苜蓿草种植范例6篇

苜蓿草种植

苜蓿草种植范文1

【关键词】畜牧业;牧草;鲜奶质量;苜蓿

1 加大力度,发展优质牧草

要彻底解决牛奶质量安全问题就必须从优质饲草产业抓起。我国拥有许多的优良牧草,紫花苜蓿就是非常优良的蛋白质饲料。在美国,苜蓿已经是继小麦、玉米之后的第三大产物,用苜蓿草喂奶牛完全可以保证乳蛋白的大大提高,这个指标大大超过当前我国的标准,并且与国际接轨。没有好的原料就没有好的乳产品,没有好的饲草就没有好的牛奶,现在更多的奶企开始重视从源头上控制奶的质量,苜蓿业发展大有前景。

苜蓿是当今世界最主要的豆科饲料作物,蛋白质含量一般在18%至23%之间,被誉为“牧草之王”。利用苜蓿等优质植物蛋白饲料转化牛奶蛋白是最好的技术方法,不仅质量高,而且安全。同时,苜蓿根系发达,固氮能力强,是植被恢复和土壤改良的优良草种。

2 市场缺口较大

当前我国苜蓿种植主要有3种形式:一是家庭小面积种植,自产自用;二是生态工程中的植被建设;三是商品生产。目前用于苜蓿干草生产的面积约为358667hm2,理论上的干草产量可达359万吨,而实际进入交易的苜蓿量仅为143万吨,由此可见,市场上的苜蓿量并不能有效满足国内的需求。目前,我国高产优质集约化饲养的奶牛约250万头,而市场流通的苜蓿草产品仅100多万吨,按此计算,平均1头牛每年的苜蓿草供应量仅400kg,每天仅1kg多,这还不包括约500万头小规模饲养的奶牛饲草需求量。据测算,市场上流通的商品苜蓿饲草应在500万吨以上才较为合理。据海关统计,去年我国进口苜蓿44.22万吨,市场需求缺口显而易见,苜蓿有着巨大的需求空间。

3 苜蓿干草的市场定位和定价

产品的市场定位是以消费者为导向、在了解买方的需求的基础上制定的。对苜蓿产品来说,在生产之前就要考虑定位的问题,包括选择目标市场、针对每一个目标市场确定生产的主要环节、考虑市场行为的时效性等等。

苜蓿的市场定位要根据生产出来的干草质量来定。奶牛养殖者比较喜爱高饲喂值的苜蓿,要获得这种奶牛级苜蓿就需要在现蕾期收割,这期间叶片丰富、杂草和禾草较少。马养殖者偏爱柔嫩、鲜绿多叶的苜蓿;肉牛和绵羊养殖者可能更喜欢使用质量稍低的干草,这种干草由于粗纤维比较多,可以较好的保证瘤胃的正常功能。

4 质量与价格的关系

苜蓿的质量决定价格。质量和价格间的相互关系对卖家和买家都很重要,苜蓿种植者一定要充分了解自己生产的苜蓿的质量,合理估算它的价值后才可以报价。奶牛养殖者和其他买家也应该掌握这些信息,以确定买价,这直接影响到生产成本的高低。

目前对干草的评价分为感官评价和实验室指标的评价。过去,实验室指标仅指粗蛋白(CP),现在随着试验水平的提高,还增加了测定纤维和总可消化养分(TDN)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)等指标。TDN是一个能够较好反映饲草品质的指标,使用NDF和ADF可以利用公式计算饲草的相对饲喂价值(RFV)。

在购买苜蓿干草时,奶牛养殖者会了解CP、TDN、NDF、ADF和RFV。奶牛养殖者首先看重CP指标,对于高产奶牛来说,CP不能低于19.9%,干奶牛不能低于16.2%。随着养殖规模的扩大,用于高产奶牛的苜蓿CP的最低值要求也有所提高,苜蓿种植者也通常用CP的最低值作为评价苜蓿生产的最低要求;养殖者第二个看重的指标是TDN。高产奶牛苜蓿TDN要求最低在64%以上、干奶牛不能低于57%;养殖者第三个看重的指标是RFV。高产奶牛要求在157以上,干奶牛要求在135以上。因此,对苜蓿种植者来讲,用于生产高产奶牛用苜蓿应保证如下指标:CP=20%、TDN=65%、ADF=30%、NDF=40%、RFV=150,也就是所谓的“20-30-40定律”,即20%CP、30%ADF、40%NDF,这样计算下来的RFV接近150。

有研究发现,苜蓿的这些测定指标对价格的影响是相互交错的,这些指标每增加一个单位,相对应每吨的售价也会发生变化。如测定指标对销售价格的影响,RFV每增加一个单位价格就会增加0.32美元/吨,TDN每增加一个单位价格就会增加1.65美元/吨,CP每增加一个单位价格就会增加2.55美元/吨,NDF每增加一个单位价格就会增加1.63美元/吨,ADF每增加一个单位价格就会增加1.64美元/吨。此外,奶牛养殖者还需要了解苜蓿草中阔叶杂草和其他草的数量,他们把杂草的数量列为购买苜蓿时最重要的考核指标,它显著影响这苜蓿的价格。

5 亟待解决的问题

现代苜蓿业必须要走机械化、专业化、标准化、规模化的道路,鉴于苜蓿的生态效益和经济效益,以及苜蓿对于奶业发展的重要意义,国家应当适当加大苜蓿种植的补贴力度。此外,不用担心种植苜蓿会与粮争地,据测算显示,饲喂优质苜蓿的奶牛每天每头可以减少3kg的精料,1年下来,相当于1333地的粮食产出,而生产这些苜蓿只需667地。

另外,草产品应当和其他鲜活农产品一样享受绿色通道政策优惠。草产品的运输时间和运输效率直接影响畜牧业的生产,让草产品走绿色通道能够保证奶牛和家畜及时获得优质饲草,从而减少了中间成本。

最近几年,畜牧种植企业取得了巨大的发展,但与国外先进的企业相比,还有很大的提升空间。企业首先应练好基本功,要在增强创新研发能力上下工夫,努力满足市场需求,同时还要研发苜蓿新品种、新技术,着力解决优质高产苜蓿良种繁育、高产栽培、病虫害防治等关键技术难题。

“合作社加农户”也是苜蓿业发展的有效方式。农民成立的合作社在土地流转上有较大优势,能够较好地解决规模化种植的土地问题。自“振兴奶业苜蓿发展行动”实施以来,国内农民合作社成立较多,但商品草的生产需要依靠大型专业化生产公司的支持,同时也离不开龙头企业的引领,具有实力的大型企业和农民合作社应加强互利合作。

