全 文 :收稿日期:2004-01-02;修回日期:2004-03-09
基金项目:农业部农业跨越项目(2001跨—12)资助
作者简介:殷国梅(1973-),女 ,在读硕士 ,主要从事草
地资源 、生态与管理 ,已发表论文 2篇.
沙生冰草分蘖特性的初探
殷国梅 , 刘德福
(内蒙古农业大学生态环境学院 ,内蒙古 呼和浩特 010019)
摘要:提出沙生冰草有三种分蘖根系类型 , 对沙生冰草群体充分利用外界环境是有重要意义
的。果后营养期是主要的分蘖时期 , 而水分因子是关键因素 ,特别是提高草产量和种子产量的前
提。
关键词:分蘖特性;沙生冰草;水因素
中图分类号:S543.9 文献标识码:A 文章编号:1000-6311(2004)03-0075-03
Tillering Feature of Agropyron Desertorum(Fisch.)Schult.YIN Guo_mei , LIU De_
fu(College of Ecological and Environmental science.Inner Mongolia Agricultural
Universi ty , Hoht to ,010019 , China):Grassland of China , No.3 , 2004 ,pp.75 ~ 77 ,封
3.
Abstract:Three roo ting forms w ere found in Agropy ron desertorum (Fisch.)Schult ,
which is impo rtant fo r it to make ef ficient use of soil w ater and nutrients.Most tillers
generated in the post-seeding stage ,water reg ime is a critical factor af fecting tiller gen-
eration , and ultimately which is the premise of the forage and seed yields.
Key words:Tillering;Agropyron desertorum (Fisch.)Schult;Water regime
沙 生 冰 草 〔Agropyrou desertorum
(Fisch.)Schult.〕分布于典型草原和荒漠草
原的沙地 ,为沙质草原的建群种和优势种。
沙生冰草除在我国内蒙古分布外 ,在东北西
部 、山西 、甘肃以及蒙古 、中亚 、西伯利亚 、欧
洲与北美也有分布。沙生冰草耐旱能力较
强 ,不仅各种牲畜喜食 ,而且在改良沙地草
场 、建植人工草地方面是一种有价值的优良
牧草 。目前 ,对冰草属植物的研究在饲用价
值 、生态适应性 、抗逆性以及遗传方面都有所
突破 ,但有关其无性繁殖———分蘖特性的研
究并不多 ,为此我们以沙生冰草为对象进行
观察研究 ,试图为冰草属植物分蘖特性的研
究提供参考。
1 研究地区概况
研究在内蒙古锡林郭勒盟苏尼特右旗赛
汗塔拉镇东北的农业部冰草示范基地进行 。
该地位于锡林郭勒盟西部 、阴山山脉北麓的
乌兰察布高原东侧 , 地处东经 111°9′~
114°16′、北纬 41°56′~ 43°46′,海拔 897 ~
1000m 。大陆性气候 ,其特点是春季干旱多
风 、夏季干热少雨 、冬季寒冷而漫长;降水量
150 ~ 250mm ,主要集中在 6 ~ 8月(占全年降
—75—
第 26卷 第 3期 中 国 草 地 2004 年 5 月
Vol.26 No.3 Grassland of China May .2004
水量的 69%);年蒸发量在 2500mm 以上 ,为
降水量的 10 倍多。无霜期 120 ~ 130d。土
壤类型为典型棕钙土 ,腐殖质层厚 0 ~ 33cm ,
钙质层厚度为 33 ~ 65cm ,母质层在 65cm 以
下。土壤 pH 值在 6.5 ~ 7.0 之间。天然植
被为石生针茅+无芒隐子草+碱韭群落;主
要建群种为石生针茅〔 S tipa tianschanica
