不同品种早熟禾干旱胁迫研究

王金东　刘文敏

摘要：采用田间实验和实验室技术，对乡土早熟禾和2个引进早熟禾品种光合及水分代谢进行比较研究，测定了水分利用效率、叶片相对含水量、叶面积、叶绿素含量以及可溶性糖、淀粉等指标。结果表明：各品种水分利用效率之间存在差异，午夜对水分的利用效率最高。

关键词：干旱胁迫；早熟禾；光合次生代谢产物；水分利用效率

早熟禾类（Poa L.）草坪草是世界公认的优良冷季型草坪草，长期以來，一直备受草坪业发达国家的重视。其自然资源分布于世界温带、寒温带和高寒地区，我国也是早熟禾资源蕴藏量极为丰富的国家之一。我国北方多属于干旱，半干旱地区，且大部分地区灌溉条件差，缺水将会严重影响到草坪养护管理水平，使其降低观赏性和应用价值，要很好的解决这一问题，一个重要的措施就是选育抗旱性强，同时具有优良景观性状和适应北方生态环境的草坪草种，来满足适应干旱草坪建植的需要。

1 材料和方法

1.1 试验材料

供试的早熟禾品种为乡土早熟禾（Black dragon）、午夜（Midnight）和兰肯（Ken blue）。午夜和兰肯均来自美国，为引进品种，

1.2 材料培养

温室内将每个品种播于70*30*10cm的苗箱内，播种量为10g/m2，6周后，移栽到含养分和水分均一的基质苗盆中，每盆20株，苗盆直径24cm，高35cm。每品种重复4次，随机排列。正常管理缓苗后生长3周，进行干旱胁迫及复水处理并设对照。胁迫梯度为4d、8d、12d、16d。

2 结果与分析

2.1水分利用效率的测定：

随着干旱胁迫的处理程度不断加大，3种早熟禾的δ13C均有不断升高的趋势。可以得出在干旱胁迫下，3种早熟禾的水分利用效率呈上升趋势。午夜早熟禾在干旱胁迫前期，水分利用效率增长缓慢，胁迫后期水分利用效率增长迅速，表现出较强的抗性。乡土在干旱胁迫前期水分利用效率较高，胁迫中期水分利用效率增长缓慢。兰肯在干旱胁迫前期水分利用效率较低，胁迫中期水分利用效率增长迅速。3种早熟禾均在干旱胁迫16天时，达到最大的水分利用效率。复水后，3种早熟禾水分利用效率均呈下降趋势，但都未恢复到与对照相同的水平。午夜早熟禾表现出较高的δ13C值，表现出较高利用效率，较强的抗性，乡土次之。兰肯δ13C值较低，抗旱性较差。

2.2植物组织相对含水量的测定

随着干旱胁迫的处理程度不断加大，3种早熟禾的叶片相对含水量逐渐降低，复水后，3种早熟禾的叶片相对含水量逐渐增加。午夜的叶片相对含水量降低的速率比乡土和兰肯小，进一步说明午夜的抗旱能力比乡土和兰肯强。

2.3叶面积的测定：

直接用叶面积仪进行测定叶面积（mm2）。

随着干旱胁迫的处理程度不断加大，3种早熟禾的叶面积逐渐增大，之后随着干旱胁迫程度的加重，基本保持不变，复水后又开始增大。说明适当干旱胁迫能促进早熟禾的叶片生长。干旱胁迫的初期，午夜叶片生长速率比乡土和兰肯快，说明午夜的抗旱能力强，而干旱胁迫第8天后，叶面积基本保持不变，说明3种早熟禾在干旱达到一定程度时，基本停止生长。

2.4可溶性糖含量的测定：

生长在不同梯度水分胁迫下的早熟禾品种，其可溶性糖的含量高于对照。这说明水分胁迫刺激了可溶性糖的合成。在水分胁迫处理前4天，3种早熟禾的可溶性糖含量在水分胁迫下均有不同程度的增长，随着水分胁迫的延续，至第16天3种早熟禾的可溶性糖含量均达到最大值。在干旱胁迫第8天时，可溶性糖积累的速率最快，说明3个早熟禾在干旱胁迫下，通过次级代谢积累可溶性糖的能力达到最大。

2.5淀粉含量的测定：

未进行干旱处理条件下，3个品种细胞内淀粉含量不同，表明品种间淀粉含量存在差异，乡土和兰肯接近，乡土又略高兰肯，午夜最低。在干旱处理的过程中，3个品种淀粉含量均呈下降趋势，在干旱处理的前4d，淀粉含量下降较慢，4d后淀粉含量显著下降，以乡土下降最多，在干旱12d以后，3品种淀粉含量已经下降到一定程度，差异显著。复水后呈现持续上升的趋势，乡土与兰肯上升的速度较快，乡土>兰肯，午夜较慢，复水第4d淀粉含量上升了复水前的183.89%、150.24%、148.02%，但仍低于对照水平，说明淀粉合成酶活性没有完全恢复。

3 小结与讨论

干旱胁迫下，叶片相对含水量随干旱胁迫的加重而减小，不同品种早熟禾叶片在不同胁迫程度其离体叶片的失水速率均随离体时间的延长而增大，其中干旱16d叶片离体的失水率变化较大，品种间表现出的抗旱性顺序为午夜>乡土>兰肯。

干旱胁迫下，3个品种细胞内渗透调节物质可溶性糖呈上升趋势，可溶性淀粉呈下降趋势，复水后前者呈下降趋势后者呈上升趋势，两者表现出的积累速度和恢复能力午夜>乡土>兰肯。

持续干旱后恢复灌水，结果表明：早熟禾草坪草具有一定的恢复能力；而重度处理下兰肯恢复较缓慢，甚至无法恢复。综合3个早熟禾品种的复水后的恢复能力得出，抗旱能力较强的乡土恢复能力也较强，对干旱具有广泛的适应能力；抗旱能力较弱的兰肯品种恢复能力不强。

研究结果表明，随着干旱强度增加，各品种体内可溶性糖含量增加，淀粉含量呈下降趋势。乡土与兰肯可溶性糖含量变化表现为相同的趋势，但兰肯增加的速度和积累能力小于乡土；午夜在干旱后期增加的速度小于其它2个品种。

在干旱胁迫下，3个品种的淀粉含量均呈下降趋势，在干旱处理的前4d，淀粉含量下降的较慢，4d以后，3个早熟禾品种的淀粉含量呈大幅度下降，以午夜下降的最少，在干旱12d以后，各品种淀粉含量已经下降到一定程度，变化不大。复水4d后，3个品种都有不同程度的恢复，以乡土恢复的速度最快，兰肯次之，午夜最慢。说明乡土与兰肯较午夜维持更高的生理活性。复水后可溶性糖和淀粉含量的变化，显示了早熟禾不同品种间渗透调节能力的差异。

参考文献：

[1] 韩瑞宏，毛凯，于友民等.干旱对草坪草的影响[J].草原与草坪，2003，（1）：8～10

[2] 侯桂兰，李云侠，张军辉等.干旱胁迫对冷季型草坪草地上部分影响的研究[J].东北农业大学学报，1999，30（3）：249～253

[3] 李秧秧.不同水分利用效率的高羊茅水分和光合特性研究[J].草业科学，1998，15 （1）：14～17

[4] 孟宪梅，黄义德等.水稻若干生理指标与品种抗旱性关系的研究[J] .安徽农业大学学报. 2003，30（1）：15～22