全 文 ：土壤水分胁迫对新疆大叶苜蓿的生长及生物量的影响
罗永忠，李广
（甘肃农业大学林学院，甘肃 兰州７３００７０）
摘要：采用盆栽法研究了不同土壤水分胁迫（田间持水量的９０％，７０％，４０％，２０％）对新疆大叶苜蓿的生长及生物
量积累的影响。结果表明，土壤水分含量为田间持水量的７０％时，苗高、地径、分枝数及侧根数均高于其他处理，叶
片、茎、主根鲜生物量和干生物量均最大，最适宜新疆大叶苜蓿生长；土壤水分含量过高（田间持水量的９０％）或过
低（田间持水量的２０％，４０％）时，均不利于新疆大叶苜蓿生物量的形成；土壤水分胁迫抑制了新疆大叶苜蓿的生长
发育，随着水分胁迫的加剧，苗高和地径生长速度均减慢。该结果为进一步了解新疆大叶苜蓿对水分胁迫的响应
规律并为其在干旱区节水灌溉农业中的推广和种植以及为建立持久稳定高产的畜牧业草业生产体系提供理论依据。
关键词：新疆大叶苜蓿；土壤水分胁迫；生长；生物量
中图分类号：Ｓ８１６；Ｓ５５１＋．７０３．４；Ｑ９４５．７８　　文献标识码：Ａ　　文章编号：１００４５７５９（２０１４）０４０２１３０７
犇犗犐：１０．１１６８６／ｃｙｘｂ２０１４０４２６　　
　　土壤水分是影响植物生理生态特性及生长发育过程的重要生态因子。随着水资源危机和干旱化危害的不断
加剧，植物如何适应干旱已成为全球研究的重要问题之一。在我国西北干旱、半干旱地区，水分缺乏已成为影响
和限制人工牧草的产量和品质的主要限制因子。苜蓿（犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪）为全球重要的栽培牧草之一［１］，被誉为
“牧草皇后”，因其抗旱性强等优点而被广为种植利用，是我国栽培面积最大的牧草种之一，紫花苜蓿较其他苜蓿
品种具有较强的抗旱性，常作为干旱牧区首选的牧草品种。新疆大叶苜蓿是西北地区种植较为广泛的紫花苜蓿
品种，具有较强的抗旱性，但作为耗水量很大的植物，严重干旱也会影响其生长和产量，限制其分布与推广［２］。因
此，在西北地区大面积种植苜蓿的现状下，进行新疆大叶苜蓿在水分胁迫下的生长状况及生物量分配方面的研究
具有一定的现实意义。已有研究表明，土壤水分对植物生长及生物量分配有着重要影响［３１２］。郭颖等［１３］对４种
禾本科草种研究表明，在水分胁迫条件下植株的株高生长速率，株高生长量，单叶叶面积扩展速率和成熟单叶叶
面积均受到抑制，但受抑制影响的程度不同。而水分过多会导致土壤中氧气不足，植物根系的氧气供应减少，地
上部生长受阻，严重的会导致植株死亡。也有人对苜蓿生长及吸水规律做过相应的研究［１４１８］。但从定量的角度
分析水分状况与苜蓿生长及产量形成关系的研究报道还较少。研究土壤含水量对新疆大叶苜蓿生长及生物量分
配的影响，对进一步认识干旱条件下新疆大叶苜蓿的适应性及生长状况具有重要意义；对推广新疆大叶苜蓿的大
面积种植，提高苜蓿生产力，促进干旱畜牧业地区的经济发展具有非常重要的意义。本研究通过对新疆大叶苜蓿
在水分胁迫下的生长状况及生物量分配的研究，为其在干旱区节水灌溉农业中的推广和种植以及为建立持久稳
定高产的畜牧业草业生产体系提供依据。
１　材料与方法
