿具有葉片數多，分枝數多，單株生物量較大;花期較短、結莢相對集中、果序數量多，種子千粒重大、發(fā)芽百分數高、種子產量高、根系發(fā)育能力強等優(yōu)點，是花苜蓿選育和雜交等工作的優(yōu)良材料，具有潛在的發(fā)展前景。
　　通過對三份花苜蓿材料根系特征的研究發(fā)現:不同花苜蓿材料的根系主根長、側根發(fā)生位置和主根生物量差異極顯著:林下花苜蓿具有比直立型和草甸花苜蓿

6、更強的根系發(fā)育能力，表現為主根入土更深、側根數更多、根系生物量更大?；ㄜ俎８档拇怪狈植几窬质侵鞲睆健⒅鞲锪亢蛡雀锪侩S土層深度增大而減小，主根生物量主要分布在根頸下0～10cm主根段，側根生物量主要分布在根頸下0～20cm主根段。主根直徑、根頸直徑和根頸入土深度適合用來作為花苜蓿材料的選育指標。
　　通過對林下花苜蓿種子發(fā)育過程及與硬實形成關系的研究發(fā)現:隨發(fā)育天數的增加，林下花苜蓿種子含水量、電導率逐漸減低;鮮重、發(fā)芽

7、百分數、千粒重先升高后降低;干重、硬實率逐漸升高。種子種皮的柵欄細胞和種臍的兩層柵欄細胞均不透水是導致林下花苜蓿種子硬實的原因之一。
　　通過對花苜蓿在混合鹽堿脅迫條件下生長、光合、無機離子和有機溶質積累的研究，我們發(fā)現:1）混合鹽堿脅迫中，鹽度（鹽濃度）、堿度(pH)和二者交互作用都顯著影響花苜蓿幼苗的地上部分含水量、相對生長速率、根系活力和存活率?；ㄜ俎５厣喜糠趾透档南鄬ιL速率、地上部分的含水量都隨鹽度和堿度的增加而降低。

8、幼苗的根系活力被低堿度和鹽度的聯合作用促進而有所升高，在高堿度和鹽度處理下，幼苗的根系活力隨鹽度增加而逐漸降低。堿度對幼苗存活率的影響大于鹽度;2）混合鹽堿脅迫處理下，鹽度（鹽濃度）和堿度(pH)顯著影響花苜蓿幼苗的葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素含量，這些色素的含量都隨著鹽度和堿度的增加而表現出降低的趨勢。鹽度、堿度及其交互作用都顯著影響花苜蓿幼苗葉片的光合速率、氣孔導度和胞間CO2濃度。光合速率、氣孔導度和胞間CO2濃度都隨鹽濃度和p