两种白刺花根活力的比较

桂永清 吴俊 马培杰 李亚娇 韩永芬

摘 要：根系活力的大小常用作植株生长发育检验的一项重要指标，本文主要采用甲烯蓝吸附法测定晴隆及关岭白刺花根系活力，以各自取4组生长年限及长势一致的白刺花作为试验样本，从而比较它们的活力大小，另外也对其两品种的根长及根一级分枝数，进行了初步的观察测定及分析比较。结果表明：晴隆白刺花无论是在根系活力，根长，一级分枝数，都比关岭白刺花更有优势。在贵州喀斯特地貌环境下，晴隆白刺花具有更强的适应能力。

关键词：甲烯蓝；根系活力；根长；根一级分枝数

根是植物吸收营养和水分的主要器官，它的大小将会决定植株的生长情况，在以往的研究中，单独对某一物种的根系活力研究比较多，但对两相同品种的根系活力比较，研究甚少，给予此，实验以贵州境内的主要品种晴隆及关岭白刺花，作为研究对象，从而比较出适应能力更强的白刺花。白刺花是极好的饲用灌木，它的嫩枝叶是家畜十分喜爱的饲料来源。而作为畜牧大省的贵州，随着经济的不断增长，仅仅依靠天然的草本植物放牧，这将是远远不够的。且随着环境的污染，及人为因素的干扰，导致近些年草地放牧逐渐退化，载畜量大大降低。在贵州省农业急需转型的今天，如何能进行大面积的白刺花灌木栽培，这不仅能带动畜牧业的可持续发展，也将会为农业经济的增长创造效益。在贵州境内，由于地貌因素，在大面积地域内，地质主要以碳酸盐为主，而这样的地理条件下，地质极易被侵蚀，导致生态的稳定性较差。特别是近年来，由于生态的极度恶化，导致大面积森林的消失，和水土的流失，使得贵州部分地区出现了荒漠化，致使生态的修复迫在眉睫，而在恢复重建的过程中，作为灌木植被的白刺花性能相对突出。它有突出的耐旱、耐贫瘠、耐火烧、耐刈割等一系列的优良生态特性，还有也是最重要的白刺花具有造林简单、成林的时间不长、具有发达的根系、良好的固土保水等优点[5-6]。本文研究该区域内晴隆和关岭白刺花根系活力，在小尺度范围内，通过实验田的实测数据，采用甲烯蓝吸附法测定生长年限和长势基本相同晴隆和关岭白刺花根系活力。比较两品种的活力大小，分析哪个品种具有更强的适应力，为后面畜牧业的发展提供一定实验依据，具有重要的现实意义。

一、材料及方法

1.研究地点

试验区位于貴州省松桃县苗族自治县大坪场镇试验区，境内属丘陵地貌，平均高度450 m，属亚热带季风气候，四季分明，年均气温17.5 ℃，年均降雨量1450 mm左右，土壤以黄壤为主。

2.试验设计

试验材料为贵州省本地的晴隆白刺花及关岭白刺花，均为人工栽培，样品的采取在贵州关岭与晴隆，采样时间为2017年11月2日，采样方法为人工挖取完整白刺花根系，测量其根长，根的一级分枝数，并采集根样供根系的活力测定用。采取后的白刺花根系，在其表面撒水，维持植物根系的活力。

根据沙比宁等的理论，植物对溶质的吸收具有吸附的特征，并假定这时在根系表面均匀地吸附了一层被吸附物质的单分子层，然后在根系表面产生吸附饱和，继之，根系的活跃部分能将原来吸附着的物质解吸到细胞中去，继续产生吸附作用。常用甲烯蓝作为吸附物质，它的被吸附量可以根据吸附前后的甲烯蓝浓度的改变算出，甲烯蓝浓度可用比色法测定。已知1mg甲烯蓝成单分子层时占有的面积为1.1m2据此可算出根系的总吸收面积，从解吸后继续吸附的甲烯蓝的量，即可算出根系的活跃吸收表面积，可作为根系活力的指标。

3.测定项目与方法

（1）植物材料的准备：完整的晴隆白刺花植物根系4组，完整的关岭白刺花植物根系4组。每组各一株。

（2）实验试剂的配制：用电子秤称取0.064g的甲烯蓝药品，放入到一升的容量瓶中，然后用蒸馏水定容至1000ml，则配制好0.0002mol/L的甲烯蓝。其次是10μg/ml的甲烯蓝配制，则取64μg每毫升的甲烯蓝溶液100ml定容至640ml即可。

