花苜蓿生長特性、逆境響應(yīng)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(yīng)干旱環(huán)境、極低降雨量的石質(zhì)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(rèn)的適合在寒冷地域種植的極佳豆科牧草。即便如此，國內(nèi)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(xué)研究都寥寥無幾?；ㄜ俎Ｉ鷳B(tài)幅較廣，包含許多適應(yīng)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(yīng)性特征，是局域適應(yīng)的結(jié)果;2）種植密度對花苜蓿株高、主莖直徑、葉片數(shù)、分枝數(shù)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(shù)、分枝數(shù)和各器官生物量都具有顯著影響，株高、主莖直徑、葉片數(shù)、分枝數(shù)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(shù)、葉生物量和單株總生物量顯著相關(guān)，與草甸花苜蓿的葉片數(shù)和葉生物量顯著相關(guān)，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(shù)、分枝數(shù)和各器官生物量顯著相關(guān)。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(chǎn)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(chǎn)量和質(zhì)量，種子的最佳收獲時期就是在獲得較高種子產(chǎn)量的同時，種子質(zhì)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(chǎn)量可達(dá)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(chǎn)量可達(dá)93.33～116kg/hm2;5）林下花苜蓿具有葉片數(shù)多，分枝數(shù)多，單株生物量較大;花期較短、結(jié)莢相對集中、果序數(shù)量多，種子千粒重大、發(fā)芽百分?jǐn)?shù)高、種子產(chǎn)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(xiàn):不同花苜蓿材料的根系主根長、側(cè)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(xiàn)為主根入土更深、側(cè)根數(shù)更多、根系生物量更大?；ㄜ俎８档拇怪狈植几窬质侵鞲睆?、主根生物量和側(cè)根生物量隨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(cè)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(biāo)。
　　通過對林下花苜蓿種子發(fā)育過程及與硬實形成關(guān)系的研究發(fā)現(xiàn):隨發(fā)育天數(shù)的增加，林下花苜蓿種子含水量、電導(dǎo)率逐漸減低;鮮重、發(fā)芽

7、百分?jǐn)?shù)、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(xì)胞和種臍的兩層?xùn)艡诩?xì)胞均不透水是導(dǎo)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(zhì)積累的研究，我們發(fā)現(xiàn):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。花苜蓿地上部分和根系的相對生長速率、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(lián)合作用促進(jìn)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(xiàn)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(dǎo)度和胞間CO2濃度。光合速率、氣孔導(dǎo)度和胞間CO2濃度都隨鹽濃度和p