全 文 ：2005年第3期 总第112期
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SICHUAN CAOYUAN 四川草原牧草科学
香根草（Vetiveria zizanioides）是一种独特的深根
性禾本科植物，适应性强，能在酸、碱、沙壤、黏土
及砾质土上生长，且生物量大、生长速度快、抗逆性
强，因而国内外一致认为它是保持水土、恢复地力的
最为理想的神奇之草［1-4］。香根草技术被国际评估委
员会评为全球71项持续发展技术中最为优秀者，从而
获得约翰持续发展奖［1］。国际香根草网络、太平洋周
边地区、欧洲—地中海、南非、西非、拉丁美洲等近
30个地区或国家级香根草网络相继成立并在水土保持，
抗酸、碱、盐、重金属及垃圾污染，荒地复垦等方面
进行了大量研究工作［5~8］，在淹水胁迫的研究方面仅
见简要报道［9］，在干旱胁迫对香根草光合生理生态的
影响方面尚未见报道。
1 材料与方法
1.1 研究地区自然概况
本试验于2003年3月在我国香根草惟一原产地
湛江地区进行，地理位置为北纬20°55′~21°55′，东
经 110°11′~110°21′，处于北回归线以南的低纬地
区，属热带亚热带季风气候，终年受海洋气侯调节；
春季潮湿温暖，夏季酷热多雨，冬无严寒；年降雨
量1 417~1 802 mm；年均气温22.3 ℃，年积温8 309~
8 519 ℃。
1.2 试验方法
于2002年冬将生长在原产地湛江吴川市兰石镇的
香根草连根带土挖回湛江师范学院之内，栽植在内径
28 cm、高26 cm花盆内，常规管理。于2003年春返青
后进行处理，所有参试植株均剪成30 cm 高。共分三
种处理：（1）干旱：一直不灌水，土壤含水量在2.44%
左右；（2）半水淹：植株淹水2 cm 左右；（3）对照：
正常灌水，土壤湿度保持在16.64%左右。各处理重复
5次。
试验处理一个月后，对香根草的生长状况如株高、
叶宽、最长根、新根数、地上部干重、地下部干重等
进行调查；之后，对干旱、半水淹处理进行复水、退
水，40 d后用美国LI-COR公司生产的LI-6400便携式
光合仪分别对3种处理进行连续有效光辐射（PAR）增
强香根草的净光合速率（Pn）、蒸腾速率（Tr）、水分
摘 要：对干旱、半水淹和对照（正常灌水）等三种处理香根草在30 d后的生长状况，以及退水、复水40 d后三种
处理香根草对光合有效辐射（PAR）增强的光合生理主要特征进行研究。结果表明：复水、退水后，干旱、半水淹处理
香根草Pn、Tr和WUE均已恢复正常，说明香根草具有相当强的抗旱耐涝能力。
关键词：干旱胁迫；香根草；光合生理
中图分类号：S54 文献标识码：A 文章编号：1006 1932(2005)03 0028 03
刘金祥，王铭铭，肖生鸿，刘家琼
（湛江师范学院热带草业科学研究所，广东 湛江 524048）
收稿日期：2004－07－22
基金项目：广东省“千百十”优秀人才培养基金（Q02113）；湛江市
科技攻关项目（2002101）和湛江师院自然科学基金资助。
责
任
编
辑
向
锦
陈
琴
干旱胁迫对香根草生长
及光合生理主要特征的影响
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利用率（WUE）的测定和计算。光合有效辐射设置
梯度（ mol/m2.s）为：0、200、500、800、1 100、
1 400、1 700、2 000、2 300、2 600；CO2浓度设置为
350 mol/mol；大气温度（均温）为36.70 ℃。改变光
合有效辐射，最少稳定时间为60 s，选择健康的中上
部成熟叶片进行测定，每种处理重复3次，测定结果
由仪器自动记录。利用Excel软件进行统计分析。计算
公式如下：
水分利用效率：WUE=Pn/Tr；
饱和水分亏缺：Wd%=（饱和重 鲜重）/（饱和
重 干重）×100%；
土壤含水量测定用烘干法。
2 结果与分析
2.1 淹水与干旱胁迫下香根草的生长状况（见表1）
表1 淹水与干旱胁迫下香根草的生长状况
观测项目
处理
株高
（cm）
叶宽
（cm）
新根长
（cm）
最长根
（cm）
新根数
（个/株）
分蘖数
（个/株）
地上部干重/株
（g）
地下部干重/株
（g）
根/冠比 叶片饱和水
分亏缺（%）
半水淹 85.2 0.90 21.5 48.7 4.8 0 2.12 2.25 1.06：1 5.12
对照 79.8 0.78 27.2 28.5 1.1 0.9 1.69 1.53 0.91：1 5.38
干旱 32.3 0.60 0 43.0 0 0 0.27 1.23 3.94：1 60.00
由表 1可见，半水淹处理的香根草植株最高为
85.2 cm，对照组为79.8 cm，干旱最低为32.3 cm；叶
片饱和水分亏缺表示各处理遭遇水胁迫的程度，半
水淹（5.12%）与对照（5.38%）在5%水平差异不大，
植株生长正常，叶色深绿；然而干旱处理叶片饱和
水分亏缺则高达 60.0%之多，植株已受到严重胁迫，
土表深度龟裂，叶片绝大部分枯黄，极少存活的叶
片也呈浅绿色。由表1还可以看出，半水淹处理无论
株高、叶宽、最长根、新根数、地上部干重、地下
部干重均高于其他2种处理，新根长、根冠比也处于
第二位。与此相反，干旱处理各项观测项目均最低，
也没有新根，地上部干重仅为半水淹处理的1/10，但
是它的根系却相对较好，尤其是根冠比最大，达3.94，
高于其他2种处理4倍左右。这也许是香根草在极端
干旱条件下（土壤含水量仅2.44%）能存活生长的独
到之处，深长的根系和极大的根冠比为香根草适应
干旱环境提供了基本保证。
2.2 各处理复水、退水前后香根草的 Pn、Tr、WUE
差异
从各处理复水、退水前后香根草的Pn、Tr、WUE
的差值（见表2），可以看出其恢复能力的强弱。干旱
处理恢复灌水后，无论Pn、Tr、WUE均比其他处理
