全 文 ：第 32 卷 第 2 期
2011 年 4 月
内 蒙 古 农 业 大 学 学 报
Journal of Inner Mongolia Agricultural University
Vol． 32 No． 2
Apr． 2011
不同土壤含水量对根茎冰草幼苗生长发育的影响
*
徐 娜， 张 众* ， 庞敏娜
(内蒙古农业大学生态环境学院，呼和浩特 010019)
摘要: 本研究采用盆栽试验方法，研究了不同土壤含水量对根茎冰草种子萌发出苗和幼苗生长发育的影响。土壤
含水量共设 5 个处理，分别为 26%、21%、17%、12%、7%。试验时间共 60d。结果表明:土壤含水量 17%为种子萌发
出苗的最适含水量，出苗率可达 96%，土壤含水量 7%时，根茎冰草种子不能萌发出苗。土壤含水量对根茎冰草幼苗
生长发育也有明显影响，土壤含水量 21%时，最先达到分蘖期;土壤含水量 12%时，基生叶片最长，可达 31． 0cm，生
长速度最快，为 0． 52cm /d，地上生物量最高，达 0． 18g。随着土壤含水量的降低，根长度增加，根尖数增多，沙套粗度
降低，其中土壤含水量 12%时，各项指标的测定值达到最大，根系总体积为 0． 06cm3，表面积为 4． 98cm2，地下生物量
为 0． 35g，占总体生物量的 66%，根尖数达到 1206 个，是土壤饱和含水量 26%的 3 倍。
关键词: 根茎冰草; 土壤含水量; 幼苗生长发育; 生物量
中图分类号: S543 + ． 9 文献标识码: A 文章编号:1009 － 3575(2011)02 － 0297 － 03
EFFECT OF SOIL WATER CONTENT ON SEEDLINGS
GROWTH OF Agropyron michnoi Roshev．
XU Na， ZHANG Zhong* ， PANG Min － na
(College of Ecology and Environmental Science ，Inner Mongolia Agricultural University ，Huhhot 010019，China)
Abstract: Soil water content is a crucial factor for the growth of grass． Agropyron michnoi Roshev． was influenced by Soil water con-
tent on seedling growth was studied by pot culture experiment． Five soil Samples with water content of 26%、21%、17%、12%、7% ．
Their water contents were maintained during the whole 60 days＇ experimental periods． The experimental results indicated:When soil
water content of 17% own of the highest germinate． The best of rate was 96% ． Water content was lower 7%，the seed didn＇t germinate
． When soil moisture was 21%，the seedlings reached to tillering stage firstly． The soil water content remained in 12%，Leaf length
reached the longest 31． 0cm，aboveground biomass reached the highest of 0． 18g． As the soil water content reduced，root length and
root number was increase，sand rough degree was reduced． Especially，the relative water content of 12% have optimal expression:
Root Volume was 0． 06 cm3，Surf Area was 4． 98 cm2，projection Area was 1． 58 cm2，66 percent of total biomass ，underground biomass
was 0． 35 g，The root number reached 1206 ． it was three times than saturated soil moisture content．
Key words: Agropyron michnoi Roshev． ; soil water content; seedlings growth; biomass
冰草属(Agropyron)属于禾本科小麦族，我国冰
草属牧草资源比较丰富，主要分布于我国的西北、华
北、和东北地区，有 5 个种、4 个变种、1 个变型。生
境为沙质地或沙质草原，海拔 1 000m ～1 500m，代表
种有冰草、沙生冰草和沙芦草。根茎冰草仅分布在
内蒙古、山西等少数地区。近年来，通过在内蒙古地
区收集了 60 多份野生冰草属种质材料，对种质材料
进行鉴定与评价，筛选出具有优良性状的单株材料，
建立优良株系，获得了根茎冰草新品系。本研究结
合生产实际，通过设置不同土壤含水量处理的盆栽
试验，以期了解土壤含水量对根茎冰草幼苗生长发
育的影响，为人工种植根茎冰草提供理论指导。
1 供试材料
2009 年从内蒙古农业大学科技园区采收的根茎
冰草新品系冰草种子。
* 收稿日期: 2010 － 11 － 09
基金项目: 内蒙古自治区科技厅“优质草产品开发”(20091401) ;内蒙古自治区自然科学基金“冰草新品系生物学性状与机理研究”(20090403)
作者简介: 徐娜(1985 －) ，女，硕士研究生，主要从事牧草育种及栽培研究工作 .
