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

ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9

http://www.chinacrops.org/zwxb/

E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn 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 = 0.6)、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 = 0.6), 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

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通讯作者(Corresponding author): 呼天明, E-mail: hutianming@126.com

金(01140518)资助。

*

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.

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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

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)

1925 品种名称 Variety Ameri Stand 201 WL-232 Golden Empress Victoria Emperor WL-414 Pondus WL-323 Queens 2000 Muzi 401 WL-525

3年生 3-year stands 14.14±0.96 f 16.63±0.76 cd 15.65±0.47 def 17.14±0.45 cd 17.91±0.44 bc 19.50±0.95 ab 19.77±0.95 a 15.87±0.41 def 15.73±0.71 def 16.12±0.72 cde 17.54±0.95 cd

4年生 4-year stands 17.41 ±0.45 ef 18.67±0.92 bcde 16.80±0.56 ef 19.73±0.43 abc 19.58±0.69 abcd 20.27±0.32 ab 20.75±0.23 a 17.84±0.57 cdef 17.74±0.42 def 18.27±0.59 cde 18.41±0.12b cde

5年生 5-year stands 15.20±0.19 de 15.86±0.35 cd 15.60±0.42 cd 14.84±0.44 de 17.26±0.21 bc 18.63±0.12 b 20.32±0.22 a 15.73±0.28 cd 13.±0.41 e 15.47±0.70 cde 14.91±0.50 de 16.52±0.63 cd

3年均值 Average of 3 years 15.58 ±0.19 de 17.05±0.49 cde 16.02±0.44 de 17.24±0.43 cd 18.25±0.20 bc 19.47±0.27 ab 20.28±0.22 a 16.48±0.12 cde 15.70±0.34 de 16.62±0.79 cde 15.28 ±0.76 e 17.49±0.26 cd

Phabulous 14.60±0.77 ef 16.33±0.79 f

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.

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。

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

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

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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

生长年限 Growth years

主枝Branch

类型 Cluster

侧枝Sub-branch

节间数 BIN

主枝数 BN

长度 BL (cm)

茎粗 BD (mm)

侧枝数 SBN

长度 SBL (cm)

茎粗 SBD (mm)

