1、DOI:10.11829/j.issn.1001-0629.2022-0202何克燕，王佳豪，张燕，宗嘉婷，孟思宇，段嘉蕾，魏小星.青海扁茎早熟禾形态特征与生物量对磷添加的响应.草业科学,2022,39(11):2414-2423.HE K Y,WANG J H,ZHANG Y,ZONG J T,MENG S Y,DUAN J L,WEI X X.Effects of phosphorous application on themorphologicalcharacteristicsandbiomassyieldofPoa pratensisvar.ancepsQinghai.Pratacul
2、turalScience,2022,39(11):2414-2423.青海扁茎早熟禾形态特征与生物量对磷添加的响应何克燕1，王佳豪1，张燕1，宗嘉婷2，孟思宇1，段嘉蕾1，魏小星1（1.青海大学畜牧兽医科学院/青海省青藏高原优良牧草种质资源利用重点实验室,青海西宁810016；2.甘肃农业大学林学院,甘肃兰州730070）摘要：磷添加可塑造植物的形态特征、促进植物生长发育，这对应用根茎型植物进行天然草地退化修复具有重要意义。青海扁茎早熟禾(Poa pratensisvar.ancepsQinghai)是高寒退化草地恢复的优选根茎型草种，但磷添加对其形态特 征 及 生 长 发 育 的 影 响 是
3、 否 有 利 于 退 化 草 地 的 治 理 尚 未 可 知。因 此，本 研 究 以 青 海 扁 茎 早 熟 禾 栽 培 草 地 为 研 究 材料，通过3.6、7.2、10.8、14.4、18.0、21.6kghm26个磷素添加梯度，探讨磷添加对植株形态、生物量及生物量分配的影响。结果表明：1)磷添加对青海扁茎早熟禾植株的形态特征具有显著影响(P0.05)，植株的生物量随磷素的增加先增加后降低，施磷素10.8kghm2时，形态指标与生物量表现较好。2)青海扁茎早熟禾株高、叶宽、叶长、叶面积及根分叉数是影响个体生物量的主要因子，对个体生物量的贡献率高达59%，地上器官对磷添加敏感，可塑性更强。因
4、此，施磷素10.8kghm2时，青海扁茎早熟禾的植株高度、叶片及根系的生长状况表现较好，总生物量最大，该施磷水平下植株具有较强的抗逆性，这对应用该草种进行退化草地恢复治理具有重要意义。关键词：青海扁茎早熟禾；磷；生物量；生物量分配；可塑性；可塑性指数；形态特征文献标志码：A文章编号：1001-0629(2022)11-2414-10Effects of phosphorous application on the morphological characteristicsand biomass yield of Poa pratensis var.anceps QinghaiHEKeyan1,
5、WANGJiahao1,ZHANGYan1,ZONGJiating2,MENGSiyu1,DUANJialei1,WEIXiaoxing1(1.QinghaiAcademyofAnimalandVeterinaryScience/KeyLaboratoryofSuperiorForageGermplasmintheQinghai-TibetanPlateau,Xining810016,Qinghai,China;2.CollegeofForestry,GansuAgriculturalUniversity,Lanzhou730070,Gansu,China)Abstract:Phosphoru
6、sapplicationmayaffectthemorphologicalcharacteristicsofplants,promotetheirgrowth,andincreaseproductivity.Thishasgreatimportancefornaturaldegradedgrasslandrestorationusingrhizomatousplants.Poa pratensisvar.anceps Qinghai is one of the best rhizomatous grass species for degraded grassland restoration i
7、n alpine regions.However,itremainstobedeterminedwhethertheeffectsofphosphorusadditiononthemorphologicalcharacteristicsandgrowthofP.pratensisvar.ancepsQinghaiarebeneficialtothemanagementofdegradedgrassland.Theprimarygoalofthisstudywastoexplorebiomassyieldandmorphologicalcharacteristicsafterapplyingsi
8、xdifferentconcentrations(3.6,7.2,收稿日期：2022-03-22接受日期：2022-04-20基金项目：青 海 省 应 用 基 础 研究(2020-ZJ-710)；青 海 省 创 新 平台(2021-ZJ-Y03)；西 部 之 光 计划(2021-XBZG-12)；青 海 省“高 端 创 新 人 才 计 划”(2020-PYBJ-84)；国家自然科学基金(31760711)第一作者：何克燕(1996-)，女，甘肃兰州人，在读硕士生，研究方向为牧草育种。E-mail:通信作者：魏小星(1985-)，男，青海互助人，副研究员，硕士，研究方向为牧草育种、抗逆境机理。E
