黄土高原半干旱荒漠地区盐碱地优良豆科牧草适应性评价

路 远，田福平，胡 宇，张 茜，崔光欣

（中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所，兰州 730050）

黄土高原半干旱荒漠地区盐碱地优良豆科牧草适应性评价

路 远，田福平，胡 宇，张 茜，崔光欣

（中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所，兰州 730050）

筛选适宜黄土高原半干旱荒漠地区盐碱地生长的优良豆科牧草草种，为盐碱化草地植被恢复与重建提供适宜的豆科牧草资源，对该区草地生态功能恢复和畜牧业可持续发展具有重要的现实意义。文章在典型盐碱地上对引进和采集的13个耐寒性较强的豆科牧草品种的种子发芽特性和生长特性等进行了研究。结果表明：中兰2号紫花苜蓿、毛苕子和沙打旺3个耐盐牧草品种，对黄土高原半干旱荒漠地区盐碱地气候和土壤环境适应性较好，其中中兰2号表现最佳。

黄土高原；半干旱荒漠；盐碱地；适应性评价

全世界现有盐渍土9.55×108hm2，在灌溉区，土壤盐渍化面积正以每年100 000 hm2的速度发展［1］。与此同时，全球淡水资源短缺，淡水贮量仅占总贮水量的2.5%［2］，土壤盐渍化与淡水严重不足已成为限制农业发展的世界性问题［1］。经过长期研究及实践表明，以生物改良为核心的改良技术是未来盐碱地改良修复的突破口。耐盐植物种类繁多，在盐碱地生物改良和生态修复过程中，选择合理的耐盐植物类型及其种植模式是实现盐碱地改良和提升盐碱地生态服务功能的关键技术［3］。这就要求在盐碱化比较严重的地区引种时，需选出耐盐碱能力较强的种或品种用于生产［4］。为此，笔者选择了北方常见的几种主要豆科牧草为材料，通过测定种子发芽特性和生长特性，筛选出耐盐碱品种，为盐碱地生物改良过程中合理选择植物种类，实现高效利用提供理论支撑。

1 试验地概况

试验地位于兰州新区北部，地处秦王川盆地。海拔1 800 m，相对高差600 m，位于半干旱荒漠向干旱荒漠的过渡地带，年日照时数2 660～2 768 h。受季风气候的影响，年度内气温变化较大，昼夜温差大，年平均气温5.9℃，无霜期125～175 d，冬季严寒期较长，年平均降水量仅263 mm，且分布极不均匀，多集中在7—9月份，94%消耗于蒸发。地下淡水资源也十分缺乏，水体厚度仅10 m左右，埋藏深度在60 m以下，且含盐量高。土壤类型中灰钙土分布最广，还有少量的栗钙土和黄绵土，属碱性土壤。

2 材料与方法

2.1 材料

试验所用豆科牧草共有7属11个品种，分别为苜蓿属的5个品种（包括德宝苜蓿、三德利苜蓿、甘农1号苜蓿、新疆大叶苜蓿、中兰2号苜蓿），小冠花属的1个品种（小冠花），黄耆属的1个品种（沙打旺），红豆草属的1个品种（蒙农红豆草），锦鸡儿属的1个品种（柠条）及野豌豆属的2个品种（春箭筈豌豆、毛苕子）。各引种牧草种或品种的种子来源见表1。

表1 各引种材料种子来源

2.2 方法

2.2.1 试验设计 各试验区精心平整土地，小区面积5 m×8 m，条播，行距根据牧草品种来确定，按照《牧草饲料作物栽培学》要求进行，小区间走道1 m。2014年5月7日种植，田间管理措施一致，试验期2014—2016年。

