溫度和水分對(duì)中華羊茅幼苗生長(zhǎng)的影響

汪建軍，汪治剛，麻安衛(wèi)，藺偉虎，曠宇，田沛

(草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，甘肅 蘭州 730020)

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溫度和水分對(duì)中華羊茅幼苗生長(zhǎng)的影響

汪建軍，汪治剛，麻安衛(wèi)，藺偉虎，曠宇，田沛*

(草地農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院，甘肅 蘭州 730020)

本試驗(yàn)采用室內(nèi)盆栽法對(duì)不同溫度和水分互作條件下中華羊茅幼苗生長(zhǎng)的形態(tài)特性進(jìn)行了研究，通過(guò)設(shè)定4個(gè)土壤水分梯度(80%，65%，50%和35%FWC，F(xiàn)WC為田間最大持水量)和3個(gè)生長(zhǎng)溫度(15，20和25 ℃)來(lái)模擬自然生長(zhǎng)條件來(lái)探究適宜中華羊茅幼苗生長(zhǎng)的溫度和土壤水分條件。結(jié)果表明，中華羊茅在25 ℃、65%水分條件下的出苗率最高，且顯著高于其他溫度和水分處理(P<0.05)，而對(duì)照和其他水分處理的幼苗株高在20 ℃條件下均顯著高于15和25 ℃處理(P<0.05)；3種溫度下中華羊茅幼苗的莖粗在65%水分條件下均達(dá)到最大，在35%水分條件下最小，且與其他水分處理差異顯著(P<0.05)；在15和20 ℃條件下，中華羊茅幼苗的葉寬、組織含水量、株高脅迫指數(shù)和干物質(zhì)脅迫指數(shù)均在65%水分條件下最大，在35%水分條件下最小，而在25 ℃條件下，其隨著土壤水分含量的降低而逐漸減小，且在80%水分條件下達(dá)到最大；3種溫度下中華羊茅幼苗的根冠比隨著土壤水分含量的降低而逐漸增大，其在35%水分條件下最大，且顯著大于對(duì)照和其他水分處理(P<0.05)；20 ℃條件下，中華羊茅幼苗的根長(zhǎng)在35%水分條件下最大，而在15和25 ℃條件下，其根長(zhǎng)在50%水分條件下最大，且均與對(duì)照和其他水分處理差異顯著(P<0.05)。因此，由結(jié)果得出20 ℃溫度和65%水分條件最適于中華羊茅幼苗的生長(zhǎng)。

溫度；水分；中華羊茅；幼苗生長(zhǎng)

植物正常的生長(zhǎng)發(fā)育除了受自身遺傳特性和栽培措施的影響之外，還受到溫度和水分等氣候因素的影響，溫度和水分的變化不僅會(huì)使植物的外部形態(tài)發(fā)生一系列的變化，還會(huì)影響植物體內(nèi)物質(zhì)的運(yùn)輸和相關(guān)酶的活性。幼苗期是植物生長(zhǎng)發(fā)育過(guò)程中的一個(gè)重要時(shí)期，幼苗對(duì)外界溫度和水分的適應(yīng)性則直接影響到植物能否順利完成整個(gè)生育期，因此在不同溫度和水分條件下對(duì)植物生態(tài)適應(yīng)性的研究顯得更加重要[1]。近年來(lái)國(guó)內(nèi)外有關(guān)溫度和水分對(duì)植物生長(zhǎng)適應(yīng)性研究的報(bào)道較多，不僅在植物生長(zhǎng)的外部形態(tài)和生理生化領(lǐng)域做了研究，還從分子生物學(xué)水平對(duì)植物生長(zhǎng)發(fā)育的適應(yīng)性進(jìn)行研究，取得了一些有意義的研究成果[2-7]；然而，有關(guān)溫度和水分互作對(duì)草類植物生長(zhǎng)發(fā)育影響方面的研究很少，尤其是對(duì)冷季型牧草中華羊茅(Festucasinensis)生長(zhǎng)適應(yīng)性的相關(guān)研究更少。

