徐子涵,徐 逸,唐海萍
(1.北京師范大學 地表過程與資源生態(tài)國家重點實驗室,北京 100875;2.北京師范大學 環(huán)境學院,北京 100875)
幾個引種苜蓿品種的生理適應(yīng)性研究
徐子涵1,徐 逸2,唐海萍1
(1.北京師范大學 地表過程與資源生態(tài)國家重點實驗室,北京 100875;2.北京師范大學 環(huán)境學院,北京 100875)
采用Li-6400便攜式光合測定系統(tǒng),測定已在內(nèi)蒙古多倫縣廣泛種植的草原三號及4個引種苜蓿品種(甘農(nóng)三號、新疆大葉、皇后苜蓿和中蘭一號)的凈光合速率(Pn)、蒸騰速率(Tr)日變化及其對生理因子、環(huán)境因子的響應(yīng),并測定生物量。結(jié)果表明:(1)皇后苜蓿的生物量(383.3 g/m2)與草原三號的(417.8 g/m2)均較高無顯著性差異,新疆大葉、中蘭一號和甘農(nóng)三號生物量分別為325.7,167.7和161.4 g/m2;(2)草原三號、皇后苜蓿和新疆大葉Pn和Tr為“雙峰型”,甘農(nóng)三號和中蘭一號Pn和Tr為“單峰型”;(3)草原三號Pn為10.649 μmol/(m2·s),Tr為4.963 mmol/(m2·s),均最高,引種品種以皇后苜蓿Pn9.195 μmol/(m2·s)和Tr4.919 mmol/(m2·s)最高;(4)光合有效輻射是影響草原三號Pn的主導因子,胞間CO2濃度和相對濕度為影響引種苜蓿品種Pn的主導因子;Gs為影響5個苜蓿品種Tr的主導因子。(5)“雙峰型”引種苜蓿品種對當?shù)厣鷳B(tài)環(huán)境的適應(yīng)性強于“單峰型”。根據(jù)4個苜蓿品種在該地的光合特性和生物量表現(xiàn),認為皇后苜??勺鳛閮?nèi)蒙古多倫縣人工草地建植引種的備選品種。
苜蓿品種;引種;光合;蒸騰;生物量;環(huán)境因子
紫花苜蓿(Medicagosativa)是世界上利用最早、栽培最廣的豆科優(yōu)良牧草,素有“牧草之王”和“牧草皇后”的美稱,因其營養(yǎng)豐富、生態(tài)適應(yīng)性廣且能夠改善土壤生態(tài)環(huán)境而成為目前我國栽培面積最大的牧草之一[1-6]。多倫縣地處內(nèi)蒙古自治區(qū)渾善達克沙地東南端,是典型的以牧為主的農(nóng)牧交錯地區(qū)。近10年來由于人口增長、過度放牧等人類活動導致土地沙化、水土流失和草地退化等生態(tài)問題日益加劇。而建植人工草地是農(nóng)牧交錯帶精養(yǎng)畜牧業(yè)的物質(zhì)保障,又是促進生態(tài)環(huán)境保護的有效手段[7-8]。因此,在內(nèi)蒙古多倫縣引進優(yōu)質(zhì)苜蓿新品種有十分重要的意義。
國內(nèi)苜蓿引種試驗從20世紀80年代開始,起初主要關(guān)注引種栽培技術(shù)[9],隨后關(guān)注苜蓿引種后生態(tài)適應(yīng)性研究,在干旱區(qū)新疆[10],半干旱區(qū)甘肅、寧夏等[11-15],濕潤、半濕潤地區(qū)及高寒地區(qū)[16-20]進行了引種試驗研究,在內(nèi)蒙古區(qū)域引種試驗研究多在錫林浩特草原區(qū)和科爾沁沙地進行[21-22]。適應(yīng)性評價指標主要為物候期、越冬率、株高、莖葉比、遺傳性和生物量等,對引種后苜蓿品種光合蒸騰效率特征,以及光合蒸騰對生物量影響研究較少,因此,2012年在內(nèi)蒙古農(nóng)牧交錯區(qū)多倫縣引進皇后苜蓿、新疆大葉、草原三號和中蘭一號4個苜蓿品種,以內(nèi)蒙古多倫縣已經(jīng)廣泛種植的草原三號作為對照,采用Li-6400便攜式光合測定系統(tǒng)觀測5個苜蓿品種的凈光合速率、蒸騰速率日變化及其對主要的環(huán)境、生理因子的響應(yīng),為內(nèi)蒙古多倫縣人工草地建植品種的選擇提供科學依據(jù)。