Roshev.var klemenzii(Roshev.)Norl.〕,优势
种为无芒 隐子草 〔 Cleistogenes songorica
(Roshev.)Ohw i〕, 次优势种为碱韭(Alium
polygrhizum Turcz .ex Regel)。在不同年
份 、不同时期 ,由于降水量不同会出现不同种
类的一年生植物 ,如猪毛菜(Salsola col lina
Pall.)、 栉 叶 蒿 〔 Neapal lasia pectinata
(Pall.)Rolg .ak.〕、雾冰藜〔 Bassia desyl la
(Fisch.exM ey .)O.Kuntze〕等 。
2 研究方法
本试验在冰草示范基地上选择播种第二
年和第三年的沙生冰草进行观测研究 ,采用
定株丛和定面积 ,结合物候观察并在不同时
期灌溉和降雨影响下进行测定 ,测定时采用
1m 地段的中等株丛为对象 ,同时进行小气候
(降水量 、土壤含水量 、气温和土壤湿度的变
化等)测定 。
3 结果与分析
3.1 分蘖特点
分蘖是指自母株的地面下或近地面的分
蘖节(根茎节)上产生腋芽 ,以后腋芽形成具
不定根的分枝。不定根是着生在分蘖节侧面
的大量的不定根原基发育而成的 。观察发
现 ,沙生冰草的分蘖部位非常广泛 ,它可以在
最基部的分蘖节上产生腋芽 ,产生部位是紧
贴在上年秋季分蘖形成的营养枝上 ,也可在
春季出土的枝条基部产生(同时在生殖枝基
部的节上两侧产生),或者在旧枝条的不同节
上都可产生分蘖 ,最多时可产生 2 ~ 4 个腋
芽 ,而且在腋芽生长发育的同时根芽也陆续
产生 ,随后形成不定根。一般来讲 ,腋芽较根
芽先形成。由于分蘖是无性繁殖的重要形
式 ,因此产生分蘖芽的时间和条件也相对比
较重要。观察发现 ,分蘖产生于春季或秋季 ,
以秋季果后营养期为主。
3.2 分蘖方式
沙生冰草在不同的生境条件下有着不同
的分蘖方式。在研究中观察发现 ,沙生冰草
存在三种不同的根系类型:(1)疏丛型(见图
1) 其分蘖节位于表土下 2 ~ 5cm 处;分蘖
芽出现在株丛的外围 ,株丛中央基本上是由
枯死的枝条和枯叶鞘组成 ,株丛在长时间生
长之后丛径越来越大 ,分蘖芽紧贴在外侧产
生 ,新旧枝条之间为锐角 。株丛被覆沙后 ,新
的分蘖节可在枝条上形成 ,呈两层或多层分
蘖 ,同时分布较多不定根 ,不定根长达 90cm ,
根系具沙套。多数根系在第二年春季返青时
产生 ,少数在当年果后营养期产生 ,根幅约大
于丛幅 3 倍;根系总体外观呈纺锤形 。紧靠
表土的不定根与地表近平行走向 ,但株丛被
沙埋而分蘖节向上移位后这种现象就不存
在 ,这时旧的分蘖节失去繁殖能力 ,新长出的
分蘖芽减少 ,营养物质转移到新的分蘖节和
分蘖芽 ,新分蘖芽基部长出的不定根普遍粗
壮 ,入土也深。沙生冰草的这种分蘖类型在
沙生冰草试验田中占总数的 50%以上 ,这种
类型在内蒙古西部乌审旗半固定沙丘和乌拉
特后旗丘陵坡地也曾见到过。(2)根茎 —疏
丛型(见图 2) 这种类型从外观看株丛偏
大 ,枝条分化较为典型 。疏丛是这种株丛的
主体 ,分蘖方式似疏丛型根系 ,分蘖芽顶端渐
尖至钝尖 ,乳白色 ,直径可达 0.15 ~ 0.2cm ,
有退化鳞片叶包着或在较老的株丛中 ,分蘖
芽有浅黄色撕裂的叶鞘保护着 。根茎产生于
母丛的基部 ,位于表土下 3 ~ 6cm ,直径可达
0.3cm ,节间长 5cm左右 ,少数在一个节上有
对生芽出现 ,同时向下产生 1 ~ 3条具有沙套
—76—
中国草地 2004 年 第 26卷 第 3期
的不定根 。根茎的产生时间多数在第二年的
果后营养期 ,但在极干旱条件下不产生或中
途死亡。这种现象在群体中仅次于第一种类
型 ,在内蒙古典型草原沙质栗钙土壤中也有
这种分蘖类型 。(3)根茎型(见图 3) 这种
类型的沙生冰草从外观看和第二种类型相
似 ,但株丛较小 ,分布面积偏大 ,分蘖丛位于
根茎节上 ,根茎走向与土壤近水平方向。根
茎具有节和节间 , 节上具有退化的鳞片叶。
节间相对比较长 ,质地坚韧 ,对扩大株丛吸收
营养面积是有利的 。根茎节上的分蘖芽 ,后
发育为地上枝条并向下产生不定根 。在根茎
的节上也可产生新的根茎 ,集中于 4cm 深的
