披堿草種子千粒重約為4.0—4.5克,高于垂穗披堿草(Elymusnutans),加拿大披堿草(Elymucanadensis),老芒麥(Elymussibiricus),短芒披堿草(ElymusbreJaristatus)與麥賓草(Elymustangutorum)相近。種子在萌發(fā)時(shí)首先吸收水分,其吸水率占種子干重的62%,是我國該屬牧草中吸水較少的一種。種子萌發(fā)的最低溫度為5℃,最高溫度為30℃,超過30℃時(shí)種子不能萌發(fā),萌發(fā)時(shí)的最適溫度為20—25℃。在適宜的水,熱條件下,一般萌發(fā)迅速而整齊,如在25℃條件下,當(dāng)水分充足時(shí),3天后即可萌發(fā),從第四至第六天,80%以上的種子均可萌發(fā),種子萌發(fā)時(shí),其貯藏營養(yǎng)物質(zhì)的消耗,約占純凈穎果重的10%左右。披堿草屬牧草中的一些種,如肥披堿草、老芒麥、青紫披堿草、圓柱披堿草及加拿大披堿草,種子采收后,均有較長的后熟期,視種類不同可達(dá)3個(gè)月至1年以上。但披堿草的種子后熟期較短,據(jù)測(cè)定,僅40—60天,與短芒披堿草及垂穗披堿草相近,因此,用頭一年所采收的種子至第二年春季播種時(shí),無需進(jìn)行種子處理。披堿草種子的種用壽命,在北方室溫條件下,可保存2—3年,屬短命種子類。在大田播種條件下,4月下旬播種,播后7—8天萌發(fā),種子萌發(fā)時(shí)先長出胚根。披堿草有種根4條,第一條種根在播后的第8天出現(xiàn),第二條種根在播后的第10天出現(xiàn),第三條種根在第16天出現(xiàn),第四條根則在第28天出現(xiàn),各條種根均以前期生長較快,后期漸趨緩慢,以后播的28—48天內(nèi)生長較為迅速。苗期一般地下部分較地上部分生長迅速,播后經(jīng)50天幼苗進(jìn)入三葉期,此時(shí)地下及地上部分的比例約為3:1。披堿草在播后的38天左右,開始生出節(jié)根(次生根或永久根),由于節(jié)根的形成與發(fā)育,種根的作用逐漸減退,據(jù)研究,種根的生活時(shí)期約為50天左右。播種當(dāng)年,節(jié)根入土深度可達(dá)70厘米,第二年達(dá)110厘米以上。在灌溉條件下,生活3年的植株,在100厘米土層中,根量的70%分布于0—10厘米的土層中,0—20厘米土層中的根量占總根量的87%,50厘米土層以下,根系極少,僅占,總根量的4%。
披堿草在播種當(dāng)年苗期生長很慢,春播條件下,播種當(dāng)年部分枝條可進(jìn)入花期,但不能結(jié)實(shí),至第二年后即可完成整個(gè)生育期。一般在內(nèi)蒙古4月中下旬或5月初返青,此時(shí)日平均氣溫為9—11℃,7月中旬開花,8月上旬種子成熟。生育期為100—126天。在生育期內(nèi),從返青至種子成熟所需≥10℃的積溫為1700—1900℃,從返青至開花為1300℃—1600℃。從返青至拔節(jié)需60—65天,拔節(jié)至抽穗為13—15天,抽穗至開花為7一10天,開花至種子成熟為20—25天。披堿草的生育期,有隨栽培年限的增加而減少的趨勢(shì)。生活第二,三年為124天,第四年為116天,第五年為114天。從返青至拔節(jié)以前,無論其生長強(qiáng)度及生長速度均較緩慢,從拔節(jié)至開花則較迅速,以后生長又趨于緩慢,關(guān)于披堿草在一年內(nèi)不同生育期間的生長速度及強(qiáng)度見。從圖中還可以看到,不同年齡的披堿草,其生長勢(shì)有較大的差別,第二年及第三年無論其生長速度及生長強(qiáng)度均較一致,但第四,五年均呈明顯的減弱,因此,該草的利用年限最適期為第一,二年,屬短期多年生牧草。
