不同地区苜蓿种子活力的探讨

王晓龙 ，李 红 ，米福贵 ，王雪婷 ，靳慧卿 ，贾振宇 ，孟 凯 ，孙 娜 ，闫士元

（1.内蒙古农业大学草原与资源环境学院 饲草栽培、加工与高效利用农业部重点实验室 草地资源教育部重点实验室，内蒙古 呼和浩特 010011；2.黑龙江省畜牧研究所，黑龙江 齐齐哈尔 161005）

苜蓿不仅是世界上种植面积最大的优良牧草，也是我国分布最广、经济价值最高的牧草［1］。随着苜蓿栽培面积的逐渐扩大，苜蓿良种缺乏已成为限制苜蓿生产的主要因素之一［2］。苜蓿种子的产量和质量具有明显的地域性，在灌溉条件良好、气候温暖、光照充足、降雨稀少的地区可获得高产优质的苜蓿种子［3］。不同苜蓿品种在不同的生态环境和栽培条件下，也会形成活力不同的种子。只有选用种子活力高的苜蓿品种，才能确保苜蓿出苗良好、植株生长健壮，进而达到高产优质。

近年来，在种子生产上通常采用发芽率作为确定种子质量的一项指标，并作为种子部门收贮、销售的依据。种子经过一段时间的贮存后，发芽率虽然达到质量标准，但其种子活力却在逐渐下降，播种后常常出现田间出苗率低、基本苗不足等问题。该研究以国内审定的苜蓿品种为研究对象，分析其在内蒙古呼和浩特地区和黑龙江齐齐哈尔地区2个不同生态区苜蓿种子的发芽率、发芽指数及简化活力指数差异，探讨不同生态环境对苜蓿种子质量的影响，从而为苜蓿良种繁育基地建设提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

呼和浩特地区的试验地设在呼和浩特市农业科技研究中心基地， 地处 N 40°39′，E 111°58′，平均气温6.2℃，年均降水量390 mm左右，年平均无霜期132 d。土壤以栗钙土为主，土壤pH值为8.3。

齐齐哈尔地区的试验地设在黑龙江省畜牧研究所富拉尔基科研基地，地处 N 47°15′，E 123°41′，年均气温3.0℃，年均降水量450 mm左右，年平均无霜期130 d。土壤以黑风沙土为主，土壤pH值为7.4。

1.2 试验材料

该研究选取了在我国东北地区分布与利用较为广泛的苜蓿品种——公农1号紫花苜蓿和龙牧806苜蓿为试验材料，这2种苜蓿均具有较强的耐寒性，饲用品质优良。2016年，在内蒙古（呼和浩特）和黑龙江（齐齐哈尔）2个地区分别进行种植试验，在苜蓿种子成熟期随机选取生长良好的植株，采集成熟荚果带回实验室备用。

1.3 种子萌发试验方法

种子萌发试验选取均匀一致、成熟饱满的供试种子100粒，2017年11月9日铺有双层滤纸直径9 cm培养皿，分别加入10 mL蒸馏水，材料A代表：公农1号紫花苜蓿（呼和浩特）、B代表：龙牧806苜蓿（呼和浩特）、C代表：公农1号紫花苜蓿（齐齐哈尔）、D代表：龙牧806苜蓿（齐齐哈尔），每个材料 3次重复。每日 16：00—17：00用称量法根据水分蒸发量加入蒸馏水，调节恒温光照培养箱，湿度80%，恒温25℃，光照间隔12 h，第2天开始观察并记录种子萌发情况，第7天统计总发芽率。

发芽率：第2天至第7天每天统计发芽种子数（发芽以胚根突破种皮2 mm为标准）［4］；发芽指数（GI）：GI=∑GT/DT（GT 为 T 天的发芽数；DT 为相应的天数）；简化活力指数（G.S.）：G.S.=发芽率×生物量（S表示生物量，即胚芽和胚根的干重；G表示发芽率）［5］。

1.4 统计分析

采用SAS 9.1数据处理系统进行方差分析。采用Excel 2003数据处理，Sigma Plot作图。

2 结果与分析

2.1 不同地区苜蓿发芽率的比较

图1 不同地区苜蓿种子发芽率的变化

图2 不同地区苜蓿种子发芽率差异

由图1可以看出，随着发芽天数的增加，苜蓿种子发芽数呈现先增加后平缓的变化趋势。发芽第2天，公农1号紫花苜蓿（呼和浩特）种子发芽率明显高于其他苜蓿种子的发芽率；发芽至第3天，大部分苜蓿种子基本萌发；发芽至第7天，公农1号紫花苜蓿（呼和浩特）和龙牧806苜蓿（呼和浩特）发芽率最高，分别为96.3%、94.7%，而公农1号紫花苜蓿（齐齐哈尔）发芽率较低（90.3%）。由图2可以看出，同一苜蓿品种在不同地区苜蓿种子发芽率存在明显差异，在呼和浩特地区种植的公农1号紫花苜蓿和龙牧806苜蓿种子发芽率显著高于齐齐哈尔地区种植的苜蓿种子 （P＜0.05）。

