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绵毛优若藜的抗逆性研究初报



全 文 :中国农学通报 第22卷 第 11期 2006年 11月
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绵毛优若藜(Ceratoideslanata(Pursh)Howel)属
藜科(Chenopodiaceae)驼绒藜(Ceratoides)属植物,是美
洲大陆特有种。在北美洲,从加拿大的育空地区,到美
国华盛顿州的东部,北达科他州的西部,堪萨斯州的南
部,一直到新墨西哥州和加利福尼亚州的南部均天然
分布绵毛优若藜,是荒漠草场冬季和春季的重要灌木
饲草。绵毛优若藜有较多的生态型,其抗性各异[1~3]。在
北美洲,绵毛优若藜主要用于退化草场和植被的改良
与恢复[2]。美国对其天然草场的价值、分布和自然繁殖
等进行了研究[2~7]。驼绒藜属植物也是中国干旱区荒漠
草场的重要组成成分,研究较多的是华北驼绒藜(Cer-
atoidesarborescens)[8,9]。中国无绵毛优若藜分布[1,9],
2001年被引入民勤植物园后,笔者对引入的两个种源
的植物适应性、人工育苗方法和生理特性等进行了多
方面的试验和研究[10~14]。同时对绵毛优若藜幼苗的抗
逆性进行了观测。在此仅对引自美国怀俄明州草原区
的绵毛优若藜幼苗的耐盐性及对干旱的耐受性作以简
述,以备大面积推广利用参考。
1试验区自然概况
试验地选在河西走廊东部的民勤沙生植物园。它
地处巴丹吉林沙漠和腾格里沙漠交界处(38°38N,
103°05′E),海拔 1378m,属温带干旱气候,具典型
的大陆性荒漠气候特征:日照强烈,昼夜温差大,干旱
少雨,强烈辐射,蒸发量远大于降水量,风大沙多;多年
绵毛优若藜的抗逆性研究初报
刘虎俊 1,王继和 1,李德禄 1,李爱德 1,安富博 1,乌云塔娜 2
(1甘肃省荒漠化防治重点实验室&甘肃省治沙研究所,武威733000;2中南林学院,长沙410004)
摘 要:绵毛优若藜是美国特有种,2001年引入民勤植物园后,为了大面积推广,对其适应性进行了观
测试验。采用盆栽和田间试验,测定沙土和粘土的绵毛优若藜的萎蔫系数;用盆栽试验比较绵毛优若
藜的耐盐能力。田间试验测得的沙土和粘土的绵毛优若藜的萎蔫系数分别为1.25%和2.96%。当硫酸
盐-氯化物型沙壤土的全盐量超过8.03g/kg,绵毛优若藜表现盐害。盐渍对绵毛优若藜危害较单盐溶
液更大。绵毛优若藜受盐胁迫,叶色变谈的同时,呈铁锈红;在干旱胁迫下其叶色只是变谈。
关键词:绵毛优若藜,抗逆性,试验
中图分类号:Q945.17+9 中文标识码:A
AExperimentationtoResistingAdversityofCeratoideslanata
LiuHujun1,WangJihe1,LiDelu1,LiAide1,AnFubo1,WuYuntana2
(1KeyLaboratoryforDesertificationCombatingofGansuProvince&GansuDesertControlResearchInstitute,Wuwei,
Gansu,733000;2Middle-southForestryUniversity,ChangSha410004)
Abstract:TheCeratoideslanataisanativeplantofNorthAmerica,andwasintroducedtoMinqinBotani-
calGardenin2001.Theadaptationcharacteristicwasresearchedforextendedgreatly.Theexperimentation
bypotandfieldwasusedtomeasurewitherindexofsandysoilandclayofCeratoideslanata,andresist-
ingabilitytosalinethreatenbypot.Thewitherindexesofsandysoilandclayare1.25%and2.96%by
fieldexperimentation.TheCeratoideslanatawilbeharmed,whentotalsolutionsaltofsulphate-chloride
is8.03g/kg.Itisfargreaterthatthetotalsolutionsaltthereattheplantthanthatsinglesalt.Thecolorof
foliagewilbeingfadebythreatenedsaltanddryofsoil,whileitwilberust-redatthreatenedsalt.
