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A study of salt tolerance and feeding quality of Italian ryegrass varieties under salinized-soil conditions

多花黑麦草耐盐性及其在盐土条件下饲用品质的研究



全 文 :书多花黑麦草耐盐性及其在盐土条件下饲用品质的研究
许能祥,顾洪如,丁成龙,董臣飞,程云辉,张文洁,王兴刚
(江苏省农业科学院畜牧研究所,江苏 南京210014)
摘要:通过研究不同多花黑麦草品种耐盐能力的差异及其与饲草产量和品质的相关关系,为选择耐盐和饲草品质
优良的多花黑麦草品种提供依据,在江苏沿海滩涂地区种植7个多花黑麦草品种(Wasehope,WasehopeⅢ,Sa
chiaoba,Musashi,Nioudachi,Shiwasuaoba和苏牧1号),分别测定苗期、拔节期和抽穗期植株地下和地上部分的
Na+、K+和Ca2+含量,并计算K+/Na+和Ca2+/Na+,同时测定不同品种的出苗率及拔节期和抽穗期的饲草产量,
可溶性碳水化合物(WSC)、粗蛋白(CP)、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、有机物体外消化率(IVOMD)
等指标,并对品种的耐盐能力和饲草产量、饲用品质相关指标进行相关分析。结果表明,Nioudachi、苏牧1号、
Wasehope不同生育时期地上部分的Na+较低,K+和 K+/Na+较高,表现出较强的耐盐性,而 WasehopeⅢ的耐盐
能力较差;Nioudachi、苏牧1号、Wasehope拔节期和抽穗期的饲草产量高于其他品种,且 WSC含量和IVOMD较
高,NDF和ADF等细胞壁物质含量较低,饲用品质较优,与其耐盐能力较为一致;多花黑麦草的耐盐能力与盐土条
件下的产量和饲用品质显著正相关(犘<0.05)。
关键词:多花黑麦草;耐盐;饲用品质;相关
中图分类号:S816.11;S543+.603.4  文献标识码:A  文章编号:10045759(2013)04008910
犇犗犐:10.11686/cyxb20130411  
 盐碱地是指土壤里面所含的盐分影响到植物正常生长的一种土壤,是地球上广泛分布的一种低产土壤类型,也
是一种重要的土地资源[1]。根据联合国教科文组织和粮农组织不完全统计,全世界盐碱地面积为9.5438亿
hm2,占可耕地面积的10%,其中我国为9913万hm2,约占全国可耕地面积的25%。目前的盐碱地资源大部分
未得到很好的开发利用。与此同时,随着我国农业产业结构的调整,草食畜牧业发展迅速,人畜争粮、争地的矛盾
日益突出,目前有限的耕地资源难以满足快速增加的需求,因此利用盐碱地种植牧草等适应性强的作物是缓解上
述矛盾的有效途径。
多花黑麦草(犔狅犾犻狌犿犿狌犾狋犻犳犾狅狌狉狌犿)是一年生冷季型优质牧草,早在20世纪50年代就引入我国沿海滩涂地
区试种。多花黑麦草虽然具有一定的耐盐能力,但是盐碱胁迫仍然是制约其生产的主要逆境因子,尤其对苗期伤
害更大[2]。有研究表明在盐碱胁迫下,黑麦草叶肉细胞光合活性和叶绿素含量下降,进而引起净光合速率降
低[3],发育明显迟缓,生物量显著降低[4],其中生物量是植物对盐胁迫反应的综合体现[5]。
以往植物抗盐生理的研究主要以NaCl、NaHCO3 等单盐胁迫对植物生长发育、光合作用和生理生化的影响
为主,而自然生境对植物的危害不单有盐胁迫,同时也有碱胁迫,植物不仅要遭受离子毒害和渗透胁迫,还要忍受
高水平pH对生长的影响。前人对多花黑麦草耐盐碱的研究大部分是在模拟盐渍条件下进行的,而对不同多花
黑麦草品种在真实的沿海滩涂条件下耐盐碱能力的差异研究较少,同时多花黑麦草的耐盐能力与饲草产量及饲
用品质的关系也罕见相关研究报道。因此,本试验通过研究在沿海滩涂条件下不同多花黑麦草品种苗期、拔节期
和抽穗期植株地上和地下部分Na+、K+和Ca2+的含量及K+/Na+、Ca2+/Na+的变化,进一步确定其在真实盐碱
土壤条件下耐盐性的表现,并分析其耐盐能力与饲草产量、饲用品质等的相关关系,为选择适宜在沿海滩涂地区
种植的多花黑麦草品种提供依据。
第22卷 第4期
Vol.22,No.4
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA   
89-98
2013年8月
收稿日期:20120709;改回日期:20121011
基金项目:国家科技支撑计划(2011BAD17B0204),国家牧草产业技术体系盐城综合试验站项目(CARS3531)和江苏省科技支撑计划
(BE2009306)资助。
