全 文 ：2007年第3期 总第136期CAOYEYUXUMU 草业与畜牧
孙桂枝 1,王 赞 1,张 耿 1,于遵波 2,高洪文 1*
(1.中国农业科学院北京畜牧兽医研究所,北京 100094;2.中国兽医药品监察所,北京 100081)
收稿日期:2006-09-21
基金项目:农业部牧草种质资源保护项目
作者简介:孙桂枝 (1958- ),女,山西临县人,助理研究
员,从事牧草种质资源研究。
*通讯作者
11份无芒雀麦苗期耐盐性评价
摘 要:对11份引自俄罗斯的野生无芒雀麦 (BromusinermisLeyss.) 材料,在 0.3%、0.4%、0.5%NaCl胁迫
下,通过存活率、总生物量、叶片伤害率、株高的测定,采用隶属函数法和标准差系数赋予权重法进行耐盐性综合
评价。结果表明:供试 11份无芒雀麦在 0.3%、0.4%、0.5%NaCl胁迫下存活率分别为 90%~100%,76.7%~96.7%,
67.0%~96.7%;根据耐盐性综合评价值 (D) 得出供试材料耐盐性顺序为,ZXY04P-371>ZXY04P-255>ZXY04P-136>
ZXY04P-188>ZXY04P-96>ZXY04P-503>ZXY04P-34>ZXY04P-322>ZXY04P-241>ZXY04P-46>ZXY04P-18。
关键词:无芒雀麦;苗期;耐盐性;评价
中图分类号:Q948.113 文献标识码:A 文章编号:1673-8403(2007)03-0028-05
据统计,全世界有9.55×108hm2的盐碱地,我国
有盐碱地2.666×107hm2,土壤的盐渍化使草地退化、
生态环境恶化、农业减产并使农产品品质降低[1]。无
芒雀麦 (BromusinermisLeyss.) 又称雀麦、无芒草,
为禾本科雀麦属多年生牧草,利用期限6~8年。无芒
雀麦耐寒性强,在轻度盐碱土生长良好,营养价值
高,是重要的优良栽培牧草,适宜青饲、刈制干草、
青贮和放牧[2]。本研究对引自俄罗斯的11份无芒雀麦
种质资源采用不同NaCl盐浓度进行苗期耐盐性鉴定,
旨在筛选出耐盐性较强的种质资源,为无芒雀麦耐盐
育种和资源开发利用提供科学依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
试验材料为11份从俄罗斯引进的野生无芒雀麦
牧草资源 (见表 1)。由中国农业科学院北京畜牧兽
医研究所牧草资源室提供。
1.2 试验设计
取大田土壤,去掉石块、杂质,捣碎过筛,然后
采取随机取样法,抽取少量土壤用于盐分测定 (土壤
盐分含量较低,可忽略不计)。将过筛后的土壤装入
无孔的塑料花盆中,盆高12.5cm,底径12cm,口径
15.5cm,每盆装入干土1.5kg。根据土壤水分蒸发量
材料编号 中文名 拉丁名 来源地
ZXY04P-18 无芒雀麦 BromusinermisLeyss. 匈牙利
ZXY04P-34 无芒雀麦 B.inermisLeyss. 匈牙利
ZXY04P-46 无芒雀麦 B.inermisLeyss. 匈牙利
ZXY04P-96 无芒雀麦 B.inermisLeyss. 加拿大
ZXY04P-136 无芒雀麦 B.inermisLeyss. 加拿大
ZXY04P-188 无芒雀麦 B.inermisLeyss. 葡萄牙
ZXY04P-241 无芒雀麦 B.inermisLeyss. 美国
ZXY04P-255 无芒雀麦 B.inermisLeyss. 美国
ZXY04P-322 无芒雀麦 B.inermisLeyss. 加拿大
ZXY04P-371 无芒雀麦 B.inermisLeyss. 俄罗斯
ZXY04P-503 无芒雀麦 B.inermisLeyss. 俄罗斯
表1 试验材料及来源
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计算浇水时间和浇水量,每日观察记录,待出苗后间
苗,在幼苗长到3叶之前定苗,每盆保留生长、分布
均匀的 10棵苗。分别以土壤干重的 0.3%、0.4%、
0.5%NaCl溶液处理。盐处理后及时补充蒸发的水分,
使盆中土壤含水量维持在 70%左右。盐处理 18d取
样测定叶片伤害率,30d测定其余指标。
1.3 指标测定
1.3.1 株高:用直尺测定每株幼苗的垂直高度,每盆
测定 3株,共测定 3盆,以 9个株高平均值作为株
高。
1.3.2 存活率:观察每盆中存活植株的数目,记作存
活苗数,根据材料叶心的枯黄判断植株死亡与否。
存活率=盐处理后存活苗数
原幼苗总数
