苜蓿秋眠级利用研究进展及基于秋眠级的甘肃苜蓿气候适应性区划初探

（甘肃省草原技术推广总站，甘肃 兰州 730010）

苜蓿(Medicago Sativa.)是多年生牧草，因其根系发达、营养丰富、高产和抗逆性好等优点，成为我国面积最大、利用最广泛的优质饲草[1-2]。苜蓿种植时的品种选择，对生产效益的影响非常大。品种选择时苜蓿秋眠性(Fall dormancy)是决定引种成败的主要因素之一[3]。

1 苜蓿的秋眠性

苜蓿秋眠性是苜蓿的一种生长特性，即在北纬地区，由于秋季气温下降光照减少，使得苜蓿的形态类型和生产力发生相应的改变[4]。这种变化只在秋季刈割后再生过程中可观察到，春夏季节无法观察。

1.1 国内外研究情况

苜蓿的秋眠级最早在20世纪20年代由美国科学家发现[5]，并做了相关报道，目前美国在苜蓿品种鉴定中将秋眠级作为必测项，其等级也作为描述苜蓿特性的第一指标。依据不同苜蓿品种在短日照条件下的形态和生产力变化，Barnes[6]等将苜蓿品种划分为9个等级3种类型（秋眠类型、半秋眠类型、非秋眠类型），数值越小，秋眠性越强。具体来说：秋眠级为1的休眠性最强，其抗寒能力最强，而秋眠级为9的无休眠性，秋季刈割后生长活跃，抗寒能力最差。秋眠级低的品种，春季返青晚，刈割后再生速度慢，全年草产量低；秋眠级高的品种，春季返青早，刈割后再生速度快，全年草产量高。Teuber[7]等在原来9个等级的基础上，将苜蓿品种的秋眠等级细化为11个等级，并给出对应的标准对照品种。

我国对苜蓿秋眠性的研究起步较迟，处在初级阶段，对国内品种、地方品种和野生品种资源没有进行全面的秋眠性测定和遗传结构分析。从国外或地区间频繁引种，缺乏统一的秋眠性评定技术标准，没有制定出针对不同地区苜蓿秋眠性的评定方法。因此，我国的苜蓿品种没有详细的秋眠级划分，大部分属于极秋眠类型或秋眠类型。1991年卢欣石等人首次在国内报道了苜蓿秋眠性概念以及当时在国外的应用情况，从农艺特性、遗传性、引种等方面对我国23个审定苜蓿品种的秋眠性进行了研究，但由于没有使用标准秋眠性苜蓿品种，其结论受到了质疑。后来，他用9个苜蓿秋眠标准品种为对照，对中国92个苜蓿地方品种资源进行了秋眠性评定[8]。标准的秋眠性苜蓿品种，对苜蓿秋眠性评定技术和标准的研究，苜蓿秋眠性评定的技术和方案的探索，以及分析苜蓿秋眠性与其生产力的关系，和苜蓿的育种、引种、利用及其区划等都具有重要意义。甘肃地区苜蓿的区划工作也是起步晚，缺乏系统有效的评价标准。

1.2 苜蓿秋眠级的测定方法

目前，苜蓿的秋眠级评定方法中最常用的就是秋季刈割后测定再生高度。即在秋后进行最后一茬刈割（留茬高度5 cm），刈割后让苜蓿生长1个月，然后测定其再生高度，按照11等级的测定法，每个级别相差5 cm，极休眠品种的秋眠级为1。不同地区测定秋眠级的最后1次刈割的时间因地理位置不同而存在差异[9]，因此，确定出不同地区最后一茬的评定刈割期对测定苜蓿的秋眠级至关重要。在国内，毕玉芬等[10]提出云南应在11月3日进行最后一次刈割，武袆[11]提出在辽宁应在8月25日进行最后一次刈割。梁金等[12]提出在兰州地区应在9月5日进行最后一次刈割。

2 苜蓿秋眠级区划指标因子的确定

为了合理充分地利用农业资源，扬长避短、因地制宜发挥地区优势，紫花苜蓿种植时需要仔细确定其区划指标因子，储少林[13]等结合朱万斌、易鹏等人的田间试验结果并参考徐斌等研究成果，确定出了区划指标因子和范围如表1所示。

3 秋眠性的应用

苜蓿的秋眠性是光照和温度综合作用的结果，是苜蓿生长过程中的一种特性，是抗寒性和生产力的综合体现，在区划引种和播种日期确定等方面都有很好的应用。

3.1 区划引种

积温、光照和降雨量等都会对苜蓿的秋眠性产生影响，影响程度依次为积温＞光照＞降雨量[11]，此结论为不同地区苜蓿引种提供了理论依据，因此在考虑引种时，应该先确定该品种的秋眠级等级。能够预测出引进品种的在该地区是否适宜生长，如果在寒冷地区引进非秋眠性的品种，则造成该品种不能安全越冬，降低其持久力；若在温暖地区引进秋眠性的品种，则造成光能利用不充分，减小产量。若某地区常年温度较高而光照不足，则应该选择非秋眠性品种，从而增加草产量；反之，若温度低光照充足，则选择秋眠性苜蓿品种。在我国不同地区引种苜蓿时，新疆北部、内蒙古高原区和东北北部地区宜引秋眠级1～3的品种；新疆南部、东北南部以及部分黄土高原区宜引秋眠级4～5的品种；陕西、山西、宁夏等地区宜引秋眠级6的品种；西南地区及长江中下游等地区宜引秋眠级7～9的品种；华南地区则是雨量过多，不适宜苜蓿种植。