6 抓住发展机遇

苜蓿草种植范文2

关键词:紫花苜蓿;硫肥;生物学性状;产量;品质

中图分类号:S 143文献标识码:A文章编号:1009-5500(2015)03-0020-07

紫花苜蓿(Medicago sativa)栽培历史悠久、产量高、品质好、营养全而丰富,为优良牧草,被称为“牧草之王”[1]。其抗逆性强、生态幅广,适应性强,在全国各地均大面积种植[2],紫花苜蓿不仅能作为饲草来满足畜牧业需要,而且还可以改良土壤、固土防沙、改善生态环境[3,4]。我国紫花苜蓿种植地区以东北、华北、西北为主[2],全国以甘肃省种植面积最大[5],而河西走廊因其优越的地理和气候资源,是甘肃省种植紫花苜蓿的主体区。河西走廊紫花苜蓿生产正在向集约化、产业化方向发展。在紫花苜蓿生产产业化过程中,为了保证紫花苜蓿的产量和品质,根据土壤状况进行合理的施肥非常重要,河西走廊地区土壤有效硫含量处于较低水平,因此,在河西走廊种植紫花苜蓿时,应合理的施用硫肥。

中量元素S是继N、P、K之后植物所必需的第4大营养元素[6]。硫在紫花苜蓿新陈代谢过程中起着非常重要的作用,与蛋白质、糖类和脂类的代谢密切相关,是原生质等稳定物质的构成成分[7]。牧草中含有一定量的硫,可以改善羊毛品质,提高乳牛产奶量[8],牧草中硫含量过低,则导致牧草产量和品质的降低[6]。然而,目前,有关紫花苜蓿施氮、磷、钾肥等的报道较多[9-11],而施硫肥对河西地区紫花苜蓿产量和品质的影响则报道较少。试验通过研究不同硫肥水平对紫花苜蓿生物学性状、产量、营养品质和饲用价值的影响,探讨河西走廊地区硫肥的最佳施用量,以期为紫花苜蓿优质生产提供科学基础。

1材料和方法

1.1试验地概况

试验在河西走廊西段的甘肃农垦公司黄花农场进行,地理位置为N 97°05′~97°21′,E 40°21′~40°28′,海拔1 245~1 393 m,年降水量28.5~56.1 mm,年蒸发量2 478~3 033 mm,无霜期160~230 d;年日照时数3 025.5 h,平均日照时数为8.4 h/d;年平均气温为6.9 ℃;≥10 ℃有效积温2 800 ℃,属温带荒漠气候,土壤为灰棕土,供试土壤基本理化性状见表1。

1.2供试材料

供试紫花苜蓿品种为亮苜2号,供试氮肥为尿素(N 46%),磷肥为过磷酸钙(P2O5 12%),钾肥为氯化钾(K2O 60%),硫肥为硫磺粉(S 99%)。

1.3试验设计

试验采用田间小区试验方法,共设S0仅施氮、磷、钾肥料,不施硫肥;S1在施氮、磷、钾肥料的基础上,施硫肥16.5 kg/hm2;S2在施氮、磷、钾肥料的基础上,施硫肥33.0 kg/hm2;S3在施氮、磷、钾肥料的基础上,增施硫肥49.5 kg/hm24个处理。每个处理3次重复,共12个小区,随机区组排列,小区面积5 m×8 m,小区间土垄隔离,埂宽0.6 m,四周设保护行。于2014年3月初将各小区所需氮、磷、钾肥料和硫肥作为基肥1次撒施于各小区土壤表面,并人工翻耕,翻耕深度为20 cm。各处理氮、磷、钾肥施肥量均为90 kg N/hm2,P2O5 120 kg/hm2 ,K2O 200 kg/hm2。所有小区于2014年3月中旬进行播种,采用条播,行距30 cm,播深1 cm,播量15 kg/hm2,出苗后适当补苗,生长期间人工除杂草,其他管理同当地农户相同。

1.5测定项目与方法

1.5.1基础土样的采集与测定

试验采用“S型”取0~20 cm土层,风干后过1.0和0.25 mm土筛。碱解氮测定采用碱解扩散法[11]、速效磷采用Olsen法[12]、速效钾测定采用NH4OAc浸提火焰光度法、有机质含量采用重铬酸钾容量法测定、有效硫采用比浊法测定[13]。

1.5.2植株生物学性状测定

植株性状测定于紫花苜蓿第1茬初花期(2014年6月3日)进行,测定主茎长、侧茎长、分枝数、主茎节数、侧茎节数、主根粗、主茎粗、叶茎比。

主茎长:每小区随机选择10株,测定其主茎长度。侧茎长:每小区随机选择10株,测定每株根颈处最长分蘖长度,即为侧茎长。分枝数:每小区随机10株,测定时从地表轻轻的剖开土壤,让主根露出,以主根为基础,测定每单株的分枝数。主茎节数:每小区随机测定10株植株主枝上的节数。侧茎节数:每小区随机测定10株植株侧茎上的节数。主根粗:每小区随机测定10株紫花苜蓿的主根粗,测定时让主根露出,用电子游标卡尺测定植株根颈下2 cm处的直径,即为紫花苜蓿主根粗。主茎粗:每小区随机选取10株紫花苜蓿,用电子游标卡尺测定根颈上10 cm处直径,最后取平均值。茎叶比:每小区随机选择10株,将茎、叶和花序分开,105 ℃杀青15 min,65 ℃烘24 h至恒重,分别称量,花序归为叶的部分。

茎叶比=茎生物量/叶生物量。

1.5.3草产量测定

2014年刈割3茬,每茬均在初花期(开花10%)刈割,3茬刈割时间分别为2014年6月3日、7月13日、9月12日。选每小区密度均匀、长势中等地块,随机选取3个1 m×1 m的样方刈割,留茬1~3 cm,收获紫花苜蓿地上部分,分别编号装袋,实验室80 ℃烘24 h,称重,即为地上部分生物量。

1.5.4营养品质测定

测定第1茬紫花苜蓿初花期的粗蛋白(CP)、粗脂肪(EE)、粗纤维(CF)、粗灰分(Ash)、中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)。粗蛋白含量测定采用凯氏定氮法,粗脂肪含量测定采用索氏抽提测定法,粗纤维含量测定采用酸碱消煮法,粗灰分采用干灰化法测定,中性和酸性洗涤纤维的测定采用Van Soest方法[14]。

1.5.5饲用价值评定

不同处理的饲用价值采用相对饲用价值(RFV)、干物质采食量(DMI)、可消化干物质(DDM)进行评定,并计算:

RFV= DMI(%BM)×DDM(%DM)/1.29

DMI(%BM)=120/NDF(%DM)

DDM(%DM)=88.9-0.779×ADF(%DM)

式中:DMI(Dry)为饲料干物质采食量,单位为占体重的百分比即%BM;DDM为可消化的干物质,单位为占干物质的百分比即%DM。

1.6数据分析

数据采用Excel 2003整理,采用SPSS 21.0软件统计分析,对紫花苜蓿植株性状、产量和营养品质进行单因素方差分析,用Duncan法进行多重比较,所有数据均以平均值±标准误表示,以P<0.05为显著性水平检测。

