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7种禾本科牧草种子苗期耐盐性的隶属函数法评价



全 文 :收稿日期:2012-04-20
基金项目:中央级公益性科研院所基本科研业务费专项“内蒙古农牧交错区人工草地可持续利用模式技术研究”(1610332011015)
作者简介:张俊叶(1985-),女,内蒙古鄂尔多斯人,硕士研究生,从事牧草生态生理学研究。
通讯作者:张力君(1962-),男,内蒙古包头人,教授,博士,从事牧草生态生理学研究。
种子耐盐萌发和幼苗生长是牧草在盐土环境中提供产量的
基础。不同植物或品种耐盐性皆存差异,植物在萌发及幼苗期对
盐度最敏感, 萌发及幼苗期的耐盐能力可以有效决定牧草的存
活、生长和生产状态。对于如何确定萌发、幼苗期植物的耐盐性,
已见很多报道。 关于耐盐机理、指标方法等也有研究和论述。 本
文试图通过萌发幼苗期多种指标,利用隶属函数法,尝试分析 7
种禾本科牧草的耐盐性,以期为完善鉴定、评价方法和筛选耐盐
禾本科牧草提供科学依据。 该 7 种禾本科牧草是草地重要资源
和家畜优质饲草,试验结果亦有利于实践参考。
1 材料和方法
试 验 材 料 为 苇 状 羊 茅 Festuca. Arundinacea、 高 冰 草
Agropyron elongatum、星星草 Puccinellia tenuiflora、冷地早熟禾
Poa crymophila、 野大麦 Horcleum brevisubulatum、 蒙古冰草
Agropyron morgolicum、披碱草 Elymus duhuricas。
10%复盐母液, 按 71%NaCl、3%CaCl2、4%MgSO4、22%K2SO4
比例配制,稀释后配成 0.6%、0.9%、1.2%、1.5%、1.8%梯度溶液。
采用垂直板发芽法,整个装置覆以塑膜,以减少蒸发。 4 次重复。
实验室平均温度为 19℃,相对湿度约 30%。
测定如下指标,初萌时间为首粒种子萌发天数;单株重量为
所有萌发种子重量的平均值;发芽率(%)=14d 发芽种子数/供试
种子数×100;发芽率降比(%)=(对照发芽率-盐处理发芽率)/对照
发芽率×100;相对发芽率(%)=盐处理发芽率/对照发芽率×100;
发芽势(%)=7d 发芽种子数/供试种子数×100;相对发芽势(%)=盐
处理发芽势/对照发芽势×100;发芽指数=∑Gi/Di;平均萌速=∑
(Gi×Di)/∑Gi;活力指数=发芽指数×叶长度;耐盐指数= (相对发
芽率+相对发芽势+根长度)/3。 Gi 为第 i 日发芽数,Di 为第 i 日,
应用隶属函数法进行分析。
2 结果与分析
结果表明,7 种禾本科牧草在种子萌发和幼苗生长期基本
能耐受 0%~1.5%浓度的复盐溶液,在 1.8%盐溶液中,种子萌发
极度受抑。 总体来说,高浓度盐分抑制种子活力,削弱幼苗生长
能力,但随着盐浓度的增加,7 种植物呈现出明显不同的耐盐性
差异。 方差分析表明,7 种植物的各个指标在不同盐度梯度中,
都表现出了显著或极显著差异, 说明 7 种植物在种子萌发和幼
苗生长期其耐盐性确实存在显著不同。 由于每个指标仅从不同
角度体现了植物耐盐特征, 那么综合所有这些特征则能从本质
上更好地揭示植物耐盐的综合能力。
根据初始萌发时间、单株重量、发芽率下降百分比、发芽指
数、活力指数、平均发芽速度、相对发芽率、相对发芽势和耐盐指
数 9 个指标,应用隶属函数法,对 7 种牧草种子萌发期和幼苗期
的耐盐性进行综合评价,结果如表 1。
依据 9 个分项指标隶属函数之均值由大到小排序可以看
出,苇状羊茅的耐盐性最强,披碱草的耐盐性最弱,此结果有证
据支持。据此,可以确定 7 种牧草种苗期耐盐能力
7种禾本科牧草种子苗期耐盐性的隶属函数法评价
张俊叶 1, 张力君 1, 赵青山 2, 夏 明 2
(1.内蒙古农业大学,内蒙古 呼和浩特 010019;2.中国农业科学院 草原研究所,内蒙古 呼和浩特 010010)
摘 要:以浓度为 0.6%、0.9%、1.2%、1.5%和 1.8%的复盐(71%NaCl,3%CaCl2,4%MgSO4,22%K2SO4)溶液培养种子和幼苗,根据初始萌发时
间、单株重量、发芽率下降百分比、发芽指数、活力指数、平均发芽速度、相对发芽率、相对发芽势和耐盐指数 9 个指标,应用隶属函数法,
确定 7 种禾本科牧草种苗期耐盐能力之序为:苇状羊茅>高冰草>星星草>冷地早熟禾>野大麦>蒙古冰草>披碱草。
关键词:禾本科牧草;发芽率;活力指数;耐盐性;隶属函数
中图分类号:S543.034 文献标识码:A 10.3969/j.jssn.1007-0907.2012.03.021 文章编号:1007-0907(2012)03-0042-01
Assessment of Salt Tolerance of 7 Forage Grasses in Seedling Stage by
Membership Function Method
ZHANG Jun-ye
(Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot 010019,China)
Abstract:Salt tolerance of 7 Gramineous pastures during germination and seedlings has been studied with 0.6%,0.9%,1.2%,
1.5% and 1.8% mixed salt solution (71%NaCl, 3%CaCl2,4%MgSO4,22%K2SO4). The membership function was applied according
to the germinating stage, germination rate, seedling height and root length, germination trend, seed vigor etc.The results showed
that the salt tolerance ability among 7 plants was in order of Festuca. arundinacea>Agropyron elongatum>Puccinellia tenuiflora>
Poa crymophila>Horcleum brevisubulatum>Agropyron morgolicum>Elymus duhuricas.
