不同秋眠等級(jí)苜蓿根系性狀對(duì)越冬的影響

王曉龍，楊曌，來永才，李紅，鐘鵬，徐艷霞，柴華，李莎莎，吳玥，宋敏超，周景明

（1.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院博士后科研工作站，黑龍江 哈爾濱 150086；2.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院畜牧獸醫(yī)分院，黑龍江 齊齊哈 161005；3.黑龍江省農(nóng)業(yè)科學(xué)院，黑龍江 哈爾濱 150086）

紫花苜蓿（Medicago sativa）是多年生豆科牧草，具有產(chǎn)量高、抗逆性強(qiáng)、適應(yīng)性廣等優(yōu)良特性，已成為奶牛等草食動(dòng)物的優(yōu)質(zhì)飼草［1］。紫花苜蓿種植面積的不斷擴(kuò)大，有利于積極推進(jìn)“糧改飼”及“種養(yǎng)結(jié)合”模式試點(diǎn)，適當(dāng)?shù)睦貌糠指貋矸N植青貯玉米（Zea mays）和紫花苜蓿，可以優(yōu)先滿足區(qū)域內(nèi)的飼草供求，進(jìn)而促進(jìn)苜蓿產(chǎn)業(yè)持續(xù)、健康、穩(wěn)定發(fā)展［2］。黑龍江省西部地區(qū)處于中溫帶，土壤肥沃，地勢(shì)平坦，水源充沛，擁有全省得天獨(dú)厚的黑土地資源，是發(fā)展苜蓿產(chǎn)業(yè)的重要區(qū)域，但由于該地區(qū)冬季低溫、暴雪、寒潮等極端天氣時(shí)有發(fā)生，苜蓿易遭受冷害或凍害威脅，導(dǎo)致苜蓿生產(chǎn)能力下降，越冬耐寒能力降低，對(duì)草牧業(yè)可持續(xù)生產(chǎn)造成巨大損失［3］。因此，苜蓿根系的越冬問題一直是影響我國北方一些極寒地區(qū)苜蓿產(chǎn)業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵問題。

秋眠性（fall dormancy）是苜蓿對(duì)晚秋環(huán)境（日照時(shí)數(shù)減少）變化的適應(yīng)性反應(yīng)，植株表現(xiàn)為由向上生長(zhǎng)轉(zhuǎn)向匍匐生長(zhǎng)，致使總產(chǎn)量減少的一種生長(zhǎng)特性，它與產(chǎn)量和越冬性緊密相關(guān)，已經(jīng)成為北美評(píng)定苜蓿品種生產(chǎn)性能的重要參考指標(biāo)［2］。根系是養(yǎng)分和水分吸收、運(yùn)輸、存儲(chǔ)的主要功能組織［4-5］，特別是根系作為貯藏營養(yǎng)物質(zhì)和供給植株生長(zhǎng)的重要器官［6-7］，其生長(zhǎng)狀況直接影響苜蓿的生產(chǎn)性能及持久利用［8-9］。正是因?yàn)楦瞪L(zhǎng)情況直接影響地上生物量，而根系形態(tài)結(jié)構(gòu)又一定程度上決定了根系生長(zhǎng)狀況［10］，所以通過探究苜蓿根系表型性狀來剖析苜蓿的生產(chǎn)能力及越冬性具有重要意義。大量研究表明，根系形態(tài)可以影響苜蓿的生物固氮［8］、水分利用率［11］、再生特性［12］及抗寒性［13］，尤其是對(duì)苜蓿能否多年可持續(xù)利用起關(guān)鍵作用。而在苜蓿根系形態(tài)結(jié)構(gòu)中，靠近地面的根冠部為根頸，作為地上部分與根系的交接部位，其對(duì)低溫具有較強(qiáng)的耐受性，這可能與品種的遺傳特性及環(huán)境刺激等諸多因素有關(guān)［14］，但是關(guān)于苜蓿根系性狀對(duì)秋眠性及越冬抗寒性影響的報(bào)道卻較少，以前有過一些研究和評(píng)估方法，如通過標(biāo)準(zhǔn)主軸分析（standardized major axis，SMA）法，解析不同秋眠級(jí)苜蓿根系性狀在越冬過程中的差異化響應(yīng)［3］，采用偏最小二乘回歸（partial least squares regression，PLSR）法，揭示根系性狀對(duì)不同秋眠級(jí)苜蓿越冬率的影響程度及抗寒效應(yīng)的關(guān)鍵因子［15］。鑒于目前仍不清楚苜蓿根頸、根系表型性狀與秋眠性及越冬抗寒能力強(qiáng)弱的相互關(guān)系，本研究選取國內(nèi)外不同秋眠級(jí)的苜蓿品種為試驗(yàn)材料，通過對(duì)苜蓿的地上、地下生物量、根系特征、越冬率及產(chǎn)量進(jìn)行初步研究，力求探究苜蓿越冬耐寒性與根系特征和產(chǎn)量之間的關(guān)聯(lián)，旨在為培育耐寒苜蓿品種提供優(yōu)良種質(zhì)資源，為苜蓿耐寒種質(zhì)篩選提供參考與依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地位于黑龍江省齊齊哈爾市富拉爾基科研基地，E 123°24′36″，N 47°09′00″，最高溫度38.5℃，最低溫度-39.5℃，年均氣溫3℃，積溫（≥10℃）為2722.1℃，年均降水量約480 mm，無霜期132 d左右。試驗(yàn)地土壤為黑風(fēng)沙土，有機(jī)質(zhì)含量19.89 g·kg-1，全氮1.19 g·kg-1，速效磷為10.60 mg·kg-1，速效鉀為124.84 mg·kg-1，pH為7.4。