2结果与分析

2.1硫肥对紫花苜蓿生物学性状的影响

施用硫肥以后,4个处理下紫花苜蓿主茎长介于58.60~72.60 cm,S1和S2的紫花苜蓿主茎长显著高于S0和S3处理(P<0.05)。紫花苜蓿侧茎长度为55.00~71.20 cm,S1和S2的侧茎长显著高于S0和S3处理(P<0.05)。说明施用一定量的硫肥对紫花苜蓿主茎长和侧茎长有着显著的促进作用。不同硫肥水平下,紫花苜蓿分枝数为3.00~6.20个/株,S1的紫花苜蓿分枝数显著高于S2和S3处理(P<0.05)。紫花苜蓿主茎节数和侧茎节数分别在9.60~12.60和9.00~10.80个/株,S1处理紫花苜蓿主茎节数和侧茎节数最多,但4个处理的主茎节数和侧茎节数差异不显著(P>0.05)。紫花苜蓿主根粗0.70~0.89 cm,S3的主根粗显著低于S0,S1和S2处理(P<0.05)。紫花苜蓿主茎粗在0.32~0.41 cm,S1处理的主茎粗最粗,和S2处理的主茎粗间差异不显著(P>0.05),但显著大于S0和S3处理的主茎粗(P<0.05)。施硫以后,紫花苜蓿茎叶比在1.18%~1.88%,S1处理下茎叶比为1.18%,显著低于其他处理的茎叶比(P<0.05)(表2)。

注:同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05),下同

2.2硫肥对紫花苜蓿干草产量的影响

不同硫肥水平下,紫花苜蓿第1茬干草产量变化5 150.26~6 307.88 kg/hm2(表3),S1紫花苜蓿第1茬干草产量最高,显著高于S0干草产量(P<0.05),但和S2、S3处理相比紫花苜蓿第1茬干草产量差异不显著(P>0.05);紫花苜蓿第2茬干草产量在4 263.56~5 901.96 kg/hm2,S1紫花苜蓿第2茬干草产量显著高于S2和S3处理(P<0.05),和S0处理的紫花苜蓿第2茬干草产量差异不显著(P>0.05);紫花苜蓿第3茬干草产量在4 172.23~5 016.92 kg/hm2,S1处理下紫花苜蓿第三茬干草产量最高,但和其他处理间差异不显著(P>0.05)。紫花苜蓿3茬总产量变化范围在14 253.06~17 266.76 kg/hm2,S1紫花苜蓿总干草产量显著高于S0,S2和S3处理(P<0.05)。

2.3硫肥对紫花苜蓿营养品质的影响

紫花苜蓿粗蛋白含量在S1,S2和S3处理差异不显著,但各硫肥处理的蛋白质含量显著高于S0处理

(P<0.05)。粗脂肪以S1最高,但和S0、S2处理的粗脂肪差异不显著,却显著的高于S3粗脂肪含量(P<0.05)。说明施用硫肥可显著提高紫花苜蓿粗蛋白和粗脂肪含量。4个硫肥处理间紫花苜蓿粗纤维含量差异不显著(P>0.05)。S0和S3紫花苜蓿粗灰分含量显著低于S1和S2处理(P<0.05)。S1中性和酸性洗涤纤维显著低于S0,S2和S3处理(P<0.05),S0和S3处理的中性和酸性洗涤纤维显著高于S2处理(P<0.05),但S0和S3处理间中性和酸性洗涤纤维含量差异不显著(P>0.05)。

2.4硫肥对紫花苜蓿饲用价值的影响

施硫肥后紫花苜蓿干物质采食量、可消化干物质和相对饲用价值分别为2.65%~3.17%,63.57%~69.92%和130.45%~171.94%(表4)。牧草中干物质采食量、可消化干物质越高,牧草的品质越好。S1的干物质采食量、可消化干物质和相对饲用价值都显著的高于S0,S2和S3处理(P<0.05),但S0和S3处理间的干物质采食量、可消化干物质和相对饲用价值不具有显著的差异性(P>0.05)。

3讨论

试验中施用硫肥显著的影响紫花苜蓿生物学性状。主茎长和侧茎长是反映紫花苜蓿生长状况的重要指标,也是紫花苜蓿产量构成的重要因素,陈默君等[15]对紫花苜蓿的研究结果表明,施硫肥可以显著增加初花期紫花苜蓿高度。安丹丹等[16]研究发现,硫肥显著提高分枝期、现蕾期、初花期和盛花期的紫花苜蓿高度。S1和S2处理下紫花苜蓿主茎长和侧茎长显著的高于S0和S3水平,植物缺硫或者硫过剩都可导致植物生长缓慢,株型矮小,说明在河西走廊适当的施硫肥有利于增加紫花苜蓿株高。分枝数和牧草干草产量有一定的关联度,分枝数多的紫花苜蓿产量较高。S1紫花苜蓿分枝数最多,而高硫水平S3紫花苜蓿分枝数最低,仅为3.00个/株。刘春艳等[17]研究发现,施用硫肥显著增加了大豆的分枝数,这与此次研究结果相类似。S1的紫花苜蓿主根粗显著的高于S0和S3处理,主根粗壮可促进紫花苜蓿对水分的利用效率,并提高根系吸收养分的能力[18],试验证明适当的硫肥水平可能通过增加紫花苜蓿的主根粗来促进根系对其他养分的吸收。汪诗平等[16]研究发现,硫肥显著增加紫花苜蓿的主茎粗,S1紫花苜蓿主茎最粗,主茎的粗壮可能在一定程度上减少紫花苜蓿的倒伏。紫花苜蓿中30%~50%蛋白质来自于叶片[21],叶片中的粗蛋白含量要比茎中的高一倍以上,茎叶比是判别紫花苜蓿品质高低的重要指标,茎叶比值越小,牧草品质越好。S1紫花苜蓿茎叶比显著低于S0,S2和S3处理下的茎叶比,说明S1水平下紫花苜蓿具有较好的品质。施用硫肥影响紫花苜蓿生物学性状,在河西走廊施硫水平为16.5 kg/hm2时,紫花苜蓿的主茎长、侧茎长、分枝数、主根粗、主茎粗都有一定程度的增加,茎叶比降低;但若施硫水平超过33.0 kg/hm2时,紫花苜蓿主茎长、侧茎长、分枝数、主根粗、主茎粗降低,而茎叶比增加,可能原因是施用过多硫肥,极易产生大量H2S气体,影响紫花苜蓿生长。

施用硫肥对紫花苜蓿第3茬干草产量没有显著的影响,但S1水平显著的提高了紫花苜蓿第1茬、第2茬和总干草产量。除了紫花苜蓿干草产量外,营养品质也是生产者所追求的目标。粗蛋白是饲草中最具有营养价值的物质,紫花苜蓿粗蛋白含有20种以上的氨基酸,包括家畜所必需的全部必需氨基酸和一些稀有氨基酸[20]。硫元素参与植物体内氨基酸和蛋白质的合成,在硫元素供应充足的情况下,可以增加植物体内蛋白质合成[21],因此,施硫肥以后,紫花苜蓿粗蛋白含量显著的增加。粗脂肪是维持生命活动必须的储藏物质,粗脂肪可供给家畜必需的脂肪酸,提高饲草适口性,家畜采食含脂肪高的植物,可降低其消化过程中的能量消耗[22]。S1粗脂肪高于其他处理,说明在S1处理下紫花苜蓿具有较高的营养价值。但在试验中不同硫肥水平下紫花苜蓿粗纤维含量没有显著的差异。粗灰分主要为矿物质氧化物和盐类等无机物质,其中矿物质在植物光合作用中起着非常重要的作用,矿物质的缺乏影响植物各种生理代谢活动[24]。S1和S2粗灰分含量显著高于S0和S3处理的粗灰分含量。饲料中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量的高低影响紫花苜蓿品质及其消化率[25],酸性洗涤纤维含量越低,可消化干物质增加,牧草消化率越高,牧草品质越优,中性洗涤纤维含量越低,家畜采食量上升。S1的中性洗涤纤维含量和酸性洗涤纤维含量低于其他处理,说明施用适当比例的硫肥可通过降低紫花苜蓿中中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量来改善牧草的品质。表明,施用适当的硫肥不仅能提高紫花苜蓿干草产量,还能在一定程度上改善紫花苜蓿营养品质。适当的施用硫肥,不仅有利于紫花苜蓿增产、改善其品质,还可以提高紫花苜蓿饲用价值。试验中S1处理的RFV值最高,说明S1处理后紫花苜蓿营养价值最高。

