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摘要 [目的] 为多年生黑麦草的选育、栽培、推广及应用提供生理方面的科学依据。[方法] 以土壤田间持水量为依据，探讨了不同水分处理对多年生黑麦草的叶绿素含量、根系可溶性糖含量及地下生物量的影响。[结果] 在不同的水分处理条件下，多年生黑麦草叶绿素含量、可溶性糖含量和地下生物量都有一定的规律性变化。在干旱条件下，多年生黑麦草叶绿素含量下降，而可溶性糖积累将会增加，其地下生物量也减少；在饱水条件下，多年生黑麦草叶绿素含量较高，可溶性糖积累较少，地下生物量也有一定增加。干旱胁迫时间与多年生黑麦草叶片叶绿素含量的相关关系式为：y=-0.206 6x+2.418 1（R2=0.968 7）。[结论] 干旱胁迫条件下，多年生黑麦草可溶性糖含量增加，而叶绿素含量和地下生物量下降。
关键词 多年生黑麦草；水分；叶绿素；可溶性糖；生物量
中图分类号 S543+.6 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）35-12532-02
水分对植物叶片的叶绿素含量有重要影响。光合作用是植物最重要的生理过程，是植物生长发育的基础，其变化会直接影响到植物的第一生产力[1]。王建光等对草地早熟禾、紫羊茅和高羊茅3种寒地型草种进行研究，结果表明不同水分处理对叶绿素含量有一定影响[2]。
水分对植物的根系可溶性糖的积累也有重要影响。植物通过代谢活动增加细胞内的溶质浓度，降低渗透势，维持膨压，从而使体内各种与膨压有关的生理过程正常进行，渗透调节是衡量植物抗旱性的重要指标之一[2-4]。2000年籍越等对8个品种的草坪草抗旱性进行了初步研究，认为在土壤干旱胁迫条件下8个品种的草坪草，可溶性糖含量有不同程度提高，可反映出草坪草的抗旱性[5]。
水分对大部分植物的生长都有影响。王钦和金岭梅等认为干旱对植物的生物量有显著影响，表现为干旱条件下地下生物量与饱和水分条件下相比要少[6]。
目前，我国在草坪草抗性生理方面的研究处于起步阶段，与国外草坪业和国内其他行业相比，对草坪草方面的研究无论是深度还是广度都存在相当大的差距，研究的方法和指标体系都有待于进一步完善和改进。
笔者以土壤田间持水量为依据，探讨了不同水分处理对多年生黑麦草的叶绿素、根系可溶性糖的含量以及地下生物量，揭示了水分与多年生黑麦草之间的关系，以期为草坪草作为多年生黑麦草的选育、栽培、推广及应用提供了生理方面的科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
由北京克劳沃草业有限公司提供的多年生黑麦草。
1.2 试验设计
1.2.1
黑麦草播种方式。
试验采用3×1×3设计方式，即设置3个处理，1个水平，每个水平重复3次，共9个，随机排列。小黑麦栽植所用花盆为21 cm×13 cm，每盆以复合土壤（沙∶土=2∶1）填充称重，保持各盆重量一致。于2008年5月24日播种，每盆播种量为0.57 g。出苗时间为2008年6月1日，从2008年6月31日（成坪）进行处理。
1.2.2
水分梯度的设置。试验以土壤田间持水量为依据，设置3个水分梯度：A.充分灌水（约22%），使花盆土壤含水量保持在田间持水量水平，在每盆进行充分灌水，然后静止24 h称重，并且保持在试验过程通过每天对其进行补充失去的水分来保持花盆恒重；B.中间水分梯度（约11%），根据A处理测定土壤含水量，在此基础上使B处理的土壤含水量达到A处理的50%。同样每天对其进行称重，失去的重量用水进行补充，保证其含水量为田间持水量的50%；C.干旱胁迫，充分灌水后，对其进行干旱胁迫，直至其叶片出现萎蔫现象，对其进行充分补水，进行第2次干旱胁迫。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 叶绿素含量的测定。