１．１　试验材料
本试验选择新疆大叶苜蓿为材料，采用盆栽方法，用高２０ｃｍ、直径１７ｃｍ的塑料桶，取耕作层表土，每桶装
风干土７．５０ｋｇ，用水沉实待用。土壤为沙壤土，试验前测得田间持水量为２５．５％（重量含水量）。试验播种期为
２０１３年４月１日，每桶播５０粒，苗齐后留壮苗２０株。播种前施有机肥、复合肥，混匀；统一防治病虫害。苜蓿４
月６日出苗（出苗率为７０％的日期），４月３０日分枝（７０％的植株分枝的日期），６月７日开花（６０％的植株开花的
第２３卷　第４期
Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．４
草　业　学　报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ 　　
２１３－２１９
２０１４年８月
收稿日期：２０１３０７０４；改回日期：２０１４０３２５
作者简介：罗永忠（１９７０），女，甘肃酒泉人，副教授，博士。Ｅｍａｉｌ：ｌｕｏｙｚｈｏｎｇ＠ｇｓａｕ．ｅｄｕ．ｃｎ
通讯作者。Ｅｍａｉｌ：４０３９８００４５＠ｑｑ．ｃｏｍ
日期），７月１日收获。
１．２　试验方法
试验设４个水平土壤水分，即处理Ａ（ＴＡ：ｆｕｌｗａｔｅｒｓｕｐｐｌｙ）为充分供水（土壤水分含量保持最大持水量
９０％）、处理Ｂ（ＴＢ：ｌｉｇｈｔｗａｔｅｒｓｔｒｅｓｓ）为轻度水分胁迫（土壤水分含量保持为最大持水量的７０％）、处理Ｃ（ＴＣ：
ｍｏｄｅｒａｔｅｗａｔｅｒｓｔｒｅｓｓ）为中度水分胁迫（土壤水分含量保持为最大持水量的４０％）、处理Ｄ（ＴＤ：ｓｅｖｅｒｅｗａｔｅｒ
ｓｔｒｅｓｓ）为重度水分胁迫（土壤水分含量保持为最大持水量的２０％）。试验于２０１３年在甘肃农业大学工学院实验
地进行。用感量５ｇ电子秤在各处理期间于每天１７：３０时称重补水，架设塑料防雨棚，控制土壤水分含量范围，
以上处理各设４个重复，共计１６盆。
选用不同土壤水分条件下生长中庸的植株对其进行以下指标的测定：
１）苗高、地径以及生长速率：分别于４月６日、４月３０日、６月７日用卷尺测量所选植株地面至苗顶的高度及
植株出土部分的直径，每个处理做４个重复。分别用苗期、分枝期、开花期的苗高、地径除以生长时间得到植株在
４种环境下不同时期的生长速率。
２）冠幅、主根长、分枝数、单株叶片数、侧根数：开花期末于７月１日用收获法将所选用植株挖出后，洗净，用
卷尺测量其冠幅、主根长度，清点分枝数、单株叶片数、侧根数。
３）生物量：对所选植株分别用电子天平称取叶鲜重、茎鲜重、主根鲜重、侧根鲜重；在１０２℃烘箱中将以上部
分烘干至恒重，称取叶干重、茎干重、主根干重、侧根干重。
１．３　数据分析
采用ＳＰＳＳ１３．０程序在计算机上进行方差分析，用Ｅｘｃｅｌ绘制图表。
２　结果与分析
２．１　不同土壤水分胁迫下新疆大叶苜蓿的生长变化规律
２．１．１　不同土壤水分胁迫下新疆大叶苜蓿苗高、地径变化规律　植物生长离不开环境因子的影响，特别是受到
土壤水分胁迫时植株的生长变化较为明显［１５］。
图１显示了不同生育期新疆大叶苜蓿在不同土壤水分胁迫下苗高、地径的生长变化过程。方差分析结果表
