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猫尾草属牧草苗期耐盐性评价



全 文 :猫尾草属牧草苗期耐盐性评价
孙桂枝1 ,张 耿1 ,王 赞1 ,王运琦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.山西省农业科学院
畜牧兽医研究所 ,山西 太原 030032)
  摘要:对 16份引自俄罗斯的野生猫尾草属(Phleum pratense)材料 ,在 0.3%,0.4%和 0.5%NaCl
胁迫下 ,通过株高 、存活率 、叶片伤害率的测定 ,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 16份猫尾草属牧草在 0.3%,0.4%和 0.5%NaC l胁迫下存活率分别为 30%~
83%,13%~ 67%和 7%~ 57%。根据耐盐性综合评价值(D)得出猫尾草耐盐性顺序 , ZXY03P-465>
ZXY03P-168>ZXY03P-149>ZXY03P-389>ZXY03P-117>ZXY03P-81>ZXY03P-240>ZXY03P-370
>ZXY03P-290 >ZXY03P-64 >ZXY03P-17 >ZXY03P-340 >ZXY03P-135>ZXY03P-186 >ZXY03P-
419>ZXY03P-33。
  关键字:猫尾草;苗期;耐盐性;评价
  中图分类号:S 543.034  文献标识码:A  文章编号:1009-5500(2007)05-0015-04
  土壤盐渍化是全球性的问题 ,据联合国教科文组
织(UNESCO)和粮农组织(FAO)的不完全统计 ,全
世界盐渍土壤的面积约占世界陆地面积的 7.6%[ 1] 。
在我国盐渍土约有 0.7亿 hm2 ,分布于全国许多地区 。
并随着生态环境的恶化和不合理地开发利用 ,仍在进
一步扩大[ 2-3] 。如何开发利用如此大面积的盐碱地资
源 ,对发展国民经济有着重要战略意义[ 4] 。
  猫尾草(Phleum pratense)又名梯牧草 ,多年生禾
本科牧草 ,原产欧亚大陆温带 , 营养价值高 , 适口性
好 , 栽培简单 , 饲喂方便 , 是发展畜牧业的优质牧
草[ 5] ,在美国 、俄罗斯 、日本等国家广泛栽培 。通过对
国外引进的野生猫尾草资源 ,在不同浓度NaCl胁迫下
的耐盐性试验 ,发掘可供耐盐育种或盐渍土生产直接
利用的优良猫尾草种质资源。
1 材料和方法
1.1 试验材料
  试验材料为 16份自俄罗斯引进的野生猫尾草资
源(表1)。由中国农业科学院北京畜牧兽医研究所牧
  收稿日期:2007-01-12
  基金项目:农业部牧草种质资源保护项目资助
  作者简介:孙桂芝(1958-), 女 , 山西临县人 , 助理研究员 ,
从事牧草种质资源研究。高洪文为通讯作者。
草资源室提供 。
表 1 猫尾草来源
Table 1 The sources of the tested materials
材料编号 原产地 材料编号 原产地
ZXY03P-17 捷克 ZXY03P-186 丹麦
ZXY03P-33 捷克 ZXY03P-240 加拿大
ZXY03P-64 匈牙利 ZXY03P-290 荷兰
ZXY03P-81 匈牙利 ZXY03P-340 荷兰
ZXY03P-117 德国 ZXY03P-370 荷兰
ZXY03P-135 德国 ZXY03P-389 荷兰
ZXY03P-149 德国 ZXY03P-419 荷兰
ZXY03P-168 丹麦 ZXY03P-465 日本
1.2 试验设计
  苗期盆栽试验在山西省太原市国家农业科技园温
室内进行 ,生理生化指标的测定在山西省农业科学院
设施农业生态实验室完成。
  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(盆高 12.5 cm ,底径 12 cm ,口径 15.5 cm),
每盆装入干土 1.5 kg 。根据土壤水分蒸发量计算浇水
时间及多少 ,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 10株。分别以土壤干重的
0.3%,0.4%和 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
15草原与草坪  2007年  第 5期  总第 124期
右。处理 18 d取样测定叶片伤害率 , 30 d 测定生物学
指标 。
1.3 指标测定
  株高用直尺测定每株幼苗的垂直高度 ,每盆测 3
株 ,共测 3盆 ,取平均值。
  存活率观察每盆中存活植株 ,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%
  质膜伤害率取幼苗叶片 0.2 g ,采用电导法[ 6] 测定
叶片伤害率。
  质膜相对透性= R1
R2
×100%
