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合理的栽培管理措施是苜蓿种子获得高产的关键。苜蓿生长发育过程中,激素、水、肥等都对其有着重要的调控作用,尤其是对苜蓿开花结实特性和种子产量等影响较大。为探寻激素对苜蓿生殖生长的调控规律和不同栽培措施对苜蓿生殖生长及种子产量构成因子的影响,试验设在新疆农业大学呼图壁草地生态试验站,以2年生新牧4号紫花苜蓿(MedicagoSativaL.cv.XinmuNo.4)为材料,开展苜蓿内源激素变化规律、外源激素调控技术以及灌溉、施肥等对种子产量的影响,以期为苜蓿种子田的科学管理提供参考依据。研究结果如下: 1、激素对苜蓿生殖生长调控 (1)在苜蓿现蕾初期,内源激素ABA、IAA、GA3含量相对较低,随着蕾→花的发育,3种激素含量逐渐升高,即相对较高的内源IAA、ABA、GA3能够促进花的形成,但当花中ABA达到1.33μg/g、IAA达到114.04μg/g、GA3达到79.14μg/g时落花;从花→荚果的发育中,ABA含量逐渐升高,IAA和GA3降低。ABA能够促进荚果形成,IAA和GA3对荚果形成有抑制效应。当苜蓿荚果中ABA含量降低到1.11μg/g、IAA含量降低到56.72μg/g、GA3含量降低至21.59μg/g,荚果出现脱落。一定浓度的内源激素IAA、ABA、GA3能够促进器官的发育,但当其含量超过一定的阈值(上限或下限),就会起到相反的作用。 (2)外源激素处理对苜蓿的开花结实特性和种子产量影响较大,其作用效果和程度因激素种类、浓度不同而不同,有的促进,有的抑制,呈现“波浪式”曲线变化。外源激素IAA浓度为20mg/L时,苜蓿种子产量为683.74kg/hm2,比对照提高了41.3%;2,4-D浓度为15mg/L时,苜蓿单荚种子数和种子产量依次为5.50粒、575.56kg/hm2,比对照分别提高25%、18.94%;6-BA浓度为25mg/L时,苜蓿结荚率、单荚种子数和种子产量与对照相比,分别提高了6.58%、29.84%、38.06%;GA3、ABA和NAA处理均是降低了苜蓿种子产量。适宜浓度的外源激素IAA、2,4-D、ABA和6-BA能够提高种子产量。 2、水、肥对苜蓿生殖生长和种子产量的影响 (1)不同灌水量对苜蓿的生殖格局和种子产量等影响较大,随着灌水量的增加,苜蓿种子产量与其相关因子总体是”波浪式“的变化曲线。其中,灌水量在3656.25m3/hm2条件下,单株分枝数、单株荚果数和单荚种子数最高,但单花花粉重量最小,其结荚率高达54.18%,种子千粒重为2.77g,因而种子产量最高,为1197.33kg/hm2;灌水量为4387.5m3/hm2的处理,苜蓿荚果结荚率最低,但其单枝花序数较多,单株分枝数、单株荚果数和单荚种子数等相对较高,因而种子产量仅次于灌水量为3656.25m3/hm2的处理。 (2)同一灌水量下,通过对滴灌、喷灌和漫灌3种灌溉方式的研究表明,不同灌溉方式对花部发育影响程度不同,滴灌对旗瓣和花粉活力有促进作用,喷灌有利于龙骨瓣和花柱高的发育,而漫灌对翼瓣和单花花粉重量有促进效果。滴灌条件下,苜蓿单株分枝数、单枝花序数、单荚种子数、结荚率、千粒重和种子产量,与喷灌和漫灌相比,分别提高了64.5%、79.54%、21.42%、5.03%、29.67%、3.8%、2.17%、69.86%、28.83%、27.64%、54%、167%。采用滴灌方式进行灌溉,能够促进分枝和花芽发育、增加单荚种子数和结荚率,提高苜蓿种子产量。 (3)在苜蓿返青期、分枝期、现蕾期和初花期分别追施氮肥225kg/hm2的处理中,返青期施氮肥的结荚率、种子千粒重均高于其他处理,但其单序荚果数和种子产量均低于其他处理;分枝期和现蕾期施氮肥,均能增加植株单枝花序数,但结荚率和种子千粒重降低。其中,现蕾期施氮肥的处理,苜蓿种子产量最高,为802.16kg/hm2,分枝期次之,为641.29kg/hm2,分别是对照的2.05倍、1.64倍。 (4)微量元素硼、钼、铁对苜蓿的结实特性具有重要的影响,浓度不同,其作用效应不同。其中,喷施4kg/hm2的硼砂,与对照相比,单荚种子数增加9.67%,种子产量提高35%;喷施325g/hm2的钼酸铵,与对照相比,单荚种子数增加12.9%,种子产量提高17%;喷施3kg/hm2的硫酸亚铁,单荚种子数增加7.5%,种子产量提高69.46%。叶面喷施微量元素硼、钼、铁,通过增加单荚种子数,增加千粒重,提高种子产量。 3、蔗糖和里那醇对苜蓿生殖生长和种子产量的影响 叶面喷施蔗糖和里那醇均能够提高苜蓿种子产量。其中,在苜蓿初花期,喷施浓度为2%和10%的蔗糖溶液,与对照相比,结荚率分别提高了13.26%、10.3%,单荚种子数分别增加了30.5%、37.64%,种子产量分别提高了25.92%、54.09%。适宜浓度的蔗糖溶液,通过提高苜蓿结荚率,增加单荚种子数来提高种子产量和质量。 里那醇对苜蓿花部特征和结实特性影响较大,浓度不同,对各个指标的变化趋势及变化幅度也不同。其中,喷施浓度为0.01kg/hm2的里那醇,与对照相比,单荚种子数提高42%,种子产量增加58%;喷施浓度为0.02kg/hm2的里那醇,结荚率为56.39%,与对照相比,单荚种子数和种子产量分别增加12.8%、75.5%。适宜浓度的里那醇有利于花的生长发育,表现为促进旗瓣宽、翼瓣宽、龙骨瓣宽和花柱高的生长,里那醇通过增加苜蓿单荚种子数和单荚种子饱满籽粒数来提高种子产量。