在河西走廊种植紫花苜蓿,施硫肥水平为16.5 kg/hm2时,有利于紫花苜蓿产量和营养价值的提高,而当硫肥量超过33.0 kg/hm2时,紫花苜蓿生产性能和品质开始下降。

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苜蓿草种植范文3

关键词:紫花苜蓿;种植技术;经济价值

中图分类号:S551 文献标识码:A DOI:10.11974/nyyjs.20150501124

紫花苜蓿株高可达80cm,分枝多,有丰富的叶片,直根系,茎直立且斜生,蝶形花冠呈紫色,荚果螺旋形,黄褐色略带光泽。以其良好适口性和较高的营养价值成为各种家畜的喜食。

1 紫花苜蓿的种植管理技术要点

1.1 选地、整地施肥

紫花苜蓿对土壤要求不是很严格,但最适宜选择排水良好、底土石灰质丰富,土壤pH7的沙质壤土上。

鉴于紫花苜蓿种子较小,幼芽孱弱,较差的顶土能力,应在秋冬干旱时节用犁对播种地进行翻(深)耕,深耕25~30cm,精细整地,将不利于其生长的石块、杂草和杂物清除,同时应确保土壤中有一定含水量,如有条件则在播种前浇水一次,保墒蓄水。播种地可适当增施钾肥(有利越冬和增产)和磷肥(促进根系发育),少施氮肥。底肥可施5~10kg/667m2尿素以及20~30kg/667m2过磷酸钙。

1.2 选择适宜品种

由于栽培紫花苜蓿的品种诸多,在生产性能和适应性方面都存在一定差异,因此,需要根据当地土壤条件和气候条件选择相对适宜的紫花苜蓿品种,同时需考虑所选的紫花苜蓿品种还可以安全越冬,有较强抗旱性。

1.3 播种

播前需对种子进行处理,对种子清选晾晒2d后,以10kg/kg种子拌根瘤菌进行根瘤菌接种处理,旨在促进幼苗生长。紫花苜蓿播种通常分为春播、夏播和秋播,对播期没有严格的要求,可按照当地轮作制度、雨量和温度进行适时播种。当前,播种紫花苜蓿大多采用的方法为条播,通常条播行距是30~50cm,具体可根据当地水肥条件和土质情况灵活把握;播种时要平整土地,做到播种均匀,种子深度为3~5cm,播后耙耱镇压。需要特别提醒的是在播种后,应及时做好防除杂草工作,确保前期幼苗生长良好及后期紫花苜蓿的质量和产量。

1.4 田间管理

1.4.1 种植管理中的技术要点

出苗前,倘若土壤形成板结层,则应及时破除,以便出苗;鉴于整地与播种方式欠佳,加之存在虫害、冻、旱、雨等多种不利因素的影响,可能田间出现缺苗断垄的情况,此时可进行补种;苗期,紫花苜蓿植株相对矮小,生长容易受到杂草影响,因此要加强中耕除草。紫花苜蓿在出苗至封垄期间应除草,以及每年返青和收割后进行除草;紫花苜蓿有较快的生长速度和加强的再生能力,为达到丰产高产,则要施足肥料,确保充足的水分供应。在松土和灌溉前,可按20~30kg/667m2施过磷酸钙,生长期施磷酸二氢钾0.5kg/667m2兑水75kg喷雾;在春季返青时与每次刈割后要及时浇水。若雨水较多,还要注意及时排水防涝。

1.4.2 病虫害防治

紫花苜蓿苗期如遇土壤湿度过大,则会出现根腐病和立枯病等,为此,在播种前可选用立枯净和敌克松等药剂加强土壤和种子处理;紫花苜蓿生长期的病害主要包括:苜蓿霜霉病、苜蓿白粉病和苜蓿褐斑病等,可采用多菌灵、甲基托布津等施以喷雾防治。紫花苜蓿苗期容易受到金针虫、地老虎的侵害,可使用1605拌种或5%辛硫酸防治;地上害虫主要是苜蓿盲蝽、苜蓿蚜虫等,可使用抗蚜威、乐果乳剂等药剂进行喷杀。[1]

1.5 刈割

收割紫花苜蓿不仅要考虑质量、产量和再生,而且要将畜禽种类与年龄考虑在内,实现最佳利用。紫花苜蓿每年通常能够一收割4~6次,最好刈割是在初花期,留茬高度是5~6cm,便于再生,而在炎热夏季刈割留茬高度要在8~10cm;最后一次收割不要太晚,通常在早霜来临前一个月进行,以便入冬前紫花苜蓿可生长至9~13cm,从而安全越冬并为根茎部积累营养物质。

2 紫花苜蓿的经济价值

紫花苜蓿作为一种高蛋白牧草,其蛋白质、钙磷和微量元素含量都较高。幼嫩的紫花苜蓿可作为家禽、兔、猪等的维生素和蛋白质补充饲料;而青贮则是羊、牛、马的优质饲料;在配制畜禽饲料中,苜蓿草粉有较好的前景,如在蛋鸡配合饲料中添加一定比例的苜蓿草粉能够加强蛋壳牢固度且提高产蛋量。用苜蓿干草饲喂奶牛可提高产奶量,饲喂育肥羔羊能够促进生长发育。[2]

紫花苜蓿的利用形式主要有3种:青刈、半干青贮和调制干草。紫花苜蓿枝叶茂盛、富含粗纤维和蛋白质,适口性好,早期刈割特别适合作青饲料供各种家畜食用。在种植紫花苜蓿规模较大时,苜蓿青刈后短时间内不易完全用完,则需采用半干青贮方式以便长时间利用。鉴于苜蓿单独青贮相对困难,要同农作物秸秆等混合青贮,制成半干青贮料,作为家畜蛋白质补充饲料。调制干草饲喂家畜是利用紫花苜蓿的重要方式。在始花后,选择晴朗天气,及时收割苜蓿,调制过程中,应避免叶片脱落;如果苜蓿些许枯萎,需要将其铺在地面茎碾压出水分;干草制成后粉碎同精饲料混合一起饲喂家畜。紫花苜蓿具有较为广阔的发展和经济前景。

