根瘤菌与豆科牧草的共生关系是专一的。根瘤菌有不同的种族，某一类的根瘤菌只适于接种一定的豆科植物种，同一类的豆科植物间可以互相接种，而在不同类别的豆科植物间则无效，这种对应的关系为互接种族。根瘤菌可分为苜蓿族、三叶草族、豌豆族、菜豆族、羽扇豆族、大豆族、豇豆族和紫云英族等8个互接种族。苜蓿族可接种于苜蓿、草木樨；三叶草族在三叶草属内可互接；豌豆族可在豌豆属、蚕豆属、山黧豆属、鹰嘴豆属互接；菜豆族在菜豆属的一些种可互接；羽扇豆族可在羽扇豆、无足豆两个属互接；大豆族在大豆属内可互接；豇豆族在豇豆、赤豆、胡枝子属内可互接；紫云英族在黄芪属植物间可互接。
上述互接种族的界限并不是绝对的。三叶草族的专一性最强，它仅限于三叶草属。苜蓿族也是一个专一性比较强的族，其中条裂苜蓿和金花菜的根瘤菌不能侵染其他种，而其他种的根瘤菌株也不能侵染这两个种。而羽扇豆、大豆、豇豆根瘤种族间能互相接种根瘤，豌豆与三叶草根瘤菌种族间也可互相接种。
豆科牧草根瘤菌固氮的效果，取决于豆科牧草的种类、根瘤菌种的品性、土壤类型及其利用程度、土壤酸度、湿度及气候条件等。接种首先要选择正确的根瘤菌种类及有效的根瘤菌菌系，最好是从其自身豆科牧草植株上分离出的侵染力强、固氮能力强的优良菌种或菌系（有效根瘤菌形成的根瘤主要集中在主根上，个体较大，表面光滑或有皱纹，其中心粉红色或红色），接种方法有：1.干瘤接种在豆科牧草的开花盛期，选择健壮的植株将其根部仔细挖起，用水洗净，把植株地上茎叶切除，然后放入避风、阴暗、凉爽的地方，使其慢慢阴干。在牧草播种前，将干根破碎拌种，每公顷播种的种子需40~80株干根，用1.5~3倍干根重的清水与干根搅混，在20℃~30℃温度条件下经常搅拌，使其繁殖，10~15d后，可用来处理种子。
2.鲜瘤接种用0.25kg晒干的菜园土加少量草木灰，盛入容器中蒸0.5~1.0h，冷却后将根瘤30个或干根30株捣碎，用少量冷开水拌成菌液，与蒸过的土壤拌匀，置于20℃~25℃温度中保持3~5d，每天略加冷开水翻拌，即可制成菌剂。播种1hm2种子用0.75kg菌剂接种。
3.包衣接种把粘合剂与根瘤菌混合，然后用包衣机将混合液均匀喷在种子上。
用根瘤菌拌种，根瘤菌不能与日光直接接触，拌种宜在阴暗、温度不高且较潮湿的地方进行，拌种后应立即播种和覆土。用化学药物拌种过的种子拌根瘤菌时，应随拌随播，或将根瘤菌与锯末麦麸等惰性物质混合后撒在土壤内，然后再播种。
§§§第二节多年生豆科牧草制种
牧草种类多，制种方式多种多样，根据牧草栽培以豆科牧草和禾本科牧草为主的特点，又结合牧草生长年限和植物学分类，把牧草分为多年生豆科牧草、多年生禾本科牧草制种；
一、二年生豆科牧草和一、二年生禾本科牧草制种；木本和灌木类牧草不作介绍。多年生豆科牧草主要有紫花苜蓿、红豆草、多变小冠花、白三叶等，以紫花苜蓿为代表了解多年生豆科牧草制种技术。
一、苜蓿制种
苜蓿（MedicagosativaL.）英文名Alfalfa%clover，或称紫花苜蓿，为豆科一年生或多年生草本植物。原产于小亚细亚、伊朗、外高加索和土库曼斯坦一带，最早在伊朗、土耳其栽培，汉代传入中国，在中国已有2000多年的栽培历史。现广泛分布于东北、华北、西北地区，是中国北方地区品质最优良的牧草作物，也是制种面积最大的牧草之一。
