（作物栽培学与耕作学专业论文）两个蓝羊茅品种的抗盐性研究.pdf

摘 要 蓝羊茅是一种国内引进时间不长，但发展势头良好，应用范围不断扩大的观赏 草，具有很高的观赏价值。针对我国北方和沿海地区存在大面积的盐碱地，为了探 索蓝羊茅的抗盐性强弱及机理，本试验以一种从美国引进的蓝羊茅新品种和一种已 在我国北方小范围应用的成熟蓝羊茅品种为研究对象，在保定进行了两种蓝羊茅的 抗盐性研究，在 0%，0.3%，0.6%，0.9%和 1.2%五个浓度的 nacl 胁迫下，分别测 定了两个蓝羊茅品种的绿叶率，株高，蓬径，电导率，可溶性糖含量，游离脯氨酸 含量，sod 活性，pod 活性和 mda 含量在 27 天内的变化。 主要结论如下： 1. 两种供试蓝羊茅的绿叶率， 株高， 蓬径均随着 nacl 胁迫时间的延长而下降， 观赏价值也受到严重影响，低浓度的 nacl 胁迫下两者没有显著差异。在高浓度的 nacl 胁迫下，材料valesiaca下降的更快，受到的伤害更大。 2. 两种供试蓝羊茅的电导率均随着 nacl 胁迫的时间延长而逐渐升高，初期上 升缓慢，但是后期上升迅速，上升速度随着 nacl 胁迫浓度的增加而增加。初期两 者差别不大，低浓度下两者差异不显著，高浓度下两者差异显著，材料valesiaca的 电导率上升的更快。 3. 在 nacl 胁迫下，两种供试蓝羊茅可溶性糖含量变化趋势相似，差别不大。 材料valesiaca可溶性糖含量的变化较为敏感且幅度较大。 4. 蓝羊茅游离脯氨酸含量在 nacl 胁迫下逐渐上升到一个临界点即最高点后保 持稳定，nacl 胁迫浓度越高，达到临界点的时间越短。同等条件下，材料valesiaca 中游离脯氨酸含量到达临界点所需的时间更少。 5. nacl 胁迫下， 蓝羊茅 sod 活性随着胁迫时间的延长呈先升后降再升的趋势， 胁迫浓度越高， 变化幅度越大。 在浓度为 0.6%及以上的 nacl 胁迫下， 同品种间 sod 活性变化差异较小，浓度为 0.3%盐分胁迫下 sod 活性变化幅度明显更小。材料 valesiaca中 sod 活性变化更敏感。 6. 蓝羊茅的 pod 活性在 nacl 胁迫下逐渐上升到一个峰值， 然后逐渐下降。 同 等条件下，材料valesiaca更快达到峰值，且其峰值较低，最终 pod 活性也较低。 7. mda 含量随着 nacl 胁迫时间的延长而缓慢上升，胁迫浓度越高，上升速度 越快。低浓度 nacl 胁迫下，两种供试蓝羊茅品种差别不显著，在 1.2%的 nacl 胁 迫下材料valesiaca的上升速度显著加快。 综上，蓝羊茅观赏价值的下降以及各项生理指标的变化均和浓度不断增加的 nacl 胁迫有着直接的关系。 低浓度 nacl 胁迫下， 两个品种差别不显著， 但是在 0.6% 以上的 nacl 胁迫下，材料valesiaca拥有更敏感的变化，受到的伤害也更大。所以 蓝羊茅可以适应 0.6%以下的 nacl 胁迫，拥有较强的抗盐能力，而且材料select 比valesiaca拥有更强的抗盐能力。 关键词：蓝羊茅；抗盐性；观赏价值；生理指标 study on the salt resistance of two blue fescue varieties postgraduate: li kai major: crop cultivation and geoponics supervisor: professor bian xiu-ju abstract blue fescue is an ornamental grass which the time introduced to china is not long, but developed very fast, and the scope of application is rapidly expanding. northern china has large areas of saline-alkali soil. in order to explore the salt resistance ability and mechanism of blue fescue, in this study, a new blue fescue variety from america and a mature blue fescue variety which has applied in many northern areas were selected as test materials; this study was conducted in baoding. under 0%, 0.3%, 0.6%, 0.9% and 1.2% five nacl stress levels, percentage of green leaves, plant height, diameter, relative conductivity, soluble sugar content, free proline content, sod activity, pod activity and mda