节间数 SBIN

3年生 3-year stands

I II III

9.45±0.68 a 9.83±0.56 a 9.26±0.33 a

43.42±1.93 a 38.45±2.42 b 32.30±1.37 b

2.54±0.13 a2.07±0.22 ab1.98±0.15 b

9.45±1.13 a9.00±1.22 ab8.16±1.15 b

5.12±0.46 a4.46±0.88 b4.36±0.31 b

13.20±0.93 a 12.46±0.57 b

1.20±0.11a 1.14±0.15 a

4.59±0.47 a4.73±0.28 ab3.87±0.74 b

13.32±0.42 ab 1.17±0.17 a

4年生 4-year stands

I II III

14.32±0.42 a 13.74±0.65 b

60.24±2.21 a 61.03±1.42 a

4.01±0.21 a17.25±1.21 a3.15±0.36 b16.21±0.96 b2.32±0.12 c15.14±0.88 c

15.45±0.48 a14.00±0.57 a12.16±0.13 b

13.54±0.94 b 14.32±0.45 a 13.95±0.68 b

2.11±0.21 a 1.98±0.16 ab 1.86±0.12 b

7.34±0.24 a7.51±0.56 a6.87±0.71 b

13.98±0.34 ab53.14±2.36 b

5年生 5-year stands

I II III

17.32±0.43 a 15.74±0.66 b

54.61±2.32 a 50.13±1.46 a

3.25±0.32 a15.02±1.32 a2.49±0.25 b14.98±1.25 a2.53±0.16 b15.14±0.79 a

12.63±0.22 a11.42±0.35 b

13.46±0.71 a 13.32±0.66 a

2.04±0.22 a 1.88±0.25 a 1.98±0.14 a

6.45±0.57 a6.32±0.78 a5.±0.69 b

16.98±0.21 ab52.17±1.45 a

11.98±0.48 ab13.15±1.01 a 11.07±0.58 a9.96±0.22 b9.50±0.18 b

13.39 a±0.97 13. a±0.87 13.19 a±0.78

3年均值 Average of 3 years

I II III

13.70±0.32 a 13.60±0.21 a 12.91±0.24 b

52.76±0.97 a 47.90±2.32 b 47.82±2.34 b

3.20±0.37 a13.91±0. a2.70±0.30 b13.40±0.94 a2.41±0.27 b12.81±1.27 b

1.79 a±0.28 1.68 a±0.21 1.66 a±0.13

6.13±0.62 a6.19±0.74 a5.54±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 0.123

PH 1.000 0.917** –0.212 SBL SBD

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 BD BN

1.000 –0.119 0.451 0.186 –0.025 0.172 0.505* 0.100

1.000 –0.320 –0.745** –0.592* –0.722** –0.566* 0.098

1.000 0.593* 0.473 0.573* 0.573* 0.435

1.000 0.607* 0.813** 0.611* 0.145

SBN 1.000 0.804** 0.747** 0.6* 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 主成分 Principal components

特征值 Characteristic values

方差贡献率 Variance

PH BL SBL BD SBD BN SBN BIN SBIN distribution (%)

0.2760.2960.448

0.391–0.009–0.120

0.3190.509–0.182

0.404 0.374 58.05 0.198 0.166 14.36 –0.109 0.225

13.79

特征向量Characteristic vectors

1 5.225 –0.328 –0.333 0.160–0.3502 1.292 0.482 0.539 –0.2520.0143

1.241

0.186 0.077 0.760

0.267

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 = 0.6)、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。

References

[1] Wei Z-W(魏臻武), Fu X(符昕), Cao Z-Z(曹致中), Wang X-J(王

晓俊), Geng X-L(耿小丽), Zhao Y(赵艳), Zhu T-X(朱铁霞). Forage yield component and growth characteristics of Medicago sativa. Acta Pratac Sin (草业学报), 2007, 16(4): 1–8 (in Chinese with English abstract)

[2] Mu P(慕平), Wei Z-W(魏臻武), Li F-D(李发弟). Use of the grey

relevancy coefficient method for comprehensive evaluation of the productive performance of alfalfa cultivars. Pratac Sci (草业科学), 2004, 21(3): 26–29 (in Chinese with English abstract) [3] Frakes R V, Davis R L, Patterson F L. The breeding behavior of

yield and related variables in alfalfa: II. Associations between characters. Crop Sci, 1961, 1: 207–209

[4] Han L(韩路), Jia Z-K(贾志宽), Han Q-F(韩清芳), Wang H-Z(王

海珍). Path analysis of correlation traits affecting yield of single alfalfa plant. Acta Agric Boreali-Occidents Sin (西北农业学报), 2003, 12(1): 15–20 (in Chinese with English abstract)

[5] George H L, Liang L, William A R. Agronomic traits influencing

forage and seed yield in alfalfa. Crop Sci, 19, 4: 394–396 [6] Wang C-Z(王成章), Han J-F(韩锦峰), Shi Y-H(史莹华), Li

Z-T(李振田), Li D-F(李德锋). Production performance in alfalfa with different classes of fall dormancy. Acta Agron Sin (作物学报), 2008, 34(1): 133–141 (in Chinese with English abstract) [7] Zhao X(赵祥), Yue W-B(岳文斌), Ren Y-S(任有蛇), Dong

K-H(董宽虎). Correlation analysis on quantitative characters of different fall-dormancy alfalfa cultivars. Acta Agrestia Sin (草地学报), 2005, 13(4): 282–285 (in Chinese with English abstract) [8] Sun J-H(孙建华), Wang Y-R(王彦荣), Yu L(余玲). Growth

characteristics and their correlation with the yield of Medicago sativa. Acta Pratacul Sin (草业学报), 2004, 13(4): 80–86 (in Chinese with English abstract)