明，除苗期外，新疆大叶苜蓿在分枝期、开花期各处理间的苗高达到显著差异水平（犘＜０．０５），地径除了充分胁迫
与重度胁迫差异不显著外，其他处理均达到显著差异水平（犘＜０．０５）。
从苗期到开花期各处理苗高和地径的大小依次为：ＴＢ＞ＴＣ＞ＴＡ＞ＴＤ。其中ＴＢ从苗期到开花期的平均苗
高为４７．０ｃｍ，分别是ＴＣ（３８．６ｃｍ）的１．２２倍，ＴＡ（３０．３ｃｍ）的１．４９倍，ＴＤ（２４．３ｃｍ）的１．８５倍；ＴＢ从苗期到
开花期的平均地径为４．６７ｍｍ，分别是ＴＣ（４．１３ｍｍ）的１．１３倍，ＴＡ（２．７１ｍｍ）的１．７２倍，ＴＤ（２．４３ｍｍ）的
１．９２倍。土壤水分胁迫下新疆大叶苜蓿的生长发育受阻。
２．１．２　不同土壤水分胁迫下新疆大叶苜蓿苗高和地径生长速率的变化规律　由表１可以得出，除轻度水分胁迫
外，其他的各处理苗高和地径生长速度都表现出苗期＞分枝期＞开花期；轻度水分胁迫下的苗高、地径生长速度
表现出分枝期＞苗期＞开花期的特征，符合植物生长“慢－快－慢”的基本规律，即开始时生长缓慢，以后逐渐加
快，然后又减慢的特征。可见，轻度水分胁迫对新疆大叶苜蓿苗高和地径的生长影响不大。在各个生育期新疆大
叶苜蓿苗高和地径生长速度都表现出轻度水分胁迫最大，中度次之，充分供水和重度胁迫最小的规律，也证明了
轻度水分胁迫下生长不受影响的特征，并且随着土壤水分胁迫的加剧和时间的延长，新疆大叶苜蓿生长受影响程
度加重。
对同一生育期的新疆大叶苜蓿来说，各个生育期新疆大叶苜蓿苗高和地径生长速度在不同水分处理下都表
现出轻度水分胁迫最大，中度次之，ＴＡ和重度胁迫最小的规律。在轻度水分胁迫下新疆大叶苜蓿苗期最快生长
速度达到１．４８ｃｍ／ｄ，ＴＡ和重度水分胁迫为１．３６ｃｍ／ｄ，ＴＢ分枝期为１．５４ｃｍ／ｄ，是重度水分胁迫（０．３２ｃｍ／ｄ）
的４．８倍，是ＴＡ（１．０６ｃｍ／ｄ）的１．４倍。由以上讨论可以得出：轻度水分胁迫条件对新疆大叶苜蓿生长最有利，
但随着土壤水分胁迫的加剧，新疆大叶苜蓿生长速度受影响程度加重，胁迫越重，生长速度越慢，生长量越小。
４１２ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１４） Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．４
图１　土壤水分胁迫对新疆大叶苜蓿苗高、地径的影响
犉犻犵．１　犈犳犳犲犮狋狅犳狊狅犻犾狑犪狋犲狉狊狋狉犲狊狊狅狀犺犲犻犵犺狋犪狀犱犱犻犪犿犲狋犲狉狅犳犕．狊犪狋犻狏犪犮狏．犡犻狀犼犻犪狀犵犱犪狔犲
　不同字母表示差异显著（犘＜０．０５），下同。Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｍａｌｌｅｔｔｅｒｓｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓａｔ５％ｌｅｖｅｌａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＤｕｎｃａｎ’ｓｍｕｌｔｉｐｌｅ．Ｔｈｅ
ｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
表１　土壤水分胁迫对新疆大叶苜蓿苗高与地径生长速率的影响
犜犪犫犾犲１　犈犳犳犲犮狋狅犳狊狅犻犾狑犪狋犲狉狊狋狉犲狊狊狅狀犺犲犻犵犺狋犪狀犱犱犻犪犿犲狋犲狉犵狉狅狑狋犺狉犪狋犲狅犳犕．狊犪狋犻狏犪犮狏．犡犻狀犼犻犪狀犵犱犪狔犲 ｃｍ／ｄ
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
苗高生长速度 Ｈｅｉｇｈｔｇｒｏｗｔｈｒａｔｅ
苗期
Ｓｅｅｄｉｎｇｓｔａｇｅ
分枝期
Ｂｒａｎｃｈｉｎｇｓｔａｇｅ
开花期
Ｆｌｏｗｅｒｉｎｇｓｔａｇｅ
地径生长速度Ｄｉａｍｅｔｅｒｇｒｏｗｔｈｒａｔｅ
苗期
Ｓｅｅｄｉｎｇｓｔａｇｅ
分枝期
Ｂｒａｎｃｈｉｎｇｓｔａｇｅ
开花期
Ｆｌｏｗｅｒｉｎｇｓｔａｇｅ
ＴＡ １．３６±０．１５ａ １．０６±０．２２ｂ ０．２２±０．１７２７ｂ ０．１６±０．０６ａ ０．０８±０．０３ｂ ０．００５±０．００３２ｂ
ＴＢ １．４８±０．０７ｂ １．５４±０．２８ｃ ０．３５±０．２２８９ｃ ０．２０±０．０６ｃ ０．２６±０．１２ｃ ０．０１６±０．００９５ｃ
ＴＣ １．４６±０．１８ｂ １．０７±０．２０ｂ ０．３４±０．０５５６ｃ ０．１８±０．１０ｂ ０．１０±０．０３ｂ ０．００５±０．００２０ｂ
ＴＤ １．３６±０．１９ａ ０．３２±０．２２ａ ０．１２±０．０５７７ａ ０．１６±０．０８ａ ０．０３±０．０２ａ ０．００３±０．００１１ａ
　注：同列不同字母表示差异显著（犘＜０．０５）。下同。
　Ｎｏｔｅ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｍａｌｌｅｔｔｅｒｓｉｎｔｈｅｓａｍｅｃｏｌｕｍｎｒｅｐｒｅｓｅｎｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅｓａｔ５％ｌｅｖｅｌａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏＤｕｎｃａｎ’ｓｍｕｌｔｉｐｌｅ．Ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
２．２　不同土壤水分胁迫对新疆大叶苜蓿构件数量的影响
土壤水分胁迫影响植物的正常生理代谢过程，进而影响植物的营养生长和生殖生长，植物可以通过减少叶片
数、分枝数和侧根数，降低生物量的反应来应对胁迫，主动降低消耗［１９］。
从表２可以看出，不同土壤水分胁迫对新疆大叶苜蓿的构件数有明显的影响。就冠幅而言，各处理大小顺序
依次为：ＴＢ＞ＴＣ＞ＴＡ＞ＴＤ，且ＴＢ和ＴＣ差异不显著，ＴＡ和ＴＤ差异不显著，而ＴＢ、ＴＣ与ＴＡ、ＴＤ之间差异
显著（犘＜０．０５）。
分枝数和单株叶片数除了ＴＡ和ＴＤ差异不显著，其他各处理差异均显著（犘＜０．０５），各处理大小顺序依次
为：ＴＢ＞ＴＣ＞ＴＡ＞ＴＤ。ＴＢ的分枝数为１５．４枝，分别是ＴＣ（１１．３枝）的１．３６倍，是ＴＡ（８．７枝）的１．７７倍，