content nine indexes was measured in 27 days. the conclusions were as follows: 1. the green leaves percentage, plant height and diameter of both blue fescue cultivars decreased under nacl stress treatment through the stress period compared with the ck treatment. under high nacl stress, the green leaves percentage, plant height and diameter of valesiaca decreased faster. 2. the relative conductivity of both blue fescue cultivars increased under nacl stress treatment through the stress period, first slowly, later very fast. the stress level higher, the increased speed faster, and valesiaca increased faster under same conditions. 3. the soluble sugar content of both blue fescue cultivars nearly had same changes, but valesiaca was more sensitive. 4. free proline content of two blue fescue cultivars increased to a same highest point and kept that under nacl stress treatment. the stress level higher, the time reached the highest point shorter, and valesiaca reached the highest point more quickly. 5. the sod activity was increased by nacl treatment, with a peak occurring first, then it dropped to the initial value, at last it began to increase again. the first peak of valesiaca was higher under each nacl stress level, and select reached a higher sod at the end of experimental period. 6. pod activity increased with nacl stress in both blue fescue cultivars until a peak, the higher pod activity in select at the end and lower peak showed that it had stronger salt resistance 7. the mda content of two blue fescue cultivars both gradually increased under nacl stress treatment, two cultivars did not have significant differences but when under 1.2% stress level, the mda content of valesiaca increased faster then select. in summary, the results suggested that the decline of percentage of green leaves and changes of physiological index on two fescue cultivars with increasing nacl stress level was obviously associated with nacl stress levels. select was more tolerant than valesiaca during high nacl stress level but under low nacl stress the two behaved similar. therefore, selection of blue fescue on the basis of these criteria may help to develop nacl-tolerant blue fescue