4份苜蓿材料根系形态特征初步研究.doc

4份苜蓿材料根系形态特征初步研究 　　摘要： 研究了直根型陇东苜蓿、根蘖型甘农2号杂花苜蓿，野生黄花苜蓿和根茎型清水苜蓿在甘肃半湿润、半干旱和干旱3个不同生态区的根系形态特征。结果表明：根茎型清水苜蓿在天水半湿润区和兰州半干旱区主根长度较长，适应性较强；直根型陇东苜蓿在兰州半干旱区主根长度、主根直径、侧根数、根颈直径、根颈入土深度及分枝直径均最大，生长最为适宜；根蘖型黄花苜蓿在武威干旱区主根长度最长，根蘖型甘农2号杂花苜蓿在武威干旱区主根长度、主根直径、侧根数、侧根直径及根颈直径均最大，具有抗逆、耐牧和竞争性强等优良特性。 关键词： 苜蓿；根系形态；生态区 中图分类号： S 551+.7文献标识码： A 文章编号： 1009-5500(2011)03-0027-05 苜蓿（Medicago sativa）是世界上栽培和利用价值最高的豆科牧草，可与黄花苜蓿进行天然杂交，由于异花授粉和互交可孕而带来了大量的遗传变异，受基因来源及生态环境的影响，苜蓿的根系类型可划分为直根型（tap rooted）、侧根型（branch rooted）、根蘖型（creeping rooted）和根茎型（rhizomatous rooted）4类[1]。根茎型苜蓿相对较少，清水紫花苜蓿（Medicago sativacv. Qingshui）是由甘肃农业大学在甘肃清水灌丛草原地带发现的野生根茎型紫花苜蓿，经采集单株分株繁殖，多代栽培驯化育成，为我国第1个根茎型苜蓿品种。该品种根系强大，茎细而硬，耐牧性强，固土护坡、保持水土能力强，可为改良苜蓿耐牧品质、 创造生态型种质提供新的遗传材料。 目前，有关苜蓿根茎和根系形态的研究国内外已有许多报道[2-5]，有关根茎型清水苜蓿的根系形态鲜见报道。为此，研究了清水苜蓿、直根型陇东苜蓿（Medicago sativa cv. Longdong）、根蘖型甘农2号杂花苜蓿（Medicago varia cv. Gannong No.2）和野生黄花苜蓿（Medicago falcata）4份材料在不同生态区根系形态特征的发育状况，探讨不同苜蓿材料在半湿润、半干旱和干旱3个不同生态区的根系发育特征，为区域化种植提供理论依据。 1 材料和方法 1.1 试验区概况 试验选择了3种不同的生态区。 1.1.1 甘肃天水试验区 位于甘肃省天水市麦积区中滩镇，N 34°42′，E 105°39′，海拔1 100 m，属大陆半湿润季风气候，年均温11.6 ℃，降水量427.1 mm，蒸发量1 504 mm，无霜期201 d，沙壤土。播种期：2009年4月23日；出苗期：2009年5月1日。 1.1.2 甘肃兰州试验区 位于甘肃省兰州市榆中县和平镇，N 35°52′，E 104°09′，海拔1 874.1 m，属温带半干旱大陆性气候，年均温9.7 ℃，降水量320 mm，蒸发量1 664 mm，无霜期177 d，黑垆土。播种期：2009年4月3日；出苗期：2009年4月20日。 1.1.3 甘肃武威试验区 位于甘肃省武威市黄羊镇，N 37°55′，E 102°40′，海拔1 530.8 m，属温带干旱荒漠气候，年均温7.7 ℃，降水量150 mm，蒸发量2 019.9 mm，无霜期154 d，灌淤土。播种期：2009年4月13日；出苗期：2009年4月24日。 3个生态区的土壤化学性状见表1。 1.2 试验设计 3个生态区均采用完全随机设计，均为4个处理，3次重复，共12个小区；播深2 cm，行距30 cm，小区面积3.0 m×5.0 m，相邻2小区种植间隔0.5 m的保护行，播种量10 kg/hm2。供试材料：Ⅰ 根茎型清水紫花苜蓿；Ⅱ 根蘖型野生黄花苜蓿材料；Ⅲ 根蘖型甘农2号杂花苜蓿；Ⅳ 直根型陇东苜蓿。其中，Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ种子均由甘肃农业大学草业学院提供，Ⅱ的种子由中国农业科学院草原研究所提供。 1.3 测定指标和方法 2009年9月底测定播种后5个月的苜蓿根颈和根形态，用Marquez-Ortiz法[6]和Johnson法[2]。随机在长势均等处取3个样方，面积为0.5 m×0.5 m，割掉地上部分，地下部分用壕沟法挖取根系深见根端，每个样方取代表性单株3株，清水洗净，测定指标。1.3.1 根系形态 （1）主根长度，根颈以下主根一直到主根d≥0.1 cm处的长度；（2）主根直径，根颈以下1 cm处直径；（3）侧根数，侧根离主根0.5 cm处的d≥0.1 cm时，可计入，小于0.1 cm时，不计入；（4）侧根直径，靠近主根处；（5）侧根位置，距根颈最近的第1个侧根。 1.3.2 根颈形态 （1）根颈入土深度，从地表到根颈膨大处（