大大超过复水前。以Pn为例，其值从复水前的 0.11，
增加到复水后的4.90，其差值达5.01 mol/m2.s；WUE
也从复水前的 0.30提高到复水后的 6.82，差值为
7.21 molCO2/molH2O，这些数据表明经干旱处理、
复水后的香根草植株新陈代谢已迅速恢复正常；半
水淹处理退水后，Pn、Tr、WUE均有所下降，有的
项目如Pn从半水淹时的6.66 mol/m2.s下降到退水处
理后的4.3 mol/m2.s，其主要原因是半水淹香根草退
水后，处于相对较干旱的胁迫生境，其生理活性亦有
所降低。联系到前述香根草的PAR在2 600 mol/m2.s
时Pn才趋于平衡，我们仍可认为香根草是“头顶烈
日、脚踏湿地”的水陆两栖植物，本试验为之提供
了理论依据。
表2 复水、退水前后香根草的恢复能力比较
处理
Pn Tr WUE
处理 恢复 差值 处理 恢复 差值 处理 恢复 差值
半水淹 6.66 4.30 2.63 0.70 0.67 0.03 8.77 6.42 2.35
干旱 0.11 4.90 5.01 0.28 0.70 0.42 0.30 6.82 7.12
对照 3.34 4.24 0.90 0.72 0.93 0.21 4.19 2.77 0.58
2.3 各处理香根草的综合排序
从上述各论述中可以看出，香根草 3种处理中，
各项目测定值互有高低、参差不齐，很难评定其优
劣。现采用综合评判法 ［9］按项目第一名5分、第2名
4分、第3名3分的标准综合评定（见表3）。由表3可
见，在所测13个项目中半水淹处理得最高分57分，对
照得39分，干旱最差仅得9分。这一结果与香根草的
湿生生态特性相一致。据在我国香根草惟一原产地吴
川市兰石镇的现场调查，天然香根草群落多分布在低
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湿地段，离地面10~15 cm左右即有水分渗出。干旱处
理香根草的综合排序最低，这毫无疑问，但它的可贵
之处是根系特长，根冠比最大，是其他2种处理的4倍
左右，这一特征也许是香根草在干旱处理后得以迅速
恢复的重要原因之一，也是它的“神奇”所在。刘家
琼等［10］曾研究过30余种沙漠旱生植物的抗旱性，排
名第一的“抗旱冠军”——超旱生植物红砂（Reaumuria
soongorica）的饱和水分亏缺才 33.3%，水分亏缺最
大的超旱生植物珍珠（Salsola passerina）也才50%左
右，它们的土壤含水量为4.5%~7.0%，而香根草却在
2.44%的严重干旱土壤含水量下，忍受着高达60.0%的
饱和水分亏缺，对湿生植物香根草而言，它的耐旱性
比沙漠超旱生植物毫不逊色，所不同的是沙漠旱生植
物在上述严重亏缺情况下尚能正常生长发育，而香根
草则已受到重度伤害。尽管如此，复水后又能奇迹般
地恢复正常，其水分生态适应幅度之广令人吃惊！除
世界广布种芦苇有水生、沙生、盐生环境之外，生态
幅度如此之广的植物种恐怕不是很多。本试验不仅为
香根草这一水陆两栖植物广泛用于江、河、湖、海
岸、水库堤岸等水位波动较大的地区提供了理论依
据，也为香根草进一步推广到北方干旱半干旱地区展
示了广阔的前景。
参考文献
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The Responds of Growth and Photosynthesis Of Vetiveria Zizanioides
in Condition of Drought Stress
LIU Jin-xiang，WANG Ming-ming，XIAO Sheng-hong，LIU Jia-qiong
（Institute of Tropical Patacultural Science，Zhanjiang Normal College，Zhanjiang 524048，China）
Abstract：This paper dealt with the growth of vetiver grass after the 30 days three treatments of
drought，half-drown and normal，and the responds of photosynthesis under the condition of man-controlled
different gradient photosynthetic active radiation（PAR）when three treatments relieved after 40 days. The
result showed that photosynthetic rate（Pn），transpiration rate（Tr）and water use efficiency（WUE）
come back normal when three treatments relieved after 40 days. Vetiver grass has more strongly ability of
resisting drought and drowning.
Key Words：Drought；Vetiveria Zizanioides；Photosynthetic physiology
责
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表3 香根草各测定项目的综合排序
试验处理 测定项目 株高 叶宽 新根长 最长根 干重（地上部）干重（地下部）根冠比 Pn Tr WUE Gs Tc PUE 总和
半水淹
分值
5 5 4 5 5 5 4 4 3 5 3 5 4 57
干旱 — — — 4 — — 5 — — — — — — 9
对照 3 3 5 — 4 4 — 3 4 3 4 3 3 39