cultivars. key words: blue fescue; salt resistance; morphological index; physiological index 独创性声明 本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研 究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人 已经发表或撰写过的研究成果， 也不包含为获得 河北农业大学河北农业大学 或其他教育机构 的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已 在论文中作了明确的说明并表示谢意。 学位论文作者签名： 签字日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解 河北农业大学河北农业大学 有关保留、使用学位论文的规定， 有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借 阅。本人授权河北农业大学河北农业大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进 行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。 （保密的学位论文在解密后适用本授权书） 学位论文作者签名： 导师签名： 签字日期： 年 月 日 签字日期： 年 月 日 学位论文作者毕业后去向： 工作单位： 电话： 通讯地址： 邮编： 两个蓝羊茅品种的抗盐性研究 1 1 引言 观赏草是近年来兴起的新型园林绿化材料,在园林景观创造和城市绿化美化中 具有独特的作用。观赏草为具有观赏价值的草本植物的总称，是一类选择性广泛的 观赏性植物，它易于种植，生命力强，种类繁多，养护简单。随着人们回归自然意 识的深化，愈来愈认识到观赏草是一种具有很高经济价值的类群1,2。观赏草形态自 然而优雅，生性朴实而刚强，是回归自然的最好象征，并且它对生长环境具有极广 泛的适应性，可应用于城市绿化，花园美化以及花坛、花镜、坡面绿化和水体驳岸 等多种园林环境中3,4。蓝羊茅作为一种经典的观赏草，适宜于镶边或作地被覆盖， 可直接用作绿地成为观赏草坪，季相变化大、养护成本低将成为其被选择的理由5。 1.1 研究背景 全世界盐碱土面积很大，约有 3.8 亿多公顷，中国占有 0.2 亿公顷，约占我国 国土总面积的 10%。 土壤盐渍化是威胁人类赖以生存的有限土地资源的重要因素之 一，它不同程度地影响了植物的正常生长，造成了产量、经济和生态效益的巨大损 失6,7,8。为此，国内外的学者对植物的抗盐性进行了广泛而深入的研究。我国近年 来，工农业的快速发展使环境污染加剧，淡水资源日益匮缺，土壤盐渍化也有日益 加重的趋势9。改良盐碱化土壤，扩大盐渍地区的绿地面积，在沿海城市及广大缺 水地区已成为一项迫在眉睫地任务。另外，沿海地区是我国对外开放的窗口，它们 在国民经济发展中占据着重要的地位，对这些地区积极开展绿化环保工作已经显得 刻不容缓，还有一些处在盐碱地区的内陆城市，随着城市的进一步发展，也对城市 的绿化环保工作提出了迫切的要求10。目前，淡水资源的日益短缺最终导致绿化工 作中大量引用污水及各种低质水对城市绿化地带进行灌溉，由于这些水中往往含有 一定浓度的盐分，所以导致植物不能够正常生长。而且，土壤盐渍化以及利用含盐 水源进行灌溉，在今后有进一步增加的趋势11。种种情况表明，由于近年来盐碱化 土壤仍会扩大，出于城市绿化及环境保护的需要，在盐碱土上种植观赏植物己不可 避免，要实现绿化盐碱地及利用含盐水进行灌溉，一项重要的前期措施就是选择培 育抗盐性强的植物新品种。 国外对植物抗盐性的研究工作开始较早，早在二十世纪 60 年代，美国就成立 了国家盐碱地实验室(salt library)，其首要任务就是确定作物的耐盐限度，鉴定和 筛选出能够在盐土上获得经济产量的植物12。 北京市农林科学院草业与环境发展中 心是国内最早对蓝羊茅进行研究的单位，他们以北京市科委课题多年生观赏草引 选及扩繁、栽培和应用技术的研究项目为依托，进行了蓝羊茅的引种、选育、栽 培、繁殖等研究工作，在北京小汤山建立了国内第一个观赏草资源苗圃，拥有多个 蓝羊茅品种13。蓝羊茅为贫瘠干旱土壤的原生草种，自从上世纪九十年代中期被引 入中国后，在我国发展迅速，因具有独特的景观效果，很多业内人士都非常看好蓝 羊茅的市场前景14， 但是我国沿海和内陆地区大面积土壤盐碱化也是阻碍其发展的 河北农业大学硕士学位（毕业）论文 2 重要因素之一。因此，研究蓝羊茅的抗盐性及其生理指标在盐胁迫下的变化具有特 别的意义，为进一步培育抗盐性强的蓝羊茅品种提供了研究基础。 1.2 蓝羊茅的基本特性及分类 蓝羊茅是一种禾本科羊茅属观赏草，拉丁文名为 festuca glauca，是一类丛生 状常绿的冷季型观赏草， 具有柔软的针状叶子， 夏季为银蓝色， 冬季会更绿一些15， 其蓬径约为株高的 2 倍，形成约 30cm 高的圆垫。