舒朝成，劉 彤，王 倩，于 成，龐曉攀，郭正剛，劉慧霞

(1.草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，甘肅 蘭州 730020; 2.草業(yè)科學(xué)國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(蘭州大學(xué)),甘肅 蘭州 730020; 3.農(nóng)業(yè)部草牧業(yè)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730020; 4.西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730030)

不同鹽濃度下播種量對紫花苜蓿植物學(xué)特性的影響

舒朝成1,2,3，劉 彤1,2,3，王 倩1,2,3，于 成1,2,3，龐曉攀1,2,3，郭正剛1,2,3，劉慧霞4

(1.草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，甘肅 蘭州 730020; 2.草業(yè)科學(xué)國家級實(shí)驗(yàn)教學(xué)示范中心(蘭州大學(xué)),甘肅 蘭州 730020; 3.農(nóng)業(yè)部草牧業(yè)創(chuàng)新重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 蘭州 730020; 4.西北民族大學(xué)生命科學(xué)與工程學(xué)院，甘肅 蘭州 730030)

鹽漬化土地是紫花苜蓿(Medicagosativa)種植的潛在土地資源。本研究采用田間試驗(yàn)分析了不同土壤鹽濃度條件下播種量對紫花苜蓿建植、生物量及其莖葉比等的影響。結(jié)果表明，紫花苜蓿出苗率、存活率及越冬率在土壤鹽濃度為0.3%和0.5%的生境內(nèi)差異不顯著(P>0.05)，但其在土壤鹽濃度大于0.7%時(shí)極顯著降低(P<0.01)。而播種量對紫花苜蓿出苗率、存活率及越冬率沒有明顯影響。紫花苜蓿植株密度、株高和地上生物量均隨土壤鹽濃度的增加而逐漸降低，但莖葉比則隨土壤鹽濃度的增加而逐漸增大。紫花苜蓿植株密度和地上生物量隨播種量的增加呈顯著增加趨勢(P<0.05)，但莖葉比和株高隨播種量的增加變化不大。播種量和土壤鹽濃度交互作用下地上生物量呈現(xiàn)一個(gè)開口向下的 “龜背面”，表明當(dāng)土壤含鹽量小于0.5%時(shí)，鹽漬化土地能夠用于建植紫花苜蓿栽培草地，且需要采用大于當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶的常用播種量(26.25 kg·hm-2)，以提高地上生物量。

鹽漬化；出苗率；存活率；越冬率；植株密度；株高；地上生物量

紫花苜蓿(Medicagosativa)是全球范圍內(nèi)廣泛栽種的一種多年生豆科牧草，具有適應(yīng)性強(qiáng)、營養(yǎng)價(jià)值高的特點(diǎn)。種植紫花苜蓿不僅可以改良土壤[1-2]，而且能夠?yàn)榧倚筇峁﹥?yōu)質(zhì)飼草[3]。雖然我國紫花苜蓿種植面積逐漸擴(kuò)大，但2015年我國紫花苜蓿干草進(jìn)口量仍然達(dá)136.49萬t，較2014年同比增加35.82%[4]，說明我國紫花苜蓿干草的生產(chǎn)量仍然不能滿足國內(nèi)需求，今后還需要繼續(xù)建植紫花苜蓿栽培草地。我國人均耕地資源少，利用耕地建植紫花苜蓿栽培草地的空間不大，需要利用其它邊際土地資源種植紫花苜蓿。鹽漬化土地是我國重要的、具有潛在利用價(jià)值的邊際土地資源，總面積約有3 667萬hm2，其中鹽漬化耕地近670萬hm2，約占全國總耕地的5%，主要分布在干旱、半干旱地區(qū)[5]。已有研究表明，紫花苜蓿在低濃度鹽堿地區(qū)上能夠正常生長[6-7]，但紫花苜蓿究竟在土壤鹽濃度多大時(shí)可以建植栽培草地，尚需要科學(xué)試驗(yàn)提供證據(jù)。

