全 文 ：饲草与饲料 2010年 10月(上)
收稿日期:2009-10-24;修回日期:2010-07-21
基金项目:青海省科技厅项目(2008-N-115)
作者简介:孙海群(1963-), 男 ,教授 , 硕士.
梭罗草等 5种牧草的抗旱性研究
孙海群 ,李长慧 ,李良业
(青海大学 农牧学院 ,青海 西宁 810016)
中图分类号:S543+.9 文献标识码:B 文章编号:1004-7034(2010)10-0101-02
有关高寒牧区草地资源的保护和合理利用及退
化草地的恢复与重建方面的研究工作不论在理论还
是在实践方面都有了大量的工作积累 ,取得了一些进
展 ,但到目前为止高寒草原退化草地治理中还没有选
育出适宜种植的牧草品种和植被恢复的生态草种 ,使
得高寒草原退化草场植被恢复工作未取得显著的进
展 。
梭罗草 (Kengyiliathoroldiana)为禾本科以礼草
属多年生草本植物 ,在青海省广泛分布于三江源地区
海拔 3 700 ～ 5 000 m的高寒草原。由于该植物具下
伸或横走根茎 ,固土能力强 ,具有耐寒耐旱 、抗风沙以
及耐盐碱等特性 ,极适应于寒冷干旱的高寒草原生
境 。为此 ,通过比较梭罗草与三江源地区植被恢复常
用几个草种在干旱胁迫下生理生化指标的变化情况 ,
为高寒干旱地区牧草的引种驯化和开发利用提供基
础性的研究数据 。
1 材料与方法
1.1 材料
梭罗草种子 ,于 2008年 10月份采自唐古拉山地
区 。冷地早熟禾(Poacrymophila)、垂穗披碱草(Ely-
musnutans)、老芒麦(Elymussibiricus)、中华羊茅(Fe-
stucasinensis)种子 ,青海大学农牧学院植物实验室提
供 。
1.2 试验设计
将园田土和沙子以 9∶1的比例混合 ,放入大小相
同的花盆当中 ,每盆装等量土。种子经粒选之后均匀
地种入花盆中 ,覆土约 0.3 cm,种植后在室内培养 。
出苗后待生长到 2 ～ 3片真叶时定株 ,每盆留生长良
好 、分布均匀的幼苗进行干旱处理 , 3次重复 。在干
旱处理时以正常浇水为对照 。干旱胁迫前一天一次
性浇透水 ,连续干旱胁迫 16 d,分别于干旱胁迫 0, 4,
8, 12, 16天采样 ,待测相关指标 。
1.3 测定指标及方法
叶片相对含水量采用饱和称重法测定 ,电导率采
用电导率仪测定 ,叶绿素含量采用比色法测定 ,可溶
性糖含量采用蒽酮比色法测定 ,丙二醛含量采用硫代
巴比妥酸法测定。上述指标的测定方法参照皱琦 [ 1]
主编的《植物生理学实验指导》。
1.4 数据处理
数据采用 MicrosoftExcel2003和 SPSS11.5软
件进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 干旱胁迫下叶片相对含水量的变化(见表 1)
表 1 干旱胁迫下叶片相对含水量的变化 %
供试草种 0天 4天 8天 12天 16天
梭罗草 0.791cA 0.428bB 0.294dC 0.271bD 0.111bE
垂穗披碱草 0.665dA 0.342dB 0.283dC 0.190dD 0.081cE
冷地早熟禾 1.182aA 0.354cB 0.327cC 0.300aC 0.139aD
老芒麦 0.809bA 0.487aB 0.447aC 0.204dD 0.123bE
中华羊茅 0.935aA 0.369cB 0.351bB 0.237cC 0.117bD
注:数据肩注大写字母不同表示差异极显著(P<0.01);小写字
母不同表示差异显著(P<0.05),含有相同字母表示差异不显著(P>
0.05)。
植物叶片相对含水量变化趋势与叶片伤害率相
同 ,叶片含水量越小牧草所受干旱伤害越大 ,其抗旱
能力越弱 [ 2-3] 。从表 1可以看出 ,在干旱胁迫下 5种
牧草叶片相对含水量均随干旱胁迫天数的增加而呈
下降趋势 ,其中冷地早熟禾和中华羊茅相对含水量降
低最快 ,垂穗披碱草 、老芒麦居中 ,相对含水量降低最
慢的是梭罗草 ,说明梭罗草和老芒麦的抗旱性较强 ,
垂穗披碱草的抗旱性居中 ,冷地早熟禾和中华羊茅的
抗旱性较弱。
2.2 干旱胁迫下叶绿素含量的变化(见表 2)
表 2 干旱胁迫下叶绿素含量的变化 %
供试草种 0天 4天 8天 12天 16天
梭罗草 1.063cA 1.807cB 1.098cC 1.012bCD 0.902aD
垂穗披碱草 0.905dA 1.901bB 1.563aC 0.725dD 0.416cE
冷地早熟禾 1.455aA 2.365aB 1.279bC 0.836cC 0.498dD
老芒麦 1.280bA 1.536dB 1.396abB 1.102aD 0.521bE
中华羊茅 0.867dA 1.353eB 1.031cC 0.879cD 0.447cE
注:数据肩注大写字母不同表示差异极显著(P<0.01);小写字
母不同表示差异显著(P<0.05),含有相同字母表示差异不显著(P>
0.05)。
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《黑龙江畜牧兽医》科技版
饲草与饲料
干旱胁迫下叶绿素含量的高低是判断植物抗性