土壤中。当生境条件恶化时 ,老根茎会死亡 ,
株丛分化成不同的个体。
图 1 疏丛型
1———分蘖 , 2———根茎;下图同。
图 2 根茎—疏丛型
图 3 根茎型
3.3 分蘖条件
温度对沙生冰草的分蘖虽有一定影响 ,
但水分条件是制约沙生冰草分蘖的主要因
素。例如 ,2002年在灌溉条件下沙生冰草生
长发育较好 ,但由于忽视了果后营养期灌溉 ,
土壤含水量仅 2%左右时分蘖受到抑制 ,当
年秋季的分蘖芽仅为 405 个/m2;而在 2003
年注意果后营养期灌溉 ,结果土壤含水量达
到 12%左右时秋季的分蘖芽数增加到 2808
个/m2 。由此可见 ,水分对分蘖所起到的作
用是非同一般的 。如果水分条件适宜 ,沙生
冰草从结实后期便可陆续开始分蘖 ,对分蘖
芽的健壮 、以后枝条发育以及越冬均有良好
作用 。
试验观测得出 , 2001年秋季在试验基地
播种的沙生冰草 ,2002年在灌溉条件下分蘖
形成的根茎长达 8.5cm ,每个枝条平均根数
为 3.38 ,即枝条数 1045.5个/m2 ,根为 3534
条/m2;在 2003 年虽无灌溉条件 ,但降水量
较往年偏高 ,同期测得沙生冰草的根茎长达
13.7cm ,每枝条平均根数为 6.72条 ,即枝条
数达 1826个/m2 ,根达 8892条/m2 。由此可
知 ,沙生冰草第三年的草产量和种子产量
比第二年高的理由是分蘖芽多的缘故 ,枝条数
(下转封 3)
—77—
殷国梅 刘德福 沙生冰草分蘖特性的初探
3 小结与讨论
实验结果表明 ,各参数与场强的变化呈
现一定的振荡性关系 ,柠条种子经一定条件
的电场处理后可明显改善植株地上地下部分
的抗旱性 ,提高产量 。
3.1 静电处理后的柠条种子 , 其休眠被打
破 ,提高了种子活力 。
3.2 场强为 1.5 ~ 2.0kv/cm、4.5 ~ 5.0kv/cm
范围内 ,发芽率分别提高 9.0%和8.5%。场
强在1.5kv/cm和4.5kv/cm时 ,百株鲜重分别
提高17.9%和 20.2%,百株干重分别提高 17.
9%和 21.4%,根长提高15.6%和 28.9%,含
水量分别提高17.8%和19.9%。
3.3 柠条种子的脂肪含量高 、发芽能力低 ,
采用静电技术可提高种子利用率。
3.4 种子萌发过程中氧自由基会对质膜 、酶
系统 、蛋白质合成造成一定的伤害 ,使种子发
芽率降低。而 SOD活力与种子密切相关 ,经
电场处理的种子在萌发过程中 0-2 含量降低
显著 ,SOD 、POD 抗氧化酶的活性较对照有
明显提高 ,因此电场处理对柠条种子萌发过
程中活性氧自由基引起的过氧化反应起到一
定的抑制作用 ,从而提高种子发芽率和幼苗
活力 。
3.5 综合各项指标可知 ,高压静电场处理场
强2.0kv/cm 、4.5kv/cm 、6.0kv/cm 是提高柠
条种子发芽率及抗氧化酶活性的适宜条件。
参考文献:
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[ 5 ] 张宪政.作物生理研究法[ M] .北京:中国农业出版
社 , 1992.210-211.
(上接第 77页)
多 ,种子产量才能高 。这说明分蘖时的水因
子是决定以后种子和产草量的关键 。
4 小结与讨论
4.1 分蘖是无性繁殖的重要方式 ,是植物生
物量的基础。分蘖主要在果后营养期进行 ,
是第二年获得高产的前提 。
4.2 沙生冰草具有三种根系类型 ,多数株丛
是疏丛型 。同一块人工草地具有三种根系类
型是扩大群体吸收营养面积和提高产量的有
利条件。
4.3 生境条件特别是水分因子是分蘖所需
的主导因子 ,温度是次要因子 。
4.4 植物的生物学特性是由植物遗传特性
所决定的 ,外界的环境条件会引起植物遗传
性的变化 ,从而改变植物生物学特性的某些
方面 。
4.5 目前培育的沙生冰草尚保留野生沙生
冰草的某些特性 ,而沙生冰草是典型草原和
荒漠草原的主要优良牧草之一 ,具有较强的
适应性 ,应作为恢复退化草地和改良天然草
场的首选品种 。
参考文献:
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