中華羊茅是禾本科羊茅屬多年生疏叢型草本植物，是中國(guó)西北、華北、東北和青藏高原等地的常見(jiàn)野生牧草，它不僅具有耐寒、耐旱、耐鹽堿、適應(yīng)性強(qiáng)、品質(zhì)優(yōu)良、產(chǎn)量高、生產(chǎn)性能穩(wěn)定等優(yōu)良特性，還具有耐放牧、耐踐踏和適合混播等優(yōu)點(diǎn)，所以它也是我國(guó)高寒牧區(qū)草地生產(chǎn)建設(shè)和“三江源”生態(tài)治理工程實(shí)施的優(yōu)良牧草[8-11]。本研究運(yùn)用溫度和水分條件互作盆栽生長(zhǎng)的試驗(yàn)方法對(duì)中華羊茅幼苗生長(zhǎng)的形態(tài)適應(yīng)性進(jìn)行研究，旨在篩選出中華羊茅生長(zhǎng)的最適溫度和水分條件，為實(shí)際生產(chǎn)中中華羊茅的溫度和水分管理以及引種栽培、牧草品種的優(yōu)化和選育等提供理論依據(jù)。

1　材料與方法

1.1試驗(yàn)材料

供試的中華羊茅種子采自青海省平安縣巴藏溝鄉(xiāng)(102°06′ E, 36°24′ N)，平均海拔為2456 m，采回的種子于4 ℃保存于農(nóng)業(yè)部牧草與草坪種子質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)測(cè)試中心(蘭州)種子貯藏室備用，試驗(yàn)前在室溫條件下采用紙上發(fā)芽法測(cè)得供試種子的平均發(fā)芽率為80.33%。

1.2試驗(yàn)方法

盆栽試驗(yàn)于2015年6月7日-8月7日在蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院人工智能氣候培養(yǎng)箱中進(jìn)行，其相對(duì)濕度設(shè)置為75%，白天12 h光照，夜晚12 h黑暗，光強(qiáng)統(tǒng)一設(shè)置為5000 lx。試驗(yàn)共設(shè)3個(gè)溫度處理(15，20和25 ℃)，4個(gè)土壤水分梯度處理(80%，65%，50%和35%FWC，F(xiàn)WC為田間最大持水量)和1個(gè)對(duì)照處理(正常加水)，共15個(gè)處理，每個(gè)處理4個(gè)重復(fù)。

將供試土壤(粘土∶蛭石∶沙土=3∶1∶1)充分混勻，測(cè)得其田間最大持水量(field water capacity, FWC)為24%，將土壤滅菌烘干后等量置于大小質(zhì)量相同的塑料花盆內(nèi)(高15 cm，直徑21 cm)，將備用的中華羊茅種子均勻播于盛有土壤的花盆中，每盆40粒，按以上水分梯度分別對(duì)播種完畢的花盆進(jìn)行定量澆水，并做好標(biāo)記，將處理完畢的花盆進(jìn)行稱重并記錄重量，然后將花盆各自放置到已設(shè)定好培養(yǎng)條件的3個(gè)培養(yǎng)箱中，每天按照稱重法補(bǔ)充散失水分。種植后14 d內(nèi)每天統(tǒng)計(jì)各處理的出苗率；出苗后每盆保留20株長(zhǎng)勢(shì)相同的幼苗繼續(xù)培養(yǎng)，直至第60天時(shí)，從各處理花盆中隨機(jī)選取10株幼苗測(cè)量其幼苗的株高、根長(zhǎng)、莖粗、葉寬、葉片組織含水量、地上部、地下部以及整株的干重和鮮重，并計(jì)算幼苗的根冠比、株高脅迫指數(shù)和干物質(zhì)脅迫指數(shù)等指標(biāo)，以上指標(biāo)計(jì)算方法[12-22]：

出苗率=(出苗種子數(shù)/供試種子數(shù))×100%

葉片組織含水量=[Wf(葉片鮮重)-Wd(葉片干重)/Wf(葉片鮮重)]×100%

株高脅迫指數(shù)=(干旱處理幼苗株高/對(duì)照幼苗株高)×100%

干物質(zhì)脅迫指數(shù)=(干旱處理幼苗地上干物質(zhì)量/對(duì)照幼苗地上干物質(zhì)量)×100%

1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

試驗(yàn)數(shù)據(jù)用Microsoft Excel 2007錄入，然后用SPSS 17.0統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)評(píng)價(jià)中華羊茅幼苗生長(zhǎng)適應(yīng)性的各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行單因素和雙因素方差分析，采用LSD法檢驗(yàn)其差異顯著性，Duncan法進(jìn)行多重差異性比較，結(jié)果用均值±標(biāo)準(zhǔn)差(Mean±SD)表示并作圖。