  单项指标耐盐系数用公式(1)表示:
  α(%)=不同浓度处理下平均测定值对照测定值 ×100% (1)
  运用 SAS 9.0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 盐胁迫对猫尾草存活率的影响及耐盐系数
  盐胁迫下猫尾草存活率随盐浓度增加而降低 ,不
同材料间存活率达到显著差异(P <0.05)(表 2)。供
试 16份猫尾草属牧草在 0.3%NaCl胁迫下存活率为
30%~ 83%,大于 50%的有 12份 ,0.4%N aCl胁迫下
存活率为 13%~ 67%, 大于 50%的有 6 份 , 0.5%
NaCl胁迫下存活率为 7%~ 57%,大于 50%的有1份 。
材料 ZXY03P-465在盐胁迫下存活率相对较高 ,耐盐
性较强。
2.2 盐胁迫对猫尾草叶片伤害率的影响及耐盐系数
  盐胁迫下猫尾草叶片伤害率随盐浓度的增加而增
加。不同材料间耐盐性差异显著(P <0.05)(表 3)。
盐胁迫下 ZXY03P-240 , ZXY03P-340和 ZXY03P-465
伤害率随盐浓度增大变化程度较小 ,表明其耐盐性较
强 ,材料 ZXY03P-33伤害率较大 ,其耐盐性较差。
2.3 盐胁迫对猫尾草株高的影响及耐盐系数
  盐胁迫下猫尾草生长受到明显抑制 ,随着盐胁迫
加大 ,植株株高呈现下降趋势。不同材料间株高差异
显著(P<0.05)(表 4)。盐胁迫下 ZXY03P-465株高
降低较少 ,表明其耐盐性较强 , ZXY03P-64 株高降低
明显 ,其耐盐性较差 。
表 2 盐胁迫下猫尾草存活率及耐盐系数
Table 2 The seedling survival rate and salt-tolerance
coef ficient of Phleum pratense under salt stress %
材料编号 存活率
CK 0.3 0.4 0.5 耐盐系数
ZXY03P-17 100 57 37 17 36.70abc
ZXY03P-33 100 30 13 10 17.77c
ZXY03P-64 100 70 57 43 56.67ab
ZXY03P-81 100 77 57 13 48.90abc
ZXY03P-117 100 67 63 37 55.57ab
ZXY03P-135 100 47 33 23 34.43abc
ZXY03P-149 100 67 67 23 52.23ab
ZXY03P-168 100 60 50 47 52.23ab
ZXY03P-186 100 57 23 07 28.90bc
ZXY03P-240 100 77 47 23 46.56abc
ZXY03P-290 100 43 40 27 36.67abc
ZXY03P-340 100 77 47 20 47.80abc
ZXY03P-370 100 50 47 30 42.23abc
ZXY03P-389 100 83 40 33 52.20ab
ZXY03P-419 100 40 40 07 28.90bc
ZXY03P-465 100 77 67 57 66.70a
  注:同列中不同小定字母表示差异显著(P<0.05),下表同
表 3 盐胁迫下猫尾草叶片伤害率及耐盐系数
Table 3 The seedling injure rate and salt-tolerance
coef ficient of Phleum pratense under salt stress %
材料编号 叶片伤害率
CK 0.3 0.4 0.5 耐盐系数
ZXY03P-17 32 35 58 55 154.17ab
ZXY03P-33 30 34 52 47 147.78abc
ZXY03P-64 31 37 38 41 124.73abc
ZXY03P-81 29 36 39 53 147.13abc
ZXY03P-117 32 33 43 54 135.42abc
ZXY03P-135 31 37 33 44 122.58abc
ZXY03P-149 28 34 51 37 145.24abc
ZXY03P-168 31 35 58 45 148.39ab
ZXY03P-186 28 30 41 46 139.29abc
ZXY03P-240 25 26 24 32 109.33c
ZXY03P-290 30 31 50 40 134.44abc
ZXY03P-340 30 30 30 39 110.00bc
ZXY03P-370 32 44 46 55 151.04ab
ZXY03P-389 34 30 72 62 160.78a
ZXY03P-419 31 35 49 47 140.86abc
ZXY03P-465 32 30 37 43 114.58abc
2.4 综合评价
2.4.1 隶属函数分析 材料各指标隶属函数值用公
式(2)[ 7] 求得:
  μ(X j)= S j -Xmin