2.2 不同地区苜蓿发芽指数的比较

发芽指数可以作为衡量植物种子发芽能力及活力的重要指标［6］。由图3可以看出，不同苜蓿品种在同一地区发芽指数不同，公农1号紫花苜蓿（呼和浩特）种子的发芽指数最高（38.47），显著高于龙牧806苜蓿（呼和浩特）种子的发芽指数（P＜0.05），而龙牧806苜蓿（齐齐哈尔）种子的发芽指数最低（35.22）。在呼和浩特地区种植的公农1号紫花苜蓿和龙牧806苜蓿种子发芽指数高于齐齐哈尔地区，说明公农1号紫花苜蓿和龙牧806苜蓿较适应呼和浩特地区干旱的气候环境。

图3 不同地区苜蓿种子发芽指数的比较

2.3 不同地区苜蓿简化活力指数的比较

由图4可以看出，简化活力指数是判断种子发芽质量的一种方法。在不同地区苜蓿种子简化活力指数变化明显，其中，龙牧806苜蓿（呼和浩特）简化活力指数最大（0.159），与公农1号紫花苜蓿（呼和浩特）相比，存在显著性差异（P＜0.05）。同一品种在不同地区苜蓿种子简化活力指数存在显著差异（P＜0.05），在呼和浩特地区种植的公农1号紫花苜蓿和龙牧806苜蓿种子简化活力指数明显高于齐齐哈尔地区生产的苜蓿种子。

3 讨论

有研究表明，种子的萌发能力与生境有关，如气候、地形、土壤、植被等都会影响种子萌发［7］。不同地区的温度、降雨、土壤等因素对苜蓿种子质量影响较大。在呼和浩特地区种植的公农1号紫花苜蓿和龙牧806苜蓿种子发芽率较高、发芽较快，而在齐齐哈尔地区种植的苜蓿种子发芽率相对较低；就发芽指数而言，呼和浩特地区种植的公农1号紫花苜蓿发芽指数显著高于齐齐哈尔地区种植的公农1号紫花苜蓿（P＜0.05），并且在呼和浩特地区种植的公农1号紫花苜蓿种子发芽指数明显高于龙牧806苜蓿。

图4 不同地区苜蓿种子简化活力指数的比较

在农业生态类型较复杂的地区，年均气温、积温、海拔、作物生育期等因素会因地区的不同而不同。具有同一遗传特性的苜蓿种子在不同的生态条件下种植时，在其种子形成和成熟过程中，因受不同生态环境条件的影响和栽培条件的制约，会导致种子活力有很大差异。该研究中，在呼和浩特地区生产的苜蓿种子简化活力指数明显高于齐齐哈尔地区种植的苜蓿种子，呼和浩特地区种植的苜蓿种子活力高于齐齐哈尔地区，可能与呼和浩特地区热量充足，干物质积累多有关。尽管呼和浩特地区苜蓿种子活力较高，但这2个地区不适宜种子繁育，可能与这2个地区近几年雨热不同期，收获时出现持续降雨有关，影响苜蓿种子的产量和质量。

我国苜蓿种子生产主要集中在甘肃中、东部以及河西地区、宁夏南部、陕西关中、新疆、内蒙古西部等地，在西北灌区生产的苜蓿种子产量较高、质量优良［3］。由于苜蓿花期较长，种子成熟时间不一致，容易造成因收获不及时导致早熟的荚果脱落或遭遇接连阴雨天气造成严重损失。毛培胜等［8］的研究表明，不同地域的气候因素对苜蓿种子产量和质量有较大影响，年日照时数与苜蓿种子产量明显正相关；年降雨量与苜蓿种子的产量和质量呈负相关，年降雨量在400 mm以下，较适宜苜蓿种子生产。在试验过程中发现，同一地区收获时降雨对苜蓿种子萌发率和发芽指数有一定的影响，收获时遭雨淋的苜蓿种子比正常收获的种子发芽率要低，这是由于雨淋后的苜蓿种子水分过高、杂质过多，严重影响了其产量和质量。一般情况下，可根据苜蓿荚果的颜色来确定苜蓿种子的适宜收获时间，苜蓿种子收获方法有2种，一种是刈割后草条晾晒干燥，然后脱粒或联合收割机直接收获，当田间荚果有70%变为褐色时进行刈割，晾晒至叶片含水量降到12%～18%时进行脱粒；另一种是联合收割机直接收获，收获前5～10 d需用接触性除草剂（敌草快、草胺磷等）进行干燥处理，当苜蓿荚果的含水量降到10%～20%时收获。降雨对苜蓿种子产量和质量影响较大，因此，收获时要尽量避开降雨时期，特别是在我国北方地区，当苜蓿种子含水量超过13%时还要进行干燥处理，且在干燥后须进行清选，除去杂质和尘土，以使苜蓿种子达到国家种子质量标准，然后依据国家标准对苜蓿种子进行包装、运输和贮藏［9］。