2.2.2 观测方法

（1）牧草生育期的观测：以全小区为调查对象，以小区内50%的植株达到该生育期为标准；

（2）株高测定：在开花期测定，从每个试验小区随机取样30株，分别测量自地面到植株花序自然状态下的最高部位。单位cm，精确到0.1 cm。

（3）生育天数：由春季返青到种子完全成熟的总天数。

（4）青绿期：从返青到枯黄期的总天数。

（5）鲜草产量：在开花期测定。根据不同牧草自行确定不同的刈割次数。设样方时注意避开小区边缘地段。样方面积为1 m×1 m，3次重复。精确到0.1 kg。

（6）干草产量：干草产量是在鲜草测产样品自然风干后称重。精确到0.1 kg。

（7）种子产量：在种子成熟期进行。样方面积为1 m×1 m，3次重复。设样方时注意避开小区边缘和测过鲜草产量的地段。精确到0.1 kg。

（8）越冬率：翌年植物返青后调查小区内返青的株（丛）数。采用随机取样法调查。以%表示，精确到0.1%，避开边缘地段。如果是丛生植物，记录时只记母株数，不记分蘖枝数。

2.3 数据处理

试验数据采用SPASS 10.0进行了统计分析。

3 结果与分析

3.1 种子发芽率

如果播种后，牧草种子不发芽，势必造成播期的延迟，而且造成很大的浪费和损失。因此，牧草种子的发芽率是检验种子的一个重要客观指标，也是决定种子能否使用的重要科学数据。

表2 种子发芽率

由表2可知，在供试的品种中几种苜蓿和小冠花以及春箭筈豌豆都有很好的发芽率（＞70%），而沙打旺、柠条、毛苕子以及蒙农红豆草的发芽率均不是很高，分别为42.67%、13.33%、31.33%和61.67%。鉴于课题组之前刚刚种植过，出苗率较高，故仍作为本次试验的主试品种。

3.2 豆科牧草生育期

根据田间观察记载（见表3），播种当年（2014年）5个苜蓿品种均未完成生育期；沙打旺和小冠花播种当年出现部分现蕾植株，不能开花和成熟，生长较为缓慢；蒙农红豆草在播种当年就能开花和结荚，但没有成熟种子，柠条出苗后生长良好；一年生的毛苕子和春箭筈豌豆在播种当年均能完成生育期，毛苕子有90%的种子成熟；春箭筈豌豆虽然当年能开花和结荚，但成熟种子很少，两个品种已完成适应性试验，第2年没有再种植。

第2年（2015年），苜蓿各个品种在3月中下旬均返青，可以完成生育期；沙打旺、小冠花和蒙农红豆草翌年在4月初返青；除柠条和小冠花外，所有品种均在8月底或9月初种子成熟，均表现出了很强的适应性，能完成生育期，小冠花能开花但不能结荚。

第3年（2016年），各品种情况与2015年大体相同。

表3 豆科牧草生育期月-日

3.3 豆科牧草株高、产量与越冬率

由表4可知，苜蓿品种在播种当年株高均在29.8 cm以上，第1年产量均较低，鲜草产量在3 400.3～7 200.2 kg/hm2之间，干草产量在1 216.1～2 710.4 kg/hm2之间。翌年苜蓿株高、产量均有很大的提高，株高均在46.7 cm以上，鲜草产量在8 006.0～27 796.7 kg/hm2之间，干草产量在4 050.1～12 574.4 kg/hm2之间。第2年越冬率均在100%以上，种子产量在159.3～328.0 kg/hm2之间。第3年比第2年略有增长，鲜草产量在10 828.2～34 566.3 kg/hm2之间，干草产量在5 483.4～14 689.2 kg/hm2之间，第3年越冬率也均在100%以上，种子产量在204.2～348.3 kg/hm2之间。