1.2 試驗(yàn)材料

選取國內(nèi)外苜蓿材料8份，包括國內(nèi)審定品種3份（草原3號(hào)、肇東、公農(nóng)2號(hào)），國外引進(jìn)品種5份（馴鹿、金皇后、420、三得利、賽迪），所有供試苜蓿材料的品種名稱、秋眠級(jí)及來源信息見表1。

表1 供試苜蓿材料及來源Table 1 Source and materials of tested alfalfa

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)小區(qū)面積為15 m2（3 m×5 m），2020年6月進(jìn)行人工條播，行距30 cm，播種量15 kg·hm-2，采用完全隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)，重復(fù)3次，每小區(qū)種植10行，各小區(qū)之間留60 cm間隔。播前精細(xì)整地，以確保種子發(fā)芽一致。試驗(yàn)期間實(shí)行常規(guī)田間管理，適時(shí)除草、病蟲害防治，越冬前灌水1次，灌溉定額為225～375 m3·hm-2。建植當(dāng)年9月下旬采用壕溝法，每小區(qū)隨機(jī)選取30株重復(fù)，用鐵鍬挖取苜蓿根系，用自來水沖洗干凈并吸干水分，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行根系表型性狀測(cè)量。2021年初花期（6月10日、7月20日、9月10日）進(jìn)行3次刈割，留茬高度5 cm，測(cè)定產(chǎn)量。各項(xiàng)指標(biāo)的具體測(cè)定方法如下：

采用根系分析系統(tǒng)（WinRHIZO）測(cè)量根系總長(zhǎng)度、根頸體積、根尖數(shù)量等指標(biāo)。

采用Marquez-Ortiz等［16］的方法測(cè)定根系形態(tài)性狀。根頸直徑：根頸膨大處直徑采用游標(biāo)卡尺測(cè)量；根頸入土深度：測(cè)量從地表到根頸上端距離；主根直徑：根頸以下10 cm處主根直徑；側(cè)根數(shù)量：當(dāng)距離主根0.5 cm處的側(cè)根直徑≥0.1 cm時(shí)，可計(jì)入側(cè)根總數(shù)量，當(dāng)直徑＜0.1 cm時(shí)，則不計(jì)入總數(shù)量；側(cè)根直徑：一級(jí)側(cè)根距離主根2 cm處為側(cè)根直徑；側(cè)根位置：地表與第一個(gè)側(cè)根的距離；生物量：取30株單株苜蓿，分離莖稈（含葉片）和根系，在65℃烘箱內(nèi)烘干24 h，稱重后再烘6 h至恒重，即莖稈和根系干重。

