苜蓿的适应性、分布和区划
苏 加 楷
中国农业科学院畜牧研究所 北京100094
摘 要
新华网2001.08.15发表了紫花苜蓿之死一文,报道呼伦贝尔盟鄂温克旗7万亩苜蓿因倒春寒而几乎全部死亡。本文根据苜蓿的起源,适应性,气候因素主要是气温和降水量对其分布的影响,认为远距离引种特别是在生态条件差异很大的地区引种苜蓿品种,应先进行3年以上的适应性试验,才可最终确定苜蓿品种能否适应新引入的地区。本文还介绍了适应我国东北,内蒙古高原、黄淮海、黄土高原及新疆等5个栽培区的苜蓿地方品种和育成品种。
关键词:苜蓿 适应性 分布 区划
一、从“紫花苜蓿之死”一文说起
新华网2001.08.15发表了“紫花苜蓿之死”一文,文章的开头是这样说的,“新华网呼和浩特8月15日电(记者张
云龙)当呼伦贝尔大草原上的牧草返青并且茁壮生长的时候,落户这里三年的“新贵”~~紫花苜蓿,没有经受住倒春寒的袭击,7万亩的苜蓿几乎全部死亡”。从文章介绍可知,呼盟种植的苜蓿主要是在鄂温克旗、陈巴尔虎旗和海拉尔。1999年从美国引进13个品种的紫花苜蓿,当年生长表现良好,2000年春季返青率达70%到75%。但到了2001年5月下旬,返青不到20%,其余部分根系普遍腐烂,开始大面积死亡。
2001年5月在北京召开的首届中国苜蓿发展大会上,我们看到“鄂温克旗引种美国苜蓿改良退化草场试点实验研究”一文,文中介绍鄂温克旗位于呼伦贝尔草原中心,北纬47°33ˊ-49°15ˊ,东经118°48ˊ-121°09ˊ,年平均气温-2.4~-2.2℃,一月最冷,平均-28~-26℃,七月最高平均19~22℃,无霜期100~112天,≥0℃积温2380℃,≥10℃积温1800~2000℃。年平均降水量400~450mm。美国Dr.Stephen教授根据当地气候特点和美国苜蓿的秋眠等级选择了13个苜蓿品种,其中秋眠性1级的1个,2级的6个,2.5级的1个,3级2个,3.5级的1个,4级的1个,还有一个不知其秋眠等级。经1999年至2000年的试验结果(2001年5月首届苜蓿发展大会开会时苜蓿尚未返青),作者认为尽管各品种在高度、产量及抗病性方面存在某种差异,但基本适合海拉尔地区建植大面积人工草地的要求。但是由于2001年春季的倒春寒使7万亩苜蓿大部分死亡。据专家的分析,呼伦贝尔苜蓿死亡的原因是综合性的,(1)从气候上说倒春寒使已经萌动,抗寒性已大为削弱的苜蓿受低温冻害死亡。(2)在栽培管理上,生长的第二年即2000年的苜蓿普遍割2次,最多刈割了3~4次。由于刈割次数多,最后一次刈割的时间太晚冬前的苜蓿未能积累充足的养分,降低了抗寒性。(3)据国内外的
研究表明,适宜种植苜蓿地区的范围,在北半球为北纬35°~45°,年平均温度为5~12℃。高于北纬45°越冬不稳定,低于北纬35°夏季高温高湿生长不良甚至死亡。呼伦贝尔盟鄂温克旗位于北纬47°33ˊ-49苜蓿草种植°15ˊ,年平均温度-2.4~-2.2℃,已大大超出上述适宜种植区域。所以在暖冬年份虽然能够越冬,在冷冬、无雪覆盖及倒春寒的条件下就会死亡。(4)品种的选择也是重要的因素。美国专家根据美国的经验选用了13个秋眠等级为1~4级的品种,主要为秋眠等级2~3级的品种,秋眠性理论是在美国的气候、地理环境条件下发展起来的,他们经过多年的试验研究,明确不同秋眠等级的品种适宜相应的栽培地区。而在中国则尚未进行类似的研究,特别是未系统进行过美国不同秋眠性品种在中国不同地区的适应性研究,因此很难仅从气象资料做出正确推断。按照全国牧草品种审定委员会的规定,国外引进的多年生牧草品种必须具有3~4年的适应性试验资料,才可以决定该品种是否适宜在当地推广。而鄂温克旗引进的美国品种只进行了1年小区试验就进行大面积引种,看来是有点操之过急,不可避免地造成巨大的经济损失。
二、苜蓿的适应性与分布