作者简介:许能祥(1976),男,江苏句容人,助理研究员,硕士。Email:Xunengxiang97@yahoo.com.cn
通讯作者。Email:dingcl@jaas.ac.cn
1 材料与方法
1.1 供试材料
供试多花黑麦草品种(系)共7个,其中6个为江苏省农业科学院畜牧研究所于2007年从日本引进的品种,1
个为江苏省农业科学院畜牧研究所育成新品系(表1)。
表1 试验材料及来源
犜犪犫犾犲1 犜犺犲犿犪狋犲狉犻犪犾狊犪狀犱狋犺犲犻狉狊狅狌狉犮犲狊
编号No. 品种名Varietyname 育种单位Breedinginstitution
1 Wasehope Taki种苗株式会社Taki&Co.,Ltd.
2 WasehopeⅢ Taki种苗株式会社Taki&Co.,Ltd.
3 Sachiaoba 山口县农业试验场AgriculturalExperimentalStationofYamaguchiPrefecture
4 Musashi 畜产草地研究所NationalInstituteofLivestockandGrasslandScience
5 Nioudachi 农林水产省草地试验场TheMeadowExperimentalStation,theMinistryofAgriculture,ForestryandFisheries
6 Shiwasuaoba 山口县农业试验场AgriculturalExperimentalStationofYamaguchiPrefecture
7 苏牧1号SumuNo.1 江苏省农业科学院畜牧研究所InstituteofAnimalScience,JiangsuAcademyofAgriculturalSciences
1.2 试验地概况
试验地设在江苏省南通市洋口港新海诚牧业有限公司,地处N32°34′~34°28′,E121°10′~121°18′,处于暖
温带与亚热带的过渡地带。试验地块为滨海盐渍荒地,砂质壤土,全氮0.322g/kg、有机质5.76g/kg、速效磷
3.4mg/kg、速效钾3.57mg/kg。播种前施用复合肥(N∶P2O5∶K2O为10∶8∶7)1200kg/hm2,耕翻入土作
基肥。多花黑麦草播种期的0~20cm土壤总盐含量为0.50%,苗期为0.60%,到了4、5月份雨水偏多,土壤总
盐含量有所下降,拔节期为0.40%,抽穗期为0.39%。
1.3 试验设计与田间管理
试验采用随机区组设计,3次重复,小区面积15m2(3m×5m),播种量为45g/15m2,试验地四周设保护
行。2010年9月20日播种,条播,行距30cm。苗期追施尿素225g/15m2,并拔除小区内杂草。
1.4 测定内容及方法
1.4.1 出苗率 每小区选取5个点,每个点1m2,进行出苗种子数量的统计。单位面积出苗种子数量/播种总
种子数量×100%=出苗率。
1.4.2 植株高度 在抽穗期每小区随机选取10个植株测定高度。
1.4.3 干物质产量测定 拔节期和抽穗期进行各品种多花黑麦草刈割,取鲜草样称重后置于烘箱内105℃杀青
30min,接着保持在75℃烘48h至恒重,然后称重,算出干物质含量。抽穗期一次性刈割测定鲜草产量,并根据
干物质含量计算出干物质产量。
1.4.4 离子含量测定 分别在苗期、拔节期和抽穗期取多花黑麦草各品种整株,洗净根部后再用蒸馏水冲洗全
株,用滤纸吸取植株表面的水分,然后将根与茎叶分离,在烘箱中105℃杀青30min,接着保持在75℃烘48h至
恒重,粉碎过粒径0.38mm的网筛,草粉存于自封袋中备用。
用原子吸收光谱法(日立Z8000原子吸收分光光度计)测定各饲草根、茎、叶中的Na+、K+、Ca2+含量[6],计
算K+/Na+、Ca2+/Na+。
1.4.5 饲用品质相关性状的测定 可溶性碳水化合物(watersolublecarbohydrate,WSC)采用蒽酮-硫酸比
色法测定[7];粗蛋白(crudeprotein,CP)采用凯氏定氮法测定[7];中性洗涤纤维(neutraldetergentfiber,NDF)
和酸性洗涤纤维(aciddetergentfiber,ADF)采用范氏纤维测定法测定[7];有机物体外消化率(犻狀狏犻狋狉狅organic
matterdigestibility,IVOMD)采用Goto两步法测定[8]。
09 ACTAPRATACULTURAESINICA(2013) Vol.22,No.4
1.5 数据分析
试验数据用Excel初步处理,数据分析采用SAS8.2统计软件进行两因素方差分析,并用LSD法进行多重
比较。
2 结果与分析
2.1 多花黑麦草不同品种在沿海滩涂耐盐性的差异