1.1 試驗區(qū)概況
試驗于內(nèi)蒙古多倫縣貯草站試驗小區(qū)進行,地理位置N 42°45.33′,E 116°72.27′,海拔1 368 m,屬于中溫帶半干旱向半濕潤過渡的大陸性氣候。試驗區(qū)域位于內(nèi)蒙古波狀高原、渾善達克沙地南緣,陰山山脈的北坡,東與大興安嶺向西南延伸的余脈銜接。根據(jù)1952~2009年氣候數(shù)據(jù)統(tǒng)計,該地區(qū)年平均氣溫2.3℃,年降水量為382 mm,年蒸發(fā)量1 748 mm,日照數(shù)為3 142.7 h;降水多集中于6~8月,雨熱同期。土壤類型是栗鈣土,面積約占土地總面積的70.26%。
1.2 試驗材料
供試牧草為草原三號(M.variacv.Caoyuan No.3)、甘農(nóng)三號(M.sativacv.Gannong No.3)、新疆大葉(M.sativacv.Xinjiang Daye)、皇后苜蓿(M.sativacv.Queen)和中蘭一號(M.sativacv.Zhonglan No.1)5個優(yōu)良苜蓿品種,于2012年6月9日播種,播種為條播,行距18.5 cm,深度為1.5 cm,為保證種植密度一致,中蘭一號每小區(qū)播種量為15.7 g,其余4個品種為22.5 g。播種前施用復合肥(磷酸二銨)75 kg/hm2。播種后進行澆水、定期除草、補肥和預防蟲害處理,每年8月底刈割1次。3次重復,小區(qū)面積3 m×5 m,隨機區(qū)組排列。
1.3 測定方法
1.3.1 光合速率和蒸騰速率日變化測定 植物的凈光合速率和蒸騰速率以及相關(guān)因子日變化的測定選擇在晴天無風日進行。于2014年8月16日(盛花期),采用美國LI-COR公司生產(chǎn)的Li-6400便攜式光合測定系統(tǒng),采用開路法對植株完全展開葉的凈光合速率Pn,μmol/(m2·s)、蒸騰速率Tr,mmol/(m2·s)、胞間CO2濃度(Ci,mol/L)、氣孔導度Gs,mol/(m2·s),以及環(huán)境因子光合有效輻射PAR,μmol/(m2·s)、空氣溫度(Ta,℃)、相對濕度(RH,%)進行測定。每個小區(qū)隨機選取5株生長健康苜蓿,在每株相同葉位(植株高2/3處)選取1片長勢一致、無病斑、照光均一的葉片用Li-6400逐一進行觀測,每個葉片重復測定5次,由系統(tǒng)自動記錄相關(guān)參數(shù)值,求其均值作為該時刻的凈光合速率值。
1.3.2 葉面積測定 每個葉片在測定完其凈光合速率、蒸騰速率之后,將其剪下測定葉面積指數(shù),采用方格法,將葉片的輪廓描在標準計算紙(最小方格的規(guī)格為1 mm×1 mm)上,統(tǒng)計每片葉輪廓占的小方格數(shù)(達到或超過半格為1格,不足半格的舍去),即得總?cè)~面積(LAI)。
1.3.3 地上生物量測定 測定光合蒸騰日變化后再測定地上生物量(8月20日),每個小區(qū)隨機選取1 m×1 m樣方,采用收割法收割,綠體部分105℃殺青后,在65℃烘箱中烘干至恒重,稱量其干重。
1.4 數(shù)據(jù)處理
使用Excel 2007進行數(shù)據(jù)處理及做圖,用SPSS 20.0進行相關(guān)性分析。