* 通讯作者
2 试验方法与测定内容
2． 1 试验方法
采用花盆栽培试验法。选用口径 18cm，深度
13cm的 PVC花盆，填装取自内蒙古农业大学牧草试
验站的田间砂壤土(混合均匀，自然风干)。于 2010
年 6 月 1 日选取根茎冰草净种子进行穴播，每个花
盆播种 5 粒，随后在花盆内分别浇入 70ml、140ml、
280ml、420ml、560ml、700ml的自来水，使土壤含水量
分别达到 7%、12%、17%、21%、26%。各处理均设
10 次重复，共计 50 个花盆。以称重法控制土壤含水
量，逐日观测补充水分，使土壤水分含量始终保持在
设定的范围内(表 1)。6 月 7 日(播后第 7d) ，6 月
15 日(播后第 15d)统计出苗数，记录后进行间苗，每
个花盆保留 1 株幼苗。第 60d 挖取幼苗，测定幼苗
生长发育各项指标。
表 1 各处理的土壤水分含量(%)
Tab． 1 Change of soil water content(%)
处理 Treat C1 C2 C3 C4 C5
土壤含水量(%) 26 21 17 12 7
2． 2 测定内容及方法
2． 2． 1 幼苗生长发育测定指标
2． 2． 1． 1 种子出苗数、出苗率 分别于播后第 7d
和第 15d统计花盆中的出苗数，计算出苗率。
2． 2． 1． 2 幼苗株高及生长速度 试验第 60d，每个
处理选取代表性幼苗 5 株，测量幼苗高度(即基生叶
片的最大长度) ，计算生长速度。
生长速度 = 第 2 次植株高度 － 第 1 次植株高
度 /两次测定间隔天数
2． 2． 1． 3 幼苗物候期 观察记录出苗期、一叶期、
二叶期、三叶期、四叶期及分蘖期。
2． 2． 1． 4 根系测定指标 采用加拿大 EPSON －
Twain － Pro 扫描仪获取根系的形态图像。测定根长、
根系体积、根总面积、根尖数、分叉数等根系指标。
2． 2． 1． 5 生物量测定指标 每个处理选取代表性
幼苗 5 株，分离得到幼苗茎、叶、根，称量鲜重，80℃
烘至恒重后再称干重。
2． 2． 2 数据处理 所得数据用 Excel 进行图表制
作，应用 SAS进行方差分析。使用 WinRhizo 根系分
析系统软件分析数据。
3 结果与分析
3． 1 土壤含水量对出苗的影响
土壤含水量对根茎冰草出苗数的影响及方差分
析结果见表 2。
表 2 土壤含水量对根茎冰草出苗数影响
Tab． 2 The effect of A． michnoi Roshev． ＇s
emergence on soil water content
处理
Treat
出苗数 Emergence
7d 15d
出苗率 Seedling rate
(%)
C1 10 40 80 a
C2 6 43 86 a
C3 0 48 96 b
C4 0 45 90 c
C5 0 0 0 d
注:不同小写字母之间差异显著(P ＜ 0． 05) ，下同
Note:The different small letters indicate significant in same
column (P ＜ 0． 05)
由表 2 可以看出，不同土壤含水量处理的出苗
数不同，差异均达到极显著水平(p ＜ 0． 05)。不同土
壤含水量处理的出苗数排序为 C3 ﹥ C4 ﹥ C2 ﹥ C1
﹥ C5，其中，以土壤含水量 17%的出苗数最多，达到
48 苗;而土壤含水量 7%时，根茎冰草种子不能萌发
出苗。当土壤含水量处于 26% ～ 17%时，出苗数呈
增加态势。当土壤含水量处于 17% ～ 12%时，出苗
数呈减少态势。当土壤含水量为 7%时，种子因缺水
难以达到吸胀状态，使种子不萌发出苗。因此对根
茎冰草萌发出苗最适宜土壤含水量为 17%。
3． 2 土壤含水量对幼苗物候期的影响
土壤含水量对根茎冰草幼苗物候期影响见表 3。
表 3 土壤含水量对幼苗物候期的影响
Tab． 3 The effect of A． michnoi Roshev． ＇s phenology date on soil water content
处理
Treat
出苗期
Seedling
stage
一叶期
1 leaf
二叶期
2 leaves
三叶期
3 leaves
四叶期
4 leaves
分蘖期
Tillering
株高
Hight(cm)
生长速度
Growth － rate
(cm /d)
C1 6． 5 6． 9 6． 15 6． 20 7． 2 7． 25 25． 4 a 0． 42a
C2 6． 7 6． 8 6． 15 6． 20 7． 4 7． 21 26． 7 b 0． 44a
C3 6． 8 6． 12 6． 17 6． 22 7． 5 7． 26 29． 2 bc 0． 48ab
C4 6． 9 6． 12 6． 18 6． 24 7． 10 7． 30 31． 0 bc 0． 52b
由表 3 可以看出，土壤含水量对幼苗物候期影
响很大。不同土壤含水量处理的出苗时间排序为
C1 ﹥ C2 ﹥ C3 ﹥ C4，土壤含水量 26%时，种子最先
出苗，土壤含水量 12%时最晚，二者相差 4d;不同土