2　結(jié)果與分析

2.1不同溫度和水分處理對(duì)中華羊茅種子出苗率的影響

中華羊茅在不同的溫度和水分培養(yǎng)條件下幼苗的出苗率不同，不同水分條件下，15和25 ℃兩種溫度處理的中華羊茅幼苗的出苗率在65%水分條件下均達(dá)到最高，分別為83.3%和86.7%，而在35%水分條件下出苗率最低，分別為61.71%和59.02%；20 ℃處理的幼苗出苗率在80%，65%和50%水分條件下與對(duì)照差異不顯著，而在35%水分條件下顯著小于對(duì)照和其他水分處理(P<0.05)。在不同溫度下，80%水分處理和對(duì)照處理的中華羊茅幼苗的出苗率隨著溫度的升高而增大，而65%水分處理的出苗率在25 ℃條件下達(dá)到最高，在20 ℃條件下達(dá)到最低，且均顯著高于其他水分處理(P<0.05)。同樣50%和35%水分處理的出苗率在20 ℃條件下達(dá)到最高，且均顯著高于15和25 ℃處理(P<0.05)(圖1)。在不同溫度和水分條件下，中華羊茅在25 ℃、65%水分條件下的出苗率最高，在15 ℃、35%和25 ℃、35%水分條件下出苗率最低。

2.2不同溫度和水分處理對(duì)中華羊茅幼苗株高和根長(zhǎng)的影響

在不同溫度和水分條件下，中華羊茅的株高變化存在著差異。不同水分條件下，15 ℃處理的中華羊茅幼苗株高在65%水分條件下顯著高于50%和35%水分處理，而與80%水分處理和對(duì)照處理的差異不顯著(P<0.05)，20 ℃處理的中華羊茅幼苗株高在65%水分條件下顯著高于80%，50%和35%水分處理，但與對(duì)照處理差異不顯著(P<0.05)，在35%水分條件下其株高顯著低于對(duì)照和其他水分處理(P<0.05)；而25 ℃處理的幼苗株高在80%和65%水分條件下顯著高于對(duì)照和其他水分處理，但其兩處理間差異不顯著(P<0.05)；不同溫度條件下，各水分處理的中華羊茅幼苗株高在20 ℃條件下最高，其值均顯著大于15和25 ℃處理(P<0.05)，25 ℃處理的幼苗株高在80%和35%水分條件下顯著高于15 ℃處理，15和25 ℃處理的幼苗株高在65%水分條件下差異不顯著，而在對(duì)照處理中，15 ℃處理的幼苗株高顯著高于25 ℃處理(P<0.05)(圖2)。

不同水分條件下，20 ℃處理的中華羊茅幼苗根長(zhǎng)隨著水分梯度的減小而逐漸增長(zhǎng)，15和25 ℃處理的幼苗根長(zhǎng)在50%水分條件下達(dá)到最大，其值分別為12.1和11.2 cm；在80%水分條件下達(dá)到最小，其值分別為7.28和9.54 cm。在不同溫度條件下，15 ℃處理的青海中華羊茅幼苗根長(zhǎng)在50%水分條件下顯著大于20和25 ℃處理，20 ℃處理的幼苗在65%和35%水分處理中其根長(zhǎng)顯著大于15和25 ℃處理，25 ℃處理的幼苗在80%水分條件下其根長(zhǎng)顯著大于15和20 ℃處理(P<0.05)(圖3)。

2.3不同溫度和水分處理對(duì)中華羊茅幼苗葉寬和莖粗的影響

溫度和水分條件不同，各處理下中華羊茅幼苗的葉寬也有差異。不同水分條件下，15和20 ℃處理的中華羊茅幼苗的葉寬在65%水分條件下顯著大于其他水分處理，在35%的水分條件下顯著小于其他水分處理(P<0.05)；而25 ℃處理的幼苗葉寬在80%水分條件下達(dá)到最大，且顯著大于對(duì)照和其他處理(P<0.05)，同樣在35%水分條件下幼苗葉寬最小，且顯著小于對(duì)照和其他處理(P<0.05)。15和20 ℃處理的中華羊茅在80%水分條件下幼苗葉寬顯著高于對(duì)照處理(P<0.05)；不同溫度下，80%水分處理和對(duì)照處理的幼苗葉寬隨著溫度的升高而增大，65%，50%和35%水分處理在20 ℃條件下達(dá)到最大，且顯著大于15和25 ℃處理(P<0.05)(圖4)。