参考文献

苜蓿草种植范文4

摘要:总结了宁夏苜蓿产业从传统的种草养畜自种自给到“立草为业,引草入田,兴草富民”指导思想形成的发展历程和成功经验,对今后苜蓿产业的发展趋势提出了见解和思路。

关键词:苜蓿产业;快速发展;主要做法;趋势;宁夏回族自治区

紫花苜蓿是世界上栽培最早、种植最广的饲草,经“丝绸之路”传入我国之后已有2 000多年的历史[1]。种草养畜在宁夏具有广泛的群众基础和传统习惯。20世纪80年代广大农村实行经济体制改革初期,在种草种树、发展畜牧的政策号召下,宁南山区种草养畜有了较快发展,仅固原地区种植苜蓿就达5.6万hm2。2000年以来,国家实施西部大开发战略,加大生态建设力度,宁夏实施了退耕还林草工程,促使了人工种草的较大发展,特别是2003年全区天然草原实施禁牧封育以来,自治区党委和政府制定出台了一系列种草养畜的优惠政策,极大地促进了全区以种植紫花苜蓿为主的人工种草的快速发展,也为农区产业结构调整奠定了基础[2-3]。紫花苜蓿实际保留面积38.01万hm2,每年增加优质蛋白质牧草逾600万t,从整体上解决了禁牧封育后发展畜牧业饲草料短缺的问题,确保了畜牧业的稳定发展,促进了以放牧为主的传统养殖方式的根本转变,提高了畜牧业的产量、品质和效益,实现了增草、增畜、农民增收和生态环境全面改善的目的。

1紫花苜蓿种草的发展现状

1.1保留面积和分布情况

据调查统计:到2009年底宁夏全区种植多年生紫花苜蓿保留面积38.01万hm2,其中水地2.06万hm2,占5.4%,旱地35.95万hm2,占94.6%。分布情况是:固原市21.27万hm2,占55.7%;中卫市6.61万hm2,占17.5%;吴忠市8.78万hm2,占23.2%;银川市7 993.33 hm2,占2.1%;石嘴山市5 586.67 hm2,占1.5%。按年度统计分别为2003年以前保留14.36万hm2,2003—2009年新增23.65万hm2。按土地利用现状分农耕地种植31.81万hm2,占83.7%,退耕还林地林草间作种植6.2万hm2,占16.3%。

1.2紫花苜蓿人工草地产草量情况

在宁夏引黄灌区和有其他灌溉条件的水地紫花苜蓿:正常年份平均产鲜干草4.5~45.0 t/hm2,其中:4.5 t/hm2以下的有200 hm2;4.5~7.5 t/hm2的有3 433.33 hm2;7.5~15.0 t/hm2的有9 993.33 hm2;15 t/hm2以上的4 633.33 hm2。旱地紫花苜蓿:正常年份平均产鲜干草4.5~22.5 t/hm2,其中:4.5 t/hm2以下的9.70万hm2;产干草4.5~7.5 t/hm2的有17.808万hm2;产干草7.5~15.0 t/hm2的有4.828万hm2;产15 t/hm2以上的1.96万hm2。

1.3种植品种及种草效益情况

宁夏种植紫花苜蓿主要分布在南部山区和中部干旱带,旱地种植的品种以当地苜蓿为主,主要有陇东苜蓿、陕北苜蓿、新疆大叶苜蓿、美国威龙、朝阳等,建植方式多以苜蓿单播为主,偶有以苜蓿和红豆草混播草地。引黄灌区种植品种主要有金皇后、WL系列品种和阿尔冈金等。据调查人员实地测算,旱地苜蓿一般产鲜干草4.5~22.5 t/hm2,水地7.5~45.0 t/hm2,通过养畜转化,纯收入可达3 750元/hm2左右,相当于1 133.33 m2粮田的效益。在降雨量250~380 mm的雨养农业区缓坡丘陵地,紫花苜蓿平均产鲜干草量6~9 t/hm2,按2009年的市价计算,可收入2 400~3 600元/hm2,同类地块正常年景种粮食作物产量为1 200~1 500 kg/hm2,收入为1 500~2 250元/hm2,种紫花苜蓿是粮食作物的1~2倍。而且苜蓿一年种植,多年受益,生产成本低、田间管理简单,省工省时。在海原县贾塘乡王淌村一种草户2009年种植的1.33 hm2三年生紫花苜蓿一年出售鲜干草收入2万余元。

1.4草产业龙头企业发展状况

2000年以来,宁夏自治区先后成立了8家牧草产品加工企业,其中,草产品加工企业4家,种、养、加一体化企业2家,草产品专业合作社2家,从业人员350余人。生产企业年设计加工能力16万t,产品以草捆、草粉、草块、草饼、草颗粒为主,2009年实际生产8.2万t。生产的草产品自用2.1万t,占25.6%,销售6.1万t,占74.4%。年销售收入0.7亿元。苜蓿鲜干草2009年收购价格为850~1 000元/t,草产品销售价格1 100~1 550元/t,产品销路主要在我国上海、江苏、广州、四川、内蒙等地,部分销往日本、南韩等国家和我国香港、台湾等地区,对宁夏自治区的苜蓿产业发展起到了很大的推动作用。目前,经营较好的草产品加工企业主要有盐池绿海苜蓿产业发展有限公司、宁夏贺兰山茂盛草业公司、彭阳荣发草业公司、惠农卉丰农林牧场。已建成苜蓿生产基地逾3 333.33 hm2,辐射带动种草农户近4万户,累计加工出售各类牧草产品84万t,创产值6.7亿元,其中出口创汇1亿元。初步形成了公司+基地+农户的产业化经营模式,种、养、加产业链正在逐步形成。

2取得的经验

2.1宁夏紫花苜蓿种植发展的经历和定位

宁夏种植紫花苜蓿从2000年以来大体上经历了3个阶段,不同时期有不同的定位。2000年以前保留紫花苜蓿草地逾6.67万hm2,其中固原地区就达5.6万hm2。当时种植紫花苜蓿主要目的是自养自给,为发展畜牧业提供优质饲草。当地农民有在房前屋后种植苜蓿的习惯,因种植的苜蓿地快肥力好,管护措施到位,产草量长期稳定。2000—2003年,全区实施退耕还林草工程,重点突出生态造林种草,当时要求集中连片,一个山头一个山头的种,部分紫花苜蓿草地选在不适宜种粮、坡度较大、收割拉运不便、远离村庄的地块,一部分直接种在退耕还林地的林带空闲地上,没有充分考虑利用和田间管理等问题,这些苜蓿草地产草量低而不稳,且收割、运输、管理极为不便,逐步演变成了保持水土的“生态草”。2003年以来实施天然草原封山禁牧和退牧还草工程建设,为了培育壮大后续产业,实施“百万亩人工种草工程”,把紫花苜蓿优质牧草列为农业产业化13个特色区域优势产业之一,确立了“立草为业,引草入田,兴草富民”的指导思想,给全区人工种草创造了良好的政策环境。在政策推动下,全区紫花苜蓿种植得到长足发展,到2009年底,多年生人工草地留床面积达到38.01万hm2,紫花苜蓿产业初具规模。