Keyworlds:Ceratoideslanat,Resistingadversity,Experimentation
基金项目:国家林业局“948”项目:美国荒漠植物绵毛优若藜的引种及栽培技术引进[2001-50(1)]。
第一作者简介:刘虎俊,男,1965年出生,主要从事荒漠化治理研究,发表论文30多篇。通信地址:733000甘肃武威市新建路28号。Tel:09353313020。
E-mail:liuhj_gs@126.com。
收稿日期:2006-08-09,修回日期:2006-09-01。
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ChineseAgriculturalScienceBuletinVol.22No.112006November
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平均气温7.6℃,初霜期10月上旬,终霜期4月下旬;
11月土壤开始冻结,次年3月开始解冻,冻土深度
1.2~1.5m;年均降水113.2mm,且多集中在7—9月;年
蒸发量2604.3mm,干燥度约4.5;常年盛行西北风,占
全年风向的70%以上,而在夏季则偏东的干热风占优
势;春季多沙尘暴,全年风沙日达86d,以3~5月最为
频繁,最大风速16.23m/s;地带性土壤为灰棕漠土,非
地带性土壤为风沙土;地下水位18m左右[15]。
2试验方法
2.1耐盐性试验
试验在2004年进行,幼苗的耐盐性采用盆栽1
年生苗试验,栽植土壤为沙壤土。用硫酸盐-氯化物型
天然混和盐(表1)配成溶液,然后将盐溶液稀释成4
个浓度,浇灌栽有苗木的陶盆内土壤至饱和,以浇不加
盐的水为对照,3次重复。试验盆面覆盖地膜,以减少
蒸发,然后将试验盆埋入土中,以降低周围环境对盆土
的影响。观察植物生长过程中叶的变化,测定生长量。
叶出现较明显变化时测定盆土的土壤全盐量。土壤中
可溶性盐的测定方法为双指示剂滴定法、莫尔法、EDT
容量法和差减法。
2.2耐旱性试验
试验设田间和盆栽两种方法,田间试验设两个处
理,试验地土壤分别为沙土和粘土,对照排列[16],参试
苗龄为1年生苗,试验地面积约为600m2。待定植苗木
成活并生长1月后浇第2次水,然后控水,1月后测定
土壤水分,同时观察苗木表现。盆栽试验的土壤为沙壤
土,参试苗为1年生苗,3次重复。定植苗木于直径
30cm×35cm的陶盆中,苗成活并生长1月后浇第2
次水,然后控水,待苗木萎蔫时,测盆中土壤的含水量。
土壤的含水量用烘干法测定。
3结果分析
3.1幼苗耐盐性
绵毛优若黎可生长在一定含盐量的土壤上[2]。在
沙壤土的全盐量超过8.03g/kg,其生长受到抑制(表
1)。土壤pH值的大小对其生长量影响较小,在试验水
平范围内,当土壤pH最大,全盐量最小时,生长量相
对较大,绵毛优若黎可生长在碱性土壤上。处理Ⅰ的全
盐量最低,但其HCO3-的含量最大,pH值最高,但植物
的生长量反而较大。其余3个处理的SO42-和K++Na+
含量较大,特别是处理Ⅳ的土壤全盐量较大,但pH值
不是最高,但植物的生长却受到明显抑制,生长量最
小。盐渍对绵毛优若黎的毒害可能比单盐的危害更大,
SO42-和K++Na+的含量多少影响绵毛优若黎的生长。
绵毛优若藜受较大的土壤含盐量胁迫后,叶龄较
表1土壤含盐量及绵毛优若黎生长量测定结果
大的叶首先失绿,叶尖变白,变黄,叶色由灰绿色变为
