杜寶紅 石鳳翎 王曉英

摘? 要：對生長1～3a的扁蓿豆和苜蓿根部形態(tài)進(jìn)行觀察與測定，探討根部形態(tài)特征與抗寒性的關(guān)系。結(jié)果表明，扁蓿豆主根不明顯，側(cè)根較多，在一定生長年限內(nèi)，隨生長年限的延長根頸入土逐年加深。苜蓿主根明顯，側(cè)根較少，根頸入土深度與其越冬性和抗寒能力相關(guān)程度較高。扁蓿豆根部側(cè)根發(fā)達(dá)、根頸逐年明顯下移、入土較深的形態(tài)特征是其長期適應(yīng)寒冷干旱環(huán)境而形成的，其抗寒能力強(qiáng)于主根型苜蓿。

關(guān)鍵詞：扁蓿豆;苜蓿;抗寒性;根頸;形態(tài)變化

中圖分類號：S54? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? DOI：10.11974/nyyjs.20180932010

豆科牧草的抗寒性與根系的發(fā)達(dá)程度和形態(tài)差異有一定的相關(guān)性。如白三葉（T ri f ol i um repens L.），根木質(zhì)部比率大、韌皮部小、導(dǎo)管直徑小的品種抗寒性強(qiáng)[1]。根頸是連接地下根系和地上枝條的重要器官，它的形態(tài)特征和苜蓿的產(chǎn)草量、持續(xù)生產(chǎn)力、越冬性能和春季再生緊密相關(guān)[2，3]。因此，為了解苜蓿近緣種扁蓿豆（Melilotoides ruthenica（L.）Sojak）根部抗寒的形態(tài)機(jī)理，對不同生長年限的扁蓿豆根部形態(tài)進(jìn)行了觀察與分析，旨在為其近緣種苜蓿的遺傳改良提供理論依據(jù)。

1? ? ?材料與方法

試驗(yàn)所用材料種植在呼和浩特市內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)牧草試驗(yàn)站，分別為生長1～3a的直立型扁蓿豆（M. ruthenica（L.）Sojak cv.zhilixing）和野生扁蓿豆，以龍牧801苜蓿（Melilotoides ruthenicus（L.）Sojak × Medicago sativa L. cv. Longmu No. 801）和敖漢苜蓿（Medicago sativa L.cv.‵Aohan′）為對照。對各材料根頸入土深度（地表到根頸下邊緣的距離）及生長1～3a的直立型扁蓿豆根部總體生長形態(tài)進(jìn)行觀察與測定。

2? ? ?結(jié)果與分析

注：A為生長第1年的扁蓿豆;B為生長第2年的扁蓿豆;C為生長第3年的扁蓿豆;D為生長第3年的苜蓿;

2.1? ? ?不同生長年限扁蓿豆根系及根頸形態(tài)的變化

圖1顯示，隨著生長年限的增加，扁蓿豆根系形態(tài)呈現(xiàn)出不同的變化。當(dāng)年生扁蓿豆（實(shí)生苗）的主根明顯且細(xì)弱，側(cè)根較少（圖1-A）。生長至第2年，主根明顯加粗，側(cè)根數(shù)增加（圖1-B）。生長第3年，主根繼續(xù)增粗，側(cè)根明顯增多同時變粗，根頸部的分枝數(shù)也明顯增加。根部入土達(dá)一定深度后側(cè)根逐漸變得發(fā)達(dá)，根系下部主側(cè)根形態(tài)相近，無明顯主根（圖1-C）。與同為生長第3年的苜蓿相比在根部形態(tài)上呈現(xiàn)出明顯差異（圖2-C）。苜蓿主根明顯，側(cè)根較少（圖2-D）。

隨生長年限的增加扁蓿豆根頸部出現(xiàn)明顯下移現(xiàn)象。在圖1中ⅰ是指扁蓿豆生長第1年的根頸部位。生長第2年，在原根頸處產(chǎn)生新的枝條，這些枝條生長至土表附近又形成新的根頸，稱為2級根頸（ⅱ所示），生長第3年時在第2年的根頸處形成枝條，當(dāng)其繼續(xù)生長至土表后形成3級根頸（圖2-C ⅲ）。扁蓿豆原根頸（1級根頸）在土中下移明顯，而苜蓿根頸部位的下移不明顯（圖2-D）。

2.2? ? ?不同生長年限扁蓿豆根頸入土深度的變化

由圖3可知，生長5a的扁蓿豆根頸入土深度大于生長3a的，而生長5a的野生扁蓿豆根頸入土深度顯著大于直立型扁蓿豆。生長3a的野生種與栽培品種，在根頸入土深度上未表現(xiàn)出顯著差異（P<0.05）。生長5a的野生扁蓿豆的根頸入土最深。在一定生長年限內(nèi)，隨生長年限的延長根頸入土逐年加深。

3? ? ?討論與小結(jié)

苜蓿根頸入土深度與其越冬性和抗寒能力相關(guān)程度較高[4，5]。根頸入土越深，受到冬季低溫的傷害就越小，越有利于越冬。當(dāng)?shù)蜏爻掷m(xù)較長時，靠近地表的根頸容易被凍死，而入土較深的根頸受到的影響較小，則會在第2年返青生長。扁蓿豆根頸逐年下移，同時生長至一定年限后野生種比栽培種的根頸入土深。

擁有大量側(cè)根的根蘗型苜蓿比側(cè)根較少的直根型苜蓿有更強(qiáng)的耐寒性[6，7]。隨著生長年限的增加，扁蓿豆根系不斷增粗、伸長、側(cè)根數(shù)不斷增加。尤其在扁蓿豆生長3a后側(cè)根發(fā)達(dá)，主根在入土達(dá)一定深度后和側(cè)根形態(tài)相近，表現(xiàn)出側(cè)根發(fā)達(dá)，根系吸收能力提高，抗逆能力增強(qiáng)。扁蓿豆根部的形態(tài)特征是其長期適應(yīng)寒冷干旱環(huán)境而形成的，其抗寒能力強(qiáng)于主根型苜蓿。因此，扁蓿豆抗寒性強(qiáng)的根形態(tài)機(jī)理在于其側(cè)根發(fā)達(dá)、根頸逐年明顯下移、入土較深。

參考文獻(xiàn)

[1]趙偉，陳雅君，高陽，等.白三葉品種組織結(jié)構(gòu)與抗寒性的關(guān)系[J].草地學(xué)報，2008（3）：234-238.

[2] Shimada，T.，and K.Murakami.Principal component analysis of root and crown characteristics of alfalfa varieties in relation to their persistence[J].Obihiro Chikusan Daigoku Res.Bull，1976（10）：203-210.

[3]李向林，萬里強(qiáng).苜蓿秋眠性及其與抗寒性和產(chǎn)量的關(guān)系[Z].第2屆中國苜蓿發(fā)展大會，2003：20-23.

[4]耿華珠.中國苜蓿[M].北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，1995：25-26.

[5]崔國文，馬春平.紫花苜蓿葉片形態(tài)結(jié)構(gòu)及其與抗寒性的關(guān)系[J].草地學(xué)報，2007，15（1）：70-75.

[6]梁慧敏，夏陽.苜?？购约案Y性狀的表現(xiàn)與過氧化物酶同工酶關(guān)系的研究[J].草業(yè)學(xué)報，1998，7（4）：55-60.

[7]趙宇光，吳渠來，許令任，等.冷季紫花苜蓿和黃花苜?？箖鲂缘淖兓痆J].中國草地，1984（4）：15-18.