紫花苜蓿(Medicago sativa L.)简称苜蓿,是一种来自近东和中亚的豆科牧草。起源于小亚细亚、外高加索,伊朗和土库曼的高地。即著名的前苏联遗传学家H.N瓦维洛夫所提出的农作物起源的近东中心,最常提到的作为苜蓿起源的地理学中心是伊朗。在苜蓿起源地具有寒冬和干热夏季明显的大陆性气候,春季来得晚,
夏季短促土壤pH近中性,土壤和底土通常含有较高的石灰质,排水良好,了解苜蓿起源地的生态条件,对了解苜蓿的适应性是很有用的。
早在公元前十世纪伊朗就已栽培苜蓿。后传入阿拉伯,被称为“Alfalfa”。公元前490年传入希腊,公元前2世纪由希腊传到罗马。公元1世纪经罗马传入法国、西班牙、德国、瑞士等欧洲国家。在瑞士Lucerne湖地区广泛栽培,所以在欧洲把苜蓿叫做Lucerne。16世纪中叶,美洲的发现及其殖民地化使苜蓿相继引入南美洲的墨西哥、秘鲁、智利和北美。从16世纪至今,苜蓿已遍布世界五大洲。其中栽培面积最大的国家是美国,达1079万公顷,其次是阿根廷和前苏联,三者的栽培面积占世界总面积的70%。
中国早在公元前126年由张骞出使西域时,带回苜蓿种子在长安种植,此后2000多年来。苜蓿分布范围不断扩大,种植面积不断增加,已成为我国西北、华北和东北广大北方地区最重要的多年生豆科牧草。
影响苜蓿分布的主要气候因素是气温和降水。
(一)温度
1. 苜蓿生长的起始温度
一般以5℃作为苜蓿生长的临界起始温度,当旬平均气温低于5℃时苜蓿停止生长。据中国农科院农业气象研究室实地观测的结果,年收割4次,分别在5月19日、6月22日、8月9日和9月24日刈割时,每茬所需的活动积温分别是为900℃、800℃、1100℃和1200℃,即从返青到刈割第1茬所需≥5℃的活动积温为900℃,刈割第2茬所需≥5℃的活动积温为1700℃,刈割第3茬和第4茬所需≥5℃的活动积温分别为2800℃和4000℃。为了安全越冬,在严霜降临之前需有35~40天的生长期,其≥5℃的活动积温为500~550-℃,以便为越冬植株留有必要的生长时间积累营养物质和进行抗寒锻炼。
2. 苜蓿生长的适宜温度
苜蓿生长的适宜温度是日平均气温15~21℃。5~12℃是苜蓿缓慢生长期的温度条件,15~21℃是苜蓿积极生长期的温度条件,美国资料认为白天15~25℃,夜间10~20℃是苜蓿生长的适宜温度范围。
3. 高温对苜蓿的影响
当日平均气温≥25℃,最高气温≥30℃,最低气温≥20℃,苜蓿的光合作用减弱,呼吸作用增强,不利于干物质积累。
4. 低温对苜蓿的影响
苜蓿耐寒性强,5-6℃即可发芽,幼苗能忍耐-5~-6℃低温,成长植株能耐-20~-30℃的低温,以根颈和地下部安全越冬。在雪的覆盖下,可耐-44℃的严寒。但不同品种的抗寒性有极大差别。
苜蓿冻害的危险期是先有一定数量的地面最高温度的积累,而后持续一定时间的临界冻害低温指标的出现。即高温诱发萌动,临界温度造成冻害。从地面最高温度稳定通过0℃开始,达到>0℃积温的日期指标是-14~-16℃为轻度冻害,-16~-18℃为中度冻害,-18℃以下为严重冻害。
5. 我国苜蓿适宜栽培区的热量条件
我国苜蓿主要栽培区是在北纬35°~45°之间,年平均气温5-12℃,≥0℃积温2700~5000℃。抗寒性强的品种也可在年平均气温低于5℃的地区生长。
(二)水分
在光照和热量条件能够满足苜蓿生长的情况下,水分条件是直接影响苜蓿产量和品质的关键气象因子。
1. 苜蓿的蒸腾系数和耗水量
苜蓿根深叶茂,生长迅速,因蒸腾作用而消耗大量水分,其蒸腾系数为800,即每制造1g干物质约需消耗80
0g水,每公顷如生产15t干物质,需耗水12000t。
2. 苜蓿种植区的适宜降水量
苜蓿种植区的年降水量以500~800mm为宜,超过1000mm的地区一般不宜种植。降水量少的地区,要有灌溉条件,才能获得高产。以北京为例,年平均降水量644mm,在干旱年份的干旱期,需灌溉2~3次,每次每公顷灌水600~750m3,年需补充水1500~2250m3。
(三)苜蓿对水热条件的综合要求
从苜蓿对农业气候条件中热量和水分两项条件的要求分析,我国苜蓿的适宜种植区、可种植区、不适宜种植区大体可以划分如下。