×100%
1.3.3 总生物量:盐处理后 30d,用剪刀齐土壤表
面剪取植株地上部分,用自来水洗净后,105℃杀
青 (0.5h),85℃下烘干 (12h) 至恒重,记取干
重 (精确到 0.001g),3盆材料地上生物量干重的平
均值作为地上生物量干重。将花盆中的土壤用纱布过
滤冲洗,收集地下生物量,挑出杂质,105℃杀青
(0.5h),85℃下烘干 (12h) 至恒重,记取干重 (精
确到0.001g),3盆材料地下生物量干重的平均值作为
地下生物量干重。
总生物量=地上生物量+地下生物量
1.3.4 质膜伤害率:取幼苗叶片 0.2g,采用电导法[3]
测定质膜伤害率。
质膜伤害率=R1
R2
×100%
1.4 数据处理
单项指标耐盐系数用公式 (1) 表示:
a(%)=不同浓度处理下平均测定值
对照测定值
×100%(1)
运用SAS9.0进行方差分析,标准差系数法赋予
权重,隶属函数法求出耐盐性综合评价值 (D),进行
耐盐性排序。
2 结果与分析
2.1 盐胁迫对无芒雀麦存活率的影响 (见表2)
随着盐胁迫浓度的加大,无芒雀麦存活率呈现下
降趋势。由表2可知,0.4%浓度处理下存活率显著低
于对照 (P<0.05),0.5%浓度处理下存活率极显著低于
对照(P<0.01),低浓度0.4%处理下无芒雀麦存活率与
对照差异显著(P<0.05),但未达极显著(P>0.01)。
材料编号
处理 (NaCl)
耐盐系数
CK 0.3 0.4 0.5
ZXY04P-18 1.000 0.967 0.933 0.900 93.333
ZXY04P-34 1.000 1.000 0.967 0.967 97.800
ZXY04P-46 1.000 1.000 0.967 0.933 96.667
ZXY04P-96 1.000 0.933 0.767 0.733 81.100
ZXY04P-136 1.000 1.000 0.967 0.933 96.667
ZXY04P-188 1.000 1.000 0.933 0.933 95.533
ZXY04P-241 1.000 1.000 0.933 0.899 94.400
ZXY04P-255 1.000 0.900 0.833 0.833 85.533
ZXY04P-322 1.000 0.967 0.967 0.967 96.700
ZXY04P-371 1.000 1.000 0.967 0.670 87.900
ZXY04P-503 1.000 1.000 0.967 0.967 97.800
mean 1.000Aa 0.967ABa 0.933BCab 0.885Cb
表2 盐胁迫下无芒雀麦存活率与耐盐系数 %
注:同行中具有不同字母表示差异显著 (大写字母表示,P<0.05) 或极显著 (小写字母表示,P<0.01)。
2.2 盐胁迫对无芒雀麦总生物量的影响 (见表3)
盐胁迫下,无芒雀麦植株总生物量呈现随着盐浓
度增加而减少的趋势。表3表明:盐处理下无芒雀麦
总生物量极显著低于对照 (P<0.01),不同处理之间
总生物量差异不显著 (P>0.05)。
2.3 盐胁迫对无芒雀麦叶片伤害率的影响 (见表4)
由表4可知,盐胁迫下叶片细胞膜透性增加,叶
片伤害率随着盐浓度增加而增加,盐处理下无芒雀麦
叶片伤害率极显著高于对照 (P<0.01),不同处理之
间伤害率差异达到极显著 (P<0.01)。
2.4 盐胁迫对无芒雀麦幼苗株高的影响 (见表5)
由表5可知,盐胁迫下无芒雀麦生长受到明显抑
制,幼苗植株高度极显著低于对照 (P<0.01), 不同
处理之间差异不显著 (P>0.05)。
2.5 无芒雀麦属材料苗期耐盐性综合评价
2.5.1 隶属函数分析:材料各指标隶属函数值用公式
(2) [5]求得:
!(Xj)=Xj-XminXmax-Xmin
j=1,2,⋯⋯n (2)
式中:Xj表示第 j个综合指标值;Xmin表示第 j
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材料编号
处理 (NaCl)
耐盐系数
CK 0.3 0.4 0.5
ZXY04P-18 3.735 2.635 1.270 0.972 43.525
ZXY04P-34 3.161 1.699 1.502 1.351 48.002
ZXY04P-46 4.422 2.402 1.883 1.766 45.613
ZXY04P-96 3.075 1.639 2.039 1.512 56.260