从2008年6月30日进行第1次取样后每间隔5 d进行取样1次，进行叶绿素含量的测定，共6次。
1.3.2 根系可溶性糖的测定。2008年8月4日试验结束，进行洗根，烘干粉碎。采用蒽酮比色法测定可溶性糖浓度。
1.3.3 地下生物量的测定。2008年8月4日试验结束，进行地下生物量的测定。
2 结果与分析
2.1 水分对多年生黑麦草可溶性糖含量的影响
可溶性糖（包括葡萄糖、果糖、蔗糖）是植物品质的重要构成性状之一， 是植物的重要调节物质之一。在植物处于干旱、低温等胁迫条件下可溶性糖浓度会提高，来调节根系内细胞液的浓度，提高植物耐干旱和耐低温能力。对不同水分处理条件下黑麦草根系可溶性碳水化合物进行了测定。从图1可以看出，在不同水分处理条件下，多年生黑麦草根系的可溶性糖含量发生显著变化，其顺序为C>B>A。干旱胁迫增加了根系的可溶性糖含量，提高了其对干旱条件的适应性和忍耐能力。
2.2 水分对多年生黑麦草叶绿素含量的影响
叶绿素作为植物光合作用的主要组成成分，在光合作用中起着不可替代的作用。植物叶片中叶绿素含量的多少直接影响光合作用的强弱。另外，叶绿素对以观赏为主要目的的草坪植物而言更为重要，其决定了草坪色泽。植物中叶绿素含量是由许多因素所决定的，如氮肥施用量和水分供应情况。对不同水分处理对多年生黑麦草叶片叶绿素含量进行了研究。从图2可以看出，在A、B、C处理初期多年生黑麦草叶绿素含量比较接近，但随着处理时间的延长，黑麦草叶绿素含量出现不同的变化趋势。其中，在C干旱胁迫处理下，叶绿素含量逐渐降低，并且在2008年7月26日达到最低。这说明干旱胁迫时间和黑麦草叶片叶绿素含量呈现正相关关系，其相关关
2.3 不同水分处理对多年生黑麦草地下生物量的影响
植物的根系主要是从土壤中吸收水分及其各种营养物质，向地上部分运输，来满足植物正常生长发育的需要，是植物的重要组织器官之一。同样，作为植物整体的一部分，根系对植物的整体生长发育具有一定的影响。根系的生长发育又受到许多因素的影响，其中水分是影响根系生长发育的重要因素之一。由表1可知，不同水分处理条件下植物地下部分生物量（根系量）发生一定变化，其中干旱胁迫条件（C处理）下植物地下部分生物量最少，其次为充分灌水（A处理），地下生物量最高的为B处理。这由于干旱胁迫使水分供应不足，无法满足植物正常的生长发育，而抑制地下生物量的形成；A处理由于黑麦草处在一种湿润的环境条件下，而这种长期的湿润条件并不是黑麦草的理想生长环境，使得黑麦草的地下生物量积累也无法达到最高值；同样，在B处理条件下，黑麦草的地下生物量达到最高值，说明B处理的水分条件要优越于A和C处理。
3 结论
（1）在干旱胁迫条件下，黑麦草根系中可溶性糖含量变化趋势为：充分灌水<中间灌水<干旱胁迫。
（2）黑麦草叶绿素含量的变化趋势为：充分灌水>中间灌水>干旱胁迫。
（3）干旱胁迫时间与叶片叶绿素含量的相关关系式为：y=-0.206 6x+2.418 1（R2=0.968 7）。
（4）干旱胁迫会降低植物地下生物量积累。
参考文献
[1] 李忠武，禁强国，唐政洪.作物生产力模型及其应用研究[J].应用生态学报，2002，13（9）：1174-1178.
[2] 王建光，赵志华，胡秋芳.三种草坪草耐低刈性研究[J].内蒙古草业，1995（1）：73-76.
[2] CHEN A R.Studies on Bothrichloa ischaemumcommunity and its productivity[J].China Grass Land，1984，4（3）：74-79.
[3] COUPLAND R T.Grassland Ecosystems of the World：Analysisof Grasslands and Their Uses（part 2：Natural Temperate Grass-lands）[M].Cambridge：Cambridge University Press，1979.