圖1　不同溫度和水分處理對(duì)中華羊茅幼苗出苗率的影響Fig.1　Effect of different temperature and moisture conditions on F. sinensis seeds emergence

圖2　不同溫度和水分處理對(duì)中華羊茅幼苗株高的影響Fig.2　Effect of different temperature and moisture conditions on F. sinensis plant height

同一溫度處理標(biāo)有的不同小寫(xiě)字母代表5%水平差異顯著，同一水分處理標(biāo)有的不同大寫(xiě)字母代表5%水平差異顯著，下同。Different lowercase letters within same temperature condition stand for significant differences at the 0.05 level, different capital letters within same moisture condition stand for significant differences at the 0.05 level, the same below.

圖3　不同溫度和水分處理對(duì)中華羊茅幼苗根長(zhǎng)的影響Fig.3　Effect of different temperature and moisture conditions on F. sinensis root length

圖4　不同溫度和水分處理對(duì)中華羊茅幼苗葉寬的影響Fig.4　Effect of different temperature and moisture conditions on F. sinensis blade width

不同水分條件下，各溫度處理的中華羊茅幼苗莖粗在65%水分條件下均達(dá)到最大，其值顯著大于對(duì)照和其他水分處理(P<0.05)，而在35%水分條件下幼苗莖粗均最小，其值顯著小于對(duì)照及其他水分處理(P<0.05)；不同溫度下，對(duì)照處理的莖粗在25 ℃條件下顯著高于15和20 ℃處理，80%水分處理的幼苗莖粗在25 ℃條件下達(dá)到最大，但其與20 ℃處理的莖粗差異不顯著(P<0.05)，而65%，50%和35%水分處理的幼苗莖粗在20 ℃條件下顯著大于15和25 ℃處理(P<0.05)(圖5)。

2.4不同溫度和水分處理對(duì)中華羊茅幼苗總生物量和根冠比的影響

不同溫度和水分條件培養(yǎng)的中華羊茅幼苗的總生物量也有差異，不同水分條件下，15 ℃處理的幼苗總生物量在65%水分條件下顯著大于80%、35%和對(duì)照處理，而與50%水分處理差異不顯著(P<0.05)，20 ℃處理的幼苗總生物量在65%水分條件下達(dá)到了最大，在35%水分條件下幼苗總生物量最小，且均與對(duì)照差異顯著(P<0.05)，25 ℃處理的幼苗總生物量隨著土壤水分梯度的降低而不斷減小，其在80%水分條件下達(dá)到了最大，且顯著大于對(duì)照和其他水分處理(P<0.05)。不同溫度條件下， 65%，50%和35%水分以及對(duì)照處理的幼苗總生物量在20 ℃條件下最大，且顯著大于15和25 ℃處理(P<0.05)，80%水分處理的幼苗總生物量顯著大于15 ℃處理，但與25 ℃處理的差異不顯著(P<0.05)；15 ℃條件下，80%，65%水分和對(duì)照處理的幼苗總生物量最小，且顯著小于20和25 ℃處理(P<0.05)，50%水分處理的幼苗總生物量顯著小于20 ℃處理，但與25 ℃處理的差異不顯著(P<0.05)，而35%水分處理的幼苗總生物量大小介于20和25 ℃之間，且顯著大于25 ℃處理(P<0.05)(圖6)。

圖5　不同溫度和水分處理對(duì)中華羊茅幼苗莖粗的影響Fig.5　Effect of different temperature and moisture conditions on F. sinensis stem diameter

圖6　不同溫度和水分處理對(duì)中華羊茅幼苗總生物量的影響Fig.6　Effect of different temperature and moisture conditions on F. sinensis total biomass