蓝羊茅的叶子大多呈蓝色，蓝色 不仅可以保护叶子免受夏季强烈阳光的伤害，而且可以减少蒸腾作用引起的水分损 耗16。在冬季，其叶片往往变成土绿色，这种颜色上的转变有利于它们充分利用这 个季节微弱的阳光17。 蓝羊茅（festuca glauca）包括许多品种，其中颜色最蓝的品种当属“埃丽”蓝 羊茅（festuca glauca elijahblue）18。各个品种可以依据蓝色深浅程度和高度的 不同将其区别开来，如“迷你”蓝羊茅（festuca glauca minima）高仅 10cm， “蓝 灰”蓝羊茅（festuca glauca caesia）与“埃丽”蓝羊茅相似，高 30cm，但是叶子 更细一些， “铜之蓝”蓝羊茅（festuca glauca azurit）高 30cm，偏于蓝色，银色 较少， “哈尔茨”蓝羊茅（festuca glauca harz）呈现深暗的蓝色，可用于不同蓝 色的深浅对比， “米尔布”蓝羊茅（festuca glauca meerblau）叶片为蓝绿色，长 势强健19。 1.3 蓝羊茅的养护管理 蓝羊茅的养护水平和其他园林植物或者草坪相比确实是很低的，但是也并非完 全不需要任何养护，如果给予蓝羊茅适当的养护管理，它们会旺盛生长，并且几乎 不会受到病虫害的干扰20。 光照温度：蓝羊茅喜光，但也能够忍受一定程度的遮光，在充足的阳光下才会 展现其最强烈的颜色21。蓝羊茅是一种冷季型观赏草，适宜生长温度和其他禾本科 羊茅属的植物相同，蓝羊茅从 3 月返青后，生长速度迅速加快，5 月进入第一个生 长高峰期，之后随着气温的不断升高，生长速度开始下降，7 月进入高温胁迫期，8 月为蓝羊茅整个生长季的最低生长时期，直到 9 月以后随着高温胁迫的逐渐解除， 气温开始降低，生长又会出现第二个高峰期，以后随着气温的不断降低，低于最适 生长温度后，生长速度也会开始不断下降，到 11 月上旬，蓝羊茅的生长已经很弱， 之后便会进入休眠期22。 土肥水分： 蓝羊茅为贫瘠干旱土壤的原生草种， 要求干燥-中等潮湿， 排水良好， 中性-弱酸性的疏松土壤23。蓝羊茅非常耐贫瘠，不要过度施肥，否则会使它们失 去特性甚至死亡。蓝羊茅种植第一年需要注意水分管理，不要让其长时间的处于持 续干旱缺水的状态中，应适量浇水以让其根系充分生长，第一年之后便不需要特别 两个蓝羊茅品种的抗盐性研究 3 的浇水，除非遇到极度干旱的情况，基本可以一个月浇一次透水。夏天保持适度干 燥其叶子会变成蓝色。蓝羊茅不能适应过渡湿润的土壤环境，排水不良也有可能会 导致死亡24,25。 繁殖修剪：蓝羊茅的繁殖主要通过播种和分栽两种方法。蓝羊茅的播种时间比 较随意， 9 月-次年 5 月均可以进行， 播种间距应等于或者略大于植株成熟后的直径， 这样种植初期会显得非常稀疏，但蓝羊茅生长速度很快，如果间距太小，后期会非 常麻烦。在早春可以修剪到 7-10cm 以刺激新叶片的生长， 蓝羊茅在春末夏初之季 也就是 6 月-7 月左右，它会长出细弱的圆锥花序，花序颜色为绿色夹杂淡紫色与叶 子相似，到结实时则变为淡褐色26。部分人喜欢这种颜色上的对比，不喜欢的人可 以将花序修剪掉，开花后期种子自然脱落，留下大量独立的花茎，逐渐枯黄，严重 影响蓝羊茅的观赏价值，需要修剪掉。分栽是蓝羊茅主要快速的繁殖方式，分栽的 适宜时间为每年的 3 月-5 月，这个措施还有助于蓝羊茅颜色的保持，因为蓝羊茅幼 年活力较强，植株的独特蓝色可以得到最好的展现27。蓝羊茅在幼时约 15cm 至 25cm 高，低矮、密集、垫状丛生，蓬径与高度相当，但是随着生长年限的增长， 会逐渐向外扩展，结果中心部位开始死亡，剩下一个蓝色的圆环继续向外扩展，最 终会各自形成独立的株丛。为避免出现这种现象，通常应该每 2 年至 3 年就对植株 进行一次分栽28。 1.4 蓝羊茅应用现状及主要用途 蓝羊茅于 20 世纪 70-80 年代兴起于欧、美、澳等国家，如今在一些发达国家的 城市绿化和园林景观中得到大量广泛的应用29。蓝羊茅近年来才开始被引进中国， 由于其具有特殊的观赏价值，养护简单，生性顽强并具有特殊的蓝色叶片而越来越 受到人们的重视，具有广阔的发展前景。目前国内对蓝羊茅的研究很少，大多集中 在探索栽培规律，引进国外新品种，开发本土品种等方面。研究路径基本为：收集 资源-栽培成活-生产繁殖-性状观察-应用定位-区域试验-生产应用。蓝羊茅的蓝色属 于冷色调，与白色植物配植应用可以加强冷感，而与红色、黄色或棕色植物配植在 一起则会增加温暖的感觉30。当然，它们还可以与其他颜色的植物混合种植，在少 量其它颜色的植物间成丛成片的种植会取得更好的观赏效果。特别需要注意的是蓝 色的观赏草应该种植在阳光直射的地方，不宜应用于荫蔽处31。在合适的环境土壤 中，所有的蓝羊茅品种与春植球根花卉配植都可以相得益彰。 蓝羊茅的主要用途为： 花坛、花镜配置。蓝羊茅植株高度较小，但是颜色特别，可应用于花坛的边缘 作为勾边的良好材料。将蓝羊茅与许多草本花卉或其它观赏草组合配置，应用于花 坛花境中， 可以充分展示其叶子，花序的色彩美，以及独特的形态和质地，从而 构成清新活泼、柔和自然的景观。 河北农业大学硕士学位（毕业）论文 4 地面覆盖。