產(chǎn)量：初花期測(cè)定每小區(qū)的鮮草產(chǎn)量，從刈割后苜蓿中稱取1.0 kg，3次重復(fù)，65℃烘箱內(nèi)烘干24 h，稱重后再烘6 h至恒重，折算每hm2產(chǎn)量。

越冬率：每小區(qū)隨機(jī)選取樣段3處，樣段長(zhǎng)為1 m，越冬前及次年返青分別統(tǒng)計(jì)樣段中植株總數(shù)，越冬率（%）=返青的植株數(shù)量/越冬前植株的總數(shù)量×100。

1.4 統(tǒng)計(jì)分析

采用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，采用SAS 9.0軟件進(jìn)行方差分析、相關(guān)性分析和主成分分析。

應(yīng)用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法［17-18］對(duì)所測(cè)指標(biāo)進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，求各項(xiàng)指標(biāo)隸屬函數(shù)值，若測(cè)定指標(biāo)與苜蓿越冬耐寒性呈正相關(guān)，則

測(cè)定指標(biāo)與越冬耐寒性呈負(fù)相關(guān)，則

式中：Fij為i草種j指標(biāo)值；Xij為鑒定i草種j指標(biāo)隸屬值；Ximax為所鑒定i草種j指標(biāo)最大值；Ximin為所鑒定i草種j指標(biāo)最小值。將i草種各項(xiàng)指標(biāo)函數(shù)值進(jìn)行累加，求平均值，均值越大則苜蓿品種耐寒性越強(qiáng)。最后將8個(gè)苜蓿品種的耐寒性進(jìn)行比較，得出品種間抗寒強(qiáng)弱順序。

2 結(jié)果與分析

2.1 越冬率和根頸特征

由表2可知，不同品種之間越冬率存在顯著差異，以品種公農(nóng)2號(hào)、肇東和草原3號(hào)越冬率較高，分別為96.73%、95.48%、95.31%，顯著高于其他品種（P＜0.05）；其次是馴鹿、金皇后、420和三得利苜蓿，分別是越冬率最低（賽迪）苜蓿的3.12、2.74、2.38、2.32倍。整體上看，秋眠等級(jí)越高的品種，其越冬率越低。根頸是苜蓿重要的貯藏器官，其直徑大小是維持苜?？购芰Φ闹匾δ苄誀睢ｋS秋眠級(jí)的增加，根頸直徑、體積、入土深度均呈降低的變化趨勢(shì)。各品種根頸直徑為4.75～5.20 mm；根頸入土深度為2.88～3.17 cm；根頸體積為0.265～0.299 cm3。不同品種間根頸直徑、體積及入土深度差異較大，其中公農(nóng)2號(hào)和肇東苜蓿的根頸直徑、入土深度均顯著高于其他品種（P＜0.05）；公農(nóng)2號(hào)的根頸體積最大，肇東苜蓿（0.298 cm3）和草原3號(hào)（0.296 cm3）次之，賽迪苜蓿最小。

2.2 生物量

隨秋眠級(jí)的增加，苜蓿建植當(dāng)年地上生物量變化的總趨勢(shì)表現(xiàn)為增高態(tài)勢(shì)。由表2可知，品種金皇后、三得利、賽迪和420地上生物量顯著高于公農(nóng)2號(hào)、草原3號(hào)和肇東苜蓿（P＜0.05），其中賽迪苜蓿地上生物量（37.59 g·plant-1）最高，尤其比地上生物量最低的公農(nóng)2號(hào)高1.25倍。各品種的根系生物量為20.55～30.05 g·plant-1，以品種金皇后的根系生物量最高，其次為三得利、賽迪和420苜蓿，與公農(nóng)2號(hào)相比分別增加了46.23%、42.19%、37.57%、25.01%。上述結(jié)果表明建植當(dāng)年苜蓿地上生物量和根系生物量之間的關(guān)聯(lián)程度很高，隨秋眠等級(jí)增加，各品種的地上、根系生物量均表現(xiàn)為增加趨勢(shì)，秋眠等級(jí)較高的品種地上生物量較高，則相應(yīng)的地下生物量也較高。