[4] DAHLMAN R D，KUCERA C L.Root productivity and turnoverin native prairie[J].Ecology，1965，46（1）：84-89.
[5] 籍越，孔德政，杨芳绒，等.不同品种草坪草抗旱性的初步研究[J].河南科学，2000（4）：412-414.
[6] 王钦，金岭梅.草坪植物对干旱逆境的效应[J].草业科学，1993，10（5）：54-59.
关键词 多年生黑麦草；水分；叶绿素；可溶性糖；生物量
中图分类号 S543+.6 文献标识码 A 文章编号 0517-6611（2014）35-12532-02
水分对植物叶片的叶绿素含量有重要影响。光合作用是植物最重要的生理过程，是植物生长发育的基础，其变化会直接影响到植物的第一生产力[1]。王建光等对草地早熟禾、紫羊茅和高羊茅3种寒地型草种进行研究，结果表明不同水分处理对叶绿素含量有一定影响[2]。
水分对植物的根系可溶性糖的积累也有重要影响。植物通过代谢活动增加细胞内的溶质浓度，降低渗透势，维持膨压，从而使体内各种与膨压有关的生理过程正常进行，渗透调节是衡量植物抗旱性的重要指标之一[2-4]。2000年籍越等对8个品种的草坪草抗旱性进行了初步研究，认为在土壤干旱胁迫条件下8个品种的草坪草，可溶性糖含量有不同程度提高，可反映出草坪草的抗旱性[5]。
水分对大部分植物的生长都有影响。王钦和金岭梅等认为干旱对植物的生物量有显著影响，表现为干旱条件下地下生物量与饱和水分条件下相比要少[6]。
目前，我国在草坪草抗性生理方面的研究处于起步阶段，与国外草坪业和国内其他行业相比，对草坪草方面的研究无论是深度还是广度都存在相当大的差距，研究的方法和指标体系都有待于进一步完善和改进。
笔者以土壤田间持水量为依据，探讨了不同水分处理对多年生黑麦草的叶绿素、根系可溶性糖的含量以及地下生物量，揭示了水分与多年生黑麦草之间的关系，以期为草坪草作为多年生黑麦草的选育、栽培、推广及应用提供了生理方面的科学依据。
1 材料与方法
1.1 材料
由北京克劳沃草业有限公司提供的多年生黑麦草。
1.2 试验设计
1.2.1
黑麦草播种方式。
试验采用3×1×3设计方式，即设置3个处理，1个水平，每个水平重复3次，共9个，随机排列。小黑麦栽植所用花盆为21 cm×13 cm，每盆以复合土壤（沙∶土=2∶1）填充称重，保持各盆重量一致。于2008年5月24日播种，每盆播种量为0.57 g。出苗时间为2008年6月1日，从2008年6月31日（成坪）进行处理。
1.2.2
水分梯度的设置。试验以土壤田间持水量为依据，设置3个水分梯度：A.充分灌水（约22%），使花盆土壤含水量保持在田间持水量水平，在每盆进行充分灌水，然后静止24 h称重，并且保持在试验过程通过每天对其进行补充失去的水分来保持花盆恒重；B.中间水分梯度（约11%），根据A处理测定土壤含水量，在此基础上使B处理的土壤含水量达到A处理的50%。同样每天对其进行称重，失去的重量用水进行补充，保证其含水量为田间持水量的50%；C.干旱胁迫，充分灌水后，对其进行干旱胁迫，直至其叶片出现萎蔫现象，对其进行充分补水，进行第2次干旱胁迫。
1.3 测定项目与方法
1.3.1 叶绿素含量的测定。
从2008年6月30日进行第1次取样后每间隔5 d进行取样1次，进行叶绿素含量的测定，共6次。
1.3.2 根系可溶性糖的测定。2008年8月4日试验结束，进行洗根，烘干粉碎。采用蒽酮比色法测定可溶性糖浓度。
1.3.3 地下生物量的测定。2008年8月4日试验结束，进行地下生物量的测定。
2 结果与分析
2.1 水分对多年生黑麦草可溶性糖含量的影响
