兩種白刺花根活力的比較

桂永清 吳俊 馬培杰 李亞嬌 韓永芬

摘 要：根系活力的大小常用作植株生長(zhǎng)發(fā)育檢驗(yàn)的一項(xiàng)重要指標(biāo)，本文主要采用甲烯藍(lán)吸附法測(cè)定晴隆及關(guān)嶺白刺花根系活力，以各自取4組生長(zhǎng)年限及長(zhǎng)勢(shì)一致的白刺花作為試驗(yàn)樣本，從而比較它們的活力大小，另外也對(duì)其兩品種的根長(zhǎng)及根一級(jí)分枝數(shù)，進(jìn)行了初步的觀(guān)察測(cè)定及分析比較。結(jié)果表明：晴隆白刺花無(wú)論是在根系活力，根長(zhǎng)，一級(jí)分枝數(shù)，都比關(guān)嶺白刺花更有優(yōu)勢(shì)。在貴州喀斯特地貌環(huán)境下，晴隆白刺花具有更強(qiáng)的適應(yīng)能力。

關(guān)鍵詞：甲烯藍(lán)；根系活力；根長(zhǎng)；根一級(jí)分枝數(shù)

根是植物吸收營(yíng)養(yǎng)和水分的主要器官，它的大小將會(huì)決定植株的生長(zhǎng)情況，在以往的研究中，單獨(dú)對(duì)某一物種的根系活力研究比較多，但對(duì)兩相同品種的根系活力比較，研究甚少，給予此，實(shí)驗(yàn)以貴州境內(nèi)的主要品種晴隆及關(guān)嶺白刺花，作為研究對(duì)象，從而比較出適應(yīng)能力更強(qiáng)的白刺花。白刺花是極好的飼用灌木，它的嫩枝葉是家畜十分喜愛(ài)的飼料來(lái)源。而作為畜牧大省的貴州，隨著經(jīng)濟(jì)的不斷增長(zhǎng)，僅僅依靠天然的草本植物放牧，這將是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。且隨著環(huán)境的污染，及人為因素的干擾，導(dǎo)致近些年草地放牧逐漸退化，載畜量大大降低。在貴州省農(nóng)業(yè)急需轉(zhuǎn)型的今天，如何能進(jìn)行大面積的白刺花灌木栽培，這不僅能帶動(dòng)畜牧業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，也將會(huì)為農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)創(chuàng)造效益。在貴州境內(nèi)，由于地貌因素，在大面積地域內(nèi)，地質(zhì)主要以碳酸鹽為主，而這樣的地理?xiàng)l件下，地質(zhì)極易被侵蝕，導(dǎo)致生態(tài)的穩(wěn)定性較差。特別是近年來(lái)，由于生態(tài)的極度惡化，導(dǎo)致大面積森林的消失，和水土的流失，使得貴州部分地區(qū)出現(xiàn)了荒漠化，致使生態(tài)的修復(fù)迫在眉睫，而在恢復(fù)重建的過(guò)程中，作為灌木植被的白刺花性能相對(duì)突出。它有突出的耐旱、耐貧瘠、耐火燒、耐刈割等一系列的優(yōu)良生態(tài)特性，還有也是最重要的白刺花具有造林簡(jiǎn)單、成林的時(shí)間不長(zhǎng)、具有發(fā)達(dá)的根系、良好的固土保水等優(yōu)點(diǎn)[5-6]。本文研究該區(qū)域內(nèi)晴隆和關(guān)嶺白刺花根系活力，在小尺度范圍內(nèi)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)田的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，采用甲烯藍(lán)吸附法測(cè)定生長(zhǎng)年限和長(zhǎng)勢(shì)基本相同晴隆和關(guān)嶺白刺花根系活力。比較兩品種的活力大小，分析哪個(gè)品種具有更強(qiáng)的適應(yīng)力，為后面畜牧業(yè)的發(fā)展提供一定實(shí)驗(yàn)依據(jù)，具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。

一、材料及方法

1.研究地點(diǎn)

試驗(yàn)區(qū)位于貴州省松桃縣苗族自治縣大坪場(chǎng)鎮(zhèn)試驗(yàn)區(qū)，境內(nèi)屬丘陵地貌，平均高度450 m，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，四季分明，年均氣溫17.5 ℃，年均降雨量1450 mm左右，土壤以黃壤為主。