ＴＤ（８．５枝）的１．８１倍。除ＴＡ外，水分胁迫越严重，分枝数、单株叶片数越少，有利于新疆大叶苜蓿减少蒸腾耗
水，表现出对干旱的适应。
从主根长来看，ＴＤ的主根最长，达到了７３．９ｃｍ，是ＴＡ（３０．２ｃｍ）的２．４５倍，ＴＢ（３８．８ｃｍ）的１．９１倍，ＴＣ
（６１．４ｃｍ）的１．２１倍。ＴＡ和ＴＢ差异不显著，但与ＴＣ和ＴＤ差异显著（犘＜０．０５），ＴＣ和ＴＤ之间差异也显著，
各处理大小顺序依次为：ＴＤ＞ＴＣ＞ＴＢ＞ＴＡ，也就是说水分胁迫越严重，主根长度越长。
就侧根数而言，各处理大小顺序依次为：ＴＢ＞ＴＣ＞ＴＤ＞ＴＡ，且ＴＢ和ＴＣ差异不显著，充分和ＴＤ差异不
显著，而ＴＢ、ＴＣ与ＴＡ、ＴＤ之间差异显著（犘＜０．０５）。除ＴＡ外，土壤水分含量越高，侧根数越多，这主要是由
于苜蓿在受到干旱胁迫时，主要通过增加主根长度来增加吸水。
５１２第２３卷第４期 草业学报２０１４年
表２　土壤水分胁迫对新疆大叶苜蓿构件数量的影响
犜犪犫犾犲２　犈犳犳犲犮狋狅犳狊狅犻犾狑犪狋犲狉狊狋狉犲狊狊狅狀狋犺犲狀狌犿犫犲狉狅犳犮狅犿狆狅狀犲狀狋狊狅犳犕．狊犪狋犻狏犪犮狏．犡犻狀犼犻犪狀犵犱犪狔犲
处理
Ｔｒｅａｔｍｅｎｔ
冠幅
Ｃｒｏｗｎｗｉｄｔｈ（ｃｍ）
主根长
Ｔａｐｒｏｏｔｌｅｎｇｔｈ（ｃｍ）
分枝数
Ｂｒａｎｃｈｎｕｍｂｅｒ
单株叶片
Ｌｅａｆｎｕｍｂｅｒ
侧根数
Ｌａｔｅｒａｌｒｏｏｔｎｕｍｂｅｒ
ＴＡ １８．３±１．２３ａ ３０．２±３．５７ａ ８．７±１．１１ａ １７５．３３±２３．９６ａ １０．７５±１．７７ａ
ＴＢ ２５．１±２．４２ｂ ３８．８±２．８６ａ １５．４±２．２３ｃ ３５７．６１±２７．７１ｃ １７．６３±２．１０ｂ
ＴＣ ２１．６±２．１９ｂ ６１．４±４．７１ｂ １１．３±１．３５ｂ ２９６．３４±３０．５８ｂ １６．２３±２．２２ｂ
ＴＤ １３．１±１．７７ａ ７３．９±５．８２ｃ ８．５±１．４０ａ １２３．２２±１４．６３ａ １１．２４±１．４５ａ
２．３　不同土壤水分胁迫下新疆大叶苜蓿的生物量分配特征
２．３．１　不同土壤水分胁迫对新疆大叶苜蓿地上部分生物量影响　图２Ａ是不同土壤水分胁迫下新疆大叶苜蓿
叶片鲜生物量和干生物量的对比。方差分析结果表明，４种土壤水分胁迫下，除ＴＤ和ＴＡ条件下，新疆大叶苜
蓿叶片鲜生物量和干生物量的差异不显著外，其他各处理间叶生物量均达到了显著差异水平（犘＜０．０５）。各处
理叶片鲜生物量和干生物量大小顺序依次为：ＴＢ＞ＴＣ＞ＴＤ＞ＴＡ。轻度水分胁迫下叶鲜重为８２．５３ｇ／株，为
ＴＣ（６８．３１ｇ／株）的１．２１倍、ＴＤ（４７．５７ｇ／株）的１．７３倍、ＴＡ（４０．３６ｇ／株）的２．０４倍，ＴＣ、ＴＤ和ＴＡ比ＴＢ的叶
干重生物量降低了２３．９９％，５１．７６％，４７．９７％，可见ＴＢ更有利于新疆大叶苜蓿叶片生长，对于增加鲜草产量最
有利。
图２　土壤水分胁迫对新疆大叶苜蓿叶片、茎生物量的影响
犉犻犵．２　犈犳犳犲犮狋狅犳狊狅犻犾狑犪狋犲狉狊狋狉犲狊狊狅狀犾犲犪犳犪狀犱狊狋犲犿犫犻狅犿犪狊狊狅犳犕．狊犪狋犻狏犪犮狏．犡犻狀犼犻犪狀犵犱犪狔犲　
图２Ｂ是不同土壤水分胁迫下新疆大叶苜蓿茎鲜生物量和干生物量的对比。方差分析结果表明，新疆大叶