1.植物学特征紫花苜蓿根系为直根系，根系发达，主根粗长，入土深3~6m，侧根主要分布在0~30cm土层中。主根和侧根上根瘤较发达。茎直立或半直立，高100~150cm；有棱，略呈方形，深绿色、棕色或棕紫色，从叶腋着生很多分枝。三出复叶，小叶卵圆形或椭圆形，较狭小，先端带锯齿。总状花序，蝶形花，从叶腋和茎顶端出生；花柄长4~5cm，雄蕊联合成雄蕊管，每个花序有小花20~30朵，蓝紫色。荚果螺旋形，每荚种子7粒左右。种子肾脏形，黄褐色，表面有光泽，千粒重2g，500g种子有15万~25万粒。
2.开花授粉习性苜蓿开花顺序与花序形成的顺序一致，即自下而上，自内向外。总状花序的开花顺序也是自下而上，花序开花持续时间一般2~6d，以开花后2~3d最盛。一朵花能开2~5d。每天以9~12时开花最多，每个花序有花20~30朵。每个花序上小花的多少与花序在植株着生位置、花序形成的时间、品种和栽培条件等因素有关。在主茎上花序的花数多，侧枝上的花序小，花数少。全田一般开花延续40~60d，苜蓿有弹粉机能，在昆虫作用下，九合一离的雄蕊柱从龙骨瓣中被放出来，弹粉时柱头膜破裂，为受精和花粉管发芽提供了先决条件。高温和轻霜冻能引起自动弹粉，可获得少量的自交种。
3.对环境条件的要求苜蓿适应性广，寿命6~8年，长者可达25年。喜温暖半干旱气候，最适生长温度为15℃~20℃，昼暖夜凉最适合苜蓿生长。抗寒性强，能耐-20℃~-30℃低温，有雪覆盖时可耐-40℃的低温。开花期最适温度22℃~27℃，相对湿度53%~75%。抗旱，耐贫瘠，高温高湿对苜蓿生长不利。喜中性或微碱性土壤，不耐强酸强碱土壤，pH%6~8为宜，在地下水位高、排水不良的地块上生长不良。
苜蓿属共有60余种，可分为：紫花、杂花和黄花三种类型。黄花苜蓿与普通苜蓿天然杂交形成了杂花苜蓿。除多年生苜蓿外，在一些国家还分布有一年生苜蓿栽培品种，澳大利亚至少有13种一年生苜蓿在生产中应用。常用的有：小苜蓿（M.Minima）、刺果苜蓿（M.Polymorpha）、筒状苜蓿（M.Truncatule）、串状苜蓿（M.1ittoralis）和小叶毛刺苜蓿（M.praecox）。串状苜蓿的栽培品种有哈比格（Harbinger），托那苜蓿（M.Tornata）的栽培种有托那菲尔德（Tonafield），筒状苜蓿的栽培品种有汉纳福德（Hannaford）、塞浦路斯（Cyprus）和博隆（Borung）等。中国栽培和野生的苜蓿有8种：即紫花苜蓿、黄花苜蓿、天蓝苜蓿、南苜蓿、花苜蓿、褐斑苜蓿、矩镰荚苜蓿、野苜蓿等。
中国西北地区甘肃、内蒙古西部、新疆等省区属内陆性干旱、半干旱气候，降雨少，夏季炎热，昼夜温差大，是国内苜蓿主要的制种基地。苜蓿多为常规品种，在国外有利用不育系进行自交系间杂交制种的尝试，本书主要介绍常规制种技术。
1.利用不育系进行自交系间杂交制种以自交系父本作为保持系，母本为不育系，采取两系法制种。一次种植的不育系母本和自交系父本可以多年使用，父母本间行种植，即可以获得杂交种。不育系繁殖采用无性繁殖；自交系父本利用系内植株交配结实。
2.常规制种技术
（1）土地准备。苜蓿为较严格的异花授粉作物，自交授粉率不超过2.6％。品种间及与其他苜蓿种间隔离1000~1200m。紫苜蓿种子小，苗期生长缓慢，容易受杂草危害，种子田的整地要求精细平整，没有杂草，墒情好，土壤水分在18％~23％。播前施腐熟农家肥667m2%2000~3000kg，过磷酸钙667m2%30~40kg。没有种过苜蓿的地块，播种前可以接种苜蓿根瘤菌。