表2 不同苜蓿的地上、根系生物量、根頸特征和越冬率比較Table 2 Comparison of shoot biomass，root biomass，root crown characteristic and winter survival rate of different alfalfa

2.3 根系特征

苜蓿屬于直根系，是由主根和側(cè)根組成，在土壤狀況良好或地下水位偏低的地區(qū)，根系深達(dá)2～3 m。由表3可知，不同品種間根系長(zhǎng)度、主根直徑和根尖數(shù)量差異較大，其中草原3號(hào)的根尖數(shù)量（2128.51）和根系長(zhǎng)度（208.21 cm）最高，主根直徑以品種金皇后、賽迪、420和三得利較高，分別為4.55、4.41、4.38、4.25 mm，顯著高于其他品種（P＜0.05）。各品種間側(cè)根位置、側(cè)根直徑和側(cè)根數(shù)量也存在顯著差異，品種420、金皇后和賽迪的側(cè)根位置顯著高于其他品種（P＜0.05）；側(cè)根直徑以金皇后最大，比側(cè)根直徑最小的公農(nóng)2號(hào)高25.35%；草原3號(hào)的側(cè)根數(shù)量（3.20）最多，顯著高于其他品種（P＜0.05）。

表3 不同苜蓿的根系特征比較Table 3 Comparison of root characteristics of different alfalfa

2.4 產(chǎn)量

產(chǎn)量是苜蓿生產(chǎn)能力及耐寒適應(yīng)性的綜合體現(xiàn)，為探究建植次年苜蓿產(chǎn)量對(duì)越冬性的響應(yīng)，測(cè)定2021年苜?？偖a(chǎn)量，由圖1可知，各品種全年總產(chǎn)量為1465.28～12746.73 kg·hm-2，以肇東苜蓿產(chǎn)量最高，草原3號(hào)（11921.24 kg·hm-2）和公農(nóng)2號(hào)（11416.77 kg·hm-2）次之，賽迪苜蓿最低；在飼草產(chǎn)量構(gòu)成中，第1茬產(chǎn)量為808.25～6311.06 kg·hm-2；第2茬為470.91～4870.21 kg·hm-2；第3茬為186.11～1565.45 kg·hm-2，由此看出，第1茬產(chǎn)量明顯高于第2和3茬。第1茬苜蓿產(chǎn)量占全年總產(chǎn)量的44%～56%；第2茬占32%～45%；第3茬占10%～13%。第1茬產(chǎn)量中，草原3號(hào)和肇東苜蓿顯著高于其他品種（P＜0.05），第2和3茬產(chǎn)量中，肇東苜蓿的產(chǎn)量均為最高，與其他品種相比差異顯著（P＜0.05）。該結(jié)果表明，品種產(chǎn)量高低可充分反映苜蓿耐寒性強(qiáng)弱，耐寒性強(qiáng)的品種越冬率較高，建植次年第1茬苜蓿產(chǎn)量較高，說明苜蓿產(chǎn)量與越冬率之間具有一定的相關(guān)性。

圖1 不同苜蓿產(chǎn)量比較Fig.1 Comparison of yield of different alfalfa

2.5 綜合評(píng)價(jià)分析

相關(guān)性分析結(jié)果表明，苜蓿的越冬率與根頸直徑、入土深度之間存在顯著正相關(guān)（P＜0.05），相關(guān)系數(shù)為0.797、0.756，說明苜蓿根頸直徑越大、入土越深，則苜蓿的越冬耐寒能力越強(qiáng)。苜蓿根頸直徑與根頸體積、入土深度之間存在顯著或極顯著正相關(guān)，相關(guān)系數(shù)0.821和0.979，表明品種的根頸直徑越大，則根頸入土越深。苜蓿越冬率與根系生物量呈顯著負(fù)相關(guān)（-0.762；P＜0.05），與產(chǎn)量呈極顯著正相關(guān)（0.956；P＜0.01），說明秋眠級(jí)越高的苜蓿品種地下生物量越大，其越冬能力越弱，則翌年越冬存活植株數(shù)越少、產(chǎn)量越低（表4）。