苜蓿茎的鲜生物量和干生物量在轻度和ＴＣ下差异不显著，ＴＡ和ＴＤ的差异也不显著，但其他处理之间的差异
显著（犘＜０．０５）。各处理茎的鲜生物量和干生物量大小顺序依次为：ＴＢ＞ＴＣ＞ＴＡ＞ＴＤ。ＴＢ下茎鲜重为８１．７２
ｇ／株，为ＴＣ（７８．９１ｇ／株）的１．０４倍、ＴＤ（３９．７４ｇ／株）的２．０６倍、ＴＡ（４９．３４ｇ／株）的１．６６倍。随着水分胁迫的
加剧，新疆大叶苜蓿茎叶比逐渐增加，分别为０．９８，０．９９，１．２４和１．２８，这主要是由于在水分胁迫下，叶片在数量
减少的基础上，叶形变小，叶的生物量下降，同时茎所占的比例也进一步增加，从而主动减少蒸腾，适应干旱。
２．３．２　不同土壤水分胁迫对新疆大叶苜蓿地下部分生物量影响　图３Ａ是不同土壤水分胁迫下新疆大叶苜蓿
主根鲜生物量和干生物量的对比。方差分析结果表明，４种土壤水分胁迫下新疆大叶苜蓿主根鲜生物量和干生
物量除ＴＤ和ＴＡ及ＴＢ和ＴＣ差异不显著外，其他处理彼此之间达到了显著水平（犘＜０．０５）。各处理大小顺序
依次为：ＴＢ＞ＴＣ＞ＴＤ＞ＴＡ。ＴＢ下主根鲜重为７１．３３ｇ／株，为ＴＣ（６７．２１ｇ／株）的１．０６倍、ＴＤ（６２．５７ｇ／株）的
１．１４倍、ＴＡ（６０．３６ｇ／株）的１．１８倍。表明随着土壤水分胁迫的加剧新疆大叶苜蓿主根的生物量会不断变小，与
主根长度在不同土壤水分胁迫下大小的规律来看（ＴＤ＞ＴＣ＞ＴＢ＞ＴＡ），虽然土壤水分胁迫使新疆大叶苜蓿主
６１２ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１４） Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．４
根延长，但并没有使其生物量加大，说明随着土壤水分胁迫的加剧，主根变得细而长，ＴＢ下虽然主根并不是最
长，但其生物量却最大。
从图３Ｂ可以看出，新疆大叶苜蓿侧根的生物量随土壤水分胁迫的加重而呈现明显的下降趋势，除充分供水
和重度胁迫外，各处理间差异显著（犘＜０．０１）。各处理大小顺序依次为：ＴＢ＞ＴＣ＞ＴＤ＞ＴＡ。ＴＢ下侧根鲜重为
１４８．７７ｇ／株，为ＴＣ（１０８．８１ｇ／株）的１．３７倍、ＴＤ（２９．２５ｇ／株）的５．０７倍、ＴＡ（１６．４７ｇ／株）的９．０３倍，这主要是
由于随着土壤水分胁迫的加剧，侧根数量减少，在ＴＢ下侧根数最多，说明ＴＢ可以促进侧根的生长，从而使其更
好地吸收水分，保证了新疆大叶苜蓿在ＴＢ下生长良好。
图３　土壤水分胁迫对新疆大叶苜蓿根生物量的影响
犉犻犵．３　犈犳犳犲犮狋狅犳狊狅犻犾狑犪狋犲狉狊狋狉犲狊狊狅狀狉狅狅狋犫犻狅犿犪狊狊狅犳犕．狊犪狋犻狏犪犮狏．犡犻狀犼犻犪狀犵犱犪狔犲
　
２．４　土壤水分胁迫对新疆大叶苜蓿总生物量的影响
图４　不同土壤水分胁迫对新疆大叶苜蓿总生物量的影响
犉犻犵．４　犈犳犳犲犮狋狅犳狊狅犻犾狑犪狋犲狉狊狋狉犲狊狊狅狀狋狅狋犪犾犫犻狅犿犪狊狊
狅犳犕．狊犪狋犻狏犪犮狏．犡犻狀犼犻犪狀犵犱犪狔犲　
图４是土壤水分胁迫下新疆大叶苜蓿总生物量
变化，从总生物量鲜重和干重来看，各处理大小顺序