2.2制定优惠政策有力扶持紫花苜蓿产业发展

通过制定优惠产业政策,创造良好的宏观环境,扶持紫花苜蓿和草产业发展。2002年自治区党委和政府下发了《关于加快中部干旱带生态环境建设和大力发展草畜产业的意见》,从2003年5月1日起全区草原实行全面禁牧封育。先后出台了《关于全面推进宁南山区草畜产业发展的若干意见》《关于全面推进宁南山区草畜产业发展的若干意见实施细则》《推进特色优势产业促进农业产业化发展的若干政策意见》。从资金、物质、技术、项目、种子基地建设、培育龙头企业等方面给予强有力的支持和推动,引导苜蓿产业快速发展。2006年自治区政府又成立了农业产业化领导小组,将紫花苜蓿优质牧草列为农业产业化建设体系。2003—2007年自治区政府累计安排优质牧草项目专项补助资金8 403.75万元,用于种草补贴,有力地推动了紫花苜蓿产业的大发展。

2.3以草原生态建设强势带动苜蓿产业

2003年宁夏在全国率先实行全区范围禁牧封育,为建立天然草原禁牧封育政策长效机制,自治区实施“草畜产业”工程,每年整合安排专项资金5 000多万元,重点扶持发展草畜产业,帮助禁牧农牧民建设棚圈、改良畜种,补贴购置饲草加工机械,实施百万农民培训“阳光工程”,提高广大农牧民种草养畜科技水平,培育壮大退牧还草工程后续产业。人工种草后续产业的培植壮大,促使宁夏畜牧业发展不但没有因禁牧而萎缩,而且增长方式由过去依赖天然草原放牧的粗放型经营向舍饲养殖、园区化集约型经营方向转变。运用市场经济的新机制,调动建设主体的积极性,解决资金投入不足问题。在紫花苜蓿产业发展进程中,除了政府投资的情况下,还开辟了3条筹资投入渠道。一是以劳力作为替代资本,建立了国家、集体、个人多渠道的资金投入机制。面对生态建设需要的巨额投资和民穷政贫的现实矛盾,宁夏自治区根据实际情况,采取群众筹工酬劳的方式进行生态建设。二是强化政府投入的导向作用,调动社会投资的积极性。自治区政府每年从扶贫、以工代赈等专项资金中挤出1 000万元无偿用于种草项目,调动社会投资的积极性。三是引进龙头企业和草产业专业合作社,培育苜蓿产业市场。采取企业+基地+农户的产业化经营模式,借助龙头企业的资金实力,做大基地,做强产业,带动发展以集中连片种植的乡村和种草大户,实行订单收购,增加农民收入。荣发农牧有限公司依托彭阳县全区百万亩优质紫花苜蓿种植基地的饲草优势,2008—2009年共收购苜蓿草4.9万t,兑付农民草款4 195万元,辐射8个乡镇56个行政村,使4 000多户农民户均收入近5 000元,其中部分农户收入过万元。坚持建设与保护相结合,积极推行舍饲养殖,大力实施退牧还草工程、补播改良工程、种子基地建设和优质饲草工程,解决生态环境建设、草原资源永续利用和草畜产业可持续发展问题。2003年以来,自治区还实施了“十万贫困户养羊工程”;开展了草畜平衡、禁牧休牧轮牧试点工作,大力推行舍饲圈养,变革草畜产业生产和饲养管理方式,既保护了生态,又发展了生产、增加了收入,使全区草原生态建设和草畜产业步入良性发展轨道,初步形成了草原绿起来、产业强起来、农牧民富起来、环境好起来的互动机制,实现了生态环境建设可持续发展。

3发展趋势

宁夏紫花苜蓿产业目前已经具备由数量型向质量效益型转变,由生产需求型向产业经营型转变,由分户自养自给向种植基地化、养殖园区化、土地合作化的种、养、加一体化模式转变的基础和条件。而且紫花苜蓿是全价饲料,尤其在草食家畜日粮中是不可替代的优质蛋白质饲草,是宁夏发展以清真牛羊肉品牌的草食家的硬性需求,具有广阔的市场前景。因此,今后要认真贯彻中央一号文件关于“加强人工饲草地建设”和胡锦涛总书记在视察宁夏讲话中指出的筑牢西部生态安全屏障精神,以第2轮西部大开发为契机,继续坚定不移地加强草原生态建设,进一步加强紫花苜蓿产业建设力度,通过巩固和复壮更新紫花苜蓿草地,稳定种植面积,提高种草效益,充分发挥宁夏自治区适宜优质苜蓿草产品开发得天独厚的自然条件和区位优势,增强立草为业意识,开发草产品加工,发展草产业经济,确保优质苜蓿草产品有效供给和农民收入持续增长,促进草畜产业协调发展,建立区域化布局、专业化生产、规模化经营的产业格局,推进紫花苜蓿产业快速发展。根据《宁夏特色优势产业发展规划》和《宁夏“十二五”期间人工饲草地建设规划》,紫花苜蓿产业发展要坚持长远性建设与阶段性攻坚相结合、全面推进与重点突破相结合的原则[4]。从2010年起,把退化苜蓿草地的复壮更新、巩固留床面积和逐年稳步扩大新增面积作为建设重点,到2015年末全区紫花苜蓿累计保留面积53.33万hm2,规划每年更新6.67万hm2,新增2.67万hm2。到2015年,更新面积达到38万hm2,占留床面积的67.9%,新增面积15.33万hm2,增长32.1%,年均增长5.3%。巩固、建设苜蓿种子基地0.4万hm2,年生产苜蓿种子1 800 t。在现有草产品加工企业的基础上,再培育扶持6个草产品加工龙头企业,累计达到14个。年加工、销售草产品50万t。每年增置中小型割草机500台,铡草机、粉碎机1万台(套),到2015年累计投放中小型割草机3 000台,铡草机、粉碎机5万台(套)。力争通过政策引导,资金扶持,优质种子基地建设,引进强势龙头企业,扶持农村草产业合作经济组织,培育和规范草产业市场,推广应用苜蓿栽培新技术,推动全区草原生态建设,大力发展紫花苜蓿草产业,促进经济社会全面协调可持续发展,加快推进宁夏草畜产业实现跨越式发展。

4参考文献

[1] 王连军,刘宇飞,霍延卫,等.榆阳区苜蓿产业存在的问题及对策建议[J].养殖技术顾问,2010(2):186-187.

[2] 杨茁萌,李胜利.中国苜蓿产业发展面临的问题及其对策[J].中国畜牧杂志,2008,44(20):41-45.