2.試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)材料為貴州省本地的晴隆白刺花及關(guān)嶺白刺花，均為人工栽培，樣品的采取在貴州關(guān)嶺與晴隆，采樣時(shí)間為2017年11月2日，采樣方法為人工挖取完整白刺花根系，測(cè)量其根長(zhǎng)，根的一級(jí)分枝數(shù)，并采集根樣供根系的活力測(cè)定用。采取后的白刺花根系，在其表面撒水，維持植物根系的活力。

根據(jù)沙比寧等的理論，植物對(duì)溶質(zhì)的吸收具有吸附的特征，并假定這時(shí)在根系表面均勻地吸附了一層被吸附物質(zhì)的單分子層，然后在根系表面產(chǎn)生吸附飽和，繼之，根系的活躍部分能將原來(lái)吸附著的物質(zhì)解吸到細(xì)胞中去，繼續(xù)產(chǎn)生吸附作用。常用甲烯藍(lán)作為吸附物質(zhì)，它的被吸附量可以根據(jù)吸附前后的甲烯藍(lán)濃度的改變算出，甲烯藍(lán)濃度可用比色法測(cè)定。已知1mg甲烯藍(lán)成單分子層時(shí)占有的面積為1.1m2據(jù)此可算出根系的總吸收面積，從解吸后繼續(xù)吸附的甲烯藍(lán)的量，即可算出根系的活躍吸收表面積，可作為根系活力的指標(biāo)。

3.測(cè)定項(xiàng)目與方法

（1）植物材料的準(zhǔn)備：完整的晴隆白刺花植物根系4組，完整的關(guān)嶺白刺花植物根系4組。每組各一株。

（2）實(shí)驗(yàn)試劑的配制：用電子秤稱(chēng)取0.064g的甲烯藍(lán)藥品，放入到一升的容量瓶中，然后用蒸餾水定容至1000ml，則配制好0.0002mol/L的甲烯藍(lán)。其次是10μg/ml的甲烯藍(lán)配制，則取64μg每毫升的甲烯藍(lán)溶液100ml定容至640ml即可。

（3）甲烯藍(lán)溶液標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)的制作：將甲烯藍(lán)溶液0、1、2、3、4、5、6μg/mL的系列溶液，在660nm處比色測(cè)OD，以甲烯藍(lán)溶液濃度為橫坐標(biāo)，OD值作為縱坐標(biāo)，用Excle繪制標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)。

（4）將待測(cè)白刺花根系沖洗干凈，然后用吸水紙把根系吸干，再用排水法在量筒或量杯中測(cè)定它的根系的體積。

（5）把0.0002mol/L甲烯藍(lán)溶液分別倒在編號(hào)為1、2、3號(hào)小燒杯里，每杯中的溶液量約為10倍白刺花根的體積，準(zhǔn)確記下每杯的溶液用量。

（6）將干凈的白刺花根系順次浸入盛有甲烯藍(lán)溶液的1、2、3號(hào)小燒杯里，每杯浸1.5min。每次取出時(shí)一定需將甲烯藍(lán)溶液從根上流回到原燒杯中去。

（7）從3個(gè)燒杯中各取甲烯藍(lán)溶液1ml加入試管中，用蒸餾水稀釋10倍后，在660nm處比色測(cè)OD，通過(guò)查標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)和簡(jiǎn)單的計(jì)算，求得各杯中吸附后所剩甲烯藍(lán)質(zhì)量（mg）。在根據(jù)各杯中吸附前甲烯藍(lán)質(zhì)量（mg），求出每杯被白刺花根系吸收的甲烯藍(lán)質(zhì)量（mg）。

二、結(jié)果與分析

說(shuō)明：①根系總面積=（第一個(gè)燒杯中甲烯藍(lán)吸附量+第二個(gè)燒杯中甲烯藍(lán)吸附量）×1.1

②活躍吸收面積=第三個(gè)燒杯被吸收的甲烯藍(lán)質(zhì)量×1.1

③各杯中甲烯藍(lán)吸附量=[64-（該杯光度值÷0.1020）×10]/1000×該杯溶液體積 1、2、3表示杯號(hào)。*所有數(shù)據(jù)均保留有效數(shù)值3位

