六個苜蓿品種苗期抗旱性初探

1、六個苜蓿品種苗期抗旱性初探云 嵐 云錦鳳 米福貴 胡秋芳內蒙古農業(yè)大學生態(tài)環(huán)境學院,內蒙古 呼和浩特 010019摘 要 對內蒙古地區(qū)種植的六個苜蓿品種幼苗進行自然干旱處理，測量不同品種在不同干旱強度下的根冠比和地上部分相對生長率，對各品種苗期抗旱性作初步評價。結果為敖漢苜?？购敌宰顝姡菰?、草原二號、草原一號次之，阿爾崗金和德國苜蓿較弱。同時探討了土壤含水量對苜蓿幼苗地上和地下部分生長的影響。關鍵詞 苜蓿 幼苗 干旱The Drought Resistances of Six Alfalfa Cultivars Seedling. YUN Lan, YUN Jin-feng, MI Fu

2、-gui (Inner Mongolia Agricultural University,Hohhot 010019)Abstract:Compared six alfalfa variety and strain about their power of drought resistance by determined the ratio of under ground biomass to above ground biomass and the ratio of relative growth of seedling.Made the initial conclusion that al

3、l these variety and strain can be divided into three groups:The M sativa L.cv.Aohan belongs to the first group which has most powerful drought resistance;the second group include M varia Martin.cv.CaoyuanNo3, M varia Martin.cv.CaoyuanNo2 and M varia Martin.cv.CaoyuanNo1;the third group include M sat

4、iva L.cv.Algonquin and the strain deduo.Key words：Alfalfa； Seedling；Drought干旱是全世界面臨的共同問題，全世界約36%的土地分布在干旱和半干旱地區(qū)，年降水量僅有75-125mm，其它地區(qū)在生長季也有不同程度的干旱。我國北方地區(qū)屬于大陸性氣候，多數(shù)地區(qū)干旱少雨，特別是春季干旱較為普遍,牧草苗期生長經(jīng)常受到影響1。苗期是重要的生長階段，對水分缺乏的反應較為敏感，此時如遇干旱脅迫不僅威脅幼苗的生存，對后期產量、抗性、越冬等都有一定影響 2。因此測定干旱脅迫下牧草苗期地上及地下部分的生長規(guī)律，對于制定合理的栽培管理措施具有一定意

5、義。紫花苜蓿（Medicago.sativa）高產優(yōu)質，具有根系發(fā)達，抗旱性強的特點，全國共有個省區(qū)種植苜蓿，種植面積超過160萬公頃5。但不同的品種及品系因育種目標的不同、長期對不同生態(tài)條件的適應等原因，在抗旱性方面存在一定的差異，特別是苗期這種差異表現(xiàn)更為明顯。本文選用在內蒙古地區(qū)種植的六個苜蓿品種，對幼苗進行干旱處理，同時以正常澆水幼苗為對照，測定地上及地下部分的生長動態(tài)，比較干旱對不同品種苗期生長的影響，并對各品種的抗旱性進行初步評價。1試驗材料與方法供試的6個苜蓿品種分別為育成雜花苜蓿品種草原一號、草原二號、草原三號；國外引進紫花苜蓿品種（系）阿爾崗金、德國苜蓿（暫定名）和地方品種敖

6、漢苜蓿。（見表1）表1 供試品種（系）概況品種（系）原產地種子來源收獲年份發(fā)芽率草原一號（M varia Martin.cv.CaoyuanNo1）內蒙古烏拉特前旗200191%草原二號（M varia Martin.cv.CaoyuanNo2）內蒙古赤峰市2001 87%草原三號（M varia Martin.cv.CaoyuanNo3）內蒙古烏拉特前旗200189%阿爾崗金（M sativa L.cv.Algonquin ）加拿大呼和浩特200195%德國苜蓿（M sativa L）strain德國烏拉特前旗200198%敖漢苜蓿（M sativa L.cv.Aohan）內蒙古赤峰市200