依次为：ＴＢ＞ＴＣ＞ＴＤ＞ＴＡ。说明ＴＡ和ＴＤ下影
响了新疆大叶苜蓿地上部分生物量和地下部分生物
量的积累，从而进一步影响了新疆大叶苜蓿的正常生
长发育。而在ＴＢ下，不论是地上生物量，还是地下
生物量，在各种处理中均表现出最优的生长，对于生
产实践中节水灌溉的应用具有良好的参考价值。
３　讨论
植物对水分胁迫的响应是植物长期适应环境而
形成的生态适应特征，与植物生长发育进程、地上、地
下生长形态等密切相关。植物对水分胁迫的响应是植物长期适应环境而形成的生态适应特征。植物常通过降低
生长，改变生物量的分配，减小叶面积，关闭气孔，降低蒸腾，提高水分利用效率等一系列生理适应机制以及形
态策略，来应对不同程度的水分胁迫［１９］。植物对水分胁迫的适应有一个限度，当超过这个限度时，就会影响植
物正常的代谢过程和生长发育进程。严重的干旱会引起植物代谢减慢，导致植物的生长受到限制，进而影响其生
物量的形成。新疆大叶苜蓿属于较耐旱品种，充足的水分有利于生长，但受到水分胁迫，特别是生长旺盛期受
到水分胁迫时，生长明显受到影响。本研究发现，供水量显著影响新疆大叶苜蓿的苗高和地径生长速度，重度
水分胁迫下的苗高和地径分别是轻度水分胁迫的５１．７％和５２．０％。随着胁迫强度的加重和时间的延长，单株叶
片数、分枝数和冠幅都减少，降低了蒸腾表面积，减少了水分散失。中度和重度水分胁迫条件下，植物幼苗地上
和地下生物量积累能力降低，总生物量减少，与轻度水分胁迫相比，新疆大叶苜蓿的总生物量分别减少了
７１２第２３卷第４期 草业学报２０１４年
５６．８％和７５．０％。同时本试验得出新疆大叶苜蓿的根冠比随土壤含水量的减小而增加，植株将更多的同化物分
配到根系生长以汲取水分，从而提高了其抗旱性，这与前人在其他植物中的研究一致［２０，２１］。同时本研究还得出
在轻度土壤水分胁迫下，苗高最高、冠幅最大、地径最粗、分枝数最多、单株叶片数最大、侧根数最多、鲜重最大、苗
高、地径生长速度最快，所以在轻度水分胁迫下新疆大叶苜蓿生长最适应，各方面表现都较其他处理好，这一结论
对于生产实践中节水灌溉的应用具有一定的指导意义，在灌溉时将灌溉定额控制在轻度水分胁迫，即使土壤含水
量达到田间持水量的６０％时，可以获得最大的产草量。然而，当土壤的水分含量过高（土壤含水量为田间持水量
的９０％）时，新疆大叶苜蓿叶片数减少，产量降低，这主要是由于此时土壤通气性较差，根系长期处于缺氧状
态，甚至腐烂，进而影响到地上部分的生长以及产量的形成。
参考文献：
［１］　魏臻武，符昕，曹致中，等．苜蓿生长特性和产草量关系的研究［Ｊ］．草业学报，２００７，１６（４）：１８．
［２］　余玲，王彦荣，ＧａｒｎｅｔｔＴ，等．新疆大叶苜蓿不同品种对干旱胁迫的生理响应［Ｊ］．草业学报，２００６，１５（３）：７５８５．
［３］　申孝军，孙景生，刘祖贵，等．灌水控制下限对冬小麦产量和品质的影响［Ｊ］．农业工程学报，２０１０，２６（１２）：５８６５．
［４］　杨贵羽，罗远培，李保国．苗期土壤含水率变化对冬小麦根、冠生物量累积动态的影响［Ｊ］．农业工程学报，２００４，２０（２）：８３
８６．