X max -X min j =1 , 2 , ……n (2)
式中:X j表示第 j 个综合指标值;X min表示第 j 个综合
16 Grassland and Turf  (Bimonthly)  2007  No.5  (Sum  No.124)
指标的最小值;X ma x表示第 j 个综合指标的最大值 。
根据公式(2)可求出每个猫尾草材料 3个指标的隶属
函数值(表 4)。
表 4 不同盐浓度下猫尾草幼苗株高
Table 4 The plant height(cm)and salt-tolerance coefficient of
Phleum pratense under salt stress
材料编号 株高/ cm
CK 0.3% 0.4% 0.5% 耐盐系数
ZXY03P-17 25.39 13.33 9.78 10.77 44.48bc
ZXY03P-33 24.68 16.37 10.10 10.00 49.26abc
ZXY03P-64 25.48 9.17 8.90 9.20 35.68c
ZXY03P-81 26.17 13.44 13.87 9.45 46.82abc
ZXY03P-117 30.74 18.06 14.70 8.61 44.86ab
ZXY03P-135 24.00 13.60 13.33 10.42 51.88abc
ZXY03P-149 24.33 16.68 13.20 11.83 57.14ab
ZXY03P-168 26.97 15.72 15.92 16.02 58.90a
ZXY03P-186 28.00 15.63 12.92 10.25 46.19abc
ZXY03P-240 25.06 15.30 14.22 18.13 63.38a
ZXY03P-290 22.66 15.69 11.70 10.68 56.00abc
ZXY03P-340 24.42 10.84 11.72 13.71 49.51abc
ZXY03P-370 25.69 13.02 13.09 8.67 45.13bc
ZXY03P-389 23.87 15.10 11.97 8.41 49.55abc
ZXY03P-419 23.52 12.83 9.94 7.83 43.37bc
ZXY03P-465 19.46 12.64 12.56 12.61 64.77abc
2.4.2 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 V j ,归一化后得到各指标的权重
系数W j(表 5)。
  V j = ∑
n
i=1(X ij -X
-
j
X
-
j
(3)
  W j = V j∑m
j=1V j
(4)
2.4.3 综合评价 用公式(5)计算各材料综合耐盐能
力的大小[ 7]
  D=∑n
j =1[ μ(X j)·W j]   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(表 5)可对猫尾草材料
耐盐性强弱进行排序 ,其中 ZXY03P-465 的 D 值最
大 ,表明该材料最耐盐。耐盐性排序为 ZXY03P-465
> ZXY03P-168 > ZXY03P-149 > ZXY03P-389 >
ZXY03P-117>ZXY03P-81>ZXY03P-240>ZXY03P-
370 >ZXY03P-290 >ZXY03P-64 >ZXY03P-17 >
ZXY03P-340 > ZXY03P-135 > ZXY03P-186 >
ZXY03P-419>ZXY03P-33。
表 5 各材料隶属函数值 、权重 、D 值
Table 5 The evaluation index , μ(x), index weight(IW)and D value of each accession
材料编号 评价指标存活率/ % 伤害率/ % 株高/ cm
隶属函数值μ(x)
μ(1) μ(2) μ(3) 综合指标值(D)
ZXY03P-17 36.70 154.17 44.48 0.387 0.871 0.302 0.465
ZXY03P-33 17.77 147.78 49.26 0.000 0.747 0.467 0.286
ZXY03P-64 56.67 124.73 35.68 0.795 0.299 0.000 0.471
ZXY03P-81 48.90 147.13 46.82 0.636 0.735 0.383 0.587
ZXY03P-117 55.57 135.42 44.86 0.772 0.507 0.316 0.590
ZXY03P-135 34.43 122.58 51.88 0.341 0.258 0.557 0.383
ZXY03P-149 52.23 145.24 57.14 0.704 0.698 0.738 0.712
ZXY03P-168 52.23 148.39 58.90 0.704 0.759 0.798 0.742