主成分分析是將12項(xiàng)指標(biāo)轉(zhuǎn)化成3個(gè)綜合指標(biāo)（F1、F2、F3）來彌補(bǔ)單一指標(biāo)對(duì)苜?？购栽u(píng)價(jià)的不足，根據(jù)累積貢獻(xiàn)率≥85%原則，第一主成分（F1）特征值為7.019，貢獻(xiàn)率58.50%，特征向量中數(shù)值較大的指標(biāo)為根頸體積（0.368）、越冬率（0.331）和側(cè)根數(shù)量（0.313）；第二主成分（F2）特征值為2.146，貢獻(xiàn)率17.89%，對(duì)應(yīng)特征向量主要表現(xiàn)在根頸直徑（0.321）、入土深度（0.349）和主根直徑（0.386）。第三主成分（F3）特征值為1.223，貢獻(xiàn)率10.19%，數(shù)值較大的指標(biāo)是根系長(zhǎng)度（0.522）和側(cè)根直徑（0.614）。上述3個(gè)主成分的累積貢獻(xiàn)率達(dá)86.58%，基本包含所測(cè)指標(biāo)的大部分信息（表5）。

表5 主成分分析Table 5 Principal component analysis

通過對(duì)12項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性及主成分分析，篩選出根頸直徑、入土深度、根頸體積、根系長(zhǎng)度、主根直徑、側(cè)根直徑、側(cè)根數(shù)量、越冬率作為評(píng)價(jià)耐寒種質(zhì)材料的重要參考指標(biāo)。采用隸屬函數(shù)法對(duì)不同苜蓿品種的抗寒性進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，最終得出8個(gè)苜蓿品種的抗寒強(qiáng)弱順序依次為：肇東（0.848）＞公農(nóng)2號(hào)（0.666）＞草原3號(hào)（0.650）＞金皇后（0.551）＞馴鹿（0.505）＞420（0.366）＞三 得 利（0.293）＞賽 迪 （0.268）（表6）。

表6 不同苜蓿各項(xiàng)指標(biāo)隸屬函數(shù)分析Table 6 Analysis of the membership function of different alfalfa indexes

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3 討論

紫花苜蓿的抗寒性既受自身遺傳因素影響，又與生長(zhǎng)環(huán)境緊密相關(guān)。本研究發(fā)現(xiàn)，不同秋眠級(jí)苜蓿品種的越冬率存在明顯差異，秋眠等級(jí)低的肇東、公農(nóng)2號(hào)和草原3號(hào)越冬率均大于95%，而秋眠等級(jí)較高的品種如420、三得利、賽迪（fall dormancy 4～7）越冬率卻較低，盧欣石［19］通過對(duì)國內(nèi)審定苜蓿品種（23個(gè)）及地方品種（92個(gè)）的秋眠等級(jí)進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，苜蓿秋眠級(jí)別與其耐寒能力強(qiáng)弱有直接關(guān)系，這與Wang等［20］和Brummer等［21］研究得出的規(guī)律相一致，說明秋眠等級(jí)低的品種越冬能力強(qiáng)，更適應(yīng)當(dāng)?shù)睾涞臍夂颦h(huán)境［2］，究其原因可能與苜蓿根系中積累了較多的棉子糖和氨基酸（如蘇氨酸、組氨酸、脯氨酸和甘氨酸）有關(guān)［22］。盡管秋眠性與抗寒性在一定程度上存在關(guān)聯(lián)，但二者并不屬于同一性狀，今后可以利用雜交育種方法將弱秋眠和強(qiáng)抗寒基因重新組合，進(jìn)而選育出弱秋眠耐寒性強(qiáng)的新品種。