2.1 5個苜蓿品種地上生物量比較
在人工草地種植第2年,5個苜蓿品種地上生物量存在顯著差異,地上生物量從大到小分別為草原三號(417.84 g/m2)>皇后苜蓿(383.3 g/m2)>新疆大葉(325.7 g/m2)>中蘭一號(167.7 g/m2)>甘農(nóng)三號(161.4 g/m2)。其中,草原三號的地上生物量最高,與皇后苜蓿生物量無顯著差異,顯著高于其余3個苜蓿品種(P<0.05)(表1)。
表1 5個苜蓿品種地上生物量Table 1 Aboveground biomass of 5 cultivars
注:同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)
2.2 5個苜蓿品種的凈光合速率、蒸騰速率日變化
5個苜蓿品種的Pn日變化分為兩類(圖1),草原三號、皇后苜蓿、新疆大葉的Pn日變化為雙峰曲線,三者皆在10∶00達到第1高峰,峰值分別為14.374,10.178和6.859 μmol/(m2·s),14∶00達到第2高峰,峰值分別為15.325,14.741和8.781 μmol/(m2·s);甘農(nóng)三號和中蘭一號的Pn日變化為單峰曲線,凈光合速率在10∶00后顯著升高,甘農(nóng)三號的Pn在12∶00達到最高峰,為7.345 μmol/(m2·s),中蘭一號在14∶00達到最高峰,為11.293 μmol/(m2·s),5個苜蓿品種日平均凈光合速率從大到小分別為草原三號10.649 μmol/(m2·s)>皇后苜蓿9.195 μmol/(m2·s)>中蘭一號7.658 μmol/(m2·s)>新疆大葉5.860 μmol/(m2·s)>甘農(nóng)三號4.949 μmol/(m2·s)。草原三號和皇后苜蓿的日平均凈光合速率顯著(P<0.05)高于其余3個苜蓿品種。
圖1 凈光合速率日動態(tài)(a為雙峰型,b為單峰型)Fig.1 Diurnal variations of net photosynthetic rate(a:Bimodal,b:Unimodal)
5個苜蓿品種Tr日變化分為兩類(圖2),草原三號、皇后苜蓿、新疆大葉的Tr日變化為“雙峰”型,Tr在日出后逐漸增大,在10∶00達到第1高峰,峰值分別為7.571,8.216和3.370 mmol/(m2·s),在12∶00達最低點,草原三號和皇后苜蓿在14∶00達到第2高峰,峰值分別為5.900和7.097 mmol/(m2·s),而且,新疆大葉在下午16∶00達到了第2高峰,Tr值為3.060 mmol/(m2·s);甘農(nóng)三號和中蘭一號的Tr日變化為“單峰”型,隨著溫度的不斷升高,2個苜蓿品種的Tr不斷升高,在12∶00達到峰值,分別為3.716和4.163 mmol/(m2·s),后隨著溫度的不斷降低,Tr不斷降低,5個苜蓿品種的日Tr從大到小為:草原三號4.963 mmol/(m2·s)>皇后苜蓿4.919 mmol/(m2·s)>中蘭一號3.109 mmol/(m2·s)>新疆大葉2.729 mmol/(m2·s)>甘農(nóng)三號2.664 mmol/(m2·s)。草原三號和皇后苜蓿的日平均蒸騰速率顯著(P<0.05)高于其余3個苜蓿品種。
2.3 5個苜蓿品種光合蒸騰影響因子日變化