ZXY04P-136 2.445 1.917 1.258 1.386 62.181
ZXY04P-188 4.199 2.110 2.469 1.401 47.472
ZXY04P-241 3.289 2.088 1.574 1.117 48.434
ZXY04P-255 2.809 2.035 1.399 2.231 67.224
ZXY04P-322 4.537 2.376 2.352 1.588 46.404
ZXY04P-371 3.442 2.293 2.299 2.888 72.439
ZXY04P-503 2.490 1.011 1.441 1.235 49.357
mean 3.418Aa 2.018Bb 1.771Bb 1.586Bb
个综合指标的最小值;Xmax表示第j个综合指标的最
大值。根据公式 (2) 可求出每一个无芒雀麦材料 4
个指标的隶属函数值 (见表6)。
表3 盐胁迫下无芒雀麦幼苗总生物量及耐盐系数 g、%
注:同行中具有不同字母表示差异显著 (大写字母表示,P<0.05) 或极显著 (小写字母表示,P<0.01)。
材料编号
处理 (NaCl)
耐盐系数
CK 0.3 0.4 0.5
ZXY04P-18 0.258 0.299 0.355 0.370 132.300
ZXY04P-34 0.241 0.253 0.333 0.433 140.941
ZXY04P-46 0.265 0.310 0.387 0.416 140.000
ZXY04P-96 0.255 0.290 0.350 0.382 133.595
ZXY04P-136 0.321 0.339 0.415 0.469 126.999
ZXY04P-188 0.287 0.339 0.382 0.410 131.359
ZXY04P-241 0.259 0.281 0.389 0.396 137.194
ZXY04P-255 0.255 0.282 0.330 0.352 126.013
ZXY04P-322 0.322 0.358 0.379 0.431 120.911
ZXY04P-371 0.247 0.282 0.350 0.382 136.842
ZXY04P-503 0.350 0.371 0.454 0.475 123.810
mean 0.278Dd 0.309Cc 0.375Bb 0.411Aa
表5 盐胁迫下无芒雀麦幼苗株高及耐盐系数
注:同行中具有不同字母表示差异显著 (大写字母表示,P<0.05) 或极显著 (小写字母表示,P<0.01)。
材料编号
处理 (NaCl)
耐盐系数
CK 0.3 0.4 0.5
ZXY04P-18 23.422 20.500 16.722 16.611 76.613
ZXY04P-34 21.689 18.522 17.111 16.333 79.865
ZXY04P-46 25.667 22.722 19.444 18.889 79.291
ZXY04P-96 23.389 22.333 20.556 18.600 87.632
ZXY04P-136 14.444 12.456 11.611 10.456 79.671
ZXY04P-188 25.056 23.889 22.992 22.800 92.700
ZXY04P-241 24.000 20.844 18.956 17.956 80.217
ZXY04P-255 21.833 20.722 19.256 18.778 89.705
ZXY04P-322 22.889 21.889 20.722 20.167 91.424
ZXY04P-371 24.522 22.278 21.478 20.111 86.816
ZXY04P-503 21.356 20.944 18.589 17.667 89.280
mean 22.570Aa 20.645Bb 18.858Bcb 18.033Cb
注:同行中具有不同字母表示差异显著 (大写字母表示,P<0.05) 或极显著 (小写字母表示,P<0.01)。
表4 盐胁迫下无芒雀麦幼苗伤害率及耐盐系数
cm、%
%
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材料编号
评价指标 隶属函数值 综合指标值
存活率 伤害率 株高 总生物量 μ(1) μ(2) μ(3) μ(4) D
ZXY04P-18 93.333 132.300 76.613 43.525 0.733 0.569 0.000 0.000 0.203