2.1.1 多花黑麦草不同品种不同时期地上部分Na+、K+、Ca2+含量及K+/Na+、Ca2+/Na+的差异 苗期Na+
含量最低,其次是抽穗期,拔节期最高,其中不同时期地上部分Na+含量均以Shiwasuaoba最高,苗期和抽穗期
Nioudachi最低,拔节期苏牧1号最低(图1)。地上部分的K+含量苗期最高,且品种间差异显著(犘<0.05),随
后大幅下降,拔节期和抽穗期品种间差异不显著(犘>0.05),其中苗期和抽穗期 Musashi最高,拔节期苏牧1号
最高,WasehopeⅢ苗期和抽穗期K+含量最低,分别为1.25和0.57mg/g,拔节期以Shiwasuaoba最低。随着生
育进程的推进,多花黑麦草地上部分的Ca2+含量呈下降趋势,其中苗期、拔节期以Nioudachi最高,分别达1.78
和1.80mg/g,抽穗期苏牧1号最高,达0.58mg/g,苗期 Wasehope最低,为1.30mg/g,拔节期、抽穗期 Wase
hopeⅢ最低,分别为0.73和0.28mg/g。苗期地上部分的K+/Na+以Nioudachi最高,达4.68;WasehopeⅢ最
图1 不同生育时期7个多花黑麦草品种地上部分的
离子含量及犓+/犖犪+、犆犪2+/犖犪+的变化
犉犻犵.1 犜犺犲犮犺犪狀犵犲狊狅犳犖犪+,犓+,犆犪2+犮狅狀狋犲狀狋犪狀犱狋犺犲
狉犪狋犲狅犳犓+/犖犪+,犆犪2+/犖犪+犻狀犪犲狉犻犪犾狆犪狉狋狊狅犳7
犐狋犪犾犻犪狀狉狔犲犵狉犪狊狊狏犪狉犻犲狋犻犲狊犱狌狉犻狀犵狊犲犲犱犾犻狀犵,
犲犾狅狀犵犪狋犻狅狀犪狀犱犺犲犪犱犻狀犵狆犲狉犻狅犱狊
19第22卷第4期 草业学报2013年
低,仅为0.76;拔节期苏牧1号最高;抽穗期 Wasehope和 Musashi的 K+/Na+显著高于其他5个品种(犘<
0.05)。随着生育进程的推进,Wasehope、Musashi、Shiwasuaoba地上部分的K+/Na+先降后升,其他4个品种
持续下降,其中苗期品种间差异显著(犘<0.05)。随着生育进程的推进,多花黑麦草地上部分Ca2+/Na+呈下降
的趋势,其中苗期地上部分的Ca2+/Na+以Nioudachi最高,达1.70,Shiwasuaoba最低,仅为0.60;拔节期苏牧1
号最高,达0.77,WasehopeⅢ最低;抽穗期苏牧1号最高,达0.24,Sachiaoba最低。
2.1.2 多花黑麦草不同品种不同时期地下部分Na+、K+和Ca2+含量及K+/Na+、Ca2+/Na+的差异 Na+含量
苗期以 WasehopeⅢ最高,达2.48mg/g,Musashi最低;拔节期Nioudachi最高,达2.80mg/g;抽穗期Sachiaoba
最高,达2.86mg/g,WasehopeⅢ最低(图2)。Sachiaoba、Musashi、苏牧1号地下部分的Na+含量随着生育进程
的推进呈现逐渐升高的趋势,其他4个品种则先升后降。苗期不同品种间地下部分的K+含量在品种间差异显
著(犘<0.05),且随着生育进程的推进急剧下降,其中苗期以苏牧1号最高,达4.43mg/g,WasehopeⅢ和Shi
wasuaoba显著低于其他5个品种(犘<0.05);拔节期和抽穗期均以 Musashi含量最高。随着生育进程的推进多
花黑麦草地下部分Ca2+含量急剧下降。苗期以Sachiaoba最高,达3.15mg/g,Wasehope最低,达2.33mg/g;
拔节期Nioudachi最高,达2.33mg/g,WasehopeⅢ和Shiwasuaoba显著低于其他5个品种(犘<0.05);抽穗期
Wasehope最高,达0.60,WasehopeⅢ最低,仅为0.31mg/g。随着生育进程的推进,多花黑麦草地下部分的
K+/Na+和Ca2+/Na+均呈下降趋势。其中K+/Na+不同生育时期均以 Musashi最高,苗期 WasehopeⅢ最低,
拔节期Shiwasuaoba最低,抽穗期 Wasehope、Sachiaoba最低。Ca2+/Na+苗期以 Musashi最高,达1.70,Wase
hopeⅢ最低;拔节期苏牧1号显著高于其他6个品种(犘<0.05);Shiwasuaoba最低;抽穗期 Wasehope最高,
WasehopeⅢ最低。
多花黑麦草各个时期地上和地下部分的离子含量有较大差异。苗期7个品种地下部分的Na+、Ca2+含量均
高于地上部分,K+含量则低于地上部分;而K+/Na+则地上部分高于地下部分,且Nioudachi最高;Ca2+/Na+地
下部分高于地上部分,只有Nioudachi除外。拔节期7个品种地下部分的Na+含量稍低于地上部分,Ca2+、K+含
量和K+/Na+、Ca2+/Na+均高于地上部分。抽穗期7个品种地下部分的Na+、Ca2+含量均高于地上部分,K+含
量则地上部分高于地下部分,与苗期结果一致;K+/Na+地上部分高于地下部分,且 Wasehope和 Musashi的比
值最高;Ca2+/Na+则地下部分高于地上部分,只有苏牧1号除外。
2.2 不同品种多花黑麦草在沿海滩涂饲草产量的差异
Nioudachi、Wasehope和苏牧1号的出苗率较高;WasehopeⅢ、Sachiaoba、Shiwasuaoba出苗率低于70%。
Nioudachi植株高度最高,达96.96cm,Shiwasuaoba植株高度最低。7个品种间干物质产量和可消化干物质产
量高低顺序为Nioudachi>苏牧1号>Wasehope>Musashi>Sachiaoba>Shiwasuaoba>WasehopeⅢ,其中干
物质产量差异均达显著水平(犘<0.05),而Nioudachi和苏牧1号、Wasehope和Musashi可消化干物质产量差异
不显著(犘>0.05)(表2)。
2.3 沿海滩涂地区不同品种多花黑麦草拔节期和抽穗期饲草品质的差异
多花黑麦草的 WSC含量拔节期高于抽穗期,其中拔节期以 Musashi最高,达10.84%,WasehopeⅢ与Shi
wasuaoba显著低于其他5个品种(犘<0.05);抽穗期苏牧1号和Nioudachi含量较高,显著高于其他5个品种
(犘<0.05),WasehopeⅢ最低,仅为2.22%(表3)。拔节期的CP含量均高于抽穗期,其中拔节期和抽穗期均以
Wasehope最高,分别为9.25%和5.90%;拔节期 Musashi最低,仅为3.92%,抽穗期Shiwasuaoba和 Musashi
含量较低,显著低于其他5个品种(犘<0.05)。随着生育期的推进NDF和ADF含量大幅度增加,其中拔节期和
抽穗期均以Shiwasuaoba最高,NDF含量分别达48.93%、63.96%;抽穗期 NDF含量以苏牧1号最低,为
54.93%。拔节期的ADF含量以苏牧1号最低,抽穗期以Musashi最低。拔节期的Musashi的IVOMD最高,达
82.64%;Shiwasuaoba最低,仅为59.83%;这一时期的IVOMD比较高,除Shiwasuaoba以外,均能达到70%以
上。抽穗期苏牧1号的IVOMD最高,达62.06%;Shiwasuaoba最低,仅为44.38%。随着生育期的推进,多花
黑麦草的IVOMD大幅度下降,其中苏牧1号下降幅度最小。
29 ACTAPRATACULTURAESINICA(2013) Vol.22,No.4
图2 不同生育期7个多花黑麦草品种地下部分
离子含量及犓+/犖犪+、犆犪2+/犖犪+的变化
犉犻犵.2 犜犺犲犮犺犪狀犵犲狊狅犳犖犪+,犓+,犆犪2+犮狅狀狋犲狀狋犪狀犱狋犺犲
狉犪狋犲狅犳犓+/犖犪+,犆犪2+/犖犪+犻狀狌狀犱犲狉犵狉狅狌狀犱狆犪狉狋狊
狅犳7犐狋犪犾犻犪狀狉狔犲犵狉犪狊狊狏犪狉犻犲狋犻犲狊犱狌狉犻狀犵狊犲犲犱犾犻狀犵,
犲犾狅狀犵犪狋犻狅狀犪狀犱犺犲犪犱犻狀犵狆犲狉犻狅犱狊
表2 7个多花黑麦草品种的出苗率、植株高度、干物质含量及干物质产量
犜犪犫犾犲2 犜犺犲狊犲犲犱犾犻狀犵犲犿犲狉犵犲狀犮犲狉犪狋犲,狆犾犪狀狋犺犲犻犵犺狋,犱狉狔犿犪狋狋犲狉犮狅狀狋犲狀狋犪狀犱犱狉狔犿犪狋狋犲狉狔犻犲犾犱狅犳7犐狋犪犾犻犪狀狉狔犲犵狉犪狊狊狏犪狉犻犲狋犻犲狊
指标
Item
品种Variety
Wasehope WasehopeⅢ Sachiaoba Musashi NioudachiShiwasuaoba 苏牧1号SumuNo.1
出苗率Emergencerate(%) 85.24a 64.53c 65.42c 78.60b 85.26a 66.58c 84.35a
株高Plantheight(cm) 95.96ab 94.50ab 96.50ab 80.18d 96.96a 87.90c 92.68b
干物质含量Drymattercontent(%) 31.92cd 34.20ab 34.49a 28.72e 32.61bc 34.61a 30.77d
干物质产量Drymatteryield(kg/hm2) 8338.05c 5272.50g 7032.91e 7502.12d10334.55a 6925.05f 9235.35b
可消化干物质产量犐狀狏犻狋狉狅digestibledry
matter(kg/hm2)
4588.66b 2630.37e 3675.35c 4472.46b 5830.20a 3073.69d 5731.45a
 注:同一行不同小写字母表示差异显著(犘<0.05)。
 Note:Meanswithdifferentsmallettersinthesamelevelrowforagivenparameteraresignificantlydifferentatthe0.05level.
2.4 多花黑麦草耐盐性与饲草产量和饲用品质性状的相关分析
出苗率、干物质产量和可消化养分产量与苗期植株地上和地下部分的K+含量、K+/Na+极显著正相关(犘<
39第22卷第4期 草业学报2013年
0.01),与Na+含量显著负相关(犘<0.05)(表4)。地上和地下部分的Ca2+/Na+与出苗率、干物质产量和可消化
养分含量均呈正相关,其中地上部分的Ca2+/Na+与干物质产量和可消化养分产量显著正相关(犘<0.05)。地上
和地下部分Ca2+与出苗率、干物质产量和可消化养分相关均不显著(犘>0.05)。
表3 7个多花黑麦草品种拔节期和抽穗期饲用品质的差异
犜犪犫犾犲3 犜犺犲犱犻犳犳犲狉犲狀犮犲狊狅犳狋犺犲犳犲犲犱犻狀犵狇狌犪犾犻狋狔狉犲犾犪狋犲犱狋狉犪犻狋狊狅犳7犐狋犪犾犻犪狀狉狔犲犵狉犪狊狊狏犪狉犻犲狋犻犲狊
犻狀狊狋犲犿犲犾狅狀犵犪狋犻狅狀犪狀犱犺犲犪犱犻狀犵狆犲狉犻狅犱 %
品种Variety
WSC
拔节期
Elongation
period
抽穗期
Heading
period
CP
拔节期
Elongation
period
抽穗期
Heading
period
NDF
拔节期
Elongation
period
抽穗期
Heading
period
ADF
拔节期
Elongation
period
抽穗期
Heading
period
IVOMD
拔节期
Elongation
period
抽穗期
Heading
period
Wasehope 10.26ab 4.02d 9.25a 5.90a 40.85b 60.24b 20.02c 32.26ab 79.86b 55.03c
WasehopeⅢ 5.99d 2.22f 5.01c 4.96b 41.49b 56.24c 22.72b 31.85ab 73.72c 49.89e
Sachiaoba 7.90c 3.13e 6.55b 5.06b 42.75b 55.01c 21.76b 30.53abc 73.71c 52.26d
Musashi 10.84a 6.19b 3.92c 2.60d 41.29b 55.19c 19.96c 28.46c 82.64a 59.61b
Nioudachi 7.60c 6.84a 7.02b 4.18c 38.46b 58.64b 22.84b 32.26ab 75.51c 56.42c
Shiwasuaoba 6.07d 5.31c 4.24c 2.36d 48.93a 63.96a 25.64a 33.27a 59.83d 44.38f
苏牧1号SumuNo.1 9.89b 6.98a 7.11b 5.08b 41.48b 54.93c 19.74c 29.12bc 79.85b 62.06a
 注:同一列不同小写字母表示差异显著(犘<0.05)。
 Note:Meanswithdifferentsmallettersinthesamecolumnforagivenparameteraresignificantlydifferentatthe0.05level.
表4 出苗率、干物质产量和可消化养分产量与苗期植株犖犪+,犓+,犆犪2+含量及犓+/犖犪+、犆犪2+/犖犪+的相关性
犜犪犫犾犲4 犆狅狉狉犲犾犪狋犻狅狀犪狀犪犾狔狊犻狊狅犳狋犺犲狊犲犲犱犾犻狀犵犲犿犲狉犵犲狀犮犲狉犪狋犲,犱狉狔犿犪狋狋犲狉狔犻犲犾犱,犻狀狏犻狋狉狅犱犻犵犲狊狋犻犫犾犲犱狉狔犿犪狋狋犲狉狔犻犲犾犱狑犻狋犺狋犺犲
犖犪+,犓+,犆犪2+犮狅狀狋犲狀狋犪狀犱狋犺犲狉犪狋犲狅犳犓+/犖犪+,犆犪2+/犖犪+狅犳7犐狋犪犾犻犪狀狉狔犲犵狉犪狊狊狏犪狉犻犲狋犻犲狊犻狀狊犲犲犱犾犻狀犵狆犲狉犻狅犱
指标Item
Na+
地上
Aerial
parts
地下
Underground
parts
K+
地上
Aerial
parts
地下
Underground
parts
Ca2+
地上
Aerial
parts
地下
Underground
parts
K+/Na+
地上
Aerial
parts
地下
Underground
parts
Ca2+/Na+
地上
Aerial
parts
地下
Underground
parts
出苗率Emergencerate -0.631 -0.610 0.767 0.904 0.025 -0.146 0.843 0.891 0.446 0.216
干物质产量Drymatteryield-0.560 -0.541 0.763 0.776 0.172 0.042 0.890 0.747 0.558 0.286
可消化养分产量犐狀狏犻狋狉狅
digestibledrymatter
-0.594 -0.577 0.841 0.899 0.260 0.088 0.907 0.862 0.546 0.342
 注:表示差异显著(犘<0.05),表示差异极显著(犘<0.01)。下同。
 Note: meanssignificantlydifferentatthe0.05level, meanssignificantlydifferentatthe0.01level.Thesamebelow.
苗期植株地上部分的Na+含量与拔节期和抽穗期多花黑麦草的 WSC和CP含量均呈负相关,但未达到显著
水平(犘>0.05)(表5);与拔节期和抽穗期多花黑麦草的NDF和ADF含量呈正相关,尤其是与拔节期的NDF含
量呈极显著正相关(犘<0.01);与拔节期多花黑麦草的IVOMD呈显著负相关(犘<0.05),与抽穗期的IVOMD
负相关,但未达到显著水平(犘>0.05)。苗期植株地上和地下部位的K+含量与拔节期和抽穗期多花黑麦草的
WSC含量和IVOMD呈极显著正相关(犘<0.01);与拔节期和抽穗期的NDF、ADF含量均呈负相关,尤其与拔
节期间的ADF含量显著负相关(犘<0.05)。Ca2+与饲用品质相关性状的相关性均不显著(犘>0.05),只是地上
部分的含量与抽穗期的NDF含量显著负相关(犘<0.05)。苗期地上和地下部分的K+/Na+与拔节期的 WSC含
量和IVOMD显著正相关(犘<0.05),与抽穗期的 WSC含量和IVOMD极显著正相关(犘<0.01);与拔节期的
NDF含量显著负相关(犘<0.05)。
49 ACTAPRATACULTURAESINICA(2013) Vol.22,No.4
表5 苗期地上和地下部分的犖犪+,犓+,犆犪2+含量及犓+/犖犪+、犆犪2+/犖犪+与
拔节期和抽穗期多花黑麦草的饲用品质的相关关系
犜犪犫犾犲5 犆狅狉狉犲犾犪狋犻狅狀犪狀犪犾狔狊犻狊狅犳狋犺犲犖犪+,犓+,犆犪2+犮狅狀狋犲狀狋犪狀犱狋犺犲狉犪狋犲狅犳犓+/犖犪+,犆犪2+/犖犪+
犻狀犪犲狉犻犪犾犪狀犱狌狀犱犲狉犵狉狅狌狀犱狆犪狉狋狊犻狀狊犲犲犱犾犻狀犵狆犲狉犻狅犱狑犻狋犺狋犺犲犳犲犲犱犻狀犵狇狌犪犾犻狋狔狉犲犾犪狋犲犱狋狉犪犻狋狊狅犳
7犐狋犪犾犻犪狀狉狔犲犵狉犪狊狊狏犪狉犻犲狋犻犲狊犻狀狊狋犲犿犲犾狅狀犵犪狋犻狅狀犪狀犱犺犲犪犱犻狀犵狆犲狉犻狅犱
项目
Item
部位
Part
WSC
拔节期
Elongation
period
抽穗期
Heading
period
CP
拔节期
Elongation
period
抽穗期
Heading
period
NDF
拔节期
Elongation
period
抽穗期
Heading
period
ADF
拔节期
Elongation
period
抽穗期
Heading
period
IVOMD
拔节期
Elongation
period
抽穗期
Heading
period
Na+ 地上Aerialparts -0.231 -0.232 -0.388 -0.322 0.804 0.263 0.337 0.040 -0.574 -0.511
地下Undergroundparts-0.664 -0.482 -0.167 0.177 0.446 0.154 0.521 0.414 -0.550 -0.570
K+ 地上Aerialparts 0.852 0.751 0.297 -0.051 -0.369 -0.296 -0.623 -0.527 0.626 0.811
地下Undergroundparts 0.845 0.705 0.464 0.195 -0.519 -0.340 -0.725 -0.513 0.750 0.906
Ca2+ 地上Aerialparts -0.090 0.233 -0.311 -0.148 -0.494 -0.546 -0.013 -0.350 0.297 0.351
地下Undergroundparts-0.090 0.029 -0.311 -0.214 -0.494 -0.531 -0.013 -0.374 0.297 0.210
K+/ 地上Aerialparts 0.599 0.728 0.370 0.015 -0.610 -0.193 -0.447 -0.285 0.580 0.729
Na+ 地下Undergroundparts 0.599 0.698 0.370 0.063 -0.610 -0.321 -0.447 -0.542 0.580 0.884
Ca2+/地上Aerialparts -0.014 0.357 0.138 0.057 0.700 -0.205 -0.048 -0.032 0.334 0.373
Na+ 地下Undergroundparts 0.393 0.292 -0.148 -0.286 -0.434 -0.427 -0.314 -0.467 0.453 0.434
3 讨论
3.1 不同品种的多花黑麦草在沿海滩涂地区耐盐性的差异
盐碱生境对植物的生长具有毒害作用。植物在Na+过多的环境中,其体内缺K+,而且对Ca2+的吸收也会
受阻,同时Na+会破坏膜结构,使膜选择性丧失,细胞内大量必需元素外渗[9],Na+和Cl-大量进入细胞使细胞质
中离子平衡遭到破坏,尤其是Ca2+平衡破坏,细胞质中游离Ca2+急剧增加,导致Ca2+介导的C调节系统和磷酸
醇调剂系统失调,细胞代谢紊乱,细胞受到伤害甚至死亡[10]。同样,土壤溶液中过多的Na+一方面抑制根系对
K+的吸收,另一方面通过离子交换,将植物体内的K+置换下来,从而导致植物细胞缺K+,影响正常生长[5]。
在盐碱生境下植株地上和地下部分的Na+、K+含量和K+/Na+表现出不一致的趋势。毛才良和刘友良[11]
发现耐盐大麦(犎狅狉犱犲狌犿狏狌犾犵犪狉犲)品种叶片中Na+含量和Na+/K+明显低于不耐盐的品种,而根中Na+含量和
Na+/K+则高于不耐盐品种。这表明由于细胞膜的选择性,Na+和K+从根向地上部的运输存在差异。本研究的
结果与之较为一致,7个多花黑麦草品种苗期地下部分的Na+、Ca2+含量均高于地上部分,K+含量则地上部分高
于地下部分;K+/Na+地上部分高于地下部分,Ca2+/Na+则地下部分高于地上部分,只有Nioudachi除外(图1,
2)。产生这一结果的原因可能是部分多花黑麦草根系有较强的储Na+作用,减少Na+过多向叶片输送,而把K+
暂时输送到叶片中,有利于保持盐胁迫下叶片光合作用等重要生理活动的进行。
从不同品种植株地下部分的离子含量和离子运输来看,低Na+吸收运输率和高的K+吸收运输率以及较低
Na+/K+也是耐盐性选择的一个重要指标[12]。大多数植物体受盐胁迫时,通过调节K+/Na+,一方面保持细胞
内较低渗透势,另一方面缓解K+引起的生长抑制。有些耐盐品种具有高选择性吸收K+,并向地上部运输的能
力[13]。因而,有人提出植物受Na+胁迫时,用Na+(叶/根)/K+(叶/根)的比值反映植物耐盐能力[14]。本研究中
综合苗期、拔节期和抽穗期植株地上部分和地下部分的离子含量,不同的离子含量及离子比反应了品种耐盐能力
的差异。苗期和抽穗期植株地上部分与地下部分的离子含量趋势相似,但拔节期的趋势与之相反;同时各种离子
含量各品种在苗期差异较大,而在拔节期和抽穗期差异较小(图1,2)。一般植物在生长的萌发期和苗期对盐胁
迫最为敏感。因此,以苗期的离子含量作为判别不种品种耐盐能力的标准较为适宜。
较高的种子萌发力是植株在盐分胁迫下能够生长的基础[12,15]。出苗率也可作为一个耐盐能力的判断指标。
59第22卷第4期 草业学报2013年
测定不同盐浓度胁迫下的植物种子发芽的情况是表征抗盐能力的重要依据之一。多花黑麦草播种期的沿海滩涂
总盐含量在0.5%左右,7个品种出苗率表现出较大差异:Wasehope、苏牧1号、Nioudachi出苗率保持在85%左
右,而 WasehopeⅢ、Sachiaoba、Shiwasuaoba出苗率只有65%左右(表2)。
3.2 多花黑麦草饲草产量、饲用品质和耐盐性的关系
不同品种多花黑麦草的耐盐能力和饲草产量呈正相关趋势。出苗率的高低直接影响多花黑麦草饲草干物质
产量和可消化干物质产量。本研究表明出苗率与干物质产量显著相关(犘<0.05)。由于一般植物在苗期对盐胁
迫最为敏感,多以苗期的离子含量作为判别不种品种耐盐能力的标准,因此将苗期各种离子含量与拔节期和抽穗
期的饲草产量进行相关分析。干物质产量和可消化养分产量与苗期植株地上和地下部分的K+含量、K+/Na+
极显著正相关(犘<0.01),与Na+含量显著负相关(犘<0.05)。地上和地下部分的Ca2+/Na+与出苗率、干物质
产量和可消化养分产量均呈正相关,其中地上部分的Ca2+/Na+与干物质产量和可消化养分产量显著正相关
(犘<0.05)(表4)。耐盐能力强的多花黑麦草品种饲草产量高于不耐盐的品种。同时,不同品种在甜土和盐土生
境下饲草产量的下降幅度也能佐证其耐盐能力的差异。2010年笔者在江苏省农业科学院畜牧研究所位于南京
的甜土试验田上进行了上述多花黑麦草品种的评比试验。各品种的干物质产量和可消化养分含量的下降幅度因
耐盐能力的不同而表现出显著差异(犘<0.05)。盐土条件下的干物质产量下降幅度为:WasehopeⅢ-52.52%,
Sachiaoba-39.07%,Shiwasuaoba-31.91%,Musashi-29.30%,Wasehope-22.64%,苏牧1号-20.01%,
Nioudachi-9.54%;且在盐土条件下Nioudachi产量最高,其次是苏牧1号和 Wasehope。可消化养分产量的趋
势与干物质产量类似。
WSC是多花黑麦草重要的饲用成分,与青贮品质等显著正相关,WSC含量高的品种饲用品质更好。同时
WSC是很多非盐生植物的主要渗透调节剂[16],也是合成有机物的碳架和能量来源,对细胞膜和原生质胶体也有
稳定作用,还可在细胞内无机离子含量高时起保护酶类的作用[17]。张士功和高吉寅[18]研究表明,盐胁迫下,小
麦幼苗体内 WSC含量增加。本研究结果表明,苗期植株地上部分的Na+含量与拔节期和抽穗期多花黑麦草的
WSC含量呈负相关,但未达到显著水平;苗期植株地上和地下部位的K+含量与拔节期和抽穗期多花黑麦草的
WSC含量呈极显著正相关(犘<0.01);苗期地上和地下部分的K+/Na+与拔节期的 WSC含量显著正相关(犘<
0.05),与抽穗期的 WSC含量极显著正相关(犘<0.01)(表4),这表明耐盐能力强的多花黑麦草品种植株体内的
WSC含量较高,饲用品质更好,同时在盐胁迫条件下多花黑麦草植株内的 WSC可能发挥着重要的渗透调节功
能。
多花黑麦草的CP含量在盐碱胁迫下呈现明显的下降趋势。耐盐能力强的品种可能下降幅度小于不耐盐品
种。本研究结果表明苗期植株地上部分的Na+含量与拔节期和抽穗期多花黑麦草的CP含量呈负相关,但未达
到显著水平(表4)。盐胁迫环境下,由于植物叶片内离子含量高,促使叶绿素和叶绿体蛋白的解离,造成叶绿素
分解,降低光合速率[19]。据Strogonov[20]报道,叶绿素和叶绿体蛋白的结合程度取决于植物叶片细胞内离子的
含量。在盐碱逆境下,由于植物叶片内离子含量高,使这种结合变得松弛,其结果使更多的叶绿素被解离出来,叶
绿素和叶绿体蛋白的解离,必将使叶绿素酶活性下降,因而促使叶绿素分解,使叶片叶绿素含量下降。同时盐胁
迫下,植株的光合速率降低,蛋白质合成减少也是造成多花黑麦草CP含量下降的主要原因。
不同耐盐能力的多花黑麦草品种的细胞壁物质含量不同。苗期植株地上部分的Na+含量与拔节期和抽穗
期多花黑麦草的NDF和ADF含量呈正相关,尤其是与拔节期的NDF含量呈极显著正相关(犘<0.01);苗期植
株地上和地下部位的K+含量与拔节期和抽穗期多花黑麦草的NDF、ADF含量均呈负相关,尤其与拔节期间的
ADF含量显著负相关(犘<0.05)。Ca2+与饲用品质相关性状的相关性均不显著,只是地上部分的含量与抽穗期
的NDF含量显著负相关(犘<0.05)。苗期地上和地下部分的K+/Na+与拔节期的NDF含量显著负相关(犘<
0.05)(表4)。耐盐能力强的品种在盐土条件下的细胞壁物质含量相对较低,而不耐盐品种的细胞壁物质含量则
较高。这可能与不耐盐品种的CP和 WSC等成分含量的降低有关,致使其细胞壁物质的相对含量上升,从而降
69 ACTAPRATACULTURAESINICA(2013) Vol.22,No.4
低多花黑麦草的饲用品质。
4 结论
综合本研究的结果,在沿海滩涂地区耐盐能力较强的多花黑麦草品种是Nioudachi、苏牧1号和 Wasehope,
而 WasehopeⅢ的耐盐能力较差;饲草产量高、饲用品质好的品种也是Nioudachi、苏牧1号和 Wasehope,与耐盐
能力的比较结果一致;多花黑麦草的耐盐能力与盐土条件下的产量和饲用品质显著正相关。
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79第22卷第4期 草业学报2013年
犃狊狋狌犱狔狅犳狊犪犾狋狋狅犾犲狉犪狀犮犲犪狀犱犳犲犲犱犻狀犵狇狌犪犾犻狋狔狅犳犐狋犪犾犻犪狀狉狔犲犵狉犪狊狊狏犪狉犻犲狋犻犲狊狌狀犱犲狉狊犪犾犻狀犻狕犲犱狊狅犻犾犮狅狀犱犻狋犻狅狀狊
XUNengxiang,GUHongru,DINGChenglong,DONGChenfei,CHENGYunhui,
ZHANGWenjie,WANGXinggang
(InstituteofAnimalScience,JiangsuAcademyofAgriculturalSciences,Nanjing210014,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:Thesalttoleranceabilityof7Italianryegrass(犔狅犾犻狌犿犿狌犾狋犻犳犾狅狌狉狌犿)varieties(Wasehope,Wase
hopeⅢ,Sachiaoba,Musashi,Nioudachi,Shiwasuaoba,andSumuNo.1)andthecorrelationoftheirsalttoler
anceabilitywiththegrassfeedqualitywereinvestigated.TheNa+,K+andCa2+contentsinaerialpartsand
undergroundpartsoftheplants,andtheratiosofK+/Na+andCa2+/Na+ weremeasuredatseedling,steme
longation,andheadingstages.Theseedlingemergencerateandthefeedingqualityrelatedtraitssuchaswater
solublecarbohydrate(WSC),crudeprotein(CP),neutraldetergentfiber(NDF),aciddetergentfiber(ADF)
andinvitroorganicmatterdigestibility(IVOMD)instemelongationandheadingperiodsweredetermined.
Na+contentinaerialpartsofNioudachi,SumuNo.1andWasehopeduringdifferentgrowingperiodswaslower
andK+contentandK+/Na+ratiowerehigherthanintheotherfourvarieties,showinghighsalttoleranceabil
ity,comparedwith WasehopeⅢ whichwassensitivetosalt.Nioudachi,SumuNo.1and Wasehopealso
showedhighgrassyieldandgoodfeedingqualitysuchashighWSCcontentandIVOMDbutlowNDFandADF
contents,afindingconsistentwiththeresultsofsalttoleranceability.Inconclusion,thesalttoleranceability
ofItalianryegrasswaspositivelycorrelatedwiththefeedingqualityofthegrass.
犓犲狔狑狅狉犱狊:Italianryegrass;salttolerance;feedingquality;correlation
89 ACTAPRATACULTURAESINICA(2013) Vol.22,No.4