2.3.1 環(huán)境因子日變化 大氣溫度(Ta)、光合有效輻射(PAR)的日變化呈現(xiàn)單峰曲線(圖3b,c),在12∶00達最大值,為1 831.57 μmol/(m2·s)。光合有效輻射(PAR)的日變化1 009.34~1 831.57 μmol/(m2·s)。大氣溫度(Ta)的日變化在20.27~29.79℃,6∶00溫度最低,日出后由于太陽輻射增大,溫度升高,在太陽輻射達到最大值并開始逐漸減小時,溫度繼續(xù)升高,到14∶00當PAR衰減到一定程度后溫度最高,為29.79℃,此后呈現(xiàn)下降趨勢。相對濕度(RH)日變化與大氣溫度(Ta)呈現(xiàn)相反趨勢(圖3a)。6∶00相對濕度最大(56.12%),此后一直呈下降趨勢,14∶00達到最小值后有所升高。
圖2 蒸騰速率日變化(a為雙峰型,b為單峰型)Fig.2 Diurnal variations of transpiration(a:Bimodal,b:Unimodal)
2.3.2 生理因子日變化 5個苜蓿品種的胞間CO2濃度(Ci)日變化規(guī)律不同(圖4a)。草原三號、皇后苜蓿和新疆大葉的Ci日變化呈先下降后上升的趨勢,與Pn、Tr變化趨勢相反。Ci值在6∶00最大,分別為352.05、345.45、350.92 mol/L,隨時間推移于16∶00濃度降到最低值,隨后略有上升;甘農(nóng)三號和中蘭一號的Ci在下午6∶00時達最大值,分別為368.22和348.76 mol/L,隨后逐漸下降,甘農(nóng)三號在12∶00出現(xiàn)第1低谷,隨后在16∶00出現(xiàn)第2低谷。5個苜蓿品種的平均胞間CO2濃度從大到小分別為甘農(nóng)三號(299.06 mol/L)>草原三號(275.82 mol/L)>皇后苜蓿(264.96 mol/L)>新疆大葉(262.45 mol/L)>中蘭一號(246.33 mol/L)。甘農(nóng)三號的平均胞間CO2濃度顯著(P<0.05)高于其余4個苜蓿品種。
圖3 環(huán)境因子日變化Fig.3 Diurnal changes of environmental factors
圖4 5個苜蓿品種胞間CO2濃度和氣孔導度日變化Fig.4 Diurnal variations of internal CO2 concentration(a) and stoma limit value (b) of 5 cultivars
5個苜蓿品種的氣孔導度(Gs)日變化規(guī)律不同(圖4b)。草原三號的Gs日變化呈現(xiàn)“雙峰”趨勢,8∶00和下午14∶00達到峰值,分別為0.568和0.456 mol/(m2·s),皇后苜蓿的Gs則從6∶00至12∶00一直處于下降趨勢,14∶00達到峰值,呈現(xiàn)“單峰”趨勢;新疆大葉的Gs趨勢較為平緩,日變化差異不大,在0.072~0.134 mol/(m2·s);甘農(nóng)三號和中蘭一號的Gs日變化呈逐漸下降的趨勢。5個苜蓿品種的Gs從大到小為:草原三號(0.381 mol/(m2·s)>皇后苜蓿(0.227 mol/(m2·s)>甘農(nóng)三號(0.126 mol/(m2·s)>中蘭一號(0.119 mol/(m2·s)>新疆大葉(0.101 mol/(m2·s)。草原三號的平均氣孔導度顯著(P<0.05)高于其余4個苜蓿品種。
2.4 5個苜蓿品種光合、蒸騰特性與影響因子的關(guān)系
草原三號Pn與PAR呈極顯著相關(guān)(P<0.01),且與Ta和Ci呈顯著正相關(guān)(P<0.05),Pn受到環(huán)境因子影響大于生理因子;中蘭一號和新疆大葉的Pn與Ta呈極顯著正相關(guān),與Ci和RH呈極顯著負相關(guān);甘農(nóng)三號的Pn與Ta呈顯著正相關(guān),與Ci和RH呈極顯著負相關(guān);皇后苜蓿的Pn只與生理因子Ci呈顯著負相關(guān)(P<0.05),與其他因子相關(guān)性不顯著(表2)。
