外源复合激素调控下人工草地羊草生长及生理学特性研究

【摘要】羊草(Leymuschinensis)又名碱草,禾本科赖草属植物,是一种生态幅度宽广的多年生根茎型禾草,具有发达的根状茎。它是欧亚大陆草原区的东部草甸草原以及干旱草原上的重要建群种之一,我国东北部松嫩平原以及内蒙古东部是其分布中心,由于其具有很强的环境适应能力,具有耐旱、耐寒、耐盐碱等多种特性,具有很高的饲用价值。同时,羊草草地春季返青期较早,秋季枯黄期较晚,一个生长季节中能在较长的时间内提供青饲料。因此,羊草在天然草地和人工草地建设中具有重要的地位和价值。本试验研究以松嫩人工羊草草地为研究目标,以三年生羊草(L.chinensis)为试验材料。于春季羊草返青期在羊草人工草地上喷洒不同浓度配比的脱落酸(ABA)和油菜素内酯(BR)。在羊草的不同生长季节,分别测定了羊草在生长及品质、光合生理特性、内源植物激素含量、抗氧化酶活性等生理学方面的变化。在羊草的生长及品质方面,通过测定羊草种群密度、高度、鲜重、叶数、叶长、叶宽等生长参数衡量其生长特性；通过测定羊草中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)以及粗蛋白质(CP)含量来判断羊草品质变化。在羊草的光合生理特性方面,测定了羊草的光合速率日变化、光响应曲线、二氧化碳响应曲线以及叶绿素荧光等参数来衡量其光合特性变化。在羊草的内源激素含量变化方面,测定了生长素、赤霉素、细胞分裂素以及脱落酸等含量变化。在羊草的抗氧化酶活性变化方面,测定了过氧化物酶(POD)、超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)等含量变化。本文通过以上参数的测定,探讨了外施植物激素对羊草的生长发育、光合特性、内源激素以及抗氧化酶活性的影响,分析了外施植物激素对羊草生长特性及种群建成的影响,揭示了外源植物激素对羊草生长及生理代谢过程的影响及作用机理,并且为在羊草人工草地上大面积施用植物激素来改善羊草生理生态学特性、提高羊草品质以及羊草的栽培管理提供理论基础。试验结果显示,在羊草人工草地上喷洒不同浓度配比的植物激素,0.01mmol·L-1ABA和2.00×10-4mmol·L-1BR分别处理,总体表现为ABA处理略微抑制了植株的某些光合生理参数,却增加了其抵御逆境的能力；BR处理促进了植物的生长和光合速率。ABA和BR以不同浓度比例混合处理的效果要好于ABA和BR分别处理的效果,在一定程度上增加了ABA和BR分别处理的生理效应,0.01mmol·L-1ABA+2.00×10-4mmol·L-1BR处理的效果最佳,显著提高了羊草种群植株的密度、高度和生物量,同时也增加了中性洗涤纤维、酸性洗涤纤维和蛋白质含量。复合激素处理也使羊草的光合特性发生了明显的改变,显著提高了羊草叶片的净光合速率、气孔导度、水分利用效率、最大净光合速率、饱和光强下净光合速率、呼吸速率、最大RUBP羧化效率、最大电子传递、最大磷酸丙糖利用效率和光系统Ⅱ的电子传递,降低了光补偿点和光饱和点,并且叶绿素荧光参数也显示出复合激素处理降低了光抑制效应,加强了羊草抵御不利环境的能力,总之,复合激素处理增加了羊草的光合能力和CO2同化效率。外施植物激素也使植物内源激素的水平以及内源激素之间的平衡发生变化,更好的调节羊草的生理代谢过程。伴随着植物激素的使用,羊草的抗逆性增强,表现为抗氧化酶活性的增加以及可溶性蛋白的积累。本试验研究,将植物生长调节剂施用在羊草人工草地上,把激素调节(化控技术)和常规牧业措施有机结合起来,提高羊草人工草地的产量,改善其品质,为在更大程度上发挥人工草地的潜力提供理论依据。揭示了植物生长调节剂作用于人工草地羊草上的作用的生理学机理及规律,为羊草人工草地退化生态系统的恢复提供生理生态学方面的理论依据。提出了一套最佳复合激素比例的配方用以指导生产实践,完善了恢复生态学和草地生理生态学的理论,对于实现人工草地的可持续发展战略目标既有理论意义,又有实践意义。
【作者】胡勇军；
【导师】郭继勋；
【作者基本信息】东北师范大学，生态学，2014，博士
【关键词】羊草；脱落酸；油菜素内酯；生长；生理学特性；

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