通过3年的试验表明，除第1年的鲜草产量低于毛苕子外，其余年份中兰2号苜蓿的株高和鲜草产量均优于其他品种，表现出极强的适应性。中兰2号紫花苜蓿是以中国农业科学院兰州畜牧与兽药研究所为主，联合甘肃农业大学共同培育的育成品种。是根据甘肃地方苜蓿品种一般抗逆性较强而丰产性不足，引进筛选育成的国内外优良品种。大多在水肥条件较好的条件下表现出较高生产力，而在土壤贫瘠干旱的条件下，往往生产能力会出现大幅度降低的现状。该品种在试验地第1年株高为 54.6 cm，鲜草产量 7 200.2 kg/hm2，干草产量2 710.4 kg/hm2；翌年株高和鲜、干草产量均有显著增加，株高 110.4 cm，鲜草产量 27 796.7 kg/hm2，干草产量12 574.4 kg/hm2；第 3年株高 117.8 cm，鲜草产量34 566.3 kg/hm2，干草产量14 689.2 kg/hm2。第2年和第3年的种子产量分别为328.0 kg/hm2和348.3 kg/hm2。

通过3年的栽培试验，小冠花第2年仍然完成不了生育期，不能开花结荚，第3年虽然有种子，但是产量极低，无论在株高、产量还是越冬率等方面均表现不佳，不适合在兰州旱农区、盐碱地地区种植和推广。

蒙农红豆草和沙打旺在该试验中也表现出良好的适应性，3年的越冬率均为100%，第1年鲜草产量分别为5 004.2 kg/hm2和3 623.0 kg/hm2；第2年鲜草产量分别为18 466.3 kg/hm2和19 352.4 kg/hm2，干草产量分别为7 350.2 kg/hm2和7 800.1 kg/hm2，种子产量分别为117.0 kg/hm2和189.3 kg/hm2；第3年鲜草产量分别为16 863.3 kg/hm2和23 349.4 kg/hm2，干草产量分别为5 823.7 kg/hm2和12 330.4 kg/hm2，种子产量分别为158.1 kg/hm2和229.0 kg/hm2。由表4可以看出，经过3年的种植试验，沙打旺在种植的第2年和第3年产量均显著高于德宝苜蓿、甘农1号苜蓿、新疆大叶苜蓿和小冠花（P＜0.05），可以作为一种优质饲草在该区进行推广。

表4 豆科牧草株高、产量与越冬率

毛苕子为一年生牧草，在种植当年就能完成生育期，草产量经TukeyHSDa检验，均显著高于2014年种植的其他品种（P＜0.05），有很好的适应性。2014年鲜草产量为 15 490.2 kg/hm2，干草产量为 4 958.6 kg/hm2，种子产量为260.0 kg/hm2，可以作为一种优质饲草在该区进行推广。

4 讨论

地球上的耐盐植物种类繁多、用途甚广，盐生植物有1 560余种，中国有502种［5-9］。它们很多具有重要的经济价值，可以广泛地用于食品、纺织、酿造、建筑、家具、医药、化工等方面［10］。而土壤蒸发量大于降水量是盐土形成的原因之一，在盐土上种植耐盐植物，将裸露的土壤覆盖起来，以植物蒸腾代替土壤蒸发，减少了土壤蒸发量，降低了土壤积盐速度，减少了盐分在耕层的累积［11］。由于植物吸收和水分淋洗作用，耕层土壤中盐分越来越少，数年后，耕作层的盐分含量可以达到种植一般农作物的水平。赵可夫等［12］研究表明，在轻质和重质盐土上种植耐盐植物一年后，耕作层含盐量下降了0.15%～0.35%，下降幅度10%～20%。

5 结论

选用多年生豆科草本以及一年生的耐盐植物进行试验，开展盐碱土耐盐植物筛选试验。本研究实施地属于半干旱荒漠地区盐碱地，通过3年的引种驯化研究试验表明：播种的11个豆科牧草中，苜蓿属的6个品种，小冠花属的1个品种，黄耆属的1个品种，红豆草属的1个品种，锦鸡儿属的1个品种，木蓝属的1个品种及野豌豆属的2个品种在第2年都能够完成生育期，其中中兰2号返青早，越冬率高，并具有很高的草产量和种子产量。适宜在该地区推广应用。另外，毛苕子和沙打旺在种植中表现出了较高的草产量和种子产量，并能完成生育期，表现出了很好的适应性。3年的栽培试验表明，小冠花和柠条在该地区种植前两年均完成不了生育期，不能开花结荚，无论在株高、产量，还是越冬率等方面均表现不佳，不适宜大面积种植。

［1］Szabolcs I.Salt-affected soils［M］.Boca Raton：CRC press Inc，1989.