1. 适宜种植区
主要分布在北纬35~43℃左右。在东经105°以东地区以及北疆部分地区,包括华北大部,东北的中部和南部,西北的东部和南部,山东、河南以及云贵高原局部地区。年降水量500~800mm,年平均气温5~12,≥0℃积温3000~5000℃。
2. 可种植区
主要分布在长江中下游偏北,北纬33°左右、年降水量接近1000mm,年平均气温14-15℃以及东北部分年均温2~5℃,≥0℃积温2700-3000℃ 的地区。
3. 不适宜种植区
主要指华南及长江中下游偏南高温高湿地区,青藏高寒区,西北干旱又无水灌溉以及东北≥0℃,积温少于2700℃的寒冷地区。
三、苜蓿的品种区划
由吉林省农科院畜牧研究所和四川省畜牧兽医研究所主持。有27个省、区有关行政、科研教学单位共同完成的主要多年生栽培草种区划,将我国划分为9个栽培区,下分40个亚区,其中东北、内蒙古高原、黄淮海、黄土高原、新疆等5个栽培区都以苜蓿作为主要栽培草种(当家草种)之一。此外,长江中下游栽培区的苏淅皖鄂豫平原亚区,湘赣丘陵山地亚区,西南栽培区的川陕甘秦巴山地亚区、云贵高原亚区、青藏高原栽培区的藏南高原河谷亚区、藏东川西河谷山地亚区、柴达木盆地亚区等7个亚区也把苜蓿作为主要栽培草种。
到2002年底为止产自我国并已通过全国牧草品种审定委员会审定登记的苜蓿品种共38个,其中育成品种19个,地方品种18个,野生栽培品种1个。按照上述草种区划所划分的栽培区现将可以与之相适应的品种分区列出。
1. 东北羊草、苜蓿、沙打旺、胡枝子栽培区
适宜本区的苜蓿品种有黑龙江省的肇东苜蓿(地方品种)、龙牧801、龙牧803、龙牧806苜蓿(均为育成品种),吉林省的公农1号,公农2号和公农3号苜蓿(均为育成品种)。
2. 内蒙古高原苜蓿、沙打旺、老芒麦、蒙古岩黄芪栽培区。
适宜本区的苜蓿品种有内蒙准格尔苜蓿、敖汉苜蓿(均为地方品种)草原1号、草原2号、草原3号、图牧1号杂花和图牧2号紫花苜蓿(均为育成品种)。
3. 黄准海苜蓿、沙打旺、无芒雀麦。苇状羊茅栽培区
适宜本区的苜蓿品种有河北省的蔚县苜蓿、沧州苜蓿、保定苜蓿,山东省的无棣苜蓿,江苏省的淮阴苜蓿(均为地方品种)和中苜1号苜蓿(育成品种)。
4. 黄土高原苜蓿、沙打旺、小冠花,无芒雀麦栽培区
适宜本区的苜蓿品种有山西省的晋南苜蓿、偏关苜蓿,陕西省的关中苜蓿,陕北苜蓿,甘肃省的陇东苜蓿、陇中苜蓿、天水苜蓿、河西苜蓿(均为地方品种)、甘农1号杂花、甘农2号杂花、甘农3号紫花和中兰1号苜蓿(均为育成品种)。
5. 新疆苜蓿、无芒雀麦、老芒麦、木地肤栽培区
适宜本区栽培的苜蓿品种有北疆苜蓿、新疆大叶苜蓿(均为地方品种)、阿勒泰杂花苜蓿(野生栽培品种)、新牧1号杂花、新牧2号紫花,新牧3号杂花苜蓿(均为育成品种)。
各品种同时适应邻近相同或类似生态条件的地区种植,而远距离引种或引入到生态条件差异很大的地区种植时,则应先进行3年以上的适应性试验,才能最终确定该品种是否能够适应。特别是从国外引进的苜蓿品种,其秋眠性等级可以作为引种的参考、而最可靠的还是要有3年以上的引种试验结果。目前,我国尚未开展全国性的苜蓿品种区划研究工作,从目前苜蓿产业发展的需要出发,建议有关业务部门将此项研究列入计划。
参 考 文 献
1. 张云龙,紫花苜蓿之死,新华网,2001.08.15.
2. 中国草原学会,北京市农林工作委员会,首届中国苜蓿发展大会,2001.85-90页.
3. 耿华珠等,中国苜蓿,中国农业出版社会1995,1-7页38-59页.
4. 金仰高、洪莉,我国主要多年生栽培草种的农业气象条件及其评价,1987,内部资料.
5. 洪绂曾等,中国多年生栽培草种区划,中国农业科技出版社,1990.
6. 全国牧草品种审定委员会编,中国牧草登记品种集(修订版)中国农业大学出版社,1999,120-151页.
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