[9] Hancock D W, Dougherty C T. Relationships between blue- and

red-based vegetation indices and leaf area and yield of alfalfa. Crop Sci, 47: 2547–2556

[10] Kallenbach R L, Nelson C J, Coutts J H. Yield, quality, and per-sistence of grazing-and hay-type alfalfa under three harvest fre-quencies. Agron J, 2002, 94: 1094–1103

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 1929 [11] Teixeira E I, Moot D J, Brown H E, Fletcher A L. The dynamics

of lucerne (Medicago sativa L.) yield components in response to defoliation frequency. Eur J Agron, 2007, 26: 394–400

[12] Sun J-H(孙建华), Wang Y-R(王彦荣). Yield characteristics and

genetic diversity of main alfalfa varieties in China. Chin J Appl Ecol (应用生态学报), 2004, 15(5): 803–808 (in Chinese with English abstract)

[13] Vaughn D L, Viands D R, Lowe C C. Nutritive value and forage

yield of alfalfa synthetics under three harvest-management sys-tems. Crop Sci, 1990, 30: 699–703

[14] Kevin F. Lucerne Management Handbook, 3rd edn. Queensland:

Department of Primary Industry, 1994. pp 121–123

[15] Humphries A W, Auricht G C. Breeding lucerne for Australia’s

southern dryland cropping environments. Aust J Agric Res, 2001, 52: 153–169

[16] Perry L J, Larson K L. Influence of drought on tillering and in-ternode number and length in alfalfa. Crop Sci, 1974, 14: 693–696

[17] Sun Q-Z(孙启忠), Gui R(桂荣). Factors affecting alfalfa forage

yield and quality. Grassland China (中国草地), 2000, (1): 57–63 (in Chinese with English abstract)

[18] Coors J G, Lowe C C, Murphy P. Selection for improved nutri-tional quality of alfalfa forage. Crop Sci, 1986, 26: 843–848 [19] Geng H-Z(耿华珠), Wu Y-F(吴永敷), Cao Z-Z(曹致中). Chinese

Alfalfa (中国苜蓿). Beijing: China Agricultural Science and Technology Press, 1995. pp 35–37 (in Chinese)

[20] Wang J-X(王建勋), Yang Q-C(杨青川), Cao Z-Z(曹致中), Guo

W-S(郭文山), Kang J-M(康俊梅), Zhang D-H(张东红). Study-ing on regrowth characteristics and their correlative relationship of Medicago sativa individual plant. Acta Agrestia Sin (草地学报), 2007, 15(5): 423–428 (in Chinese with English abstract) [21] Burton G W. The inheritance of various morphological characters

in alfalfa and their relation to plant yields in New Jersey. New Jersey Agric Exp Sta Bull, 1937, 7: 628–630

[22] Nan H-M(南红梅), Wang J-P(王俊鹏), Yan J-B(闫建波). Com-parative study on the growth characteristics of 8 foreign alfalfa cultivars. Acta Bot Boreali-Occident Sin (西北植物学报), 2004, 24(12): 2261–2265

[23] Rumbaugh M D. Effects of population density on some compo-nents of yield of alfalfa. Crop Sci, 1963, 3: 423–424

[24] Basu P K, Poushinsky G. A comparison of two methods for esti-mating common leaf spot severity and yield loss alfalfa. Plant Dis Rep, 1978, 62: 1002–1005

[25] Davis R L, Baker R J. Predicting yields from associated charac-ters in Medicago saliva L. Crop Sci, 1966, 6: 492–494

[26] Volenec J J, Cherney J H, Johnson K D. Yield component, plant

morphology, and forage quality of alfalfa as influenced by plant population. Crop Sci, 1987, 27: 321–326

ˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇˆˇ