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Study on the Evapotranspiration and Water Saving Ability of Kentucky Bluegrass Cultivars

五个草地早熟禾品种蒸散量及节水性



全 文 :第 9 卷
V ()1
.
9
第 3 期
N o
.
3
草 地 学 报
八C T 八 八G R E S T I八 S IN IC A
2 0 0 1 年
S e P t
.
9 月
2 0 0 1
文章编号 : 1 0 。()7 一 0 4 3 5 (2 0 0 1 ) 0 3 一 0 2 0 7 一0 6
五个草地早熟禾品种蒸散量及节水性
潘全山 , 韩建国 , 王 培
(中国农业大学草地研究所 , 北京 1 0 0 0 9 4 )
摘要 : 研究 5 个草地早熟禾品种的蒸散量及节水性 。 结果表明 . 在 土壤水分充足 , 其它条件相 同的情况下 , Da w n 和
N u g la d e 品种的蒸散量大于 s 一2 2 、M id n ig n t 和 N a s s a u 。 在水分胁迫下 , S 一2 1 和 N a s s a u 的节水性好 , 耗水量低 , 较高
的相对含水 量和 叶片水势 , 同时土坡 含水量 变幅小 , 土坡水吸值小 , 而 Da w n 与 Nug !ad e 恰好相反 , M id ni g ht 的节
水性介于前 两者及后两者之 间 。
关扭词 : 草地 早熟禾 ; 蒸散量 ; 节水性
中图分类号 : 5 6 8 文献标识码 : A
S tu d y o n th e E v a P o tr a n sPir a tio n a n d W a te r S a v in g
A b ility o f K e n t u c k y B lu e g r a s s C u ltiv a r s
PA N Q u a n
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A b s t r a e t : A m o n g t he e u lti
v a r s o f K e n t u e ky b lu e g
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5 0 11 w a t e r t e n
s io n th a n th e o the r thr e e e u lt iv a r s
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I)a w n a n d N u g la d e ha d lo w e s t w a te r s a v in g a bility
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D e fie ie n t
5 0 11 w a t e r e o n t e n t e a n g re a t ly in flu e n e e E T o f K e n t u e k y
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.
K ey w o r d s : K e n t u e ky blu e g r a s s ; E v a p o t r a n
s p ir a tio n ; W a te r s a v in g a bilit y
草坪蒸散量是蒸腾及土壤蒸发的总耗水量 。 蒸散量
的研究与水分利用紧密相联 , 通过不同草种或品种的蒸
散量探讨节约用水已成为国外草坪研究的热点川 。
草地早熟禾是我国北方广泛种植的草坪草 , 品
种较多 。 由于北方广泛缺水 , 研究常见品种对水分利
用状况及其节水性 , 对选择适宜干早地区建坪的品
种具有重要意义 。 国外对草坪草品种蒸散量比较的
报道相对较少 , 如 K o Pe 。等 〔2 〕对高羊茅草坪品种及
饲用品种的 比较 , C a r o w 〔, 一‘1对狗牙根品种的比较 。
在对蒸散量进行比较时 , 必须保证其它外界条件的
一致性 , 因为草坪的水分利用受土壤 、植物 和大气
(S PA C )连续系统的复杂影响 , 当对某一 因子进行
研究时必须控制其它因子 , 使之保持一致性 。
通常将草坪草蒸散量的大小作为节水的指标 ,
收稿 日期 : 2 0 0 0 1 1 0 9 ; 修 回 日期 : 2 0 0 1 0 6 0 7
基金项目 : 北京市自然科学若金 , 点项 目( 6 001 。。扮资助
致谢 : 在本文完成过程 中 , 得到资环学院胡克林博士的大力协助 , 特此致谢 !
作者简介 : 潘全山 ( 197 4 一 ) , 男 , 1 9 97 年毕业于甘肃农 业大学草地学院 , 20 0 。 年研究生毕 业于中国农业大学草地研究所 。 现在丹麦丹农种子
公 司中国 工 表处 工作
2 0 8 草 地 学 报 第 9 卷
甚至将它作为抗旱的参考指标 [;. ”」, 但蒸散量做为抗
旱指标的争议较大「5 ’, 因为有些品种尽管蒸散量很
大 , 但仍然很耐旱 , 相反有些品种蒸散量虽小 , 但由
于根系很浅 , 而并不耐旱 。 总之 , 研究草坪的蒸散量
对水分利用的规律 , 选育节水品种具有重要意义 。本
实验采用蒸散量和几种抗早生理指标及土壤水分特
征曲线相结合的方法研究草地早熟禾的节水性 , 观
察土壤水分及草坪草水分的真实变动 。
照条件 。 有通风设备 , 夏季有湿帘可 以降温 , 冬季有
暖气可 以升温 , 能较好地控制室内温度 。 7 一 9 月温
室最高温为 35 C , 最低 温 16 C , 平均温度 25 C , 10
一 12 月最高温 30 C 。 最低温 10 C , 平均温度 18 C 。
1 材料与方法
1
.
1 试验 区 设在 中国农业 大学科 学 园温室 (长
25 m
, 宽 Z Om ) 。 室内光照充足 , 能较好地模拟外界光
1
.
2 试验用土
科学园实验田土 + 河沙 + 腐殖土 。 混合 比为 2
: 2 : 1
, 混匀后装盆 , 盆为圆柱形 , 口径为 2 2 . 5 c m ,
深为 30 c m , 底部有圆孔漏水 。 装土时用电子秤 (瑞
士 Pes a 公 司产 ; T C S 1S W 型 , 最 大称量 15 k g , 分
度值 0 . 5 9 )准确称土 重 , 保证每盆土 重均一 , 土重
7
.
1 k g
, 土面离盆 IJ 2 . 5 C m 。
混合土样为 : 沙壤土 , 理化性质检测结果见下表 l 。
表 l 试验土理化性质
T a ble 1 Ph ys ie a l a n d e h e m ie a lC h a r a e t e r
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.
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.
18 1 1 13
.
4 6 5 0
.
4 1 8
.
3 2 7
.
8 5
1
.
3 供试草地早熟禾为中国农业大学草地研究所
牧草种子室提供 , 品种有 M id n ig ht (午夜 ) , N u g ld e
(新哥来德 ) , D a w n (黎明 ) , N a s s a u (纳苏 ) 和 S 一 2 1 。
各品种均为审定种子 , 具有相同的发芽率和纯净度 。
1
.
4 试验处理 8 月 2 0 日播种 , 播量 1 5 9 / m , , 每
品种重复 6 次 , 其中 3 盆做节水性研究 , 另 3 盆始终
保证土壤水分 充足 , 用作蒸散量的比较研究 , 同时在
前 3 盆做节水处理时用作对照 。 共 30 盆 , 分别标记
并随机排列 。
研究 节水性时 , 除选蒸散量作为指标外 , 还选用叶
片相对含水量 、 叶片水势 、 叶片脯氨酸含量作为监测草
坪草水分变化的生理指标 , 同时测定土壤含水量 , 及土
壤水分特征曲线 , 以便监测土壤水吸力的变化 。
1
.
5 测定方法
1
.
5
.
1 水 分充足条件 下 蒸散 量浏 定 10 月 14 日
9 : o o h 进行称重 , 记录对应各盆的重量 。 测量前修
剪草坪 , 以保 证对应盆留茬 3 c m , 剪下的叶片移出
盆外 _ l() ‘} l、 1 。 : () )l 1 第一次称重 , 记录称量值 ,
对应盆的重缝差即为大致蒸散失水量 。测后修剪 , 留
茬 3 c m , 然后浇足水 , 直到水从盆底渗出 。 以 L为蒸
散量的测量过程 , 以后每隔 1一 Z d 重复上述过程 。
一个测量过程的两次称重间隔期为 3 一 4 d 。 预备试
验结果表明 , 间隔 3一 4 d 后草坪草对应的土壤水分
仍较充足 , 对蒸散量不产生影响 , 在间隔期间不做任
何处理 。 测量时期为 : 1 0 月 14 日一 1 2 月 16 日 。
1
.
5
.
2 节水性指 标测定 从 10 月 24 日起对另外
3 个重复进行干旱胁迫 , 当天测定土壤含水量 、叶片
相对含水量 、叶水势及脯氨酸含量 , 以后每隔 4 d 测
定一次 , 测定时间为 : 1 0 月 2 4 日一 1 2 月 1 5 日 。
1
,
5
.
3 蒸散量浏 定 干旱胁迫组不浇水 , 直接测蒸
散量 , 留茬高度 3c m , 两次称重间隔时间为 4 d , 测定
时间 : 10 月 2 5 日一 12 月 16 日 。
1
.
5
.
4 相对含水量 (R W C )测 定 称取 叶片鲜重
(W f)
, 将叶片浸入蒸馏水 3 h , 使组织吸水达饱和状
态 , 取出用吸水纸吸去表面水分 , 立即称重 , 再浸入
蒸馏水一段时间后取 出吸干称重 , 直至与上次重量
相等为止 。 测得叶片饱和鲜重 (W t ) , 再将叶片放人
烘箱中在 105 C烘 4 一 6 h , 取 出放在干燥器冷却后 ,
再称重直至恒重 (W d ) 。 用以下面公式算得相对含水
量 (R W C ) 。
R W C 一 (W f一 W d )/ (W t一 W d )
1
.
5
.
5 叶片水势测 定 采用小液流法测定 。
第 3 期 潘全山等 : 五个 草地 早熟禾品种燕散量及节水性 2 0 9
1
.
5
.
6 脯氛酸测 定 将所取叶片称重后 , 用磺基水
杨酸提取脯氨酸 , 将提取液 与冰醋酸和酸性苟酸酮
沸水浴 1 1: 后 , 用甲苯萃取 , 在 7 21 型分光光度计的
5 2 () n n l 处读取透光值 。
1
.
5
.
7 土壤含 水量测定 此处指容积含水量(体积
含水量 ) 。 称取新鲜土样湿重 M , 在 10 5 C 烘箱烘 6
一 s h 至恒 重 , 测得烘 于土重 M 、 , 由公式 :
Q
v 一 (M 一M s ) 只 p b (M s 义 f,w )
式中 : Q v 为容积含水量 , 沙 为土壤容重 , 尸w 为水
的密度 , 一般取 1 g . c m ‘。 取土注意事项 : 用自制的小
圆筒形空心钢片取土 , 土样在测完土壤含水量后仍然
返回土 盆 , 并根据烘 于散失的水量 , 用滴管加水 , 使之
大致恢复到以前的湿润度 。 取土样间隔时间为 4 d 。
表 2 土坡水分充足时的燕散 .
T a b le 2 E T o f K e n t u e k y blu e g r a s s e u lt iv a r s u n d e r
s u ffie ie n t 5 0 11 w a t e r e o n t e n t
品种 蒸散量 E r( k日
C u lt 一v a r s 18 了 10一 2 2 / 10 28 / lu 一 l/ 11 8 八 l一 1 1 2 1 1 25 / 1 1~ 29 / 1 1
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12 8 2 A
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19 5 7 A
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12 9 5 A
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12 8 0 A
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1 15 2 A b 0
.
18 6 8 A a b 0
.
1 2 0 3 A b 0
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N a s s a 。 叱). 1 16 8 A b 0 . 18 12 A b 0
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1 19 5 A b 0
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0 9 8 7 A b
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1 14 3 A b ()
.
18 0 7 A 卜 O . l l8 4 A b 0 . 0 9 6 7 A b
注 : 同列中不同小写 字母间差 异极显著 (P< 0 . 0 1 ) . 不同大与字母 间
差异显著 (P< 。. 肠 )
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2 结果与分析
2
.
1 土坡水分充足时燕散 t 研究
2
.
1
.
1 供试草地 早熟禾品种间蒸散量差异不 显著
(P ) 0
.
0 5 )
。但在 S A S 软件中 , 当显著水平降到 0 . 01
时 , 部分品种间差异显著 。 由于 c a r ro w 等人 ! 、 · 6 {都曾
用 0 . 01 的显著水平对不同品种或种之间进行比较 ,
本节内容也采用该法对供试品种蒸散量的差异进行
比较 。 取各次蒸散量的典型数据列表 ( 表 2 ) 。
2
.
1
.
2 5 个品种蒸散量间的差异变化不稳定 , 但总
体 而言 , D a w n 、 N u g la d e 与 S 一 2 1 、 N a s s a u 、 M id n ig h t
之间差异极 显著 ( P < 0 . 0 1 ) , Da w n 与 N u g la d e 之间
差 异不 显著 ( P > 0 . 0 5 ) , S 一 2 1 、 N a s s a u 、 M id n ig h t 三
者之 间差 异也不 显著 。 在 多数 情况 下 , D a w n 与
N u彭ad e 的蒸散量较为显著地大于其余 3 个品种 。
从 5 个品种蒸散量的差 异可以看出耗水量之间的差
别 , 即 [ ) a w n 与 N u g la d e 的耗水量明 显大于 S 一 2 1 、
N a 、 、a u 和 M id n ig h t , 但前两者之间 、 后 二者之 I’ed 蒸
散耗水量的差异均不明显 。
尧州 。.门Pu司。盔
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处理天数 ( d )
D a ys o f t r e a t m e n t
圈 l 停止浇水后燕散 . 变化规体
F 19
.
1 E T e h a n g e s a fte r s to p w a t e r in g
2
.
2 水分胁迫时节水性研究
2
.
2
.
1 蒸散量 比较
自 10 月 2 4 日停 止浇水 , 随着 干旱时间的延长 ,
供试品种的蒸散量不 断下降 , 在下降过程中 , D a w n
和 N u g la d e 维持较高的蒸散水平 , 但 3 o d 后 D a w n
和 N u g la d e 与其它品种蒸散量 的差异逐渐减少 , 出
现等于或小于其它品种蒸散量的情况 (图 1 ) 。
供试品种蒸散量下降的因素之一 , 是受天气变
冷的影响 , 因此将其与对照 比较 , 既可看出 , 天气对
蒸散量的影响 , 又可看出干早条件下供试品种与对
照的差异 ,其中 M id n ig ht 、 S 一 2 1 、 N a s s a u 的抗蒸散能
力明显大于 D a w n 和 N u g la d e , 直到第 Zs d , S 一 2 1 、
N as sa
u 的蒸散量才因受土壤水分胁迫而与对照间
出现差距 , 而 D a w n 和 N u g la d e 与对照在第 2 4d 即
出现差距 (由于在停止浇水后的前 20 d , 处理与对照
蒸散量水平相似 , 所以在图 2 取间断性横坐标 ) 。
2
.
2
.
2 叶 片相对含水量 变化
叶片相对含水量是鉴定植物节水性的重要生理
指标 。 在试验处理中 , 由于蒸散的速度较慢 , 所以叶
片相对含水量在很长一段时间里变化缓慢 (见 图
3 )
, 但当供试品种的植株受到水分胁迫时 , 其叶片相
第 9 卷
2 1 0
草 地 学 报
对含水量则迅速下降 。
0
.
0 4 一今- S 一21 . 月斗~ 对照
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.
03
0
.
0 2
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.
0 1
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D a y s o f t r e a t m e 生飞t
Oa丫5 o f t r e a t m e n t
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.
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0 3
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.
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- 今- Nu g la d e 叫昏 ~ 对照
犷 ’ , r仁一24 2 8 3 2 3 6 40 44 48 52
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产,民丫、。山卜以,洲沪‘弋公弓翻ƒ卜。P\.名„握糠州牙睁口
处理天数 (d)
处理天数 ( d ) D a y s o f t r e a t m e n t
D ay s o f t r e a t m e n t
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03 5
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一今~ D畔n 叫曰- 对照产-侧.Y/ 七J)卜“,L甲el,‘ao翻ƒ补.P、的名„翻悦刃燕十口
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处理天数 (d )
Da y s o f t r e a t m e n t
图 2
F lg
.
2
千早处理下的燕散t
E T o 王d r o u g h t t r e a t e d
在处理后的前 20 d , 品种间叶片相对含水量变
化缓慢 , 当干早处理达 24 d 时 , 多数 品种的蒸散量
开始受土壤水分的影响 , 叶片相对含水量下降速度
加快 , 其中 D a w n , N u g la d e 和 M id n i g h t 的下降速度
较快 , S 一 2 1 与 N a s s a u 较缓慢 , 其中以 D a w n 的下降
2
.
2
.
3 叶 片水势变化
本试验采用小叶流法测定叶片水势 , 小叶流法
的测定结果较粗放 , 但方法简单 , 同时也能监测较大
的水势变动 。 由图 4 可 以看出 , 在处理后的 20 d 里 ,
各 品种叶片水势变幅较小 , 有时产生波动 , 但 Zo d
速度最快 , s 一21 最慢 。 结果表明 , S一 21 与 N as sa u 的
保水性比 D aw n 、 N u g la d e 和 M id n i g h t 强 , 其中以 S -
2 1 保水性最强 , D a w n 最差 (图 3 ) 。
后多数品种叶片水势开始稳步下降 , 到试验结束时 ,
D a w n

N u g la d e 的下降速度 比其余 3 个 品种快 , 其
中 , M id n i g h t 的下降速度比 S 一 2 1 和 N a s s a u 快 。
第 3 期 潘全山等 : 五个草地早熟禾品种蒸散量及节水性 2 1 1
- . 卜- Midh i g h t
. ~ 仁卜- S 一 2 1
~ ~ . 卜~ NS 占S S U
- . 卜~ Nu g lad e
. 月吟- D S 份n
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处理天数 ( d )
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处理天数 D盯5 o f t r e a t一e n t (d叮)
图 5 干早处理后土坟水吸力变化
F 19
.
5 5 0 11 w a te r t e n s io n e ha n g e s o f d r o u g h t t r e a t e d
图 3 叶 片相对含水 . 变化规律
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3 R W C
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处理天数 ( d )
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图 6 干早处理后叶片肠奴酸含 t 变化
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图 4 叶片水势变化规律
F19
.
4 I e a v e w a te r p o t e n t ia l e ha n g e s
2
.
2
.
4 土壤水吸力 (或土水势 ) 变化
停止浇水后到试验结束 , 品种间土壤水吸力变
化的趋势相近 。在初期土壤水吸力变幅很小 ,第 24 d
开 始 上 升 , 从第 32 d 起 , 土壤 水 吸 力急 剧 上升 ,
D a w n 和 N u g lad 。 的上升速度大于其余 3 个品种 ,
S

21 与 N as sa u 的 L升速度最慢 , 因此 当 5 个品种
的根系吸水能力相似 、 土壤水分有 限时 , 由于 S 一 21
与 N as sa u 的耗水量小 , 保水能力强 , 更有可能从土
壤 中吸收水分 , 所 以抗 干旱胁迫的能力强 , 更节水
( 图 6 ) 。
2
.
2
.
5 叶片脯氛酸含量变化
许多研究结果表明 , 当植株受到干旱胁迫时即
需积累脯氨酸陈 9 ] 。 本试验受干旱胁迫的品种 , 叶片
脯氨酸含量的变化见图 6 。 D a w n 的脯氨酸在处理后
的第 2 8 d 开始缓慢上 升 , 而其余 4 个品种的脯氨酸
维持在很低的水平 , 但在处理 40 d 以后 , 所有品种
的脯氨酸含量都急剧上升 , 到试验结束时 , D a w n 与
N u gl
a d e 积累的脯氨酸高于其余 3 个 , 其中以 S 一21
积累的脯氨酸最少 。
3 讨论
3
.
1 在土壤水分充足的条件下 , 供试品种间蒸散量
2 1 2 草 地 学 报 第 9 卷
的差异不显著 (P> 0 . 0 5 ) , 但部分品种达到 了 0 . 0 1 D a w n 与 N u g la d e 恰好 相反 , 事 实上 S 一 2 1 , N a s s a u
显著水平 。 在其它条件相同情况下 , D a w n 、 N u g lad e 出现萎 蔫症状 的时间也 比其余 3 个品种略迟 (表
的耗水量大于 s 一2 1 、M id n ig ht 和 N a s s a u 。 D a w n 和 2 ) 。 因此综合结果 , S 一 2 1 、N a s s a u 具有较强的抗蒸散
N u gl
a d e 之 间耗水量差异不显著 , 其 余 3 个品种之 能力 , 节水性好 。
间差异不显著 。 3 . 3 5 一 21 和 N as sa u 节水性能好 、 抗于 旱 。 供试品
3
.
2 在水分胁迫下 , 供试 5 个品种的蒸散量均低于 种开始萎蔫时 , 土壤含水量及土壤水吸力值存在差
对照 , 表明在土壤水胁迫时 , 草坪的蒸散量会受到抑 异 。 M id ni g ht 与 D a w n 萎蔫时土壤含水量较少 , 土
制而减少 。 S一 21 和 N as sa u 的保水性能最好 , 耗水量 壤吸力值较大 , 说明 M id ni g ht 与 D a w n 的根具有较
低 , 较高的相对含水量和叶片水势 , 同时土壤含水量 强的吸水能力 , 能利用相对较多的土壤水分 。但因限
下降速度及土壤水吸力值上升的速度相对较慢 , 而 于盆栽 , 大 田试验仍有待于进一步研究 。
表 3 节水性综合评定
T a b le 3 V a lu a tio n t a b le o f d r o u g h t r e s is t a n ee
品种 蒸散量受 开始萎蔫时 开始萎蔫时 叶 开始萎蔫时 开始葵蔫时 开始萎蔫时土 试验结束时叶
C ul tl va
r 、 土壤水胁迫 经历的天数 (d) 片相对含水量 叶片水势 (巴 〕 土壤含水量 城水吸 力值(巴 ) 片脯氨酸含量
的天数 (d ) I) a y s o f w llt : n g w a te : e o n te n t I e a f w a ro r W a t e r e o n t o n t w a t e r t e n 、 . 。, n (微 克 / 克鲜重 )
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.
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一 9 . 6 6
一 1 0 . 8 7
一 1U . 8 7
一 9 . 66
9 66
0
.
10 5 2
0
.
1 12 7
0
.
11 2 5
0
.
1 1 18
0
.
10 7 8
15
.
2 9
1 1
.
0 2
11
.
0 6
1 1
.
4 6
13
.
6 4
3 68
32 0
35 6
3 96
4 56
门nU20C”b几舀
通比J任QJ,8只†UJ任件?”乙今q‘
3. 4 N u g la de 与 D a w n 在试验末期 积累的脯氨酸
量最多 , 因其保水性差 , 萎蔫的时间早 , 受干早胁迫
的时间长 , 因此积累脯氨酸较多 。 ( 见表 3)
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