苜蓿草种植范文5

关键词:紫花苜蓿;耐逆;转基因

通过基因工程的方法提高作物的抗性是近年来研究的热点,自1986年首例农杆菌介导的转基因苜蓿获得成功,紫花苜蓿耐逆转基因方面已取得突破性进展,对植株的耐逆性有了较大的提升。利用转基因技术育种手段,针对性地开展耐逆紫花苜蓿研究,有利于丰富我国苜蓿的品种资源,推动南方苜蓿产业化发展。本文综述该方面的研究进展,旨在为紫花苜蓿的耐逆育种提供重要参考。

1、抗旱耐寒转基因

在干旱和冷害条件下,植物细胞中会积累大量活性氧,导致蛋白质、膜质、DNA及其它细胞组分严重损伤,紫花苜蓿植株内的各种酶促和非酶促抗氧化系统可有效清除活性氧。超氧化物歧化酶(SOD)是抗氧化胁迫防御体系的重要成分,SOD是目前通过转基因方法提高植物抗寒、抗旱性研究最为积极的对象。目前已经克隆受干旱胁迫诱导的超氧化物歧化酶、过氧化氢酶基因。将烟草的Mn-SOD酶表达于苜蓿,使苜蓿抗旱性提高。在转基因紫花苜蓿中,叶绿体SOD的过量表达,提高了对氧化胁迫的耐受性;SOD在苜蓿线粒体中的过量表达也具有相同的效果,转基因苜蓿Chl SOD的过量表达提高了对冻害的耐受性。Zhang等将转录因子(AP2)的cDNA(WXP1)置于35S启动子下转化苜蓿,结果表明:转基因苜蓿叶片表面的表皮蜡层增厚,减少水分散失,抗旱能力增强。Jiang Q采用CER6启动子在苜蓿中超表达WXP1基因,转基因植株抗旱能力提高,并且发现该基因还与光合作用有关。

Mckersie等将烟草Mn-SOD的cDNA与CaMV35S启动子构建了pMistSOD和pChslSOD的2个质粒载体,分别转化紫花苜蓿,结果发现:低温胁迫对转基因植株生长的抑制明显减轻,但线粒体和叶绿体定位的Mn-SOD转基因植株间耐逆性差异不显著。经2个冬季试验,发现转基因紫花苜蓿的越冬成活率高于未转化植株,产量提高25%,转基因植株叶片和根中的SOD酶活性显著增加。Mckersie等将拟南芥Fe-SOD基因转入紫花苜蓿,试验表明, Fe-SOD基因的超表达降低了低温对植物的次级伤害,从而提高了其恢复能力。韩利芳等将烟草Mn-SOD基因的cDNA序列导入保定苜蓿,诱导了转基因植株的再生,MnSOD活性检测表明,部分转基因植株的Mn-SOD活性显著提高。Shearer等将修饰过的SPS(蔗糖磷酸合成酶)基因结合35S启动子导入紫花苜蓿,试验证实了转基因植株的耐寒性增加。

2、耐盐碱转基因

在紫花苜蓿耐盐转基因方面,Wincov和 Winicov先后将Alfinl基因导入紫花苜蓿中,发现转录因子Alfin1在紫花苜蓿中的过量表达,不仅提高了紫花苜蓿根异内源基因MsPRP2的积累水平,而且转基因植株的耐盐性也显著提高。苏金等比较了3个转Alfin1基因紫花苜蓿植株在盐胁迫条件下的生长特性,结果显示转基因植株的生长量是受体对照植株的2~3倍,证实了Alfinl的超量表达能增强转基因紫花苜蓿的氯化钠抗性。晏石娟等对导入果聚糖合成酶基因的紫花苜蓿进行耐盐生长适应性的研究,发现转化苗比对照苗耐受盐胁迫的能力要高,在盐胁迫下,转化苗的根生长能力要强于对照苗,表明转基因紫花苜蓿的抗性比对照耐盐能力强。

胚胎发育晚期丰富蛋白 (1ate embryogenesis abundant, LEA)是目前植物逆境生物学研究中受高度关注的抗胁迫功能蛋白质,具有很高的亲水性和热稳定性,lea基因的表达量与植物抗旱耐盐能力呈正相关。王瑛等利用基因枪法将来源于大麦的lea3基因导入紫花苜蓿品种“中苜一号”,获得转基因植株在高盐胁迫下具有较高的存活率,耐盐能力约是原品种的4倍,表明转lea3基因可用于苜蓿抗旱耐盐育种。肖荷霞等以苜蓿(Medicago sativa)品种中苜一号为试材,进行愈伤组织诱导。通过基因枪法将来源于大麦的胚胎发生丰富蛋白基因lea3导入愈伤组织细胞,于8 mg/L PPT的选择压力下筛选2个月,获得抗性愈伤组织及再生植株,将再生植株再次转入含有PPT的诱导继代培养基中筛选。经PCR检测,2l株再生植株中有2株扩增出了目的基因片段。证明lea3基因已导入了苜蓿细胞中。

杨金慧等选用公农1号紫花苜蓿,以5~7d苗龄的无菌子叶为外植体,通过农杆菌介导法将含有甜菜碱醛脱氢酶(BADH)和酸性蛋白酶(pepB)双价基因的无选择标记表达载体导入苜蓿子叶中,并用含有Na2CO3和NaHCO3碱性盐溶液的培养基进行筛选,得到抗盐碱转化植株。刘艳芝等用根癌农杆菌介导法将克隆于酵母的HAL1基因转化龙牧803苜蓿胚性愈伤组织,培养基耐盐性实验结果初步证明,HAL1基因已在龙牧803苜蓿中表达,并提高了耐盐性。

3、耐酸铝转基因

苜蓿草种植范文6

关键词 紫花苜蓿;耐逆;性状遗传;分子生物学

中图分类号 S551+.7 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2012)20-0304-02

苜蓿(Medicago sativa)是世界上重要的豆科牧草,现已成为仅次于小麦、玉米、大豆之后的第四大作物,其粗蛋白含量达18%以上,干草产量可达18 t/hm2,种植一次可利用4~5年。正是因为苜蓿营养高、产量高、利用年限长的特点,因此被誉为“牧草之王”。近年来,我国苜蓿种植面积和种植区域不断扩大,西北、华北、东北各省有大量栽培,南方各地也开始栽种。对苜蓿的遗传改良一直是苜蓿遗传与育种工作者的目标。但由于栽培苜蓿的四倍体特性,且具有虫媒传粉、自交衰退的特点,使得苜蓿的遗传改良较其他作物进展缓慢。受气候和土壤的影响,紫花苜蓿在我国南方推广受到制约,对南方草食畜禽的发展产生了极大阻碍。随着分子生物学的不断发展进步,各种诱变技术和生物技术在遗传和育种方面的运用逐渐发展和提高。因此,为了推动苜蓿产业化发展,利用这些技术手段研究紫花苜蓿的耐逆性状,从而丰富我国苜蓿种质资源,并为其耐逆育种提供一定的参考。

1 耐逆遗传基础研究

1.1 耐逆遗传

国内有关紫花苜蓿耐逆性状遗传的研究不多见,因为紫花苜蓿遗传基础复杂,其是异花授粉植物,为同源四倍体,国外报道也不全面。很多植物能够在一定干旱胁迫阈值内表达相关抗旱基因,体现抗旱性[1]。湛虎[2]利用Reverse Northern技术和DDRT-PCR技术,筛选了干旱胁迫表现的基因片段,研究表明该片段可能为干旱诱导表达的新基因。目前的研究表明,基因组成决定了紫花苜蓿的抗寒性,其受到多重环境因素影响,如土壤、光照、温度等,还与秋眠性密切相关。Cunningham et al[3]以非秋眠性、不抗寒品种CUF101为亲本,在选择高秋眠性植株的同时,也提高了入选植株的抗寒性。Cunningham et al[4]研究表明,根系和根茎中Gas基因的表达和随后的脯氨酸聚积与苜蓿越冬存活率紧密相关。杨青川等[5]对紫花苜蓿耐盐性的基因效应和遗传力进行了研究,发现个体间耐盐性差异大于品种间差异,主要表现为加性效应。Al-Khatib et al[6]揭示了不同紫花苜蓿品种群体具有不同的耐盐基础,用NCⅡ杂交法研究了经耐盐选择后的遗传方差和非遗传方差。Johnson et al[7]认为,紫花苜蓿各生育阶段的耐盐机制可能不同。Campbell et al[8]研究表明通过表型轮回选择可提高紫花苜蓿对铝耐受性。