园林绿化中会有大量坡地和不重要的地方，如果种植草坪，则维护 水平太高且管理极其不方便，这时便可以用蓝羊茅代替，它特别的颜色，较强的生 命力，极低的维护水平可以很好的发挥地面覆盖的作用，并且可以防止水土流失， 一举多得。 道路绿化。城市道路对于植物来说是非常严酷的环境，但同时城市道路也是构 成城市景观的重要组成部分，其绿化美化效果受到普遍关注。蓝羊茅抗性强，适应 性广，应用时比其他园林植物更有优势，并且具有独特的观赏价值，在某些地方甚 至可以替代草坪。蓝羊茅也是勾勒道路的良好植物，作为道路和旁边高大园林植物 的自然过渡地带，其顽强的生命力也可以忍受行人不时的践踏。 蓝羊茅还可以盆栽作为室内或者小型景观的装点材料32， 可以充分展示其奇特 的颜色，丰富的线条，产生独特的魅力。 总之，蓝羊茅颜色特别，适应能力强，抗性强，养护水平低。既可以地栽也可 以盆栽，既可以大片种植，也可以单植，可以广泛应用于城市绿化，公路绿化，荒 地绿化等方面。 1.5 抗盐性 盐胁迫是抑制植物生长，降低农作物产量的主要环境因素之一。植物抗盐性指 标是研究植物抗盐机理和抗盐能力的基础。植物的抗盐性涉及生理生化多方面的因 素，是一个由多基因控制的极为复杂的反应过程，是一种综合性状的表现。不同植 物由于其抗盐方式和抗盐机理的不同，其组织或细胞内的生理代谢和生化变化也不 同，所以对植物抗盐生理指标的研究应当是多种指标的综合。对植物抗盐生理指标 的分析有利于研究植物对盐胁迫的反应机制和抗盐机理，从而采取相应的生物工程 方法或其它措施改造植物以提高其抗盐能力，提高在盐胁迫下植物的表现。 盐胁迫对植物的危害是多方面的，主要包括：引起生理干旱，盐土水溶液中， 含有大量可溶性盐， 土壤溶液渗透压超过植物正常渗透压时， 会引起植物吸水困难， 对土壤水分的利用率降低，出苗、生长困难，最终出现生理干旱而受害或死亡；影 响植物光合与代谢，土壤含有过量可溶性盐，能使植物促进气孔开放的激素减少， 抑制气孔开放的激素增加，最终影响光合作用。此外，盐胁迫也会减弱植物代谢过 程； 离子毒害与养分吸收失调， 植物从土壤中吸收了过量的钠， 会抑制对钙的吸收。 硫酸根离子浓度过高也会引起植物缺钙，使下部叶子发红或脱落。氯离子过多会对 植物造成灼伤，影响光合作用和淀粉的形成。土壤含盐量过多，植物根系选择吸收 养分离子的能力减弱，造成营养失调和缺素症；强碱性的腐蚀危害，碱土及含碱性 盐类，由于 ph 值过高，会对植物种子芽和幼根组织细胞产生直接的腐蚀性伤害， 造成植物生长受阻或死亡；恶化土壤物理性状和生物学性状，盐土或碱化土壤会使 土壤微粒高度分散，导致土壤湿时泥泞，干时坚硬，透水通气性不良，耕性恶化， 严重影响植物的出苗生长。土壤盐碱含量过高时，还会抑制土壤微生物的活动。 盐胁迫对植物生理生化的影响可分为三方面： 离子毒害、 渗透胁迫和营养亏缺。 离子毒害作用包括过量的有毒离子钠和氯对细胞膜系统的伤害，导致细胞膜透性的 两个蓝羊茅品种的抗盐性研究 5 增大，电解质的外渗以及由此而引起的细胞代谢失调；渗透胁迫是由于根系环境中 盐分浓度的提高、水势下降而引起的植物吸水困难；营养亏缺则是由于植物根系吸 收过程中高浓度 na 和 cl 离子的存在干扰了对其它营养元素 k、ca 和 n 的吸 收，造成植物体内营养元素的缺乏，影响植物生长发育33。大量试验结果表明，盐 胁迫不同程度地影响植物的光合作用、呼吸作用和渗透作用，影响植物的同、异化 功能34，当盐分浓度超过植物叶片耐盐阀值或达到叶片致死盐量时，植物常表现出 萎蔫或枯死状态35。 国内外对禾本科植物抗盐性的研究工作开始的较早，范围也很广。1986 年，英 国剑桥植物育种研究所利用中国春小麦和白斯瑞海滨冰草(hinopyron bessarabicum) 杂交， 选育出了耐盐性很强的小麦品系。 1988年weimberg等对堰麦草(vtrlgia pontica odp. holub)的耐盐性进行研究后认为，高偃麦草是最适于在盐碱化草原栽培的牧草 草种之一36。 目前， 该草种常被用作评价禾本科草种耐盐性的一个标准对照品种37。 stoutemyer v. t.等研究了苇状羊茅(festuc arundinacea schreb)的耐盐性， 认为其耐盐 性属中等水平38。 horst(1983) 39， torello w. a.(1984 ) 40， dudeck a. e.等(198341, 198542)研究了草地早熟禾(poa pratensis l.)、碱茅(pucclnellla diatans l.)、紫羊茅 (festuca rubra l.)和海岸雀稗(paslulum vaginatum swartz)等禾草的耐盐性后发现， 碱 茅在这些禾草中为最耐盐种，海岸雀稗为较耐盐种，紫羊茅为中等耐盐种，草地早 熟禾为最不耐盐种，但其不同品种间亦存在较显著差异。 国内外目前还没有见到关于蓝羊茅抗盐性方面的报道，但针对禾本科羊茅属的 高羊茅，紫羊茅，碱茅等同属植物的抗盐性研究比较多。大量研究表明，羊茅属植 物基本可以忍受 0.5%以下的盐胁迫，高于 0.5%的盐胁迫会马上对植物造成较大损 害，枯叶率大幅上升，不久就会死亡。