1樓:中國農業出版社
(1)對溫度的反應:苜蓿在低溫脅迫下的抗寒性主要表現為抗凍性,即零下低溫使組織結冰,造成細胞脫水和受損傷而引起的凍害。苜蓿為溫帶植物,具有一定的抗寒性,但是,其抗寒性遠不及黃花苜蓿(medicago.
falcata),也不及苜蓿與黃花苜蓿雜交而形成的雜花苜蓿(m.varia)。苜蓿不同品種及生態型,同一品種的不同生育階段,抗寒性也有差異。
苗期抗寒性最差,只能耐-6~-7℃的低溫;成株後抗寒性強。同一植株通常根頸抗寒性最強,根部中等,葉最差。在一年中冬、春零下低溫是決定植株存活的關鍵時期,抗寒性表現為越冬性(植株越冬的存活率)。
據各地區苜蓿田間試驗表明:冬季最低溫度在-10~-15℃時,大多數品種都能安全越冬;在-20℃時,越冬植株存活率不穩定;到-30℃時,多數品種不能越冬,若有積雪和覆蓋物保護,也能安全越冬,如草原1號和草原2號在-32~-43℃的錫林浩特地區越冬率能達到90%以上。但是,在田間沒有保護條件的越冬率並不能反應苜蓿本身的抗寒能力。
劉庚長(1983)研究指出,牧草的抗寒力應劃分為田間抗寒力和自身抗寒力。田間抗寒力都高於自身抗寒力。如公農1號苜蓿能耐-30℃的低溫,而通過冰凍處理試驗表明,只能耐-25~-26℃的低溫。
苜蓿的抗寒性除了決定本身生理生化和遺傳特性外,在田間還受冬、春溫度下降和上公升速度、土壤含水量、光周期等環境因素的影響。
苜蓿在高溫脅迫下又使光合作用與呼吸作用失去平衡,特別是夜間高溫使呼吸作用超過光合作物,致使苜蓿植株長期飢餓而死亡。對忍受高溫的耐熱性主要表現為越夏的植株存活率。溫度越高,持續的時間越長,植株存活越困難,越夏率越低。
據孟昭儀對北京地區55份苜蓿材料越夏率調查,不同年份高溫及持續時間不同,越夏率也不一樣。2023年夏季最高氣溫為35.2℃,其中高於30℃的持續時間43d,在55個材料中有92.
2%的材料越夏率在80%以上。2023年夏季最高溫度35℃,但高於30℃的持續時間達59d,只有12.7%的材料的越夏率達到80%。
同時,高溫也使蒸騰作用加強,破壞植株水分平衡,致使植株萎蔫乾枯而死。
(2)對水分的反應:在飼用作物中,苜蓿是一種生產能力很高的中生植物,蒸騰作用強,耗水量大,要求充足的水分條件。但是,苜蓿也有較強的抗旱性,這主要與苜蓿具有適應水分虧缺的形態解剖特徵有關。
苜蓿具有發達的根系和入土很深的主根。據觀察在半乾旱地區,播種第三年的主根長達3m,第五年主根可深入土層達7m,而且側根粗壯而稠密。在乾旱脅迫下,苜蓿根系可從土層中,特別是深層土壤中吸收水分保證和維持其生長發育,植株不致萎蔫和死亡,獲得較高的產草量。
形態特徵和生理生化特性的不同,使不同的苜蓿種之間,其抗旱性有差異。苜蓿的抗旱性和抗寒性都不及黃花苜蓿,其抗旱與抗寒的機理有相同之處。苜蓿的不同品種或生態型別,其抗旱性也表現一定的差異。
據趙來喜(1986)對苜蓿在乾旱脅迫下,植株相對生長率測定,從苗期到花蕾期,潤布勒苜蓿的生長率為33.00%,肇東苜蓿為32.33%,沙灣苜蓿為31.
47%,蔚縣苜蓿為29.45%。相對生長率越高抗旱性越強。
據周瑞蓮等(1991)報道,在水分脅迫下,定西苜蓿葉片組織含水量為79.08%,慶陽苜蓿為75.54%,天水苜蓿為60.