在內(nèi)蒙古呼和浩特地區(qū),一般10月中旬至11月初地上部分開始枯黃,從返青至枯黃,歷時(shí)180—190天,利用時(shí)間較長。披堿草一般單株圖23—分蘗可達(dá)30—50個(gè),最多可達(dá)100個(gè)。7月中旬披堿草進(jìn)入開花期,其花期晚于同屬牧草中的短芒披堿草、垂穗披堿草(6月上、中旬),亦遲于麥賓草、圓柱披堿草、青紫披堿草、老芒麥(6月下旬至7月上旬),而與肥披堿草、加拿大披堿草相近。從第—個(gè)花序開花開始至草叢全部花序開花,所持續(xù)的時(shí)間約為13天左右,開花不很集中,如短芒披堿草進(jìn)入開花后的第二天,50%以上的花序進(jìn)入開花,第四天85%以上的花序進(jìn)入開花。披堿草在不同時(shí)期的開花花序數(shù)為:第二天占7—8%,第四天占29.1%,第六天占45.5%,第八天占59.4%,第十天占80.3%,因此,開花持續(xù)期長,種子成熟不一致,種子的落粒性很強(qiáng),采種期稍有延誤或采種方法不當(dāng),則種子損失很大。披堿草一穗開花延續(xù)時(shí)間,視年份、地區(qū)不同為8—10天,以14—16天內(nèi),但小花開放較多時(shí)間多在開花后的4—8天內(nèi),關(guān)于披堿草早穗開花期及其開花動(dòng)態(tài)。
披堿草屬穗狀花序,一穗開花的順序如同一般穗狀花序禾草,即穗狀花序中上部的小穗首先開放,然后向花序上下小穗延及,在一個(gè)小穗中,下部小花首先開放,并逐步向上延及,頂端小花不開放,或雖開放但常多不結(jié)實(shí)。在—日中,披堿草上午不開花,開花時(shí)間多在13—16時(shí)內(nèi),有的年份可延至18時(shí),但大量開花時(shí)間多在14—16時(shí)內(nèi),例如1980年,14—16時(shí)開花數(shù)占一月內(nèi)開花數(shù)的97.5%;1981年占77.3%;1982年為95.9%。一日內(nèi)大量開花時(shí)的適宜氣溫為30—35℃(27—35℃),相對(duì)濕度為45—55%。雨天及氣溫較低或濕度過大的天氣,披堿草的花也不開放。
每一小花開放時(shí),內(nèi)稃首先開裂,二者之間的夾角約在20度左右時(shí),雄蕊出現(xiàn),40—60度時(shí),柱頭露出稃外,花藥散放花粉并下垂,共需10分鐘左右的時(shí)間,開放15分鐘后開始閉合,一個(gè)小花從開始開放至完全閉合,歷時(shí)30—45分鐘。披堿草并非嚴(yán)格的異花授粉植物,其白花授粉時(shí)的結(jié)實(shí)率較高,據(jù)1980—1982年的觀察,在自花授粉條件下,調(diào)查的25342個(gè)小花中,結(jié)實(shí)的種子粒數(shù)有15530個(gè),其結(jié)實(shí)率為61.3%,套袋隔離授粉條件下,調(diào)查16102個(gè)小花中,結(jié)實(shí)的有9323個(gè),結(jié)實(shí)率為57.8%。但是在強(qiáng)迫自花授粉時(shí),所獲得的種子與自由授粉的比較,品質(zhì)較差,自由授粉時(shí)種子的千粒重為5.62克,而在強(qiáng)迫自花授粉時(shí),種子的千粒重為4.82克。