（2）播种。苜蓿播种根据气候条件和品种特性选择适宜的播种时间，春、夏、秋均可播种，以秋播最佳，但不能迟于8月上旬，春播在3月下旬至4月初。种子播种前在阳光下晒2~3d，如果硬实率高，可用机械处理或用15%的硫酸浸种20~30min后播种；或用70℃~80℃热水浸泡，冷却到30℃时浸种12~5h后播种。同时取老苜蓿地里的表层以下的湿土3份与苜蓿种子2份混合，均匀播入土壤，以达到根瘤接种的作用。播种方法有条播、撒播。条播行距50~80cm，播种量667m2%0.5~0.75kg，播种深度1.5~3cm，土壤水分条件好，宜浅，水分条件差宜深，播后覆土镇压。撒播增加20％播量，在平整土地后，均匀撒种，耙耱覆土、镇压，灌水。
（3）田间管理。在苜蓿出苗之前应连续灌水2次，促进出苗，出苗后中耕除草，防止草害。
苗高达到5cm和10cm时分别除草1次，并对第一茬草提早收割以防杂草结籽繁殖扩散。老制种田除草在早春返青时和每次刈割后进行。在播种前除草可以用灭生性除草剂克无踪、草甘膦等，也可以在播前1个月用氟乐灵土壤处理。苗期主要人工除草，使用药剂应用选择性除草剂，如盖草能、禾草克等灭杀禾本科杂草。在苗期施少量氮肥，在苗期、开花期和结荚期各灌水1次。生长期间要追施磷、钾肥，在孕蕾开花期喷施0.2%~0.4%磷酸二氢钾。在缺硼的土壤上还应补施硼肥。有条件可以在种子田中放养蜜蜂，1hm2放一箱蜂辅助授粉。制种田在苗期、开花期和成熟期田间去杂去劣，清除混杂的病株、劣株、异株。
（4）刈割。当年种植的紫花苜蓿植株达不到刈割留茬高时，不进行刈割，留茬越冬，冬季严禁放牧。达到刈割标准的在早霜来临前30d左右刈割，以利越冬和翌年春季生长。越冬前最后一次刈割留茬为7~8cm，其他时间刈割留茬高度4~5cm。越冬前灌1次封冻水，降低越冬死亡率，促进翌年返青，春季返青至种子采收不再刈割。
（5）病虫害防治。苜蓿虫害主要有潜叶蝇、粘虫、金针虫等，通过增施磷、钾肥提高抗虫害能力。潜叶蝇、粘虫用2.5%天王星1000倍液，或40％氧化乐果l000~1500倍液喷雾；金针虫通过适时翻耕除草，精耕细作，压低虫口密度；播种时用50％的辛硫磷以种子重量的0.2％~0.3％拌种。病害主要有白粉病、锈病、褐斑病等。白粉病、锈病用20％粉锈宁1000~2000倍液喷雾；褐斑病用50%多菌灵500~600倍液，或70%甲基托布津1000倍液防治。
（6）收获留种。紫花苜蓿寿命较长，播种后第二年开始采种，采种期3~5年以上。北方苜蓿5~6月开花，7~8月陆续成熟，熟期不一致。收获应在大部分豆荚已由绿色变为黄色或褐色时（有1/2~3/4荚果成熟）进行。种株晾晒干后，在水泥场地或硬土场机械碾压、过筛，迅速水洗干净晾晒，制种产量在667m2%30~80kg。
二、沙打旺制种
沙打旺（AstragalushuangheensisH.C.Fuet%Y.H.Liu）英文名Erect%milkvetch，多年生豆科黄芪属草本植物。又名直立黄芪、麻豆秧、沙大王，温带旱生植物。原产于中国黄河流域的山东、河南、河北等地，北方及西南均有野生种，是中国特有的牧草、绿肥和水土保持兼用植物，广泛分布于中原、西北、东北等地区。