89%。相對含水量越高,植株存活的時間越長,抗旱性也越強。苜蓿的幼苗期對乾旱脅迫最敏感,在反覆乾旱和覆水條件下,測定幼苗萎蔫程度和存活率也是評價抗旱性的指標之一。
除此之外葉片面積小、氣孔下陷、細胞小的苜蓿,一般保水能力強,更能抗旱。自20世紀80年代以來國內外對苜蓿生理生化特性與抗旱的機理和關係做了大量的探索性工作,也取得很大進展。雲嵐等(2004)報道,6個苜蓿品種幼苗在水分脅迫下,以幼苗地上部相對損傷率,細胞膜相對透性,游離膊氨酸含量和pod活性等為指標,綜合評價表明,苜蓿品種間抗旱性存在一定差異。
苜蓿在生長發育過程中需要充足的水分。但是,在水分過量的脅迫下,土壤中缺氧,根系呼吸減弱,浸泡時間過長也會使根系窒息而腐爛,以至死亡,導致澇害,使生產能力下降。據洪紱曾(1986)報道,苜蓿不同品種,耐澇性也有一定差異。
在浸泡1個月後植株存活率測定表明,耐澇性強弱的順序為公農1號苜蓿》公農2號苜蓿》蔚縣苜蓿》武功苜蓿》新疆大葉苜蓿。安淵等(2004)報道,對28個半秋眠和非秋眠苜蓿品種在水淹條件下的測定表明,品種耐澇性存在顯著差異。
(3)對土壤條件的反應:苜蓿對土壤條件的選擇不十分嚴格,適應性較強,除重黏土和極瘠薄的沙土,以及強酸和強鹼的土壤外,都能正常生長。在對土壤酸鹼度的反應上,苜蓿耐鹼而不耐酸,在ph值7~9的鹼性土壤生長良好,而在ph值6.
5以下的酸性土壤生長受到影響,根瘤難以形成。當ph值在5.0以下時,就必須施石灰,才能正常生長。
其最適宜在ph值7~7.5的中生或微鹼性土壤上生長。在對土壤鹽分的反應上,苜蓿屬於中等耐鹽牧草,具有較強的耐鹽性。
與其他豆科牧草相比較,苜蓿的耐鹽性低於草木樨,但高於沙打旺、紫雲英、三葉草等。苜蓿一般在鹽分含量0.1%~0.
3%的輕度鹽漬化土壤生長良好,當在0.3%以上的中度鹽漬化土壤上,生長受到抑制,表現出生育遲緩,產草量下降。在生長發育過程中,不同生育階段其耐鹽性也不一樣,隨株齡增長,耐鹽性由弱變強。
據河北省土壤肥料研究所測定,苜蓿幼苗期的耐鹽度(全鹽量)為0.3%,到成株後的耐鹽度可達0.4%~0.
5%,生長發育正常。苜蓿在幼苗期對鹽分反應最敏感。苜蓿的不同品種或生態型別對鹽分的反應也不一致。
據耿華珠(1990)報道,苜蓿22個品種的種子,在0.3%~1.0%的不同濃度的氯化鈉溶液中,種子發芽率都受到影響和抑制。
總的趨勢是,隨鹽分公升高發芽率而緩慢下降。在1.0%的濃度中,發芽率大幅度下降,品種間出現明顯差異。
據李潮流等(2004)報道,氯化鈉溶液脅迫下,多葉型苜蓿種子萌發的耐受臨界水平為51~86mmol/l;硫酸鈉溶液脅迫下,種子萌發的耐受臨界水平為70~113mmol/l。超過上述濃度種子萌發受到顯著抑制作用。品種間耐鹽性也有差異。
在對幼苗階段的耐鹽性試驗表明,苜蓿26個品種在含0.3%鹽分土壤中,有16個品種的存活率達100%,9個品種為96.7%,僅1個品種為90.
0%,這說明苜蓿幼苗期的耐鹽力低於0.3%,品種之間的存活力差異不明顯。在含0.
4%鹽分土壤中,幼苗存活率下降,最高為96.7%,最低60.0%,品種之間存活率表現出一定的差異(耽華珠,1990)。
同時,苜蓿本身也有降低土壤鹽分和促進土壤脫鹽的作用。
苜蓿在幼苗階段不耐陰,低光照不利於幼苗葉綠素形成,影響光合作用,使幼苗生長細弱;高光照有利於莖的生長。苜蓿為長日照植物,在生殖階段對光照強度和日照時數反應敏感,光照強度低影響種子產量,日照短使苜蓿不能結籽。
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