7、176%各品種的種子于培養(yǎng)皿中發(fā)芽，在胚根長至1cm時移植到花盆。盆內的生長基質由3:1的細沙和腐質土構成，每盆盛基質4Kg種植200株幼苗，置20°C下生長，期間每2天澆透水一次。生長第35天的幼苗長出3-4片真葉，此時每一品種均被分為干旱和對照兩組，對照組繼續(xù)正常澆水，干旱組停止?jié)菜匀桓稍?。干旱?6天后各品種均出現(xiàn)不同程度的萎蔫時復水直至第20天。期間每隔三天對各處理的地上及地下生物量進行測定，每次測量10株，重復3-4次，同時測定生長基質的含水量（烘干法）。計算：（1）根冠比：地下生物量/地上生物量×100、（2）植株地上部分相對生長率：An/A0n×1

8、00 ，其中An為第次測定干旱組日均生長率，A0n為第次測定對照組日均生長率A0n（A0nA0（n-1）/生長天數(shù)，An= （AnA（n-1）/生長天數(shù)。2結果與分析2.1 土壤含水量 干旱處理組土壤基質含水量隨著干旱進程的延續(xù)逐漸減少，由正常澆水時的17.67%下降至干旱第16天的2.72%(圖1)。此時各品種開始出現(xiàn)不同程度的萎蔫，復水后基質含水量又上升為17.01%。2.2干旱對地下部分生長的影響發(fā)達的根系是植物抗旱性強的特征之一，也是苜蓿較為耐旱的主要原因。根系的發(fā)達程度通常可用根冠比的大小加以衡量。為此測定六個品種苜蓿幼苗的根冠比，比較它們在干旱逐漸加劇和正常澆水情況下根冠比的變化情

9、況，同時亦比較各品種根系生長特點的差異。干旱組幼苗從生長第35天開始進行干旱處理，干旱后1- 8天為輕度干旱期，9-16天為重度干旱期，第16-20天為復水后恢復期。不同干旱階段各品種根冠比差異較大，表現(xiàn)出不同的根系生長趨勢（表2及圖2）：草原一號、草原二號和草原三號在輕度干旱階段幼苗根冠比增加，其中草原一號和草原三號根冠比最大值位于干旱第8天，草原二號根冠比最大值位于干旱第4天，方差分析結果差異不顯著；重度干旱階段根冠比減小，復水后有所增加但增加幅度較小。阿爾崗金、德國苜蓿在輕度干旱和重度干旱階段根冠比均減小，但復水后根冠比顯著增加，說明其根系生長對水分更敏感。敖漢苜蓿幼苗則在整個干旱進程中

10、根冠比保持穩(wěn)定，重度干旱階段根冠比顯著高于其他品種，最大值位于干旱第12天，復水后也無明顯增加。同期對照正常澆水組幼苗從生長第35天至55天內，各品種根冠比均呈減小趨勢，并保持在相對較低的水平。表明在土壤持續(xù)含水量較高的情況下，苜蓿幼苗地上部分生長速度明顯高于地下部分，即土壤含水豐富有利于地上莖葉部分的生長，而對地下根系部分具抑制作用。方差分析結果表明：阿爾崗金、德國苜蓿根冠比最大，草原一號、草原二號和草原三號次之，敖漢苜蓿最小。就根系生長與土壤水分的關系來看，阿爾崗金、德國苜蓿更能耐受高水分土壤條件，而敖漢苜蓿在高水分下根系生長受到較大的抑制，草原一號、草原二號和草原三號居于二者之間。表2