5個苜蓿品種的蒸騰速率與Gs均呈顯著正相關(guān)(P<0.05),其他因子對苜蓿蒸騰速率影響各不相同。草原三號的Tr與PAR,RH和Ci呈顯著正相關(guān),與Ta呈顯著負相關(guān);甘農(nóng)三號的Tr與Ta呈極顯著負相關(guān)(P<0.01);皇后苜蓿的Tr與PAR和RH呈顯著正相關(guān);中蘭一號和新疆大葉的Tr與Ci和RH呈顯著正相關(guān),與Ta呈顯著負相關(guān)(表2)。
表2 5個苜蓿品種Pn和Tr與生理、環(huán)境因子的相關(guān)系數(shù)Table 2 Correlative coefficients between Pn and Tr of 5 cultivars and environmental factor
注:*和**分別代表在P<0.05和P<0.01水平上的顯著(n=21)
3.1Pn和Tr與生理、環(huán)境因子的相關(guān)性
5個苜蓿凈光合速率及其影響因子間的相關(guān)性為3種情況,影響草原三號光合的主導因子為環(huán)境因子PAR和Ta,與董智等[14]研究結(jié)果一致;Ci是影響皇后苜蓿凈光合速率的決定性因子,與萬素梅等[15]結(jié)論相似,環(huán)境因子成為影響皇后苜蓿光合特性的次要影響因子;其他3種苜蓿Pn均與RH和Ci呈極顯著負相關(guān),受生理環(huán)境因子的綜合影響,環(huán)境因子RH影響Ci間接影響了凈光合速率,與高景慧等[16]的結(jié)論一致。不同苜蓿品種光合對影響因子的不同響應(yīng),說明不同苜蓿品種引種后表現(xiàn)出不同的適應(yīng)性。4種引種苜蓿均受生理因子的影響,可見在引種初期,其生理狀態(tài)并非最適應(yīng)內(nèi)蒙古多倫縣環(huán)境條件,因此,生理因素為苜蓿光合特性的重要影響因子?;屎筌俎O噍^其他3種引種苜蓿品種受RH的影響不顯著,是因為苜蓿能通過自身的生理代謝、結(jié)構(gòu)發(fā)育等方面適應(yīng)環(huán)境條件[17],皇后苜蓿更快的適應(yīng)了內(nèi)蒙古多倫縣的水分環(huán)境條件。而草原三號作為內(nèi)蒙古多倫縣種植多年的苜蓿品種,其生理結(jié)構(gòu)狀態(tài)已經(jīng)適應(yīng)了當?shù)丨h(huán)境,因此光合特性的限制因子已不是生理因子Ci,而是環(huán)境因子PAR和Ta。
5個苜蓿品種蒸騰的主導影響因子皆為Gs。蒸騰作用是氣孔下腔的水蒸汽在其相對氣孔外部的濃度差作用下,通過氣孔擴散到外界大氣中的過程[18],氣孔導度表征了植物氣孔傳導CO2和水汽的能力,植物通過改變氣孔的開度等方式來控制與外界的CO2和水氣交換,從而調(diào)節(jié)光合速率和蒸騰速率以適應(yīng)不同環(huán)境條件[19],可見氣孔導度對蒸騰起著十分重要的作用,研究也驗證了氣孔導度對蒸騰作用的重要性。同時,環(huán)境因子RH,Ta和PAR通過影響Gs而間接影響5個苜蓿品種的蒸騰作用。除甘農(nóng)三號以外的4個苜蓿品種與RH呈顯著相關(guān),與羅永忠等[20]的研究結(jié)論一致,水分不足時,葉片水勢降低,保護細胞失水收縮,導致氣孔導度減小,進而影響植株蒸騰作用的進行。另外甘農(nóng)三號、中蘭一號和新疆大葉的Tr也與Ta呈顯著相關(guān),與張治安等[21]的研究結(jié)論一致;表明除了氣孔導度外,溫度對蒸騰作用也有重要影響。