披堿草屬多倍體植物,染色體數(shù)目為42,由于大麥草族植物染色體的基數(shù)為x=7,因此該草屬為6倍體,即2n=6=42。據(jù)報(bào)道在本種中還發(fā)現(xiàn)有3x的多倍體細(xì)胞,即2n=3x=21。核型分析表明,披堿草的2l對(duì)染色體中,有16對(duì)染色體為中間著絲點(diǎn)(M)型(臂比為1.07—1.7),有5個(gè)為近中點(diǎn)型(SM)(臂比為1.7—3.0),此外尚有兩對(duì)隨體染色體。披堿草能適應(yīng)較廣泛的土壤類型,從自然分布的情況,諸如黑鈣土、暗栗鈣土、栗鈣土及黑壚土地區(qū)均有分布,披堿草具有一定的耐鹽能力,室內(nèi)萌發(fā)試驗(yàn)表明,當(dāng)鈉鹽(NaCl)含量達(dá)0.2%時(shí),對(duì)其種子萌發(fā)無影響,含量為0.5%時(shí),發(fā)芽率降低19%,當(dāng)含量為0.7%時(shí),與對(duì)照相比下降40%,甚至在1%時(shí),也有一定的發(fā)芽能力。
從表中可以看出,披堿草的耐鹽能力高于無芒雀麥、肥披堿草、紫芒披減草、麥賓草;而低于蘇丹草、草蘆、黑麥草、短芒披堿草及垂穗披堿草。具有中等抗鹽能力。土壤pH值的高低,對(duì)披堿草種子的萌發(fā)影響不大,室內(nèi)研究,當(dāng)土壤pH為2—3時(shí),對(duì)種子萌發(fā)有一定影響,而pH為4—11時(shí),種子萌發(fā)率無差異。但pH對(duì)幼苗及種根的生長有一定的影響,當(dāng)pH為3—4時(shí),呈現(xiàn)不適應(yīng)的征狀,生長的第九天測(cè)定,幼苗的種根生長顯著低于pH為5—9時(shí)的植株,有的甚至腐爛,且無細(xì)小側(cè)枝出現(xiàn),當(dāng)pH為10時(shí),幼苗生長緩慢,種根死亡較多,但有側(cè)根出現(xiàn),賈豐生研究認(rèn)為,在苗期對(duì)pH的要求不嚴(yán),但隨著植株的生長愈顯示出對(duì)酸性的不適應(yīng)性。
披堿草具有一定的抗旱能力,在年降水量為250—300毫米的地區(qū)生長尚好,根據(jù)內(nèi)蒙古白旗額里圖牧場栽培,在旱作條件下,當(dāng)土壤很瘠薄時(shí),1974—1975兩年平均畝產(chǎn);量為188公斤(干草),在較肥沃的土壤上則可畝產(chǎn)500公斤左右。披堿草具有較強(qiáng)的抗寒能力,在內(nèi)蒙古錫林浩特地區(qū),1月份平均氣溫為-280℃,絕對(duì)最低氣溫為-370℃的條件下,其越冬率可達(dá)98—99.5%,即使播種期較晚,只要幼苗已達(dá)2—3片葉時(shí),就能順利地越冬。于白旗額里圖牧場分期播種試驗(yàn)表明,在1974年8月23日及9月3日播種的小區(qū),第二年越冬良好,越冬率顯著地高于同期播種的羊草及無芒雀麥。披堿草在刈割后具有再生能力,但再生草的產(chǎn)量較低,為一次刈割型牧草。據(jù)報(bào)道,在生長的第二至四年內(nèi),抽穗期刈割第一次時(shí),再生草產(chǎn)量占兩次刈割時(shí)總產(chǎn)量的14.7—24.3%,開花期進(jìn)行第一次刈割時(shí),則再生草產(chǎn)量相應(yīng)占8.5—19.1%,成熟期刈割則不能形成再生草。