ZXY03P-186 28.90 139.29 46.19 0.227 0.582 0.361 0.339
ZXY03P-240 46.56 109.33 63.38 0.588 0.000 0.952 0.566
ZXY03P-290 36.67 134.44 56.00 0.386 0.488 0.699 0.494
ZXY03P-340 47.80 110.00 49.51 0.614 0.013 0.475 0.449
ZXY03P-370 42.23 151.04 45.13 0.500 0.811 0.325 0.517
ZXY03P-389 52.20 160.78 49.55 0.704 1.000 0.477 0.703
ZXY03P-419 28.90 140.86 43.37 0.227 0.613 0.264 0.319
ZXY03P-465 66.70 114.58 64.77 1.000 0.102 1.000 0.811
权重 0.513 0.210 0.277
3 结论与讨论
  (1)盐胁迫下 ,供试猫尾草生长明显受到抑制 ,株
高 、存活率随着盐浓度增大 ,呈现不同程度的降低 ,叶
片伤害率逐渐升高 。供试 16份猫尾草属牧草在0.3%
NaC l胁迫下存活率为 30%~ 83%,大于 50%的有 12
份 , 0.4% NaCl 胁迫下存活率为 13%~ 67%, 大于
17草原与草坪  2007年  第 5期  总第 124期
50%的有 6 份 , 0.5% NaCl胁迫下存活率为 7%~
57%,大于 50%的有 1份。
  (2)根据耐盐性综合评价值(D)可知 , ZXY03P-
465 、ZXY03P-168耐盐性较强 , ZXY03P-33 耐盐性最
差 ,其余材料耐盐性居于中间 。
  (3)采用存活率 ,伤害率和株高 3个指标 ,利用隶
属函数法求出耐盐性综合评价值(D),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观
测相结合 。
参考文献:
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标综合评价及其预测[ J] .中国农业科学 , 2003 , 36(11):
1378-1382.
Evaluation of salt-tolerance of Phleum
pratense in seedling stage
SUN Gui-zhi1 ,ZHANG Geng1 ,WANG Zan1 ,WANG Yun-qi2 , GAO Hong-wen1
(1.Inst i tuteo f Animal Science ,Chinese Academy o f Agricul tural Science ,Bei j ing 100094 , China;
2.Insti tute of Animal Husbandry and Veterinary , Shanx i Academy o f
Agricul tural Sciences , Taiyuan 030032 , China)
  Abstract:Three indexes w ere used to evaluate the salt tolerance o f 16 Phleum pratense accessions under
salt st ress in seeding stag e.Comprehensive evaluation w as conducted by subordinate function.The results
show ed that the survival rates w ere varied f rom 30% to 83.3%,13.3% to 66.7% and 6.7% to 56.7% under
0.3%, 0.4% and 0.5% o f NaCl stress respectively.The o rder of relative sal t tolerance of 16 Phleum pratense
accessions w as ZXY03P-465 >ZXY03P-168 >ZXY03P-149 >ZXY03P-389 >ZXY03P-117 >ZXY03P-81 >
ZXY03P-240 >ZXY03P-370 >ZXY03P-290 >ZXY03P-64 >ZXY03P-17 >ZXY03P-340 >ZXY03P-135 >
ZXY03P-186>ZXY03P-419>ZXY03P-33.
  Key words:Phleum pratense;seeding stage;salt-tolerance;evaluation
18 Grassland and Turf  (Bimonthly)  2007  No.5  (Sum  No.124)