表1 我国紫花苜蓿气候区划指标

3.2 播种期确定

苜蓿种植过程中，播种期的选定对幼苗的生长影响特别重要，因为温度和光照是影响苜蓿幼苗生长的重要因素,不同秋眠型品种的苜蓿对光温的反应是不一样的。对非秋眠型品种，土壤温度对幼苗的生长影响最大，光照的影响不大；半秋眠型品种，在幼苗生长的第一个月对光照和温度的表现一致；秋眠型品种，在幼苗生长的前两个月对光照和温度的表现一致[14]。因此，非秋眠型品种宜在春季3月初到4月中旬或秋季10月播种；半秋眠型品种宜在4月中旬到5月中旬播种；秋眠型品种宜在6月中旬到7月底播种。总体而言，秋季降雨量较多但温度低，有助于促进根系发育，减缓茎叶生长，从而秋播比春播更为有利，此阶段田间杂草生长缓慢，苜蓿的病虫害也大为减缓，播种的苜蓿幼苗能够健康的成长。

表2 甘肃省种草气候分区及气候情况

4 基于秋眠级的甘肃苜蓿气候适应性区划

4.1 甘肃省种草区划

根据水热气候条件、地形地貌，将全省划分为14个牧草种植区：河西走廊高平原南部山地区（天祝、肃南、肃北、阿克塞及山丹马场和民乐县南部）、河西走廊高平原中部平原绿洲灌溉区（中部绿洲灌溉区）、河西走廊高平原北部山地区（北部低山丘陵沙漠戈壁区，马鬃山、龙首山、合黎山及腾格里沙漠西南部）、陇东黄土高原丘陵区北部山塬区（西峰、庆城、环县、镇原、合水、正宁、华池、崆峒、崇信、灵台、泾川等，整个陇东除关山山地以外的地区）、陇东黄土高原丘陵区东南部山地区（华池、合水东南部，宁县、正宁东部，华亭、崆峒、崇信、灵台西南部等）、陇中黄土丘陵北部铆粱山间盆地区（兰州市、白银市和临夏州的永靖、东乡等）、陇中黄土高原丘陵区中部丘陵区沟谷区（安定、通渭、陇西、临洮、庄浪、静宁等）、陇中黄土高原丘陵区东南部丘陵山地区（天水市）、陇中黄土高原丘陵区西南部山地丘陵区（临夏州除永靖、东乡，定西市除岷县、漳县、渭源）、陇南山地区西北部山地区（西和、礼县、宕昌）、陇南山地区东北部盆地区（徽县、成县、两当）、陇南山地区南部山地区（文县、武都、康县）、甘南高原西部山原区（合作、夏河、碌曲、玛曲）、甘南高原东部山地区（临潭、卓尼、迭部、舟曲）。各区基本情况见表2。

4.2 基于秋眠级的甘肃苜蓿气候适应性区划

气候因素中影响苜蓿生存的最主要因素是积温、降雨量、无霜期、年均温等。根据国内外关于苜蓿秋眠性的研究，参照专家学者苜蓿气候区划指标体系，为便于实现快速便捷的苜蓿秋眠级区划，选取≥0℃积温、年均降水量、无霜期、年均温为主要气候因子，分别按0.4、0.3、0.2、0.1的权重进行计算，作为开展不同秋眠等级苜蓿秋眠性气候区划研究的指标体系（见表3、4）。

表3 苜蓿气候区划指标体系权重系数

结果表明，甘肃省河西走廊高平原南部山地（天祝、肃南、肃北、阿克塞及山丹马场和民乐县南部）、河西走廊高平原北部山地区（北部低山丘陵沙漠戈壁区，马鬃山、龙首山、合黎山及腾格里沙漠西南部）和甘南高原西部山原区（合作、夏河、碌曲、玛曲）不适宜种植苜蓿；河西走廊高平原中部平原绿洲灌溉区（中部绿洲灌溉区）、陇东黄土高原北部山塬区（西峰、庆城、环县、镇原、崆峒、华池、合水、正宁、崇信、灵台等）、陇东黄土高原东南部山地区（华池、合水东南部，华亭、崆峒、崇信、灵台西南部等）、陇中黄土丘陵区北部梁卯山间盆地区（兰州、白银、永靖、东乡等）、陇中黄土高原丘陵区中部丘陵区河谷（安定、通渭、陇西、临洮、庄浪、静宁等）和陇中黄土高原丘陵区西南部山地丘陵区（临夏州除永靖、东乡，定西市除岷县、漳县、渭源）宜选用秋眠级2～3级的苜蓿品种；陇中黄土高原丘陵区东南部丘陵山地区（天水五县二区）、陇南山地区西北部山地区（西和、礼县、宕昌）、陇南山地区东北部盆地区（徽县、成县、两当）和陇南山地区南部山地区（文县、武都、康县）宜选用秋眠级3～4级的苜蓿品种；甘南高原东部山地区（临潭、卓尼、迭部、舟曲）宜选用秋眠级1～3级的苜蓿品种（见图1）。

表4 苜蓿气候区划指标体系

图1 全省苜蓿品种秋眠级气候适应性区划图

5 结语

紫花苜蓿秋眠级品种的选择对其种植的成功起决定性作用，所以实际生产中应该根据当地的气候条件，选择出适应当地的秋眠级苜蓿，从而达到高产优质的要求。我国苜蓿种植时秋眠级的应用不够深入，对秋眠特性了解不够全面。应尽快制定出适合我国各地方苜蓿种植的秋眠级标准，使苜蓿生产朝科学化、专业化发展。同时加快推进草田轮作制度，积极完善粮、经、草三元种植的供给侧结构性改革，促进当地农牧业可持续发展，探索出一条带领农民增收致富的新道路。