ZXY04P-34 97.800 140.941 79.865 48.002 1.000 1.000 0.202 0.155 0.424
ZXY04P-46 96.667 140.000 79.291 45.613 0.932 0.953 0.166 0.072 0.358
ZXY04P-96 81.100 133.595 87.632 56.260 0.000 0.633 0.685 0.440 0.439
ZXY04P-136 96.667 126.999 79.671 62.181 0.932 0.304 0.190 0.645 0.560
ZXY04P-188 95.533 131.359 92.700 47.472 0.864 0.522 1.000 0.136 0.475
ZXY04P-241 94.400 137.194 80.217 48.434 0.796 0.813 0.224 0.170 0.375
ZXY04P-255 85.533 126.013 89.705 67.224 0.265 0.255 0.814 0.820 0.646
ZXY04P-322 96.700 120.911 91.424 46.404 0.934 0.000 0.921 0.100 0.380
ZXY04P-371 87.900 136.842 86.816 72.439 0.407 0.795 0.634 1.000 0.803
ZXY04P-503 97.800 123.810 89.280 49.357 1.000 0.145 0.787 0.202 0.438
权重 (IW) 0.168 0.140 0.188 0.504
表6 各材料评价指标值、隶属函数值、权重、D值
2.5.2 权重的确定:采用标准差系数法 (S),用公式
(3) 计算标准差系数Vj,归一化后得到各指标的权重
系数Wj(见表6)。
Vj= Xj
Xj
n
i=1
! Xij- #2$
(3)
Wj=
m
j=1
!Vj
Vj
(4)
2.5.3 综合评价:用公式 (5) 计算各材料综合耐盐
能力的大小[5]
D=
n
j=1
! [μ(Xj)·Wj]j=1,2,⋯⋯n (5)
式中:D值为各材料在盐胁迫下用隶属函数法
求得的耐盐性综合评价值。根据 D值 (见表 6) 可
对无芒雀麦材料耐盐性强弱进行排序,其中材料
ZXY04P-371的 D值最大,表明该材料最耐盐。材
料耐盐性排序为:ZXY04P-371>ZXY04P-255>
ZXY04P-136>ZXY04P-188>ZXY04P-96>ZXY04P-503>
ZXY04P-34>ZXY04P-322>ZXY04P-241>ZXY04P-46>
ZXY04P-18。
3 结论与讨论
3.1 随着盐浓度的增大,供试无芒雀麦材料的株高、
存活率、总生物量受到明显影响,呈现不同程度的降
低,叶片伤害率逐渐升高。
3.2 供试11份无芒雀麦材料在0.3%NaCl浓度胁迫下
存活率为90%~100%;0.4%NaCl浓度胁迫下存活率为
76.7%~96.7%,大于90%的有9份;0.5%NaCl浓度胁
迫下存活率为67.0%~96.7%,大于90%的有7份。
3.3 根据耐盐性综合评价值(D),材料ZXY04P-371、
ZXY04P-255、ZXY04P-136耐盐性较强,材料ZXY04P-
18、ZXY04P-46、ZXY04P-241耐盐性较差,其余材料
耐盐性居于中间。以D值作为材料耐盐性综合评价的
标准,消除了个别指标带来的片面性,因此,采用存
活率、总生物量、伤害率、株高4个指标,利用隶属
函数法求出耐盐性综合评价值,可以简单准确地对牧
草苗期耐盐性进行综合评价。但是由于不同生育期牧
草耐盐性不同,因此利用苗期盆栽试验评价牧草耐盐
性仍有一定的局限性,实际操作中应与田间表观观测
结合起来。
参考文献
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并为翌年的返青提供能量,故而出现在生长初期高刈割
的生物量显著高于低刈割的生物量这一结果。但低刈割
植株的再生叶片光合速率高,能在生长季内积累更多的
营养物质,促进个体生物量的增加,从而表现出各处理
间单株生物量的差异不显著(P>0.05)(见图9~10)。
3.3 互作效应
生长初期不同密度、不同刈割两因素互作并不影
响各处理间的生物量,各因素的影响是独立的;当老
芒麦种群生长至成熟期,互作效应影响群体地上、地
下生物量,但不影响个体生物量 (见表1~2)。