1.植物学特征沙打旺主根粗长，入土1~1.3m；侧根较多，分布在15~30cm土层，根瘤多。茎中空，直立或斜生，株高l~2m，丛生，分枝10~35个或更多。奇数羽状复叶，小叶7~23片；小叶上疏被绒毛，背面密生绒毛，小叶长椭圆形。总状花序，腋生，花蓝紫色，每个花序有小花17~79朵。荚果矩形或托圆筒形，种子小，黑褐色，千粒重1.7~2g。
2.对环境条件的要求沙打旺适应性强，耐旱、耐寒、耐盐碱、抗旱、抗风沙能力强。适宜生长温度20℃~25℃，具4~5片真叶的幼苗即能耐-30℃低温。喜高燥的壤土和沙土，适宜土壤pH%5~8，在低洼、潮湿、排水不良、黏重土壤上生长不良，容易根腐。
平地条播、坡地等高线沟种，施少量有机肥。播前晒种，顶凌播种或寄籽越冬条播。播种量667m2%0.25~0.5kg，深2cm，行距40~50%cm，播后随即镇压1~2次。2~3叶中耕除草，有条件的灌水。当年留苗过冬，2年以上刈割1~2次。返青期施少量氮肥，初花期喷施0.5%磷酸二氢钾，及时防治蚜虫、象甲等虫害，防治白粉病、茎腐和根腐病，并防止菟丝子寄生。当2/3果荚变黄一次性收割脱粒。
三、红豆草制种
红豆草（OnobrychisviciacfoliaScop.）英文名Sainfo，多年生豆科豆属牧草，又名驴食豆，有“牧草皇后”之美誉。主要分布在欧洲、非洲北部、亚洲西部及南部，中国甘肃、宁夏、青海、内蒙古、陕西、山西等省区均有栽培。
1.植物学特征红豆草根系发达，主根直立粗壮，入土深1.5m以上；侧根发达，根瘤多，分布在0~30cm表土层中。分枝从根颈或叶腋处长出。茎直立，有棱，中空，高0.8~1.2m。奇数羽状复叶，小叶13~27片，长椭圆形。总状花序，花冠粉红色或红色。荚果半圆形，扁平，褐色，表面有突起的网纹，边缘有锯齿或无；荚果成熟时不开裂，含种子1粒。种子肾形，褐色，无休眠，易落荚，千粒重21~25g（带荚）。
2.对环境条件的要求红豆草适应性广，喜温暖干燥气候。抗旱、抗寒能力强，抗风沙。抗旱性优于紫花苜蓿。抗寒性不如紫花苜蓿，在-20℃以下地区，无雪覆盖时不能安全越冬。种子发芽适温15℃~20℃，生长适温20℃~30℃，幼苗生长迅速。适于砂性或微碱性土壤，忌酸性土、黏土及地下水位高的地方生长，寿命5~6年。
北方在3~7月播种，可带荚条播，根瘤菌接种。播前整地，清除杂草，秋耕宜深，春耕宜浅。撒播和条播均可，条播行距30~40cm，播深4~6cm，覆土。播种量667m2%3~4kg。春播当年收种，夏播要保证冬前苗高20cm以上安全越冬。苗期、结实期结合灌水、降雨配合使用氮、磷钾肥。苗期中耕除草。第2~5年制种产量高，种子收获适期为植株中下部荚果变成褐色时，晒干后及时打碾脱粒，精选入库。
四、多变小冠花制种
多变小冠花（CoronillaviriaL.），英文名Crown%vetch，又叫小冠花，豆科小冠花属多年生牧草，是重要的水土保持植物和牧草。原产于南欧和地中海东部，西亚、北非、北美等地有栽培，中国1973年引入，在江淮及北方各省区生长良好。
1.植物学特征多变小冠花主根和侧根发达，侧根水平方向扩展，主要分布在0~40cm土层，根上生不定芽，形成新植株和地下茎。茎中空有棱，柔嫩，半匍匐生长，长100~150cm，草层密集，草丛高60~100cm。奇数羽状复叶，互生，小叶11~27片，长卵圆形。伞形花序，腋生，花冠粉红色，后期变为紫红。荚果细长如指状，3~12节，成熟后易从节处断裂成单荚，每节1粒种子，种子细长，红棕色，千粒重4g，硬实率40%~80%。