1.2 耐逆性状的分子标记

在抗寒和抗旱性方面,国内外许多学者对紫花苜蓿进行了分子标记方面的研究,如分子标记图谱构建[9]、RAPD技术引物筛选[10]、品种耐寒性检测[11]等。在耐铝毒方面,Sledge et al[12]采用RFLP技术对二倍体紫花苜蓿耐铝性进行QTL位点识别的研究,发现了2个与耐铝毒相关的基因,并定位在苜蓿RFLP图谱。在耐盐性方面,杨青川等[13]研究获得1个与苜蓿耐盐基因相连锁的RAPD标记,并推断该标记与苜蓿耐盐主效QTL紧密连锁。刘志鹏等[14]用SSR标记对耐盐和敏盐苜蓿种质群体内和群体间的遗传变异进行了研究分析。

在抗病性方面,王 瑜等[15]采用ISSR分子标记技术结合集群分离分析法对褐斑病抗性基因进行分子标记研究,初步确定了几个与褐斑病抗性基因连锁的分子标记,为建立苜蓿褐斑病的分子标记辅助选择(MAS)育种技术体系、抗病基因的定位克隆以及深入研究奠定了基础,为紫花苜蓿抗褐斑病的鉴定和分子标记辅助抗病育种提供了重要依据。

刘曙娜等[17]以筛选出的高抗寒黄花苜蓿与高产紫花苜蓿杂交产生F1代个体,并且由F1代个体自交构建F2群体。利用随机扩增DNA多态性分子遗传标记(RAPD)对F2群体进行分析。应用MAPMAKER/EXP(3.0)与JionMap4.0并结合MapDrawV2.1软件构建四倍体苜蓿遗传连锁图谱。从192个随机引物中筛选出72个引物,对94个F2个体及F1双亲DNA样本进行RAPD扩增,获得51个RAPD标记,构建了四倍体苜蓿分子遗传连锁框架图,其中包含8个连锁群,标记覆盖的基因组总长度约为1261.5 cm,标记间平均距离为24.73 cm。该图谱为构建饱和的苜蓿遗传连锁图谱提供了框架结构,并为开展苜蓿分子育种研究奠定基础。

1.3 耐逆基因克隆

紫花苜蓿耐盐碱/抗旱、抗寒能力强,目前已从紫花苜蓿中分离、克隆了多个与耐逆境相关的基因。在耐盐碱性方面,Ginzberg et al[18]从盐胁迫紫花苜蓿的根cDNA文库中成功克隆2个编码Pro的关键合成酶基因cDNA克隆。龙瑞才等[19]根据已知的与盐胁迫相关的EST序列,采用SMART RACE方法克隆了紫花苜蓿果糖—1,6一二磷酸醛缩酶(ALD)全长cDNA,命名为MsALD。结果表明,cDNA全长1 487 bp,包含一个1 194 bp的最大开放阅读框,编码398个氨基酸。经同源比对和进化树分析,MsALD基因编码的氨基酸与马铃薯、烟草、红三叶草等的果糖—l,6—二磷酸醛缩酶(ALD)氨基酸序列一致性达90%以上,确定其属第1类果糖—1,6—二磷酸醛缩酶。半定量RT-PCR分析表明,MsALD基因可能与紫花苜蓿抗盐性相关。在抗旱性方面,Bartels[20]发现,干旱胁迫诱导的乙醛糖还原酶在苜蓿中已被克隆,此种酶可减轻乙醛活化,为苜蓿抗旱育种提供了思路。在抗寒性方面,Mohapatra et al[21-22]分别从紫花苜蓿Apica品种中分离出1个受干旱、寒冷、ABA胁迫诱导的cDNA和 3个冷驯化特异性cDNA。Castonguay et al[23]从冷驯化的苜蓿根颈中分离了1个冷调节基因msaCIC。Laberge et al[24]分离了编码富甘氨酸的MsaciA。

2 诱变耐逆性

在逆境条件下,各物质的相互关系是相当复杂的。近年来植物耐逆性大多局限于逆境下生理机制的变化,缺乏各生理机制之间相关性的研究,目前引起这些作用的分子机制尚未完全研究清楚。因此,就简单的说某种物质在逆境条件下的升降,只能作为受到胁迫的参考依据。

2.1 物理诱变

李 波等[24]采用紫外线对苜蓿的愈伤组织进行诱变处理,并用PEG模拟干旱胁迫,然后对抗旱性生理指标进行测定。结果表明,脯氨酸含量、可溶性蛋白、过氧化物酶(POD)等生理指标均高于对照,趋于一致。王 瑛等[25]利用经卫星搭载的苜蓿种子诱导愈伤组织,并筛选抗羟脯氨酸变异体,获得变异细胞系,其游离脯氨酸含量高于对照2倍以上,同时对PEG和NaCl还具有交叉抗性。

在抗盐性方面,李 红等[26]对苜蓿茎段进行愈伤组织诱导,并进行NaN3和紫外线诱变处理。脯氨酸筛选后,作Na2CO3 和NaHCO3碱性胁迫,鉴定各项抗碱性生理指标,如脯氨酸含量、可溶性糖、POD等。研究结果表明,在提高苜蓿的抗碱性作用方面,2种方法均可提高苜蓿抗碱性,其中紫外线诱变效果优于NaN3化学诱变。

2.2 化学诱变

在抗旱性方面,张志胜等[27]通过3种途径利用PEG分别获得抗20%PEG带芽愈伤组织、抗20%PEG愈伤组织、抗旱性稳定的愈伤组织。在抗寒性方面,李 波等[28]利用叠氮化钠诱变3个紫花苜蓿品种幼茎诱导产生的愈伤组织,经-7℃低温筛选,发现经诱变的愈伤组织抗寒性显著提高,之后李 波等[29]用硫酸二乙酯(DES)诱变紫花苜蓿愈伤组织,也发现经DES处理后的愈伤组织抗寒力增强。继 红等[30]以EMS为诱变剂,对紫花苜蓿叶片诱导愈伤组织作低温筛选,获得了耐寒突变体。

诱变育种是植物耐逆育种的重要手段,诱变育种在组织培养中也得到了广泛的应用,应注重诱变技术与生物技术、航天育种技术相结合,加强多学科的渗透,以获得更多新成果。在分子水平上,已经实现了将一些与逆境相关的基因导入到植株体内,从而提升植株的耐逆性能。植物的耐逆性受多基因控制,存在多种调控途径并可能发生交叉,运用传统育种技术与现代分子育种技术相结合是现阶段植物抗逆育种的一个新方向。

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