中華羊茅幼苗的根冠比變化隨著溫度和水分的變化也在不斷地變化。不同水分條件下，各溫度處理的中華羊茅幼苗根冠比隨著土壤水分的降低而逐漸增大，其在35%水分條件下達(dá)到最大，且顯著大于對(duì)照和其他水分處理(P<0.05)，80%水分處理和對(duì)照處理之間的幼苗根冠比差異不顯著(P<0.05)；不同溫度下，各水分處理幼苗根冠比在15 ℃條件下最大，且顯著大于20和25 ℃處理(P<0.05)，25 ℃處理的中華羊茅在50%和35%水分條件下幼苗的根冠比顯著大于20 ℃處理，而在80%和65%水分條件下，25 ℃處理的中華羊茅與20 ℃處理的幼苗根冠比差異不顯著 (P<0.05)(圖7)。

2.5不同溫度和水分處理對(duì)中華羊茅幼苗組織含水量的影響

在80%水分條件下，25 ℃處理的幼苗組織含水量達(dá)到了最大，其值顯著大于對(duì)照和其他水分處理(P<0.05)，且其隨著土壤水分含量的降低而逐漸減小，而在65%水分條件下，15和20 ℃處理的幼苗組織含水量達(dá)到了最大，且均顯著大于對(duì)照和其他水分處理(P<0.05)，而15和20 ℃處理的幼苗組織含水量在80%水分條件下與對(duì)照的差異不顯著(P<0.05)；不同溫度條件下，80%水分處理的幼苗組織含水量在25 ℃條件下達(dá)到最大，且顯著大于15和20 ℃處理(P<0.05)；65%水分處理的幼苗組織含水量在20 ℃條件下達(dá)到最大，其與15 ℃處理的差異不顯著，而與25 ℃處理的差異極顯著(P<0.05)；50%，35%水分處理和對(duì)照處理的幼苗組織含水量隨著溫度的升高而不斷降低(圖8)。

圖7　不同溫度和水分處理對(duì)中華羊茅幼苗根冠比的影響Fig.7　Effect of different temperature and moisture conditions on F. sinensis root-shoot ratio

圖8　不同溫度和水分處理對(duì)中華羊茅幼苗組織含水量的影響Fig.8　Effect of different temperature and moisture conditions on F. sinensis tissue water content

2.6不同溫度和水分處理對(duì)中華羊茅幼苗株高脅迫指數(shù)和干物質(zhì)脅迫指數(shù)的影響

不同水分條件下，15和20 ℃處理的中華羊茅幼苗株高脅迫指數(shù)和干物質(zhì)脅迫指數(shù)均在65%水分條件下達(dá)到最大，隨后隨著土壤水分梯度的降低而逐漸減小，且80%水分處理的苗株高脅迫指數(shù)和干物質(zhì)脅迫指數(shù)均顯著大于50%和30%水分處理(P<0.05)，而25 ℃處理的株高脅迫指數(shù)和干物質(zhì)脅迫指數(shù)隨著土壤水分含量的降低而逐漸減小。不同溫度下，中華羊茅幼苗的株高脅迫指數(shù)和干物質(zhì)脅迫指數(shù)的變化也不盡相同。隨著溫度的升高，80%，65%和35%水分處理的幼苗株高脅迫指數(shù)不斷增大，而50%水分處理的株高脅迫指數(shù)在20 ℃條件下最大，且與25 ℃處理的差異不顯著(P<0.05)，其值在15 ℃條件下最小，與20和25 ℃處理的差異顯著(P<0.05)； 80%和65%水分處理的幼苗干物質(zhì)脅迫指數(shù)在20 ℃條件下均達(dá)到最大，且均顯著大于15和25 ℃處理(P<0.05)，而在15 ℃條件下達(dá)到最??；50%水分處理的幼苗干物質(zhì)脅迫指數(shù)在25 ℃條件下達(dá)到最小，且顯著小于15和20 ℃處理，而15和20 ℃兩處理間差異不顯著(P<0.05)；隨著溫度的不斷升高，35%水分處理的幼苗干物質(zhì)脅迫指數(shù)逐漸減小，且各溫度處理間差異顯著(P<0.05) (表1)。

表1　不同溫度和水分處理對(duì)中華羊茅幼苗株高脅迫指數(shù)和干物質(zhì)脅迫指數(shù)的影響

注：同行同一溫度處理標(biāo)有的不同小寫(xiě)字母代表5%水平差異顯著，同列同一水分處理標(biāo)有的不同大寫(xiě)字母代表5%水平差異顯著。

Note: Different lowercase letters within same line and temperature condition stand for significant differences at the 0.05 level, different capital letters within same column and moisture condition stand for significant differences at the 0.05 level.

