干旱胁迫下紫花苜蓿根系形态变化及与水分利用的关系

摘要

采用盆栽实验方法研究了紫花苜蓿(品种:陇东和阿尔冈金)根系形态、生物量、蒸腾耗水量等对持续干旱的反应及与水分利用效率(WUE)间的关系,以期揭示紫花苜蓿对干旱胁迫的适应机制.结果表明:干旱胁迫使得紫花苜蓿根系形态特征在年季间、茬次问和品种间发生了显著变化,主要表现为主根伸长生长受到抑制、主根直径变细、侧根和根系总长度伸长生长则被促进、根系表面积和直径≥1 mm的侧根数目显著增加、根系生物量下降,这是紫花苜蓿对干旱逆境的适应策略,但这种适应性存在限度.另一方面,干旱胁迫条件下紫花苜蓿草产量和蒸腾耗水量也因生长年限、茬次和品种的不同而呈现不同程度的降低.紫花苜蓿根系形态性状(总根长、根系生物量与根冠比)与植株水分利用效率间具有显著的相关性,其中根重对水分效率的影响是第一位的.WUE在根系形态与冠层水分消耗的协同变化下得到有限提高.对干旱的耐性最终表现为第2年>第1年、第1茬和第2茬>第3茬、陇东>阿尔冈金.