11、六個苜蓿品種不同時期幼苗根冠比及差異顯著性分析（%）品種處理第0日第4日第8日第12日第16日第20日(復水)草原一號干旱11.08C16.11AB16.47A15.86A13.77BC15.25B對照11.08C9.61B12.22B8.75A8.42AB8.10AB草原二號干旱15.97AB19.54A18.17A15.49A11.04C14.33B對照15.97AB13.03AB8.32C8.57A8.63AB8.05AB草原三號干旱16.55AB17.18AB17.98A14.84A13.32BC15.07B對照16.55AB13.32AB12.50B10.21A8.09AB8.21A

12、B阿爾崗金干旱14.82BC12.09C12.32A12.81A11.46C18.18A對照14.82BC12.63B14.45A10.23A9.36A9.22A德國苜蓿干旱21.00A16.93BC17.22A17.08A15.52AB22.16A對照21.00A17.25A11.66B8.38A9.01A8.99A敖漢苜蓿干旱16.99AB17.04AB16.82A18.09A17.40A17.74AB對照16.99AB11.00B12.37B10.65A7.27B7.25B注：方差分析為干旱組與對照組分別進行，差異顯著性水平：0.05 圖2 干旱組和正常澆水組幼苗根冠比動態(tài)圖2.3干旱對

13、地上部分生長的影響 干旱組與對照組相對生長率可反應各品種幼苗地上生物量的相對增長速度。從測定結果來看，所有品種相對生長率均呈下降趨勢(表3及圖3)：第1-8天輕度干旱期各品種差異不顯著，第9-16天重度干旱期差異顯著。方差分析的結果可將供試品種分為兩種類型：屬于第一類的品種有草原一號、阿爾崗金、德國苜蓿三個品種，它們隨干旱程度加劇，相對生長率下降較快，復水后恢復也較快；其余三個品種則隨著干旱進程的延長，相對生長率下降較慢，復水后恢復也較慢。其中在重度干旱第16天，草原一號、草原二號、阿爾崗金、德國苜蓿因受旱植株失水嚴重而出現(xiàn)地上生物量較干旱第12天減少的情況。由相對生長率曲線可以看出，草原一號

14、、阿爾崗金、德國苜蓿三個品種（系）對土壤水分變化比較敏感，而草原二號、草原三號和敖漢苜蓿三個品種則相對不敏感。因此后三個品種較前三個品種更為抗旱。表3 干旱組與對照組地上部分相對生長率及差異顯著性分析(%)品種第0日第4日第8日第12日第16日第20日(復水)草原一號100A88.1AB51.5AB23.10A-28.05B52.60A草原二號100A83.7AB36.28B25.10A-12.60A17.98B草原三號100A75.21B59.32AB35.92A0.82A28.60B阿爾崗金100A92.82AB45.89AB21.72A-27.40B53.5A德國苜蓿100A85.22A

15、B43.33AB20.87A-32.3B61.20A敖漢苜蓿100A104.53A68.76A19.41A2.75A23.68B3結論與討論 由試驗結果可以看出輕度干旱使苜蓿幼苗地上部分生長減慢，重度干旱會使幼苗停止生長甚至失水；但輕度干旱在一定范圍內可誘導根系生長，特別是耐旱的品種表現(xiàn)更為明顯。相反苗期土壤水分充足對地上部分莖葉的生長有利，而對根系生長具抑制作用。從對后期生長的影響來看，具發(fā)達根系的幼苗可能更為有利，因此苗期應將土壤水分控制在輕度干旱范圍內。本試驗僅針對六個苜蓿品種苗期抗旱性進行比較，而苗期的抗性與植株生長后期抗性是否一致仍有待探討4。根據(jù)試驗結果可初步確定，敖漢苜蓿根系發(fā)達，對水分不敏感，抗旱性較強；其次為草原三號、草原二號和草原一號；阿爾崗金、德國苜蓿對水分敏感，抗旱性較弱，但對高水分的耐受性較強。因此以上品種苗期適宜采用不同的栽培管理措施。參考文獻：1 劉祖祺, 張石城.植物抗性生理學M.中國農業(yè)出版社,19942 O.L朗格, L.卡彭,