本试验通过观察测定蓝羊茅在盐分胁迫条件 下的形态指标和生理指标的变化，判断蓝羊茅的耐盐性强弱，并对两个蓝羊茅品种 进行比较，为园林绿化的选择和今后的育种工作提供进一步的理论支持。 1.6 研究目的及意义 我国北方和沿海有大面积的盐碱地，这些盐碱地的绿化一直是一项严峻的挑 战。上世纪 90 年代自从蓝羊茅引进我国以来，在南方大量应用并得到人们广泛的 认可，但是蓝羊茅抗盐性方面的研究一直没有进入人们的视野，还属一项空白。如 果能够培育出抗盐性比较强的新品种，那么它的应用前景将会更加广阔。本研究以 美国最新培育出的蓝羊茅新品种和在我国北方已投入应用的成熟蓝羊茅品种作为 研究对象，选择在华北地区具有代表性的保定市作为研究地点，对蓝羊茅在盐胁迫 下形态指标和生理指标的变化进行了研究，以期摸索出蓝羊茅的抗盐性强弱以及在 盐胁迫下的变化，并比较两个蓝羊茅品种的抗盐性大小，这将大大扩展蓝羊茅的应 用范围和空间，并为我国盐碱地的绿化提供支持。 河北农业大学硕士学位（毕业）论文 6 2 材料与方法 2.1 试验材料及试验地概况 试验材料选择从美国引进的一种蓝羊茅新品种valesiaca (festuca glauca valesiaca)和一种已经在华北地区小范围应用的成熟品种select (festuca glauca select)作抗盐性评价。供试材料均于 2007 年于河北农业大学草坪试验基地栽培成 功，按常规管理，各品种数量约在 100 株以上。保定市西枕太行，东视渤海，中部 是美丽富饶的冀中平原，气候温和，四季分明，属暖温带半湿润大陆性季风气候。 保定地理坐标介于东经 1134011620、北纬 38104000之间，地面平均海拔 18.5m，春季干旱多风，夏季炎热多雨，秋季气候凉爽，冬季寒冷少雪。年均气温 12.3，最冷月为 1 月，平均气温-4.2，最暖月 7 月，平均气温 26.7。极端最低 气温-26.8，极端高温 43.3。日均温10的积温 4349，年均日照时数 2447-2871h，年降水量 575mm，年蒸发量 1758.3mm，年均径流量 24.5 亿 m3，无霜 期 165-210d。 2.2 试验设计 本试验于 2008 年 5 月开始，试验地选在河北农业大学教学试验基地。选取生 长良好，大小一致的蓝羊茅植株作为试验材料，剪去部分根系并剔除枯叶，分栽于 装有同等重量基质的塑料盆（直径 20cm 高 15cm）中，一盆移栽一株，基质为（8:2, v/v）沙子和营养土的混合物，nacl 处理分为 5 个梯度，每个梯度重复 3 次，每个 品种移栽 15 盆，共 30 盆。按常规统一进行管理，待移栽的植株生长稳定旺盛的时 候于 2008 年 9 月 8 日开始进行 nacl 胁迫处理，这个时期的蓝羊茅生长状况最好， 观赏价值也最高。 2.3 盐水的配制与盐处理 用蒸馏水分别配制 nacl 浓度为 0%, 0.3%, 0.6%, 0.9%, 1.2%的盐水。待植株生 长稳定后， 在 nacl 胁迫前五天控制浇水以利于盐水在干燥基质中扩散迅速而均匀。 按照处理梯度每盆浇 750ml 盐水，在每个盆栽下放一个塑料托盘，每 3 天浇一次盐 水，以保证 nacl 的胁迫浓度，各处理浇水一个小时后，将塑料托盘内渗出的水分 倒回处理盆内，以保证处理盆中盐分不流失。时间曲线是将材料用 0.6%的 nacl 溶 液处理不同的时间所得，取样分别在处理后的第 3，8，12，17，22，27 天。浓度 曲线是将材料在浓度为 0%, 0.3%, 0.6%, 0.9%, 1.2%的 nacl 溶液中处理 12 天所得， 所有数据在设计时是由 3 个平行数据综合而得。 两个蓝羊茅品种的抗盐性研究 7 2.4 测定指标 2.4.1 绿叶率的测量 绿叶率即植株的绿叶占其所有叶片的百分率，采用目测法估测。 2.4.2 株高的测量 株高即植株高度的最高值，指植株露出地面上的绿叶的高度。测定时，选取最 高且生长健康的叶子，量取其高度，精确到毫米，重复 3 次，求平均值。 2.4.3 蓬径的测量 蓬径是植株垂直投影面的直径。测定时，随机选取一个角度，量取植株的直径， 精确到毫米，重复 3 次，求平均值。 2.4.4 电导率的测定 测定：电导率用电导仪法测定43，称取新鲜的蓝羊茅叶片 0.2g 左右，用去离子 水冲洗三次，滤纸吸干表面水分，剪成 0.5cm 左右的小段，浸入装有去离子水的三 角瓶中， 平衡 24h， 用 dds-308a 型电导仪测定电导值 s1， 然后置于沸水中煮 15min， 冷却至室温后再测定外渗液的电导值 s2。 结果计算：电导率（%）=（处理电导率对照电导率）/（处理煮沸后电导率 对照电导率）100 2.4.5 可溶性糖含量的测定 测定：取植物干样品 0.1g 置于试管中，加 10ml 蒸馏水，在 80水浴锅中浸提 100min，过滤至 50ml 容量瓶中，反复冲洗试管及残渣，定容至 50ml，滤液为提取 液。 然后在试管中加入 0.5ml 提取液， 1.5ml 蒸馏水， 蒽酮乙酸乙酯 1ml,浓硫酸 5ml， 在沸水浴中煮 1h，冷却后放于 620nm 下用 722 型分光光度计比色44。 