根系不僅具有養(yǎng)分和水分吸收、運(yùn)輸、貯藏功能，而且還是與越冬或抗寒性密切相關(guān)的主要功能器官［16］。在寒冬氣候條件下，不同苜蓿根系性狀表現(xiàn)出對(duì)冬季寒冷的不同響應(yīng)，本研究所有供試品種中，主根直徑對(duì)秋眠等級(jí)的響應(yīng)尤為突出，隨著秋眠級(jí)的升高，主根直徑顯著增大，這與徐大偉［23］的研究結(jié)果相一致。隨著秋眠級(jí)升高，建植當(dāng)年苜蓿根系生物量呈現(xiàn)逐步增高的變化趨勢(shì)，且與越冬率呈較強(qiáng)的負(fù)相關(guān)，說明秋眠等級(jí)高的品種秋季根系貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)有向主根深處轉(zhuǎn)移的傾向，致使主根過度消耗營養(yǎng)物質(zhì)用于根系繼續(xù)生長(zhǎng)，導(dǎo)致根系總生物量增加，越冬率下降。側(cè)根則呈現(xiàn)相反的規(guī)律，品種的側(cè)根數(shù)量與越冬率呈顯著正相關(guān)，這與Smith［24］的研究結(jié)果趨于一致，說明抗寒品種具有較多的側(cè)根。同時(shí)Johnson等［25］研究發(fā)現(xiàn)，苜蓿品種由秋眠型至非秋眠型，側(cè)根數(shù)量呈從多到少的變化趨勢(shì)，原因在于側(cè)根數(shù)量越多，則越有利于苜蓿從土壤中吸收較多水分和養(yǎng)分元素來供給越冬植株對(duì)營養(yǎng)物質(zhì)的需求。另外，隨側(cè)根位置的加大即側(cè)根距離地表越遠(yuǎn)，品種的越冬率呈下降趨勢(shì)，可能由于越冬前地上莖葉組織的營養(yǎng)物質(zhì)向地下深處轉(zhuǎn)移，而轉(zhuǎn)移的養(yǎng)分則在地下表現(xiàn)為逐級(jí)遞減的規(guī)律，即側(cè)根位置越靠下吸收的養(yǎng)分就越少，越冬率下降。本研究所用品種的根長(zhǎng)、主根直徑、根尖數(shù)、側(cè)根直徑與越冬率之間均未達(dá)到顯著相關(guān)，說明根系表型特征并不是判定苜?？购芰?qiáng)弱的關(guān)鍵因子，而抗寒性強(qiáng)弱還取決于根頸性狀［26］。

根頸為連接植物莖部與根部的過渡結(jié)構(gòu)，是連接地上部和地下部的關(guān)鍵部位，對(duì)低溫的反應(yīng)較為敏感，與苜蓿越冬及返青密切相關(guān)。本研究表明，隨著秋眠級(jí)升高，根頸直徑呈下降趨勢(shì)，秋眠性較強(qiáng)的品種更傾向于增大根頸直徑，這與劉志英［15］的研究結(jié)果基本一致，呈現(xiàn)這種變化規(guī)律可能與生長(zhǎng)時(shí)期、遺傳特性和環(huán)境因子的相互作用有關(guān)。相關(guān)性分析結(jié)果表明，根頸直徑與越冬率呈現(xiàn)出很強(qiáng)的正相關(guān)，耐寒能力強(qiáng)的品種如肇東苜蓿、草原3號(hào)、公農(nóng)2號(hào)根頸直徑較大，可見根頸對(duì)低溫有較強(qiáng)的適應(yīng)性［27］。為適應(yīng)寒冬，秋眠性較強(qiáng)的品種通過增大根頸直徑來抵御低溫，而秋眠性較弱甚至非秋眠型品種根頸直徑增粗幅度較小，抗寒性較弱［23］。韓清芳等［28］研究發(fā)現(xiàn)，苜蓿的秋眠性還與根頸入土深度緊密相關(guān)，秋眠級(jí)越低的品種根頸入土深度越深，同時(shí)抗寒性與根頸入土深度也存在一定的關(guān)聯(lián)，如抗寒性較強(qiáng)的公農(nóng)2號(hào)和肇東苜蓿根頸入土較深，即抗寒品種根頸入土深度增加，越冬耐寒能力增強(qiáng)［4，28］。由此得出，苜蓿越冬率與根頸的大小及入土深度密切相關(guān)，根頸越大、根頸入土深度越深，則翌年苜蓿的越冬率越高。