灰白色,同时部分植株的幼龄叶全部和老龄叶的1/2
变为锈红色。随着盐胁迫时间的增加,老龄叶逐渐枯黄
并脱落。
3.2幼苗的耐旱性
经盆栽试验,当沙壤土、沙土和粘土的土壤含水量
分别为2.78%、1.47%和9.04%时,绵毛优若藜的幼苗
开始出现萎蔫;而大田中生长的同龄苗,在沙土和粘土
的土壤含水量分别为1.25%和2.96%时(图1),幼苗开
始出现萎蔫。在上述土壤含水率条件下,浇水后植物均
可恢复,沙土的绵毛优若藜的萎蔫系数最小。在田间试
验中,沙土土壤含水率相对较一致,土壤含水率最大为
1.69%,最小为1.35%;粘土的土壤含水率差异较大,极
差为2.48%,最大为10.15%,粘土的土壤萎蔫系数相
对较大。在水分胁迫下,绵毛优若藜1年生苗的叶内
卷,叶色由灰绿色变为灰白色,直至干枯,但不脱落。另
据试验知,绵毛优若藜的1年生裸根苗暴露在阳光下
5h后萎蔫,但浸水后仍可恢复。在土壤含水率为
11.79%,用1号生根粉处理,绵毛优若藜的 1年生裸
根苗直接定植的成活率可达50%。
4结论与讨论
绵毛优若藜的适应性较强,在年降雨量
图1不同试验条件及土壤的绵毛优若藜的萎蔫系数比较
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500~90mm地区,绵毛优若藜都有广泛的天然分布[11]。
在田间试验和盆栽中,相同土壤的绵毛优若藜萎蔫系
数不同,盆栽条件下的萎蔫系数较大。在盆栽的条件
下,容器虽然埋在地下,但植物根系分布空间较小,生
长受到了限制。因此以大田试验的结果作为标准:绵毛
优若藜的沙土和粘土的萎蔫系数分别为 1.25%和
2.96%。田间试验和盆栽经盆栽试验的绵毛优若藜的
沙土的萎蔫系数相差较小,而粘土的土壤萎蔫系数相
差约6个百分点。不同土壤对试验条件的反应不同,绵
毛优若藜的沙土萎蔫系数的可靠性较粘土高。华北驼
绒藜(Ceratoidesarborescens)的萎蔫系数是1.67%和
9.8%,绵毛优若藜的萎蔫系数是1.47%和9.04%,相对
较小。但是华北驼绒藜的束缚水含量和离体叶片的保
水力均较大,且华北驼绒藜的光合速率也较大[14]。影响
植物抗旱的因素较多,从生理特性进行分析,华北驼绒
藜的抗旱能力较强。但直接的试验表明绵毛优若藜的
土壤萎蔫系数较华北驼绒藜的小。植物的抗旱能力是
植物的形态解剖构造、水分生理特征及生理生化反应
以及组织细胞、光合器官和原生质结构特点的综合反
应[17]。华北驼绒藜叶大而薄,植物受水分胁迫后,外观
表现明显,而绵毛优若藜叶小,呈条状,植物受水分胁
迫后,外观表现迟缓。另据试验裸根苗定植试验,绵毛
优若藜的耐旱能力较华北驼绒藜较强。如何测定植物
抗旱的能力,土壤的萎蔫系数是直接测定指标之一,而
其生理指标则间接的反应了植物抗旱的能力,二者的
实用性不得而知。
绵毛优若藜受土壤溶液浓度变化的胁迫,其外观
表现与干旱胁迫的不同。受土壤盐溶液胁迫,绵毛优若
藜的叶色变谈的同时,呈铁锈红。草坪草品种受土壤盐
溶液胁迫后其颜色也呈铁锈红[18],其原理有待研究。绵
毛优若藜幼苗对SO42-离子的胁迫较敏感,而对土壤
pH值的变化耐受范围较大。盐渍对绵毛优若藜危害较
单盐溶液更大。
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(责任编辑:陶冶之)
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