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青藏高原是我国重要的生态安全屏障,高寒草地冬春季节草畜矛盾突出,而草地退化加剧了草畜矛盾,人工牧草生产是缓解草畜矛盾,尤其是冬春季节补饲的重要途径,白草是其中重要的野生牧草资源。因此,对西藏地区白草生产性能进行初步评价,探讨其在干旱胁迫下的表型和生理反应,可为西藏牧草选育工作提供一定的理论基础和技术支撑。 本研究在西藏达孜县中国科学院拉萨农业生态试验站(以下简称“拉萨站”)开展大田实验和盆栽实验,通过田间试验观测、盆栽实验和室内理化测试分析,主要探讨:(1)在不同施肥处理下,白草的生产性能存在哪些差异;(2)与赖草和虉草相比,白草的生产性能存在哪些优势和不足;(3)干旱胁迫下,白草的形态和生理会产生哪些变化及适应干旱的机制。主要研究成果如下: (1)分析了在不同施肥处理下白草各物候期鲜重、干重和鲜干比的变化情况。白草在施肥600kg/ha抽穗期鲜草产量达到最大,施肥900kg/ha在成熟期达到最大值。随着施肥量的增加,短期内干重和干鲜比变化趋势不明显;虉草的鲜重和干重在施肥600kg/ha产量最高,但鲜干比在不同时期均没有显著性差异;赖草的鲜重和干重在抽穗期内施肥900kg/ha时与其他施肥处理均呈显著性差异,鲜重、干重和鲜干比在乳熟期和成熟期,施肥900kg/ha能明显增加产量。 (2)比较了不同施肥处理白草在不同物候期营养品质及土壤养分的差异性。施肥对白草的酸性洗涤纤维、中性洗涤纤维、脂肪和木质素均没有显著性影响,粗蛋白在成熟期显著减少,随着施肥量的增加,白草粗灰分显著减少;施肥对土壤PH、有机质、全氮、全钾、有效磷均没有显著性差异,抽穗期施肥显著减少了土壤中全磷的含量,乳熟期施肥600kg/ha显著增加了土壤速效钾的含量。 (3)研究了施肥600kg/ha白草与赖草和虉草营养品质的差异。在抽穗期和乳熟期白草和赖草的酸性洗涤纤维的含量显著高于稿草,成熟期白草的酸性洗涤纤维最高;抽穗期和成熟期白草和赖草的中性洗涤纤维显著高于虉草;乳熟期和成熟期虉草的粗蛋白含量最高;而对于粗灰分,三者之间均没有显著性差异;抽穗期赖草的脂肪含量最高;抽穗期白草木质素含量最高,成熟期白草和赖草含量显著高于虉草。 (4)探讨了干旱胁迫下白草形态的变化,随着胁迫天数的增加,白草的地上生物量和地下生物量先增加后降低;叶片明显变窄。随着干旱的加剧,白草的地上、地下和根长等指标都增大,但是由于持续延长的胁迫破坏了白草的生理结构致使其不能正常生长发育,相应生理指标持续下降,胁迫维持40天后白草开始死亡。 (5)揭示了干旱胁迫下白草的响应机制。随着胁迫天数的增加,白草的叶绿素a和叶绿素b含量持续下降,导致叶绿体结构的破坏从而影响白草的光合能力,致使其地上生物量后期持续下降;干旱胁迫下白草的丙二醛、超氧化物歧化酶、过氧化氢酶、过氧化物酶、脯氨酸和相对电导率持续上升以抵抗干旱环境。