可溶性糖（包括葡萄糖、果糖、蔗糖）是植物品质的重要构成性状之一， 是植物的重要调节物质之一。在植物处于干旱、低温等胁迫条件下可溶性糖浓度会提高，来调节根系内细胞液的浓度，提高植物耐干旱和耐低温能力。对不同水分处理条件下黑麦草根系可溶性碳水化合物进行了测定。从图1可以看出，在不同水分处理条件下，多年生黑麦草根系的可溶性糖含量发生显著变化，其顺序为C>B>A。干旱胁迫增加了根系的可溶性糖含量，提高了其对干旱条件的适应性和忍耐能力。
2.2 水分对多年生黑麦草叶绿素含量的影响
叶绿素作为植物光合作用的主要组成成分，在光合作用中起着不可替代的作用。植物叶片中叶绿素含量的多少直接影响光合作用的强弱。另外，叶绿素对以观赏为主要目的的草坪植物而言更为重要，其决定了草坪色泽。植物中叶绿素含量是由许多因素所决定的，如氮肥施用量和水分供应情况。对不同水分处理对多年生黑麦草叶片叶绿素含量进行了研究。从图2可以看出，在A、B、C处理初期多年生黑麦草叶绿素含量比较接近，但随着处理时间的延长，黑麦草叶绿素含量出现不同的变化趋势。其中，在C干旱胁迫处理下，叶绿素含量逐渐降低，并且在2008年7月26日达到最低。这说明干旱胁迫时间和黑麦草叶片叶绿素含量呈现正相关关系，其相关关
2.3 不同水分处理对多年生黑麦草地下生物量的影响
植物的根系主要是从土壤中吸收水分及其各种营养物质，向地上部分运输，来满足植物正常生长发育的需要，是植物的重要组织器官之一。同样，作为植物整体的一部分，根系对植物的整体生长发育具有一定的影响。根系的生长发育又受到许多因素的影响，其中水分是影响根系生长发育的重要因素之一。由表1可知，不同水分处理条件下植物地下部分生物量（根系量）发生一定变化，其中干旱胁迫条件（C处理）下植物地下部分生物量最少，其次为充分灌水（A处理），地下生物量最高的为B处理。这由于干旱胁迫使水分供应不足，无法满足植物正常的生长发育，而抑制地下生物量的形成；A处理由于黑麦草处在一种湿润的环境条件下，而这种长期的湿润条件并不是黑麦草的理想生长环境，使得黑麦草的地下生物量积累也无法达到最高值；同样，在B处理条件下，黑麦草的地下生物量达到最高值，说明B处理的水分条件要优越于A和C处理。
3 结论
（1）在干旱胁迫条件下，黑麦草根系中可溶性糖含量变化趋势为：充分灌水<中间灌水<干旱胁迫。
（2）黑麦草叶绿素含量的变化趋势为：充分灌水>中间灌水>干旱胁迫。
（3）干旱胁迫时间与叶片叶绿素含量的相关关系式为：y=-0.206 6x+2.418 1（R2=0.968 7）。
（4）干旱胁迫会降低植物地下生物量积累。
参考文献
[1] 李忠武，禁强国，唐政洪.作物生产力模型及其应用研究[J].应用生态学报，2002，13（9）：1174-1178.
[2] 王建光，赵志华，胡秋芳.三种草坪草耐低刈性研究[J].内蒙古草业，1995（1）：73-76.
[2] CHEN A R.Studies on Bothrichloa ischaemumcommunity and its productivity[J].China Grass Land，1984，4（3）：74-79.
[3] COUPLAND R T.Grassland Ecosystems of the World：Analysisof Grasslands and Their Uses（part 2：Natural Temperate Grass-lands）[M].Cambridge：Cambridge University Press，1979.
[4] DAHLMAN R D，KUCERA C L.Root productivity and turnoverin native prairie[J].Ecology，1965，46（1）：84-89.
[5] 籍越，孔德政，杨芳绒，等.不同品种草坪草抗旱性的初步研究[J].河南科学，2000（4）：412-414.
[6] 王钦，金岭梅.草坪植物对干旱逆境的效应[J].草业科学，1993，10（5）：54-59.