產(chǎn)量是衡量苜蓿生產(chǎn)性能的重要指標(biāo)，不同品種在同一生態(tài)區(qū)的產(chǎn)量存在明顯差異［20］，本研究中，品種肇東、草原3號(hào)和公農(nóng)2號(hào)的產(chǎn)量明顯高于其他品種，而秋眠等級(jí)為4～7級(jí)的420、三得利、賽迪苜蓿不僅越冬率較低，而且產(chǎn)量較低，表明品種的越冬率與秋眠性和產(chǎn)量之間存在很強(qiáng)的正相關(guān)，而秋眠等級(jí)為2～3級(jí)的馴鹿和金皇后苜蓿的產(chǎn)量亦較低，這與王曉龍等［2］和Malinowski等［29］的研究結(jié)果相一致，說明品種的秋眠等級(jí)與生產(chǎn)能力并無必然關(guān)聯(lián)，究其原因可能與該地區(qū)氣候、土壤及品種的遺傳特性有關(guān)，因而秋眠等級(jí)并不是影響苜蓿產(chǎn)量的關(guān)鍵因子，而確定適合的種植（播種量、行距、播種深度）及收獲（刈割時(shí)期、刈割高度）因子才是決定苜蓿高產(chǎn)的主要因素［29-31］。有研究指出，產(chǎn)草量因刈割茬次不同而差異明顯，苜蓿第1茬產(chǎn)量對(duì)全年總產(chǎn)量貢獻(xiàn)率大于第2和3茬［32］。本研究結(jié)果也得出同樣規(guī)律，產(chǎn)量表現(xiàn)為第1茬＞第2茬＞第3茬，各茬苜蓿產(chǎn)量占全年總產(chǎn)量比例分別為50%、38%、12%，說明第1茬產(chǎn)量對(duì)苜蓿全年總產(chǎn)量十分重要，即使第1茬苜蓿的生長(zhǎng)受到冬春季低溫影響，但對(duì)全年總產(chǎn)量貢獻(xiàn)仍最大，因此做好第1茬苜蓿田間管理是實(shí)現(xiàn)增產(chǎn)的關(guān)鍵。

4 結(jié)論

1）通過相關(guān)性及主成分分析確定根頸直徑、入土深度、根頸體積、根系長(zhǎng)度、主根直徑、側(cè)根直徑、側(cè)根數(shù)量、越冬率可作為評(píng)價(jià)耐寒種質(zhì)材料的重要參考指標(biāo)。

2）苜蓿品種由秋眠型、半秋眠型至非秋眠型，越冬率呈現(xiàn)逐步下降的變化；建植當(dāng)年苜蓿主根直徑和根系生物量呈現(xiàn)增高的變化；側(cè)根數(shù)量呈現(xiàn)由多到少的變化趨勢(shì)；根頸直徑和根頸入土深度表現(xiàn)為下降的變化趨勢(shì)。

3）采用模糊數(shù)學(xué)隸屬函數(shù)法評(píng)價(jià)得出8個(gè)不同秋眠等級(jí)苜?？购詮?qiáng)弱順序?yàn)椋赫貣|＞公農(nóng)2號(hào)＞草原3號(hào)＞金皇后＞馴鹿＞420＞三得利＞賽迪。

4）綜合比較得出公農(nóng)2號(hào)、草原3號(hào)和肇東苜蓿的產(chǎn)量和越冬性均表現(xiàn)較好，較適宜黑龍江省西部地區(qū)種植推廣。