结果计算：可溶性糖含量（）=（c*v/a*n）/(w*106) c：标准方程求得糖 量(ug)，a：吸取样品液体积（ml） ，v：提取液体积（ml） ，n：稀释倍数，w：样 品重量（g） 河北农业大学硕士学位（毕业）论文 8 2.4.6 游离脯氨酸（pro）含量的测定 标准曲线的制作：取 6 支试管按表 1 加入各试剂，混匀后，沸水浴 40min。取 出冷却后，向每个试管中加入 5ml 甲苯，充分震荡，以萃取红色物质，静置，待 分层后吸取甲苯层，以 0 管调零，在 520nm 波长下比色。以 od 值为纵坐标，脯氨 酸含量为横坐标，制作标准曲线，求线性回归方程。 表1 标准曲线制作 table 1 establishment of standard curves 试管编号 0 1 2 3 4 5 6 脯氨酸（ml） 0 0.2 0.4 0.8 1.2 1.6 2 水（ml） 2 1.8 1.6 1.2 0.8 0.4 0 冰乙酸（ml） 2 2 2 2 2 2 2 茚三酮显色液（ml） 3 3 3 3 3 3 3 脯氨酸含量（g） 0 2 4 8 12 16 20 测定：游离脯氨酸测定采用酸性茚三酮比色法。将待测材料剪碎混匀，称取样 品 0.2g 左右，加入 3磺基水杨酸 1ml 研磨，4ml 冲洗，匀浆置于试管中于沸水浴 中提取 15min，然后 3000rpm 离心 10min，上清液即为脯氨酸提取液。取 2ml 浸提 液于试管中，加入 2ml 水，2ml 冰乙酸，4ml2.5酸性茚三酮，沸水浴中显色 1h。 冷却后加入 4ml 甲苯，手工振荡以萃取红色物质，静置 2h 分层后，吸取上层粉红 色以空白为对照，用 722 型分光光度计于 520nm 下测其光密度45。 结果计算：从标准曲线中查处测定液中脯氨酸的浓度，按下式计算样品中脯氨 酸的含量。脯氨酸含量（）=（测定中脯氨酸的浓度5）/样品鲜重（g）106100 2.4.7 超氧化物歧化酶（sod）活性的测定 药品配制：磷酸缓冲液（ph 7.8 的 100mmoll-1） ，准确称取 17.91g na2hpo412h2o，溶于 500ml 水中，取 457.5ml；准确称取 3.9g nah2po42h2o， 溶于 250ml 水中，取 42.5ml，两者混合成 500ml，即为 ph7.8 的磷酸缓冲液；甲硫 氨酸（104mmoll-1） ，准确称取 0.78g 甲硫氨酸溶于 50ml 容量瓶中（棕色瓶） ；nbt （300moll-1） ，准确称取 0.025g nbt，溶解后定容于 100ml 容量瓶（棕色瓶） ； edta（0.8moll-1） ，准确称取 24mg edta 定容于 100ml 容量瓶中；核黄素 （320mol/l） ，准确称取 0.012g 核黄素溶解后定容于 100ml 容量瓶中（棕色瓶） 酶液提取：称取用去离子水洗净晾干的鲜叶 0.5g 左右置于冰浴的研钵中，先加 入 1ml ph7.8 磷酸缓冲液， 充分研磨至无粗纤维为止， 倒入离心管中， 再用 2ml ph7.8 两个蓝羊茅品种的抗盐性研究 9 的磷酸缓冲液洗研钵 2 次，共 7ml 并入离心管,10000rpm 离心 20min，上清液即为 sod、pod 和 mda 提取液。 测定： 于洁净试管中加 ph7.8 磷酸缓冲液 2.0ml， 104mmoll-1甲硫氨酸 0.5ml， 300moll-1nbt1ml，0.8moll-1 edta 0.5ml，320moll-1核黄素 50l，混匀后加入 100l 酶液，立即置于 4000lx 荧光灯下进行光化还原反应，15min 后，用黑纸遮光， 终止反应，另作一组（2 组，ck1ck2）不加酶液其它处理同前作为空白对照，并 以 ph7.8 磷酸缓冲液调零点，用分光光度计于 560nm 下比色，测其 od 值46。 结果计算： od 总活性 （od 值g-1fw） =(ckod 值样品 od 值)v 总/vt/w （样 品重） 2.4.8 过氧化物酶（pod）活性的测定 药品配制： 磷酸缓冲液 （ph7.0， 10mmoll-1） ： a 准确称取 nah2po4.2h2o 0.39g， 溶解后定容至250ml容量， b准确称取 na2hpo412h2o 1.75g， 溶解后定容于500ml 容量瓶中。a 取 195ml，b 取 305ml，混匀后即为 500ml 磷酸缓冲液（ph7.0， 10mmoll-1） ；h2o2（40mmoll-1） ：取 0.3ml h2o2，加水至 100ml；愈创木酚 （20mmoll-1） ：取 0.22mll-1愈创木酚，加水至 100ml；三氯乙酸（20%） ：20g 三 氯乙酸溶解至 100ml 水。 酶液提取：参考超氧化物歧化酶（sod）的测定。 测定：采用张宪政的方法(酶液提取程序同 sod)。2.91ml 磷酸缓冲液 （10mmoll-1 ph7.0） ，50l 愈创木酚(20mmoll-1)，0.3ml 酶液和 50 l 过氧化氢 (40mm)作为反应体系溶液，充分混匀后置于 34恒温水浴中 5min，然后加 20%三 氯乙酸 20 l 终止反应。