3　討論與結(jié)論

植物只有在適宜的溫度區(qū)間內(nèi)才能進(jìn)行正常的生長(zhǎng)發(fā)育，溫度過(guò)高或過(guò)低都會(huì)對(duì)植物的生長(zhǎng)產(chǎn)生影響，因此，植物對(duì)外界溫度環(huán)境的變化有一定的適應(yīng)性[23-24]。許振柱等[25]、張蕾等[26]以及王曉潔[27]分別對(duì)羊草(Leymuschinensis)、垂盆草(Sedumsarmentosum)和黑麥草(Loliumperenne)在不同溫度下的形態(tài)特性進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)較高溫度對(duì)以上植物的生長(zhǎng)具有顯著的抑制作用，本研究從不同溫度對(duì)中華羊茅幼苗生長(zhǎng)的形態(tài)適應(yīng)性出發(fā)探究得出中華羊茅幼苗生長(zhǎng)的最適溫度為20 ℃，而25 ℃條件則對(duì)中華羊茅幼苗的生長(zhǎng)具有抑制作用，說(shuō)明較高溫度對(duì)中華羊茅幼苗的生長(zhǎng)具有抑制作用，這與以上研究的結(jié)論相一致。

在干旱和半干旱地區(qū)，水分是調(diào)控植物生長(zhǎng)的主要因子，它可以影響植物的生長(zhǎng)以及物質(zhì)代謝和信號(hào)傳遞，植物通過(guò)調(diào)整不同器官的生長(zhǎng)來(lái)適應(yīng)外界土壤水分的變化，從而使植物體產(chǎn)生了外部形態(tài)的變化[25,28]。通過(guò)對(duì)中華羊茅幼苗在4種不同水分條件下生長(zhǎng)特性的研究可知，在25 ℃溫度下，中華羊茅的出苗率在65%水分條件下最高，而20 ℃處理的幼苗株高在各水分條件下均大于15和25 ℃處理；在15和20 ℃溫度下，中華羊茅幼苗的葉寬、莖粗、組織含水量、株高脅迫指數(shù)以及干物質(zhì)脅迫指數(shù)在65%水分條件下達(dá)到最大，隨后隨著水分梯度的降低而逐漸減小，在25 ℃溫度下，其各項(xiàng)指標(biāo)均隨著水分梯度的降低而逐漸減?。坏歉鳒囟忍幚淼闹腥A羊茅幼苗的根冠比隨著水分梯度的增大而增大；此研究結(jié)果與王怡丹等[29]、陳超等[12]、徐開(kāi)杰等[30]、徐敏云等[31]以及楊鑫光等[32]在不同水分脅迫條件下分別對(duì)蒙古冰草(Agropyronmongolioum)、百脈根(Lotuscorniculatus)、柳枝稷(Panicumvirgatum)、葦狀羊茅(Festucaarundinacea)、霸王(Zygophllumxanthoxylum)的生長(zhǎng)特性的研究結(jié)果相似，說(shuō)明較低水分能夠抑制植物地上部分的生長(zhǎng)，使生物量積累轉(zhuǎn)移到地下部分，從而促進(jìn)地下部分的生長(zhǎng)，增強(qiáng)其對(duì)干旱脅迫的抗逆性。