（3）甲烯蓝溶液标准曲线的制作：将甲烯蓝溶液0、1、2、3、4、5、6μg/mL的系列溶液，在660nm处比色测OD，以甲烯蓝溶液浓度为横坐标，OD值作为纵坐标，用Excle绘制标准曲线。

（4）将待测白刺花根系冲洗干净，然后用吸水纸把根系吸干，再用排水法在量筒或量杯中测定它的根系的体积。

（5）把0.0002mol/L甲烯蓝溶液分别倒在编号为1、2、3号小烧杯里，每杯中的溶液量约为10倍白刺花根的体积，准确记下每杯的溶液用量。

（6）将干净的白刺花根系顺次浸入盛有甲烯蓝溶液的1、2、3号小烧杯里，每杯浸1.5min。每次取出时一定需将甲烯蓝溶液从根上流回到原烧杯中去。

（7）从3个烧杯中各取甲烯蓝溶液1ml加入试管中，用蒸馏水稀释10倍后，在660nm处比色测OD，通过查标准曲线和简单的计算，求得各杯中吸附后所剩甲烯蓝质量（mg）。在根据各杯中吸附前甲烯蓝质量（mg），求出每杯被白刺花根系吸收的甲烯蓝质量（mg）。

二、结果与分析

说明：①根系总面积=（第一个烧杯中甲烯蓝吸附量+第二个烧杯中甲烯蓝吸附量）×1.1

②活跃吸收面积=第三个烧杯被吸收的甲烯蓝质量×1.1

③各杯中甲烯蓝吸附量=[64-（该杯光度值÷0.1020）×10]/1000×该杯溶液体积 1、2、3表示杯号。*所有数据均保留有效数值3位

从表2知道，晴隆白刺花的4组根长的平均数明显长于关岭白刺花根张的平均数，即晴隆白刺花比关岭白刺花根长12.6%；表3晴隆白刺花的根一级分枝数平均数6多于关岭白刺花的一级分枝数的平均数4.75，并多出26.3%。表4中晴隆白刺花的4组根系活力均大于关岭白刺花的根系活力，并且晴隆白刺花的根系活力均值是关岭白刺花均值的88.7%。

植物的根具有吸收养料、矿物质和水的作用，而贵州由于特殊的地理构造，导致土层表面的水分含量不足，所以对于同品种的植株来说，根的长短，将会在同品种中更有优势，长根的植物将会吸收到更多的营养来维持地面部分的生长，即在同样的环境条件下，长根植物生长更加具有优势。根分枝数的多少不仅起到固定的作用，而且在供应地表部分生长的过程中，起着毋庸置疑的作用，一般来说，根系越发达的植物，地上部分的长势也就越好。在贵州由于环境的恶化，部分地区的水土流失日益严重，所以保持水土流失是当下急需解决的问题，而作为贵州优势种的白刺花，常常用作防风固沙和保持水土流失的首要选择，所以同品种中根系分枝数多的植株，将会优先考虑。根系活力作为研究植物生理重要的指标，它的大小将直接影响地面部分的生长发育。综合以上，可清楚的发现晴隆白刺花比关岭白刺花更具有优势，所以在贵州地域内的晴隆白刺花，具有更强的适应能力。但实验也有不足之处，不同季节对植物根系活力的影响有所不同，可能导致实验数据具有一定的差异性。建议在不同的季节进行数据的采集，从而能够全面的掌握白刺花活力的变化，更加准确的比较两品种的根系活力大小。随着贵州畜牧业的不断发展，选择产量更高，适应能力更强的白刺花品种，作为家畜饲料的来源，不仅能节约成本，且能为家畜的生长提供充足的食物保障；白刺花作为灌木植被在水土保持，生态恢复中占有重要的比重，选择利用好优质的白刺花品种，是尤其重要的。从以上的实验结果表明，同一地域环境下，长势及生长年限基本一致的两白刺花品种，晴隆白刺花具有更强的适应能力，平均活跃吸收面积比关岭白刺花平均活跃吸收面积高88.8%，则在贵州的地理环境下，更适合种植晴隆白刺花。也进一步表明，在今后，对于白刺花栽培实践中，可以优先选择晴隆白刺花。

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作者简介：桂永清（1989-）男，研究实习员，本科，主要从事畜牧兽医方面的工作。

通讯作者：韩永芬（1972-）女，研究员，博士，主要从事牧草育种及利用研究。

基金项目：贵州省科技厅项目；黔科合成果[2016]4042-1：武陵山区牧草产业配套技术集成应用。