老芒麦种群在2003年秋季刈割后,留茬的高低
决定了翌年老芒麦返青能力的大小,而返青后,个体
对空间资源的竞争又由密度所限制。在返青后植物的
生长中,密度因子所起的效应逐渐减弱,所以在整个
生长季内起主要作用的是刈割留茬高度。
由此看出,在生长初期,生物量的变化主要由前
一年刈割留茬高度决定,密度的影响次之。由于生长
初期个体在生长状况上的不同,到成熟期造成单位面
积上总生物量和地下生物量存在差异,单位面积总生
物量总的趋势是在不同密度条件下留茬高,则具有较
高的生物量;地下生物量差异表现在随密度增加留茬
高者地下生物量高。因此,老芒麦在不同种植密度和
成熟期不同刈割处理下,密度效应主要在第一年,第
二年密度效应减弱,第二年生物量变化主要由第一年
的刈割造成。
4 小结
4.1 老芒麦种植第二年,生长初期种群生物量不受
密度和刈割两因子互作的影响,即两因素所起效应是
独立的,而其各处理间更大程度上受前一年刈割高度
的影响,密度因素的影响是次要的。
4.2 在进入成熟期时老芒麦种群的生物量受互作效
应的影响,但单株生物量和单分蘖生物量不受影响。
4.3 在整个试验的两因子中,刈割高度为主要因子,
高留茬可使贮藏物质增多,使单位面积上的量增大;
低留茬可使收获量提高,生长初期再生率增大,分蘖
旺盛。高留茬减少所刈当次收获产量,增加紧接其后
再生草的产量。
4.4 密度效应主要反映在第一年,第二年密度效应减
弱,第二年生物量的影响主要是由第一年刈割造成的。
4.5 老芒麦种群在成熟期刈割时适宜的留茬高度应
大于5cm。
参考文献
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植物学学报,1989,(13):317-323.
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EvaluationonSalt-ToleranceofBromusinermisLeyss.atSeedlingStage
SUNGui-Zhi1,WANGZan1,ZHANGGeng1,YUZun-bo2,GAOHong-wen1*
(1.InstituteofAnimalScience,ChineseAcademyofAgriculturalScience,Beijing100094,China;
2.ChinaInstituteofVeterinaryDrugControl,Beijing100081,China)
Abstract:4indexes(Survivalrate,totalbiomass,leafdamagerateandplantheight)of11wildBromusinermis
LeyssmaterialsfromRussiaweredeterminedunderNaClstress(0.3%,0.4%and0.5%) atseedlingstage.Besides,
salt-toleranceofBromusinermisLeyss.wasevaluatedcomprehensivelybymembershipfunctionmethodandstandard
deviationcoeficientalocationweightedmethod.Theresultsshowedthatsurvivalratewas90%to100%,76.7%to
96.7%,67%to96.7% underNaClstress(0.3%,0.4%and0.5%) respectively.Accordingtothecomprehensive
evaluationvalueofsalt-tolerance,11BromusinermisLeyssmaterialswereorderedbelow:ZXY04P-371>ZXY04P-
255>ZXY04P-136>ZXY04P-188>ZXY04P-96>ZXY04P-503>ZXY04P-34>ZXY04P-322>ZXY04P-241>
ZXY04P-46>ZXY04P-18.
Keywords:BromusinermisLeyss.;Seedlingstage;Salttolerance;Evaluation
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牧草科学
责
任
编
辑
向
锦
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