强弱的重要指标 [ 4] 。从表 2可知 ,干旱胁迫下的第 4
天 ,各供试草种叶绿素含量增加;8 ～ 16 d,各草种叶
绿素含量随干旱时间的延长呈降低趋势 ,冷地早熟禾
的降幅最大 ,叶绿素持有量最少;而梭罗草降幅最小 。
5种牧草的抗旱性强弱为梭罗草﹥中华羊茅﹥垂穗
披碱草﹥老芒麦﹥冷地早熟禾 。
3.3 干旱胁迫下叶片相对电导率的变化(见表 3)
表 3 干旱胁迫下叶片相对电导率的变化 %
供试草种 0天 4天 8天 12天 16天
梭罗草 0.066bC 0.227cB 0.337bAB 0.440cA 0.475cA
垂穗披碱草 0.307aC 1.002bC 2.186aB 2.394bAB 3.070bA
冷地早熟禾 0.408aC 1.670aB 2.813aB 4.076aA 5.029aA
老芒麦 0.358aD 1.358abC 2.397aB 2.658bAB 3.336bA
中华羊茅 0.120bC 0.376cB 0.587bB 0.992cA 1.201cA
注:数据肩注大写字母不同表示差异极显著(P<0.01);小写字
母不同表示差异显著(P<0.05),含有相同字母表示差异不显著(P>
0.05)。
当植物处于干旱胁迫时 ,原生质膜的组成和结构
发生明显变化 ,导致细胞内含物质大量外渗 ,电导率
增大[ 5-6] 。表 3显示 ,各草种相对电导率均随干旱进
程加剧而呈上升趋势 ,梭罗草 、老芒麦的相对电导率
增加最少 ,表明细胞质膜透性变化小 ,不易受干旱的
影响;冷地早熟禾的相对电导率增加最多 ,说明细胞
质外渗较多 ,受旱严重;垂穗披碱草 、中华羊茅的相对
电导率增加居中 ,抗旱性也于二者之间。
3.4 干旱胁迫下丙二醛含量的变化(见表 4)
表 4 干旱胁迫下丙二醛含量的变化 μg· g-1
供试草种 0天 4天 8天 12天 16天
梭罗草 0.003aC 0.006abC 0.008bB 0.019cB 0.029bA
垂穗披碱草 0.002aC 0.002cC 0.005dC 0.016cB 0.019cA
冷地早熟禾 0.002aD 0.004bCD 0.007cC 0.022bB 0.031bA
老芒麦 0.003aD 0.007aCD 0.01aC 0.029aB 0.043aA
中华羊茅 0.002aD 0.007aCD 0.011aC 0.032aB 0.042aA
注:数据肩注大写字母不同表示差异极显著(P<0.01);小写字
母不同表示差异显著(P<0.05),含有相同字母表示差异不显著(P>
0.05)。
丙二醛是膜脂过氧化的最终产物 ,植物器官衰老
或在逆境条件下遭受伤害时往往发生膜脂过氧化作
用 ,它的积累可对膜和细胞造成一定伤害 ,其含量可
反映植物遭受逆境伤害的程度。从表 4可知 ,随干旱
胁迫时间的延长丙二醛含量呈整体上升趋势 ,但第
12天和第 16天的增加幅度最大。冷地早熟禾和中
华羊茅叶片中丙二醛积累较多 ,受到的伤害最大 ,而
梭罗草受伤害最小 。故冷地早熟禾 、中华羊茅抗旱性
弱 ,梭罗草的抗旱性强 ,老芒麦 、垂穗披碱草的抗旱性
居中。
3.5 干旱胁迫下叶片可溶性糖含量的变化(见表 5)
表 5 干旱胁迫下叶片可溶性糖量含量的变化 %
供试草种 0天 4天 8天 12天 16天
梭罗草 0.539cC 1.279bBC 2.889bB 6.113cA 7.061bcA
垂穗披碱草 1.322cC 2.906aB 4.366abB 8.536bA 10.046aA
冷地早熟禾 3.349bA 4.054aA 4.490abA 5.152abA 6.422bcA
老芒麦 1.372cC 3.424aC 3.826bBC 6.042bAB 8.391abA
中华羊茅 7.040aBC 4.144aC 6.283aBC 9.458aAB 11.627aA
注:数据肩注大写字母不同表示差异极显著(P<0.01);小写字
母不同表示差异显著(P<0.05),含有相同字母表示差异不显著(P>
0.05)。
可溶性糖含量的增加有利于维持植物体细胞膨
压 ,抑制由于细胞内水分过度损失而造成的被动脱
水 。表 5显示 , 5种供试草种叶片的可溶性糖含量随
着干旱胁迫时间的延长呈显著增加趋势 ,在第 12天
梭罗草的增幅最大 ,分别比对照增加了 11.3倍;增幅
最少的是中华羊茅 、冷地早熟禾。 5种牧草抗旱性强
弱为梭罗草﹥垂穗披碱草﹥老芒麦﹥冷地早熟禾﹥
中华羊茅 。
4 结论
(1)干旱胁迫下 ,梭罗草叶片相对含水量 、叶绿
素含量均呈下降趋势 ,而叶片可溶性含糖量 、相对电
导率 、丙二醛含量则呈增加趋势 。
(2)连续干旱胁迫下 ,梭罗草相对含水量降低最
慢 ,叶绿素降幅最小 ,相对电导率 、丙二醛含量和可溶
性糖含量增幅最大 。
(3)梭罗草的抗旱性明显高于其他 4种草种 ,为
三江源地区高寒草原退化草地植被恢复的首选草种 。
参考文献:
[ 1] 皱琦.植物生理学实验指导 [ M] .北京:中国农业出版社 , 2000.
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HeilongjiangAnimalScience
andVeterinaryMedicine № 10 2010