［2］王光颖，潘科炎.干旱地区土地开发及抗荒漠化的综合途径［M］.北京：中国环境科学出版社，1991：20-37.

［3］雷金银，张建宁，班乃荣，等.不同类型耐盐植物对盐碱土物理性质的影响［J］.宁夏农林科技，2011，52（12）：58-60.

［4］牛菊兰.早熟禾品种特性与耐盐性关系的研究［J］.草业科学，1998，15（1）：38-41.

［5］范海，赵可夫.中国盐生植物资源［M］//刘小京，刘孟雨.盐生植物利用与区域农业可持续发展.北京：气象出版社，2003：26-32.

［6］赵可夫，李法曾.中国盐生植物［M］.北京：科学出版社，1999.

［7］林栖凤.耐盐植物研究［M］.北京：科学出版社，2004.

［8］赵可夫.盐生植物及其对盐渍生境的适应生理［M］.北京：科学出版社，2005.

［9］赵可夫，周三，范海.中国盐生植物种类补遗［J］.植物学通报，2002，19（5）：611-613.

［10］赵可夫，范海，宋杰，等.中国盐生植物的种类、类型、植被及其经济潜势［M］//刘小京，刘孟雨.盐生植物利用与区域农业可持续发展.北京：气象出版社，2003：1-9.

［11］徐明岗，李菊梅，李志杰.利用耐盐植物改善盐土区农业环境［J］.中国土壤与肥料，2006（3）：6-10.

［12］赵可夫，李法曾，樊守金，等.中国盐生植物［J］.植物学通报，1999，16（3）：201-207.

《中国草食动物科学》面向全国读者开展免费阅读

为进一步提高本刊杂志论文的扩散力，进而提高杂志的影响因子和被引频次，更为广大科研人员创造良好的文献查阅平台，《中国草食动物科学》于2013年在教育部科技发展中心的“中国科技论文在线”网站上面向全国读者开展免费阅读，这将大大提高论文的引用率（3倍）。同时，本刊于2013年开始应用DOI，意为“数字物品身份证符”。由于DOI的全球唯一性，在科技文献中如果给出被引参考文献的DOI，通过DOI可以直接定位到被引参考文献上，这样就提高了被引文献的表现度，以及论文的扩散力和影响力。

Adaptability Evaluation of Fine Legume Forage in Saline and Alkaline Land in Semi-arid Desert Area on Loess Plateau

Lu Yuan，Tian Fuping，Hu Yu，et al
（Lanzhou Institute of Husbandry and Pharmaceutics Sciences of CAAS，Lanzhou 730050，China）

Screening fine legume forage adapting to saline and alkaline land in semi-arid desert area on Loess Plateau is good for salinized grassland restoration and reconstruction and also is important for grassland ecological function regain and animal husbandry development.13 legume varieties living in typical saline and alkaline land with strong cold tolerance were chosen and their seed germination and growth characteristics were studied.Results showed that three of the legumes，Medicago sativa L.cv.Zhonglan No.2，Vicia villosa Roth.and Astragalus albus Pall.，were salt tolerant varieties and could adapt to the saline and alkaline soil environment in semi-arid desert area on Loess Plateau，and Medicago sativa L.cv.Zhonglan No.2 was the best.

loess plateau；semi-arid desert area；saline and alkaline land；adaptability evaluation

S54

A

2095-3887（2017）06-0039-05

10.3969/j.issn.2095-3887.2017.06.011

2017-06-20

兰州市科技计划项目（2013-4-155）；中国农业科学院科技创新工程专项资金项目（CAAS-ASTIP-2016-LIHPS-08）；甘肃省农牧厅项目“苜蓿良种资源适应性评价及丰产栽培技术研究”

路远（1980-），女，副研究员，硕士，主要从事牧草育种及草原生态工作。

田福平，男，副研究员。