以磷酸缓冲液（10mmoll-1 ph7.0）调零，在 470nm 波长 下测定 od 值47。 结果计算：pod(od 值g-1fw)=（样品 od 值-ckod 值）v 总/vt/ w（样品重） 2.4.9 丙二醛（mda）含量的测定 药品配制： tba(10%tca)： 25g 三氯乙酸溶于水， 加 1.5g tba(硫代巴比妥酸)， 定容至 250ml。 酶液提取：参考超氧化物歧化酶（sod）的测定。 吸取离心的上清液 2ml（对照加 2ml 蒸馏水） ，加入 2ml10% tca 溶液(0.6%硫 代巴比妥酸 tba)， 混匀后置于沸水浴中反应 15min， 冷却后 10000rmin-1离心 5min。 以 2ml 蒸馏水和 2ml10%tca(0.6%硫代巴比妥酸 tba)调零， 取上清液测定在 532、 600、450nm 波长下的 od 值48。 结果计算： 样品 mda 含量 （nmolg-1鲜重） =(6.45(d532-d600)-0.56d450)v 总/w 河北农业大学硕士学位（毕业）论文 10 2.5 数据分析 本试验数据均采用 excel 和 dps 统计软件进行数据统计分析。 两个蓝羊茅品种的抗盐性研究 11 3 结果与分析 3.1 nacl 胁迫下蓝羊茅绿叶率的变化 绿叶率的大小能有效直观的反映植株的健康状况，从而很好地说明供试材料对 盐分的忍耐性。 由图 1 可见，随着 nacl 胁迫浓度的升高，两种供试材料的绿叶率均逐渐下降， 只是下降速度不同。在浓度为 0.3%的 nacl 胁迫条件下，材料valesiaca的绿叶率 在试验结束时下降到了 83.34%，而材料select则下降到了 85%，没有显著差异。 在浓度为 0.6%的 nacl 胁迫条件下，材料valesiaca的绿叶率在试验结束时下降到 了 75%，而材料select则下降到了 73.34%，没有显著差异。在浓度为 0.9%的 nacl 胁迫条件下，材料valesiaca的绿叶率在试验结束时下降到了 50%，而材料select 则下降到了63.34%， 有显著差异。 在浓度为1.2%的nacl胁迫条件下， 材料valesiaca 的绿叶率在试验结束时下降到了 21.67%，而材料select则下降到了 53.34%，差异 显著。 一般情况下，绿叶率下降的越慢说明植物抗逆性越强49，两种供试材料的绿叶 率在低浓度的 nacl 胁迫下（0.3%，0.6%）没有显著差异，但是在高浓度的 nacl 胁迫下（0.9%，1.2%） ，材料valesiaca绿叶率的下降速度更快且与材料select有显 著差异。 valesiaca select 处理后天数 the day after nacl treatment 图图 1 nacl 处理对蓝羊茅绿叶率的影响处理对蓝羊茅绿叶率的影响 fig.1 effects of nacl stress to the pgl 0 20 40 60 80 100 120 38121722273812172227 0.0%0.3%0.6%0.9%1.2% 绿叶率 (%) percentage of green leaves (%) 河北农业大学硕士学位（毕业）论文 12 3.2 nacl 胁迫下蓝羊茅株高的变化 株高的变化能有效地反映植株的纵向生长速度，从而很好地说明盐胁迫对材料 生长速度的影响。 本试验中，蓝羊茅的株高相对于对照明显受到了 nacl 胁迫的影响，如图 2，在 低浓度的 nacl 胁迫下（0.3%，0.6%） ，两种供试材料受到的影响不大，只是生长稍 微受到一定的抑制，试验后期株高有所下降。材料valesiaca在 0.3%的 nacl 胁迫 下最后株高下降了 2.2cm，在 0.6%的 nacl 胁迫下下降了 1.0cm，而材料select在 0.3%下株高没有下降，甚至上升了 0.5cm，在 0.6%下也只下降了 0.3cm。在高浓度 的 nacl 胁迫下，株高下降的就非常明显了，材料valesiaca在 0.9%的 nacl 胁迫下 最后株高下降了 4.7cm， 在 1.2%的 nacl 胁迫下下降了 6.5cm， 而材料select在 0.9% 下株高仅下降了 3.2cm，在 1.2%下也只下降了 3.4cm。 同等条件下，材料valesiaca的株高比材料select受到的影响更大，下降的幅 度也更大，盐胁迫的浓度越高，株高下降的越快，低浓度下两种材料受到的影响很 小，0.6%以上的 nacl 胁迫就会对蓝羊茅的生长造成严重抑制，材料valesiaca株高 的下降说明其生长速度受到严重的影响甚至衰退枯死强。 valesiaca select 处理后天数 the day after nacl treatment 图图 2 nacl 处理对蓝羊茅株高的影响处理对蓝羊茅株高的影响 fig.2 effects of nacl stress to the plant height 10 12 14 16 18 20 22 24 38121722273812172227 0.0%0.3%0.6%0.9%1.2% 株高 (cm) plant height (cm) 两个蓝羊茅品种的抗盐性