干旱及复水对草地早熟禾生长和生理特性的影响

来源 :山西农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:leninho
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草地早熟禾(Poa pratensis)是全球范围内冷季型草坪的主要建植材料,但我国建坪用的草地早熟禾资源完全依赖进口,植株表征出抗旱性差的问题。从本土优良野生草地早熟禾资源中选育抗旱性强的材料,是解决我国北方水资源匮乏地区建坪草种耐旱性差的有效途径之一。在本团队研究基础上,选择6份耐旱本土野生草地早熟禾种质资源与33份国外引进草地早熟禾进行耐旱性评价和归类。采用随机区组设计,在智能日光温室中育苗两个月后,各材料按照80%蒸散量(ET)处理两周然后进行60%ET处理,之后进入40%ET的梯度,各梯度均维持两周。当40%ET结束时停止浇水,各材料进行干旱一周、三周及六周后,按80%ET分别进行复水两周,在每个阶段结束时进行相关抗旱指标的测定。除以上处理外,以100%ET为对照处理,在整个试验过程中始终维持100%ET。主要研究结果如下:(1)在不同水分处理初期,11份草地早熟禾的叶绿素含量较对照出现显著变化,其中Midnight较对照下降最多,达26.5%;进入到60%ET时,各草地早熟禾草屑量较100%ET出现明显下降,18份材料的叶绿素含量与对照有显著差异,其中Bandera、Beyond、Fielder、Good spring、Jackpot、LQ、Midnight、NW、YX、Best Blue、Blue Devil和Diva的叶绿素含量显著低于对照。当蒸散率下降到40%ET时,有24份材料的叶片鲜重较对照出现明显下降。除Blue moon的叶片绿色指数与对照相差不大以外,其他材料的叶片绿色指数较对照均有下降,14份材料的叶片绿色指数降幅超过10%,26份材料的叶片相对含水量较对照出现下降,HY的降幅率最高达68.57%;(2)干旱复水,有26份草地早熟禾的叶片鲜重在干旱一周复水后较对照出现明显增加,23份材料的叶片相对含水量较对照均有提高,其中GinneyⅡ的叶片相对含水量较对照提高了53.22%。随着干旱时间的延长,各草地早熟禾的地上生物量较对照出现下降,30份材料的叶绿素含量较对照下降超过50%,各草地早熟禾在0-10 cm土层的根体积之间差异较小,而在10-20 cm土层处,有10份材料的根体积较对照显著提高。当干旱胁迫达到六周时,有25份材料的地上部完全停止生长,各材料的叶片绿色指数值和叶绿素含量均显著低于对照,在0-10 cm土层处,有20份材料的根体积较对照增大,其中12份材料的根体积显著高于对照,而在10-20 cm土层处测得的根体积,仅Everest显著高于YX,而其他各材料差异均不显著;(3)根据干旱六周并复水两周结束时所测定的指标进行聚类分析,以5.86为阈值,可将39份草地早熟禾分为4大类群。类群Ⅰ包括Action、Impcat、Navy、Midnight、Beyond、Luck star、Camas、Geronimo、Comet、Diva、Fielder、Bandera、GinneyⅡ、Blue chip、Blue moon、My Holiday Lawn、Heidi、Blue Ghost、Jackpot、Martha和Nuglade,整体的耐旱性在所有材料中表现优良;Arcadia、Jackrabbit、Park、Wellington、Pure Blue、Blue devil、Everest、HY和Good spring属于类群Ⅱ,展现出较好的耐旱性;类群Ⅲ包括Best Blue、Rhythm、LQ、Kentucky、WT和YX,其耐旱性表现一般;第Ⅳ类群中仅有3个,分别为Meirt、QS和NW,耐旱性表现最差。根据PTM草地早熟禾分类系统,由聚类分析结果和野生居群在干旱胁迫下的表现,可以将山西野生居群HY归属于Common型,LQ、WT和YX归属于Aggressive型,QS和NW归属于BVMG型。综上所述,2/3草地早熟禾材料在短时间干旱复水后会出现不同程度的补偿效应,但随着干旱的时间的延长,补偿效应也会随之减弱。野生居群的归型有助于进一步规范野生乡土草种的选育工作,对山西本土优良品种的培育具有重要意义。
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