壤含水量处理的到达分蘖期时间排序为 C2 ﹥ C1 ﹥
C3 ﹥ C4，由此得出，土壤含水量越小，幼苗生长达到
分蘖期时间越长。土壤含水量 21%时，最先达到分
蘖期，土壤含水量 12%最晚，二者相差 9d。各处理
在 0． 05%水平下，株高、生长速度均存在显著差异。
但土壤含水量 12%时，株高最高为 31． 0cm，生长速
度为 0． 52cm /d均高于其他处理。
3． 3 土壤含水量对根系生长发育的影响
892 内 蒙 古 农 业 大 学 学 报 2011 年
土壤含水量对根系生长发育的影响见表 4。
表 4 土壤含水量对根系生长的影响
Tab． 4 The effect of A． michnoi Roshev ＇s root growth on soil water content
处理
Treat
根系
总体积
Volume
(cm3)
根尖数
Tips
分叉数
Forks 沙套粗度Dia．(cm)
0 ～ 0． 5mm直径 0 ＜ ． L．≤0． 5mm
总长度
Length
(cm)
总根尖数
Tips
表面积
Surfer
(cm2)
总投影面积
Proj Area
(cm2)
总体积
Volume
(cm3)
C1 0． 02 333 251 0． 168 49． 71 300 2． 18 0． 69 0． 010
C2 0． 04 373 255 0． 138 63． 31 372 2． 74 0． 87 0． 020
C3 0． 04 648 456 0． 09 96． 23 647 4． 27 1． 36 0． 013
C4 0． 06 1 206 907 0． 08 115． 3 1 201 4． 98 1． 58 0． 025
由表 4 可以看出，根直径一般在 0 ～ 0． 5mm 直
径范围内。不同土壤含水量处理下根系各指标数值
综合排序为 C4 ﹥ C3 ﹥ C2 ﹥ C1。但是沙套粗度排
列顺序与其相反。土壤含水量 26%时，根系生长各
指标表现最差。土壤含水量为 12%时，根系生长发
育最好，根系总体积达 0． 06cm3，分叉数 907 个，总长
度 115． 3cm，表面积 4． 98cm2，总投影面积 1． 58cm2，
根尖数量达到 1 201 个，为土壤含水量 26%时的 3
倍，最有利于根茎冰草根系生长发育。
3． 4 土壤含水量对生物量的影响
土壤含水量对生物量的影响见表 5。
表 5 土壤含水量对幼苗生物量的影响
Tab． 5 The effect of A． michnoi Roshev ＇s biomass on soil water content
处理
Treat
茎
Stem
叶
Leaf
根
Root
地上部分
aboveground biomass
地下部分
Underground
干重
(g)
% 干重
(g)
% 干重
(g)
% 鲜重
(g)
干重
(g)
% 鲜重
(g)
干重
(g)
%
总生物量
Total
(g)
C1 0． 06 20 0． 07 24 0． 16 56 0． 16 0． 13 44 0． 23 0． 16 56 0． 29a
C2 0． 09 22 0． 07 18 0． 24 60 0． 21 0． 16 40 0． 29 0． 24 60 0． 40b
C3 0． 08 20 0． 06 15 0． 26 65 0． 19 0． 14 35 0． 13 0． 10 65 0． 40b
C4 0． 10 19 0． 08 15 0． 35 66 0． 23 0． 18 34 0． 49 0． 35 66 0． 53c
由表 5 可以看出，各处理根、茎和叶各部分生物
量所占百分比表现为根﹥茎﹥叶。其中土壤含水量
12%时生物量最大，茎生物量最高为 0． 09g，叶生物
量最高为 0． 08g，根生物量为 0． 35g。由此可见，土
壤含水量越少，根茎冰草根系所占比重越大。
4 结论
4． 1 土壤含水量不同处理对根茎冰草种子萌发出
苗的影响不同。土壤含水量 17%为种子出苗的最适
含水量，出苗率可达 96%;土壤含水量 7%时，根茎
冰草种子不萌发出苗。
4． 2 土壤含水量对根茎冰草幼苗生长发育也有明
显影响，土壤含水量越小，幼苗生长到达分蘖期所需
时间越长，土壤含水量 21%时，最先达到分蘖期;土
壤含水量 12%时，株高(基生叶片)最长，可达31． 0
cm，生长速度最快，为 0． 52cm /d，叶生物量最高，达
0． 08g。随着土壤含水量的降低，根长度增加，根尖
数增多，沙套粗度降低，其中土壤含水量 12%时，各
项指标的测定值达到最大，根系总体积为 0． 06cm3，
表面积为 4． 98cm2，地下生物量为 0． 35g，占总体生
物量的 66%，根尖数达到 1 206 个，是土壤饱和含水
量 26%的 3 倍。综合各项生长发育指标，土壤含水
量 12%为根茎冰草生长发育最适土壤含水量。
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992第 2 期 徐 娜等: 不同土壤含水量对根茎冰草幼苗生长发育的影响