溫度的高低和土壤水分含量的多少對(duì)中華羊茅幼苗的早期生長(zhǎng)具有非常重要的作用[33]。在本研究中，不同溫度和水分互作對(duì)中華羊茅幼苗的出苗率、株高、根長(zhǎng)、葉寬、莖粗、根冠比、組織含水量、總生物量、株高脅迫指數(shù)和干物質(zhì)脅迫指數(shù)的大小有著重要影響。其中各溫度處理的幼苗莖粗在65%水分條件下達(dá)到了最大，隨后隨著土壤水分含量的降低而逐漸減小，而中華羊茅幼苗的根冠比隨著土壤水分含量的降低而逐漸增大；在25 ℃和65%水分條件下，中華羊茅的出苗率最高；而在20 ℃和65%水分條件下，中華羊茅幼苗的總生物量達(dá)到了最大，隨后隨著土壤水分含量的降低而逐漸減小；在15和20 ℃溫度下，幼苗葉寬、組織含水量、株高脅迫指數(shù)和干物質(zhì)脅迫指數(shù)均在65%水分條件下達(dá)到了最大，之后也隨著土壤水分含量的降低而逐漸減小，在25 ℃下，以上指標(biāo)隨著土壤水分含量的降低而不斷減?。辉谟酌绺L(zhǎng)的變化中，20 ℃處理的幼苗根長(zhǎng)隨著土壤水分含量的降低而逐漸增長(zhǎng)，且在35%水分條件下達(dá)到了最大，與其不同的是，15和25 ℃處理的幼苗根長(zhǎng)在50%水分條件下達(dá)到了最大，說(shuō)明土壤水分的降低促進(jìn)了植物根系的生長(zhǎng)。以上研究結(jié)果與Ge等[34]、周軍英等[35]、王進(jìn)等[36]以及劉勇等[7]在不同溫度和水分條件下對(duì)虉草(Phalarisarundinacea)、大豆、披針葉黃華(Thermopsislanceolate)、箭筈豌豆(Viciasativa)的研究結(jié)果相似，說(shuō)明較高溫度和較大的土壤水分能促進(jìn)中華羊茅幼苗的出苗，但在中華羊茅苗期生長(zhǎng)過(guò)程中，高溫高濕則不利于中華羊茅幼苗的生長(zhǎng)，從研究結(jié)果可以看出，20 ℃和65%水分條件最適宜中華羊茅幼苗的生長(zhǎng)。本研究?jī)H對(duì)不同溫度和水分條件下中華羊茅幼苗的生長(zhǎng)特性和形態(tài)適應(yīng)性進(jìn)行了研究，而對(duì)其在不同溫度和水分處理下的生理特性以及分子生物學(xué)特性有待于進(jìn)一步研究。

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Effect of different temperature and moisture conditions on seedling growth ofFestucasinensis

WANG Jian-Jun, WANG Zhi-Gang, MA An-Wei, LIN Wei-Hu, KUANG Yu, TIAN Pei*

StateKeyLaboratoryofGrasslandAgro-ecosystems,CollegeofPastoralAgricultureScienceandTechnology,LanzhouUniversity,Lanzhou730020,China

Morphological characteristics ofFestucasinensisseedling growth were studied using the inner potted method under different temperature and moisture conditions. In order to explore the appropriate conditions for seedling growth, natural growth conditions were simulated by setting four soil moisture contents (80%, 65%, 50% and 35% field maximum water capacity, FWC) and three temperature levels (15, 20 and 25 ℃). The results showed that the emergence rate ofF.sinensiswas highest under the condition of 25 ℃ and 65% moisture content (P<0.05). The plant height of the control and other moisture treatments were significantly higher at 20 ℃ than the 15 and 25 ℃ treatments (P<0.05). Seedling stem diameter under the three temperature treatments all reached their highest scores under the 65% moisture content condition, while the lowest scores were recorded at 35% moisture content (P<0.05). At 15 and 20 ℃, blade width, plant tissue water content, plant height stress index and dry matter stress index were the largest at the 65% moisture condition and lowest at the 35% moisture condition. However, at 25 ℃ these factors decreased with the loss of soil moisture content, with the highest scores recorded at the 80% moisture condition. The root-shoot ratios ofF.sinensisunder the three temperature treatments increased with the loss of the soil moisture content, reaching maximum levels at 35%, significantly greater than the control and other moisture treatments (P<0.5). Under the 20 ℃ treatment, seedling root length was the largest at 35% moisture content, while under the 15 and 25 ℃ treatments it was largest at 50% moisture content and significantly greater than the control and other moisture treatments (P<0.05). Therefore, it is concluded that 20 ℃ temperature and 65% soil moisture content is the most suitable condition for the growth ofF.sinensisseedlings.

temperature; moisture;Festucasinensis; seedling growth

10.11686/cyxb2015492http://cyxb.lzu.edu.cn

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2015-10-26；改回日期：2015-11-30

國(guó)家基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃“973”(2014CB138702)，國(guó)家自然科學(xué)基金(31502001)和中央高校基本科研業(yè)務(wù)費(fèi)(lzujbky-2016-9)資助。

汪建軍(1991-)，男，甘肅定西人，在讀碩士。E-mail: wangjianjun14@lzu.edu.cn

Corresponding author. E-mail: tianp@lzu.edu.cn