從表2知道，晴隆白刺花的4組根長(zhǎng)的平均數(shù)明顯長(zhǎng)于關(guān)嶺白刺花根張的平均數(shù)，即晴隆白刺花比關(guān)嶺白刺花根長(zhǎng)12.6%；表3晴隆白刺花的根一級(jí)分枝數(shù)平均數(shù)6多于關(guān)嶺白刺花的一級(jí)分枝數(shù)的平均數(shù)4.75，并多出26.3%。表4中晴隆白刺花的4組根系活力均大于關(guān)嶺白刺花的根系活力，并且晴隆白刺花的根系活力均值是關(guān)嶺白刺花均值的88.7%。

植物的根具有吸收養(yǎng)料、礦物質(zhì)和水的作用，而貴州由于特殊的地理構(gòu)造，導(dǎo)致土層表面的水分含量不足，所以對(duì)于同品種的植株來(lái)說(shuō)，根的長(zhǎng)短，將會(huì)在同品種中更有優(yōu)勢(shì)，長(zhǎng)根的植物將會(huì)吸收到更多的營(yíng)養(yǎng)來(lái)維持地面部分的生長(zhǎng)，即在同樣的環(huán)境條件下，長(zhǎng)根植物生長(zhǎng)更加具有優(yōu)勢(shì)。根分枝數(shù)的多少不僅起到固定的作用，而且在供應(yīng)地表部分生長(zhǎng)的過(guò)程中，起著毋庸置疑的作用，一般來(lái)說(shuō)，根系越發(fā)達(dá)的植物，地上部分的長(zhǎng)勢(shì)也就越好。在貴州由于環(huán)境的惡化，部分地區(qū)的水土流失日益嚴(yán)重，所以保持水土流失是當(dāng)下急需解決的問(wèn)題，而作為貴州優(yōu)勢(shì)種的白刺花，常常用作防風(fēng)固沙和保持水土流失的首要選擇，所以同品種中根系分枝數(shù)多的植株，將會(huì)優(yōu)先考慮。根系活力作為研究植物生理重要的指標(biāo)，它的大小將直接影響地面部分的生長(zhǎng)發(fā)育。綜合以上，可清楚的發(fā)現(xiàn)晴隆白刺花比關(guān)嶺白刺花更具有優(yōu)勢(shì)，所以在貴州地域內(nèi)的晴隆白刺花，具有更強(qiáng)的適應(yīng)能力。但實(shí)驗(yàn)也有不足之處，不同季節(jié)對(duì)植物根系活力的影響有所不同，可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)具有一定的差異性。建議在不同的季節(jié)進(jìn)行數(shù)據(jù)的采集，從而能夠全面的掌握白刺花活力的變化，更加準(zhǔn)確的比較兩品種的根系活力大小。隨著貴州畜牧業(yè)的不斷發(fā)展，選擇產(chǎn)量更高，適應(yīng)能力更強(qiáng)的白刺花品種，作為家畜飼料的來(lái)源，不僅能節(jié)約成本，且能為家畜的生長(zhǎng)提供充足的食物保障；白刺花作為灌木植被在水土保持，生態(tài)恢復(fù)中占有重要的比重，選擇利用好優(yōu)質(zhì)的白刺花品種，是尤其重要的。從以上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，同一地域環(huán)境下，長(zhǎng)勢(shì)及生長(zhǎng)年限基本一致的兩白刺花品種，晴隆白刺花具有更強(qiáng)的適應(yīng)能力，平均活躍吸收面積比關(guān)嶺白刺花平均活躍吸收面積高88.8%，則在貴州的地理環(huán)境下，更適合種植晴隆白刺花。也進(jìn)一步表明，在今后，對(duì)于白刺花栽培實(shí)踐中，可以?xún)?yōu)先選擇晴隆白刺花。

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作者簡(jiǎn)介：桂永清（1989-）男，研究實(shí)習(xí)員，本科，主要從事畜牧獸醫(yī)方面的工作。

通訊作者：韓永芬（1972-）女，研究員，博士，主要從事牧草育種及利用研究。

基金項(xiàng)目：貴州省科技廳項(xiàng)目；黔科合成果[2016]4042-1：武陵山區(qū)牧草產(chǎn)業(yè)配套技術(shù)集成應(yīng)用。