紫花苜蓿是一种豆科的多年生草本植物,具有发达的根系。其主根能够深入土壤3-4米,尤其在疏松深厚的土壤中生长良好。大约60%至70%的根系分布在0-30厘米的土层内,根部常与根瘤菌共生,形成较多的根瘤。
紫花苜蓿的根颈处会生长出新芽和分枝,通常有25-40个分枝,最多可达100个以上。植物的高度一般在100-150厘米之间,茎部直立或斜上,表面光滑,呈菱形,直径为2-4毫米。在适宜的水分和温度条件下,分枝数量可达数十条,开花后期还会有第2、第3次新枝生长,适时收割能够有效刺激分枝的生长。
紫花苜蓿的叶片为三出羽状复叶,小叶呈长圆形,顶端的小叶稍大,先端略凹,形状如针。其花朵为蝶形,通常在主茎或分枝上以总状花序的形式聚集,花色为蓝色或紫色,主要依靠异花授粉,虫媒为主要授粉者。
紫花苜蓿的荚果呈螺旋形,不会自然开裂,通常盘旋2-4叠,每个荚果内含有2-8粒种子。种子呈肾形,颜色为黄色或黄绿色,千粒重约为1.5-2克。由于种子具有硬壳特性,需经过处理后才能发芽。
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