3.2 5個苜蓿品種Pn和Tr日變化及其與生物量的關(guān)系
苜蓿凈光合速率的日動態(tài)變化是葉片光合能力與環(huán)境條件日變化綜合作用的結(jié)果。研究發(fā)現(xiàn),苜蓿品種的光合日動態(tài)有“雙峰型”和“單峰型”兩種,研究也證實了這一結(jié)論。其中,草原三號、皇后苜蓿和新疆大葉為“雙峰型”,甘農(nóng)三號和中蘭一號為“單峰型”,由于對逆境條件的不同響應(yīng),導致了光合蒸騰日動態(tài)變化兩種不同的趨勢,研究表明 “雙峰型”植物通過午休減少光合作用從而更易適應(yīng)逆境條件[22-23]。草原三號、皇后苜蓿和新疆大葉Tr日變化呈“雙峰型”,甘農(nóng)三號和中蘭一號呈“單峰型”,與王建麗等[24]對于蒸騰速率呈現(xiàn)不同類型曲線的研究結(jié)果相符合。
結(jié)合生物量發(fā)現(xiàn),“雙峰型”苜蓿品種草原三號生物量最高,為417.84 g/m2,皇后苜蓿生物量(383.3 g/m2)與其無顯著差異,新疆大葉生物量(325.7 g/m2)顯著低于草原三號和皇后苜蓿。因為植物的光合效率是生物量的決定性因素[25],草原三號和皇后苜蓿的凈光合速率與蒸騰速率差異不大,而新疆大葉的凈光合速率和蒸騰速率要明顯低于另外兩種“雙峰型”的品種,光合效率低影響了新疆大葉的產(chǎn)量?!皢畏逍汀避俎F贩N中蘭一號(167.7 g/m2)和甘農(nóng)三號(161.4 g/m2)生物量顯著低于“雙峰型”的品種生物量,由于“雙峰型”植物通過午休減少光合生產(chǎn)力從而更易適應(yīng)逆境條件,從而在光合生理和產(chǎn)量上體現(xiàn)出較高適應(yīng)性。
3.3 4個引種苜蓿品種適應(yīng)性分析
4個引種苜蓿品種中皇后苜蓿葉片凈光合速率和產(chǎn)量最高,且凈光合速率只與生理因子胞間CO2濃度有顯著相關(guān)性,而與其他因子相關(guān)性不顯著,可見其極高的適應(yīng)性,預估隨著其對環(huán)境的不斷適應(yīng),通過改變自身的結(jié)構(gòu)而在一定程度上提高光合能力,其生物量隨著不斷適應(yīng)而提高。研究表明,各地區(qū)種植的皇后苜蓿營養(yǎng)價值均體現(xiàn)出了較高的水平[26],新疆大葉產(chǎn)量中等,光合蒸騰速率較低,各方面表現(xiàn)不如本地品種;甘農(nóng)三號和中蘭一號產(chǎn)量和光合蒸騰速率都較低,生長情況較差,表現(xiàn)一般不適宜在內(nèi)蒙古多倫縣種植。
(1)4個引種苜蓿品種與草原三號的凈光合速率和蒸騰速率表現(xiàn)一致,草原三號和皇后苜蓿的凈光合速率及蒸騰速率最高;二者與新疆大葉Pn、Tr日變化均為“雙峰型”,而甘農(nóng)三號和中蘭一號為“單峰型”。“雙峰型”品種的生物量顯著高于“單峰型”品種的生物量。
(2)環(huán)境因子中,PAR是影響草原三號凈光合速率變化的主導因子,影響其余4個苜蓿品種的生理因子是Ci,環(huán)境因子是RH;Gs為5個苜蓿品種蒸騰速率的主導因子。
(3)皇后苜蓿對內(nèi)蒙古多倫縣環(huán)境適應(yīng)性強,表現(xiàn)良好,可以作為雨養(yǎng)條件下人工草地建植的備選品種。
[1] 包愛科,王強龍,張金林,等.苜?;蚬こ萄芯窟M展[J].分子植物育種,2007,5(6S):160-168.