［５］　邵玺文，韩梅，韩忠明，等．不同施水量对黄芩干物质积累与分配的影响［Ｊ］．水土保持学报，２００５，２０（５）：１７５１８２．
［６］　吴一群，张辉，林新坚．不同土壤田间含水量对紫云英生长及生理代谢的影响［Ｊ］．草业学报，２０１２，２１（１）：１５６１６１．
［７］　尉秋实，赵明，李昌龙，等．不同土壤水分胁迫下沙漠葳的生长及生物量的分配特征［Ｊ］．生态学杂志，２００６，２５（１）：７１２．
［８］　刘长利，王文全，崔俊茹，等．干旱胁迫对甘草光合特性与生物量分配的影响［Ｊ］．中国沙漠，２００６，２６（１）：１４２１４５．
［９］　闫敏，张英俊，韩建国，等．水分对白三叶种子产量及产量构成要素的影响［Ｊ］．草地学报，２００５，１３（３）：２０９２１４．
［１０］　王云龙，许振柱，周广胜．水分胁迫对羊草光合产物分配及其气体交换特征的影响［Ｊ］．植物生态学报，２００４，２８（６）：８０３
８０９．
［１１］　喻夜兰，邹冬生．田间水分处理对龙须草生长及产量形成的影响研究［Ｊ］．草业学报，２００４，１３（６）：７５７９．
［１２］　冯燕，王彦荣，胡小文．水分胁迫对两种荒漠灌木幼苗生长与水分利用效率的影响［Ｊ］．草业学报，２０１１，２０（４）：２９３２９８．
［１３］　郭颖，韩蕊莲，梁宗锁．土壤干旱对黄土高原４个乡土禾草生长及水分利用特征的影响［Ｊ］．草业学报，２０１０，１９（２）：２１
３０．
［１４］　温翠平，李威，漆智平，等．水分胁迫对王草生长的影响［Ｊ］．草业学报，２０１２，２１（４）：７２７８．
［１５］　哈斯，白美兰，郭文．内蒙古地区土壤和水分对苜蓿草地的影响及采取的相应措施［Ｊ］．内蒙古气象，２００２，（３）：３４．
［１６］　李玉山．苜蓿生产力动态及其水分生态环境效应［Ｊ］．土壤学报，２００２，３９（３）：４０４４１０．
［１７］　白文明，左强，黄元彷，等．乌兰布和沙区新疆大叶苜蓿生长及吸水规律的研究［Ｊ］．植物生态学报，２００１，（１）：３５４１．
［１８］　刘国利，何树斌，杨惠敏．紫花苜蓿水分利用效率对水分胁迫的响应及其机理［Ｊ］．草业学报，２００９，１８（３）：２０７２１３．
［１９］　龚吉蕊，黄永梅，葛之葳，等．４种杂交杨对土壤水分变化的生态学响应［Ｊ］．植物生态学报，２００９，３３（２）：３８７３９６．
［２０］　李菊艳，赵成义，孙栋元，等．水分对胡杨幼苗光合及生长特性的影响［Ｊ］．西北植物学报，２００９，２９（７）：１４４５１４５１．
［２１］　ＳｏｂｒａｄｏＭＡ．Ｒｅｌａｔｉｏｎｏｆｗａｔｅｒｔｒａｎｓｐｏｒｔｔｏｌｅａｆｇａｓｅｘｃｈａｎｇｅｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｉｎｔｈｒｅｅｍａｎｇｒｏｖｅｓｐｅｃｉｅｓ［Ｊ］．Ｔｒｅｅｓ，２０００，１４：
２５８２６２．
８１２ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１４） Ｖｏｌ．２３，Ｎｏ．４
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９１２第２３卷第４期 草业学报２０１４年