鹽漬化土地建植紫花苜蓿栽培草地，受多種因素制約[8]，其中播種量和鹽濃度是兩個(gè)重要因素[9-10]。播種量變化會影響到紫花苜蓿整個(gè)生長期的群體動態(tài)和個(gè)體發(fā)育狀況從而影響其目標(biāo)產(chǎn)量[9]。土壤鹽濃度嚴(yán)重影響紫花苜蓿種子的萌發(fā)過程[10]，不同鹽濃度可能導(dǎo)致紫花苜蓿種子的出苗率和保苗率不同，確定不同鹽濃度下紫花苜蓿的合理播種量是鹽漬化土地建植紫花苜蓿栽培草地的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。若播種量過大則會增加成本，造成資源浪費(fèi)[11]，若播種量過小，則建植后紫花苜蓿栽培草地植株密度過低[12]，影響目標(biāo)產(chǎn)量和品質(zhì)。因此，本研究分析不同鹽濃度下播種量對紫花苜蓿生長性能及其莖葉比的影響，以期找到適宜建植紫花苜蓿栽培草地的土壤鹽濃度和適宜播種量，為利用鹽漬化土地建植紫花苜蓿栽培草地提供科學(xué)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)區(qū)位于甘肅亞盛田園牧歌有限公司的國營黃花農(nóng)場(97°11′ E，40°23′ N)，地處河西走廊西端。氣候?qū)俅箨懶愿珊祷哪畾夂?，海? 290～1 394 m，年平均降水量56.1 mm，主要集中在5月-8月，年均蒸發(fā)量可達(dá)3 000 mm；年均溫6.8 ℃，最高氣溫40.4 ℃，最低氣溫-29.1 ℃；無霜期129 d，年平均日照時(shí)數(shù)3 280 h，≥0 ℃有效積溫2 800 ℃·d；試驗(yàn)區(qū)已改良土壤鹽濃度為0.17%～0.92%，主要鹽成分是NaHCO3和Na2CO3,兼有NaCl和Na2SO4[13]。

1.2試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)采用雙因素設(shè)計(jì)，其中土壤鹽濃度為主區(qū)，播種量為副區(qū)。土壤鹽濃度根據(jù)當(dāng)?shù)馗牧纪寥利}濃度范圍設(shè)置4個(gè)梯度，分別為0.3%、0.5%、0.7%和0.9%，播種量以當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶播種量22.50 kg·hm-2為基準(zhǔn)，分別設(shè)置為18.25、22.50、26.25和30.25 kg·hm-2。共計(jì)16個(gè)處理，每個(gè)處理重復(fù)3次，共計(jì)48個(gè)小區(qū)。小區(qū)面積為3 m×4 m，各個(gè)小區(qū)間保留0.5 m隔離帶，每個(gè)小區(qū)四周起壟，壟高30 cm，底寬50 cm。土壤鹽濃度采用下列方法調(diào)試，將小區(qū)內(nèi)0-20 cm土層的土壤集中堆積，充分混合均勻，隨機(jī)抽取5個(gè)樣品，分析土壤鹽濃度，依據(jù)土壤鹽濃度狀況，根據(jù)試驗(yàn)設(shè)計(jì)采用Na2CO3和NaHCO3或優(yōu)質(zhì)土壤調(diào)試各個(gè)小區(qū)的土壤鹽濃度，多次重復(fù)后，使小區(qū)內(nèi)土壤鹽含量介于(0.30%±0.05%)、(0.50%±0.05%)、(0.70%±0.05%)和(0.90%±0.05%)，滿足試驗(yàn)設(shè)計(jì)要求，然后將堆積土壤均勻覆蓋于小區(qū)。試驗(yàn)采用紫花苜蓿品種為亮苜2號(Medicagosativacv. Liangmu No.2，美國)，該品種為目前當(dāng)?shù)刂魍破贩N[13]。小區(qū)播種于2014年5月8日統(tǒng)一完成，播種深度2 cm。種植前采用丸化包衣方法處理苜蓿種子，播種方式為條播，行距20 cm，各小區(qū)各項(xiàng)田間管理相同，觀察記錄標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一。

1.3指標(biāo)測定

指標(biāo)測定時(shí)采用樣段和樣方相結(jié)合的方法。樣段主要用于測定紫花苜蓿的出苗率、存活率和越冬率，而樣方主要用于測定植株密度、株高、分枝數(shù)、莖葉比和地下地上生物量。

1.3.1出苗率和存活率 播種后在各小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取3個(gè)觀測樣段，樣段長1 m，每天記錄樣段的出苗狀況，每個(gè)幼苗均用彩色橡皮筋套住標(biāo)記(橡皮筋用5 cm長的帶鉤的小鐵絲固定)，統(tǒng)計(jì)時(shí)間截至2014年6月8日。然后計(jì)算出苗率和存活率，其公式如下[14]：

出苗率=出苗總株數(shù)×種子千粒重×小區(qū)長度×(小區(qū)寬度-條播間距)/(1 000×總播種量×條播間距)×100%；

存活率=(實(shí)際存活苗數(shù)/出苗總株數(shù))×100%。

1.3.2越冬率 測定時(shí)間2014年生長季結(jié)束至2015年返青期。2014年11月15日在各小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選取3個(gè)樣段，每段長1 m，用小木樁標(biāo)記，記錄每個(gè)樣段的植株數(shù)。2015年4月18日再次調(diào)查標(biāo)記樣段內(nèi)的植株數(shù)。越冬率計(jì)算公式：

越冬率=(返青植株數(shù)/生長季結(jié)束時(shí)的植株數(shù))×100%。

1.3.3植株密度 測定時(shí)間為2015年7月17日，在每個(gè)小區(qū)內(nèi)隨機(jī)選擇3個(gè)0.5 m的樣段，其對應(yīng)的面積應(yīng)為行數(shù)×行距×樣段距離，統(tǒng)計(jì)樣段內(nèi)的植株數(shù)，然后換算為植株密度。

1.3.4植株性狀 測定完小區(qū)內(nèi)的植物密度后，隨機(jī)選取10株健康植株，測定其株高、根頸粗、分枝數(shù)和莖葉比，10株的平均值為小區(qū)的株高、根頸粗、分枝數(shù)和莖葉比。

株高：用直尺測定其自然高度。

根頸粗：用游標(biāo)卡尺測定植株地上部與地面交界處的粗細(xì)。

分枝數(shù)：從地表輕輕刨開土壤，使主根露出，以主根為基礎(chǔ)，記錄其一級分枝數(shù)。

莖葉比：將植株的莖、葉和花序分離，105 ℃烘箱內(nèi)殺青15 min后在75 ℃烘至恒重后稱重，花序歸為葉的部分。

莖葉比=莖干重/葉干重。

1.3.5地上生物量/地下生物量 測定完植物性狀后，收獲樣方內(nèi)植株地上生物量，采用小土鏟圍繞樣方挖土，形成一個(gè)50 cm×50 cm×20 cm的土柱，收集土柱的樣品(土和根混合物)，然后用0.5 mm的網(wǎng)篩過篩，再將樣品放在雙層紗布內(nèi)洗凈，最后剔除雜物，獲取根系樣品。地上生物量樣品和根系樣品均在105 ℃烘箱內(nèi)殺青30 min，然后在75 ℃烘至恒重后稱重。地上生物量由小區(qū)收獲的生物量與測定莖葉比10株生物量的和組成。

1.4數(shù)據(jù)分析

采用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)軟件進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。用Two-Way ANOVA先進(jìn)行雙因素方差分析，若差異顯著，則利用Duncan法對平均值進(jìn)行多重比較，若差異不顯著，則不做進(jìn)一步分析。對于交互作用顯著的指標(biāo)，采用MATLAB建立播種量與鹽含量互作對該指標(biāo)影響的過程模型。

2 結(jié)果

2.1不同鹽濃度下播種量對紫花苜蓿出苗率、存活率和越冬率的影響

土壤鹽濃度對紫花苜蓿種子出苗率、存活率和越冬率均有極顯著影響(P<0.01)，而播種量以及播種量和土壤鹽濃度的互作對種子出苗率、存活率和越冬率均無顯著影響(P>0.05)(表1)。隨土壤鹽濃度增加，紫花苜蓿種子出苗率、存活率和越冬率均具有降低態(tài)勢，其中出苗率、存活率和越冬率在土壤鹽濃度為0.30%和0.50%時(shí)差異不顯著(P>0.01)，但其極顯著高于土壤鹽濃度為0.70%和0.90%時(shí)紫花苜蓿的出苗率、存活率及越冬率(P<0.01)。

2.2不同鹽濃度下播種量對紫花苜蓿植株性狀的影響

播種量顯著影響紫花苜蓿單株分枝數(shù) (P<0.05)，而土壤鹽濃度、播種量和土壤鹽濃度互作對紫花苜蓿單株分枝數(shù)無顯著影響(P>0.05)(表2)。隨播種量增加，紫花苜蓿單株分枝數(shù)具有降低趨勢，表現(xiàn)為播種量為18.25 kg·hm-2時(shí)的紫花苜蓿分枝數(shù)顯著高于其它播量下紫花苜蓿的分枝數(shù)(P<0.05)，且播種量大于22.50 kg·hm-2時(shí)，不同播種量間紫花苜蓿單株分枝數(shù)差異不顯著。

土壤鹽濃度對紫花苜蓿株高有極顯著影響(P<0.01)，而播種量、土壤鹽濃度和播種量互作對紫花苜蓿株高無顯著影響(P>0.05)(表2)。隨著土壤鹽濃度增加，紫花苜蓿株高整體表現(xiàn)為降低趨勢，土壤鹽濃度為0.30%時(shí)株高最高。

播種量對紫花苜蓿的根頸影響極顯著(P<0.01)，但土壤鹽濃度、播種量和土壤鹽濃度互作對紫花苜蓿的根頸影響不顯著(P>0.05)(表2)。隨著播種量的增加紫花苜蓿根頸粗呈極顯著降低趨勢(P<0.01)，播種量為18.25 kg·hm-2時(shí)根頸粗最大。

土壤鹽濃度極顯著影響紫花苜蓿莖葉比(P<0.01)，但播種量以及播種量和土壤鹽濃度互作對紫花苜蓿莖葉比影響不顯著(P>0.05)(表2)。隨土壤鹽濃度增加，紫花苜蓿得莖葉比呈極顯著增加態(tài)勢(P<0.01)，在土壤鹽濃度為0.90%時(shí)莖葉比達(dá)到最大。

表1 不同土壤鹽濃度下播種量對紫花苜蓿出苗率、存活率和越冬率的影響Table 1 Effect of seeding quantity on germination rate, survival rate and overwintering rate of alfalfa under different salt concentrations

注：ns表示差異不顯著(P>0.05)；* 表示差異顯著(P<0.05);** 表示差異極顯著(P<0.01)。同列不同大寫字母表示鹽濃度或播種量處理下不同處理梯度間差異極顯著(P<0.01)。下同。

Note: ns indicates no significant difference at the 0.05 level;* and ** indicates significant difference at the 0.05 and 0.01 level， respectively; different capital letters within the same column indicate significant difference between salt treatments or seeding rate treatments at the 0.01 level; similarly for the following tables.

表2 不同土壤鹽濃度下播種量對紫花苜蓿植株性狀的影響Table 2 Effect of seeding quantity on plant traits of alfalfa under different salt concentrations

注：同列不同小寫字母表示鹽濃度或播種量處理下不同處理梯度間差異顯著(P<0.05)。下同。

Note: Different lowercase letters within the same column indicate significant difference between salt treatments or seeding rate treatments at the 0.05 level; similarly for the following tables.

2.3不同鹽濃度下播種量對紫花苜蓿植株密度、地上和地下生物量及其比值的影響

土壤鹽濃度和播種量及二者的互作均極顯著影響了紫花苜蓿植株密度(P<0.01)(表3)。紫花苜蓿植株密度隨播種量增加而逐漸增加，而隨土壤鹽濃度增加而逐漸降低，且紫花苜蓿植株密度(Y1)與鹽濃度(X1)和播種量(X2)交互的數(shù)學(xué)擬合方程為Y1=168.9+4.149X2-0.031 51X22-25 900X1+574.4X2X1，F(xiàn)檢驗(yàn)時(shí)，P<0.001，R2=0.81，說明鹽濃度、播種量均與紫花苜蓿植株密度呈極顯著回歸關(guān)系。X1的一次項(xiàng)系數(shù)和X2的二次項(xiàng)系數(shù)均為負(fù)值，表明紫花苜蓿植株密度在播種量和鹽濃度共同作用下呈一個(gè)開口向下的“龜背面” (圖1)，鹽濃度一定時(shí)，隨播種量增加,紫花苜蓿植株密度呈增加趨勢，表現(xiàn)為播種量為26.25 kg·hm-2和鹽濃度0.30%時(shí)紫花苜蓿植株密度最大。

紫花苜蓿地上生物量和地下生物量均受土壤鹽濃度和播種量的極顯著影響(P<0.01)(表3)。紫花苜蓿地上生物量和地下生物量均隨土壤鹽濃度增加而極顯著降低(P<0.01)，但其隨播種量增加而呈現(xiàn)為先顯著增加，后逐漸平穩(wěn)。另外，土壤鹽濃度和播種量互作也對紫花苜蓿的地上生物量影響顯著(P<0.01)。紫花苜蓿地上生物量(Y2)與鹽濃度(X1)和播種量(X2)的數(shù)學(xué)擬合方程為Y2=-1 351+361.9X2-5.920X22-216 100X1+1 337X2X1，F(xiàn)檢驗(yàn)時(shí)，P<0.001，R2=0.93，說明鹽濃度、播量均與紫花苜蓿地上生物量呈極顯著回歸關(guān)系，這類似于植株密度的擬合方程，表明紫花苜蓿地上生物量在播種量和鹽濃度共同作用下亦呈一個(gè)開口向下的“龜背面” (圖2)，其在播種量為26.25 kg·hm-2，鹽濃度為0.30%和0.50%時(shí)最大。

表3 不同鹽濃度下播種量對紫花苜蓿植株密度、地上和地下生物量及其比值的影響Table 3 Effect of seeding quantity on alfalfa plant density, aboveground biomass, root biomass and aboveground biomass to root biomass ratio under different salt concentrations

圖1 土壤鹽濃度與播種量互作紫花苜蓿植株密度曲面圖Fig. 1 Surface chart of seeding quantity on plant density of alfalfa under different salt concentrations

圖2 土壤鹽濃度與播種量互作紫花苜蓿地上生物量曲面Fig. 2 Surface chart of seeding quantity on aboveground biomass of alfalfa under different salt concentrations

土壤鹽濃度和播種量對紫花苜蓿的地上和地下生物量比均影響極顯著(P<0.01)，而其互作對紫花苜蓿的地上和地下生物量比影響不明顯(P>0.05)(表3)。紫花苜蓿地上和地下生物量比隨土壤鹽濃度和播種量增加均表現(xiàn)為極顯著增加的趨勢(P<0.01)，但播種量超過26.25 kg·hm-2時(shí)，紫花苜蓿地上和地下生物量比變化不顯著。

2.4紫花苜蓿地上生物量與植株性狀的相關(guān)性

偏相關(guān)性分析結(jié)果表明，紫花苜蓿地上生物量與不同植株性狀的相關(guān)性表現(xiàn)不同(表4)。在土壤鹽濃度與播種量共同作用下，紫花苜蓿地上生物量僅與株高顯著正相關(guān)(P<0.05)。紫花苜蓿單株分枝數(shù)與株高、根頸直徑和莖葉比呈現(xiàn)顯著正相關(guān)性，即株高越高、根頸越粗，單株分枝數(shù)越多；分枝數(shù)越多、紫花苜蓿植株的莖葉比越大。

表4 紫花苜蓿植株性狀與地上生物量間的偏相關(guān)系數(shù)Table 4 Partial coefficient between aboveground biomass and plant traits of alfalfa

3 討論與結(jié)論

利用鹽漬化土地建植紫花苜蓿不僅能夠擴(kuò)大紫花苜蓿種植區(qū)，有效利用了邊際土壤資源為人類服務(wù)，一方面改良不可利用土地[15]，另一方面可以增加優(yōu)質(zhì)飼料供給[16]。本研究表明，隨著土壤鹽含量上升，紫花苜蓿出苗率、存活率、越冬率整體呈現(xiàn)下降趨勢，這與對山東地區(qū)[17-18]和新疆[19]等地鹽漬化土壤上種植紫花苜蓿時(shí)所得到的結(jié)果趨同，這主要是由于土壤鹽濃度升高，致使土壤溶液對種子的滲透干擾增強(qiáng)，迫使紫花苜蓿種子的呼吸作用受抑，減弱了紫花苜蓿種子吸水能力[20]，因而出苗率隨著土壤鹽濃度升高而逐漸降低。紫花苜蓿根系是土壤內(nèi)鹽脅迫作用的首要器官[21-22]，而鹽脅迫作用下會間接導(dǎo)致紫花苜蓿根系對養(yǎng)分的吸收，打破植物內(nèi)部的離子平衡，從而使礦質(zhì)離子的轉(zhuǎn)運(yùn)及存在狀態(tài)發(fā)生改變[23]，破壞其根系結(jié)構(gòu)甚至導(dǎo)致根系死亡，致使植物存活率下降。但是紫花苜蓿種子出苗率、存活率、越冬率在鹽濃度為0.50%和0.30%時(shí)的環(huán)境內(nèi)差異不大，說明當(dāng)鹽濃度小于0.50%時(shí)，土壤鹽分含量對紫花苜蓿建植雖有一定的負(fù)面影響，但尚不能威脅紫花苜蓿栽培草地的成功建植。因此，在鹽漬化土地上建植紫花苜蓿栽培草地時(shí)，應(yīng)該考慮土壤鹽濃度。

紫花苜蓿栽培草地地上生物量主要取決于植株密度、分枝數(shù)、株高和根頸直徑[24-27]。本研究結(jié)果顯示，隨土壤鹽濃度增加，紫花苜蓿地上生物量、植株密度和株高均降低，而根頸直徑和分枝數(shù)沒有明顯變化，說明鹽濃度對紫花苜蓿地上生物量的影響既有群體抑制，又有個(gè)體抑制。從植株個(gè)體方面，鹽濃度升高間接使得細(xì)胞延伸受阻[27]，從而抑制了紫花苜蓿的伸長生長[28]，導(dǎo)致植株變矮；另一方面，高濃度的鹽脅迫使得紫花苜蓿根系吸水困難，嚴(yán)重時(shí)導(dǎo)致部分根系腐爛變黑[27]，影響紫花苜蓿植株的正常生長，從而引起地上生物量下降。從植物群體方面，鹽濃度增加時(shí)紫花苜蓿種子出苗率和越冬率降低，直接導(dǎo)致植株密度降低，從而推動了地上生物量的降低。隨著播種量增加，紫花苜蓿地上生物量也隨之增加，且在26.25 kg·hm-2時(shí)達(dá)到最大值，這大于當(dāng)?shù)剞r(nóng)戶在耕地上種植紫花苜蓿時(shí)的播種量，說明在鹽漬化土地上種植紫花苜蓿，需要適當(dāng)增加播種量。隨播種量增加，紫花苜蓿單株根頸直徑逐漸變小，分枝數(shù)變少，但單位面積植株的密度卻逐漸增加，說明植株密度的增加，改變了紫花苜蓿栽培草地的群體結(jié)構(gòu)[29]，通過增加種內(nèi)對有限養(yǎng)分和空間資源的競爭，根頸直徑變小和分枝數(shù)減少。因而，可以通過增加紫花苜蓿的播種量來提高紫花苜蓿在鹽堿地上的產(chǎn)量。隨著含鹽量增加，紫花苜蓿地上/地下生物量比逐漸增加，說明土壤含鹽量增加時(shí)促進(jìn)紫花苜蓿光合合成的有機(jī)質(zhì)物質(zhì)向地下根系轉(zhuǎn)移，以期通過增加地下根系生物量占總生物量的比例而適應(yīng)鹽脅迫，從而維持植株整體的生長。在土壤鹽濃度和播種量共同作用下，紫花苜蓿地上生物量呈現(xiàn)為開口向下的“龜背面”，說明鹽濃度環(huán)境下播種量過大也不能提高紫花苜蓿地上生物量，而當(dāng)鹽濃度和合理播種量協(xié)同互作時(shí)，紫花苜蓿地上生物量最大。就研究地區(qū)而言，當(dāng)播種量為26.25 kg·hm-2，鹽濃度為0.50%和0.30%時(shí)紫花苜蓿地上生物量最大。從更大限度利用鹽漬化土地的角度而言，當(dāng)種植地區(qū)的鹽濃度小于0.50%時(shí)，土壤鹽分對紫花苜蓿建植的影響可以忽略，有望建植可用于生產(chǎn)實(shí)踐的紫花苜蓿栽培草地，但當(dāng)鹽濃度大于0.70%，鹽濃度將會嚴(yán)重影響紫花苜蓿成功建植和地上生物量，即使建植成紫花苜蓿栽培草地，其植株密度稀疏，產(chǎn)量較低，但可以將綠化和改良鹽漬化土地作為管理目標(biāo)[2]。

莖葉比是評價(jià)紫花苜蓿品質(zhì)的主要指標(biāo)之一，莖葉比越小則表明牧草品質(zhì)越好[30-31]。研究結(jié)果表明，土壤鹽含量明顯影響了紫花苜蓿莖葉比，當(dāng)土壤鹽濃度升高時(shí)紫花苜蓿莖葉比也隨之增大，這說明土壤鹽濃度的增加降低了紫花苜蓿品質(zhì)，這與植物莖葉比受土壤滲透脅迫時(shí)具有增大趨勢的結(jié)果趨同[32]，主要原因是土壤鹽含量升高，因滲透脅迫增大而使植物吸水困難，由此形成的生理干旱迫使紫花苜蓿葉片生物量所占比例減少。而播種量對紫花苜蓿莖葉比的影響不明顯，這與劉東霞[33]在河北張家口做的種植及收獲因子對紫花苜蓿干草產(chǎn)量和莖葉比的影響的研究結(jié)果一致。

鹽漬化土地是一種潛在的可利用土地資源，合理利用邊際土壤資源為人類服務(wù)是當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。本研究表明，在鹽濃度小于0.50%的鹽漬化土地播種量為26.25 kg·hm-2條件下可以成功建植紫花苜蓿栽培草地，但當(dāng)鹽濃度大于0.70%時(shí)，建成的紫花苜蓿栽培草地產(chǎn)量較低，應(yīng)用于生產(chǎn)飼草料的作用相對有限，可將綠化和改良鹽堿地作為管理目標(biāo)。

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(責(zé)任編輯 武艷培)

EffectsofseedingrateonbotanicalcharacteristicsofMedicagosativaunderdifferentsaltconcentration

Shu Chao-cheng1,2,3, Liu Tong1,2,3, Wang Qian1,2,3, Yu Cheng1,2,3, Pang Xiao-pan1,2,3, Guo Zheng-gang1,2,3, Liu Hui-xia4
(1.State Key Laboratory of Grassland Agro-ecosystems, College of Pastoral Agriculture Science and Technology, Lanzhou University, Lanzhou 730020, China; 2.Nationol Demonstration Center for Experimental Grassland Science Education (Lanzhou University), Lanzhou 730020, China; 3.Key Laboratory of Grassland Livestock Industry Innovation, Ministry of Agriculture, Lanzhou University, Lanzhou 730020, China；4.College of Life Science and Engineering, Northwest University for Nationalities, Lanzhou 730030, China)

Salinized land is one of the important land resources for planting alfalfa (Medicagosativa). This field study was conducted to determine the effects of seeding rate on the planting, biomass and stem-leaf ratio of alfalfa under different soil salt concentrations. The results showed that the seed germination rate, survival rate, and wintering rate of alfalfa did not significantly change when the salt concentration increased from 0.3% to 0.5%; however, the seed germination rate, survival rate and wintering rate of alfalfa significantly decreased when the soil salt content was over 0.7%. With the increase of soil salt content, plant density, plant height, and aboveground biomass of alfalfa significantly decreased, while the stem-leaf ratio of alfalfa increased. With the increase of seeding rate of alfalfa, plant density, and aboveground biomass of alfalfa also increased, while the stem-leaf ratio and plant density of alfalfa did not significantly change. The change in aboveground biomass showed a downwardly opening “Turtle Back” under the interaction between seeding rate and soil salt content. All the above results suggest that the salinized land could be used for planting alfalfa when soil salinity was less than 0.5%, and that a seeding rate which was more than the common seeding rate (26.25 kg·ha-1) used by local farmers was required to improve the aboveground biomass of alfalfa.

salinization; seeding emergence; survival rate; wintering rate; plant density; plant height; above-ground biomass

Liu Hui-Xia E-mail:liuhuixia2@aliyun.com

S816;S541+.101;Q945.78

：A

：1001-0629(2017)09-1889-09

10.11829/j.issn.1001-0629.2016-0504

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2016-09-29接受日期：2016-12-09

甘肅省科技重大專項(xiàng)項(xiàng)目(2013GS05907)；公益性行業(yè)(農(nóng)業(yè))科研專項(xiàng)經(jīng)費(fèi) (201403048-3)

舒朝成(1994-)，男，甘肅靖遠(yuǎn)人，在讀碩士生，主要從事草業(yè)科學(xué)研究。E-mail:shuchch16@lzu.edu.cn

劉慧霞(1974-)，女，甘肅靖遠(yuǎn)人，教授，博士，主要從事草業(yè)科學(xué)研究。E-mail:liuhuixia2@aliyun.com