[2] 孫洪仁,張英俊,歷衛(wèi)宏,等.北京地區(qū)紫花苜蓿建植當年的耗水系數(shù)和水分利用效率[J].草業(yè)學報,2007,16(1):41-46.
[3] 呂小東,王建光,白音倉.內(nèi)蒙古引進的11個國外苜蓿品種營養(yǎng)價值的灰色評價[J].草原與草坪,2013,33(3):21-25.
[4] 楊恒山,曹敏建,范富,等.紫花苜蓿生長年限對土壤理化性狀的影響[J].中國草地學報,2006,28(6):29-32.
[5] 陳寶書.牧草飼料作物栽培學[M].北京:中國農(nóng)業(yè)出版社,2001:205.
[6] 何雪蓮.多倫縣生態(tài)建設(shè)期間景觀格局動態(tài)研究[D].呼和浩特:內(nèi)蒙古師范大學,2012.
[7] 姜鳳河,王佐英,王林堂,等.內(nèi)蒙古多倫農(nóng)牧交錯帶農(nóng)業(yè)綜合開發(fā)草地建設(shè)效益分析[J].安徽農(nóng)業(yè)科學,2011(6):3732-3733.
[8] 王德華.紫花苜蓿引種觀察[J].草與畜雜志,1986(3):10-12.
[9] 李科,朱進忠.26個苜蓿品種引種篩選試驗[J].草原與草坪,2006(4):25-31.
[10] 馮剛剛,孫萬斌,馬暉玲,等.22個苜蓿品種在甘肅永登地區(qū)的生產(chǎn)適應(yīng)性評價[J].草原與草坪,2016,36(4):64-72.
[11] 焦亮,李陽春,魏臻武,等.10個紫花苜蓿品種比較試驗[J].草原與草坪,2006(5):21-25.
[12] 楊紅善,常根柱,周學輝,等.苜蓿引進品種半干旱、半濕潤區(qū)適應(yīng)性試驗[J].西北農(nóng)業(yè)學報,2011,20(1):86-90.
[13] 王鐵梅,盧欣石.內(nèi)蒙古干旱草原區(qū)紫花苜蓿引種評價[J].草原與草坪,2009(5):46-49.
[14] 董智,馬宇飛,李紅麗,等.4個紫花苜蓿品種分枝期光合速率、蒸騰速率日變化及其影響因子分析[J].中國草地學報,2009,31(3):67-71.
[15] 萬素梅,賈志寬,楊寶平.苜蓿光合速率日變化及其與環(huán)境因子的關(guān)系[J].草地學報,2009,17(1):27-31.
[16] 高景慧,張穎,郭維,等.分枝期3個紫花苜蓿品種光合蒸騰日變化與相關(guān)因子的關(guān)系分析[J].西北農(nóng)林科技大學學報(自然科學版),2007,35(10):29-34.
[17] 馬巧利,孫彥,楊青川.苜蓿干旱脅迫的生理響應(yīng)及其分子水平的研究進展[J].北方園藝,2011(14):183-187.
[18] Berry J A,Beerling D J,Franks P J.Stomata:key players in the earth system,past and present[J].Current Opinion in Plant Biology,2010,13(3):233-239.