Key words:Gramineous pastures;Germination rate;Vigor index;Salt tolerance;Membership function
(下转 72 页)
内蒙古农业科技 2012(3):42
Inner Mongolia Agricultural Science And Technology
表 1 7 种禾本科牧草耐盐性隶属函数法综合评价①
试验材料
各指标隶属函数值
均值 排序
X(μ1) X(μ2) X(μ3) X(μ4) X(μ5) X(μ6) X(μ7) X(μ8) X(μ9)
野大麦 0.800 0.415 0.511 0.481 0.297 0.266 0.482 0.467 0.467 0.465 5
披碱草 0.600 0.328 0.415 0.433 0.225 0.342 0.415 0.479 0.479 0.413 7
高冰草 0.800 0.498 0.575 0.728 0.480 0.279 0.575 0.573 0.571 0.564 2
蒙古冰草 0.733 0.534 0.390 0.495 0.381 0.281 0.390 0.352 0.354 0.434 6
苇状羊茅 0.800 0.577 0.622 0.591 0.573 0.324 0.756 0.548 0.495 0.587 1
星星草 0.533 0.595 0.520 0.508 0.400 0.421 0.520 0.556 0.555 0.512 3
冷地早熟禾 0.600 0.420 0.561 0.313 0.244 0.687 0.561 0.572 0.519 0.497 4
强弱之序为: 苇状羊茅>高冰草>星星草>冷地早熟禾>野大麦>
蒙古冰草>披碱草。此结果与我们同期进行的中国农业科学院草
原研究所沙尔沁试验基地大田盐碱地耐盐试验基本一致。
参考文献:
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[9] 王宝春,白冬梅,王 雁,等.盐胁迫条件下不同草种耐盐碱表现[J].
天津农业科学,2006,12(3):44-46.
(责任编辑 吴云霞)
注:①X(μ1)~X(μ9)依次代表初始萌发时间、单株重量、发芽率下降百分比、发芽指数、活力指数、平均发芽速度、相对发芽率、相对发芽势和耐盐
指数 9 个指标的隶属函数值
ψ<φ1+φ2
而滑切角的大小则直接影响铡草机的功率消耗, 因此合理
地选择滑切角,可使切割单位面积所需的功耗降低。但是滑切角
τ 的大小,直接影响推挤角 ψ 的变化,推挤角过大容易产生工作
中对物料的推挤现象,造成钳制作用下降,影响正常切割,而且
会出现切割终了侧向喂入口的磨损加剧, 根据整机特点综合考
虑,选择 τ=5°~9°,ψ=30°~45°,即保证工作中有一定的滑切作用,
也避免对物料的推挤。 刃角也影响铡草机的功率消耗, 刃角过
大,切割所需功率增加,刃角过小,刀片刃口不耐磨,一般 β=15°
~30°,本机取 β=18.5°(图 2)。 动刀采用 65Mn 钢制成,同时进行
刃部淬火,硬度达到 HRC45~50。
2.2.2 定刀的选择 在每台机上定刀数量比动刀要少, 因此定
刀要具有更好的耐磨性和硬度,所以定刀也采用 65Mn 钢制成,
并进行热处理。 硬度达到 HRC50~55,而且其刃角较大,取 β=
71.5°,见图 3。
2.2.3 动刀架的设计 动刀架是选用 HT250 铸造而成,除了满
足强度设计要求外, 还要满足铸造要求, 既要进行人工时效处
理,铸件不得有气孔、夹渣、缩松、裂纹等缺陷,在机加工后要进
行静平衡试验。
2.3 铡草机的理论生产率
铡草机的理论生产率 Q 可按下式计算得到:
Q=60ablznrk
式中: a、b-喂入口的高与宽,a=0.081m,b=0.118m;l-理论切
碎长度,l=0.022m;z-动刀片数目 ,z=3;n-切碎器转速 ,n=900r/
min;r-饲草料密度,取 r=120~160kg/m3,本机取 r=140kg/m3;k-充
满系数,一般取 k=0.4~0.6,本机取 k=0.5。
获得理论生产率 Q=2385kg/h,根据计算结果确定的各项结
构参数基本满足设计要求。
2.4 铡草机的能量消耗
根据铡草机功率配备计算方法和试验结果, 本机配备功率
为 N=2.2KW 的单项电动机。
参考文献:
[1] 东北农学院.畜牧机械[M].北京:农业出版社,1963.
[2] 赵选民.试验设计方法[M].北京:科学出版社,2006.
[3] 任露泉.试验优化设计与分析[M].北京:高等教育出版社,2003.
[4] 方世杰,綦耀光.机械优化设计[M].北京:机械工业出版社,2003.
(责任编辑 敦惠霞)
图 2 动刀
图 3 定刀
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(上接 42 页)
72 内 蒙 古 农 业 科 技 No.3