[19] 閻秀峰,孫國榮,李敬蘭,等.羊草和星星草光合蒸騰日變化的比較研究[J].植物研究,1994,14(3):287-291.
[20] 羅永忠,成自勇.水分脅迫對紫花苜蓿葉水勢、蒸騰速率和氣孔導度的影響[J].草地學報,2011(2):215-221.
[21] 張治安,楊福,陳展宇,等.菰葉片凈光合速率日變化及其與環(huán)境因子的相互關(guān)系[J].中國農(nóng)業(yè)科學,2006,39(3):502-509.
[22] 陳玉香,周道瑋,張玉芬.玉米、苜蓿間作的產(chǎn)草量及光合作用[J].草地學報,2004,12(2):107-112.
[23] 王雯玥.多葉型紫花苜蓿生產(chǎn)性能與光合特性及品質(zhì)的研究[D].西安:西北農(nóng)林科技大學,2010.
[24] 王建麗,申忠寶,鐘鵬.紫花苜蓿和無芒雀麥葉片光合生理特性研究[J].草原與草坪,2010,30(2):69-73.
[25] Xu D Q.Photosynthetic Efficiency[M].Shanghai:Shanghai Science and Technology Press,2002:163-167.
[26] 李志華,沈益新,劉信寶,等.幾個紫花苜蓿品種在南京地區(qū)的生產(chǎn)性能和品質(zhì)表現(xiàn)[J].中國草地學報,2006,28(1):36-40.
Study on physiological adaptability of four introduced alfalfa (Medicagosativa) cultivars
XU Zi-han1,XU Yi2,TANG Hai-ping1
(1.StateKeyLaboratoryofEarthSurfaceProcessesandResourceEcology,BeijingNormalUniversity,Beijing100875,China; 2.CollegeofEnvironment,BeijingNormalUniversity,Beijing100875,China)
Net photosynthetic rate (Pn) and transpiration rate (Tr) ofMedicagovariacv.Caoyuan No.3 (locally grown ) and 4 introduced alfalfa cultivars (M.sativacv.Gannong No.3,M.sativacv.Xinjiang Daye,M.sativacv.Queen andM.sativacv.Zhonglan No.1) were measured with LI-6400 portable photosynthesis system at Duolun County in Inner Mongolia.The response ofPnandTrto physiological factors and environmental factors was studied as well.The results indicated that 1) the biomass difference between Queen (383.3 g/m2) and Caoyuan No.3 (417.8 g/m2) was not significant,which were followed by Xinjiang Daye (325.7 g/m2),Zhonglan No.1 (167.7 g/m2) and Gannong No.3 (161.4 g/m2).2) Diurnal variation ofPnin Caoyuan No.3,Queen and Xinjiang Daye showed a double peak curve,while Gannong No.3 and Zhonglan No.1 showed a single peak curve.3)PnandTrof Caoyuan No.3 were 10.649 μmol/(m2·s) and 4.963 mmol/(m2·s),Queen had the highestPnandTramong 4 introduced cultivars (9.195 μmol/(m2·s) and 4.919 mmol/(m2·s) respectively).4) PAR (Photosynthetic available radiation) was the key factor affectingPnof Caoyuan No.3,Ciwas the key factor affectingPnof the introduced cultivars.ConsideringPn,Trand biomass,Queen was the best cultivar for the establishment of artificial grassland in Inner Mongolia.
Medicagosativa;plant introduction;photosynthesis;transpiration;biomass;environmental factor
2016-10-13;
2016-10-26
國家重點研發(fā)計劃(2016YFC0500608);“十二五”國家科技支撐項目(2011BAC07B01)資助
徐子涵(1994-),男,天津人,在讀碩士研究生。 E-mail:201621190007@mail.bnu.edu.cn 唐海萍為通訊作者。
S 541
A
1009-5500(2017)03-0001-07