9、-mail:2414-2423 草业科学 第39卷第11期11/2022 PRATACULTURALSCIENCE Vol.39,No.11http:/10.8,14.4,18.0,and21.6kgha1)ofphosphorusfertilizer.WefoundthatphosphorusadditionhadasignificanteffectonthemorphologicalcharacteristicsofP.pratensisvar.ancepsQinghai.Plantbiomassfirstincreasedandthendecreasedwithincreasingamo
10、untsofphosphorusaddition,whilemorphologicalindicesandbiomasswerebestat10.8kgha1.Plantheight,leafwidth,leaflength,leafarea,androotbifurcationwerethemainfactorsaffectingthebiomassofindividualP.pratensisvar.anceps Qinghai plants,and these factors contributed to 59%of individual biomass variation.Above-
11、ground organsweresensitivetophosphorusadditionandhadstrongerplasticity.Therefore,P.pratensisvar.ancepsQinghaishowedthegreatestplantheight,leafandrootgrowth,andtotalbiomassataphosphorusfertilizerconcentrationof10.8kgha1.Thus,the plant had strong resistance to stress at this phosphorous level.This has
12、 great significance for the restoration andmanagementofdegradedgrasslandwiththisgrassspecies.Keywords:Poa pratensis var.anceps Qinghai;phosphorus;biomass;biomass allocation;plasticity;plasticity index;morphologicalcharacteristicsCorresponding author:WEIXiaoxingE-mail:青 藏 高 原 是 我 国 重 要 的 生 态 屏 障1。由 于
13、 受 全球气候变化和超载过牧等因素的影响，青藏高原高寒 草 地 退 化 严 重2，严 重 影 响 生 态 安 全 以 及 社 会 经济的可持续发展。应用根茎型草种建植栽培草地是高寒退化草地恢复治理较有效的方法3。青海扁茎早 熟禾(Poa pratensisvar.ancepsQinghai)是 青 藏高原地区驯化选育的首个根茎型牧草，其抗寒耐旱能力强、固土保水能力强，特别是根茎繁殖迅速、根系扩展能力强，是高寒退化草地恢复与重建的先锋草种4-5，近年来在“三江源退化草地治理”、“祁连山流 域 退 化 草 地 恢 复 治 理”等 工 程 中 被 大 面 积 推 广 应用，治理效果获得了普遍的认可。
14、磷 作 为 植 物 生 长 发 育 不 可 或 缺 的 大 量 元 素 之 一6，也成为限制植物生长的主要因素之一，有效的施磷能 够 改 变 植 物 形 态 特 征、促 进 植 物 生 长、增 强 抗 逆性。青 藏 高 原 由 于 气 候 寒 冷，土 壤 原 生 矿 物 的 分 化过 程 更 加 缓 慢7，土 壤 中 磷 素 普 遍 缺 乏。土 壤 缺 磷会 导 致 植 物 萎 蔫，植 物 生 长 发 育 过 程 减 缓，植 株 的分枝减少，植株叶和茎的颜色在缺磷时也会由绿色转变成紫红色，成熟延迟8。有研究表明，增施磷肥显 著 提 高 了 高 羊茅(Fescue arundinacea)9和
15、老 芒 麦(Elymus sibiricus)10的分蘖数和种子产量；有效改善了 羊草(Leymus chinensis)的 生 长 指 标，在 一 定 程 度上 提 高 了 羊 草 对 不 良 环 境 的 耐 受 性11。一 般 而 言，磷 的 缺 失 也 会 导 致 植 物 幼 芽 生 长 受 到 抑 制 以 及 各种代谢过程发生变化12。人工施磷可促进植物生长发 育，提 高 植 物 的 抗 逆 性13。目 前，关 于 磷 添 加 对早 熟 禾 影 响 的 研 究 主 要 集 中 在 增 产14、抗 病15、根茎 扩 张16和 养 分 吸 收17等 方 面，关 于 早 熟 禾 形 态特征与
16、生物量对磷素响应的研究较少，磷添加对早熟 禾 形 态 特 征 和 生 物 量 的 影 响 尚 不 清 楚。为 此，通过研究6个不同磷添加水平对青海扁茎早熟禾形态及生物量的影响，以期为利用根茎型禾草治理青藏高原退化草地提供科学数据支撑。1 材料与方法 1.1 试验地概况试验地位于青海省海北州西海镇多年生牧草试验 站，海拔3156m，地 理 位 置为364929.7N，1014526.6E。年平均气温0.5，年降水量369.1mm，主要集中在7月9月，年蒸发量1400mm，年日 照 时数2980h，平 均 无 霜期93d左 右，土 壤 类 型为 栗 钙 土18。速 效 钾 含 量为168.2mgk
17、g1，速 效 磷含 量为2.2mgkg1，030cm层 土 壤 有 机 质 含 量 为32.48 gkg1，全 氮 含 量 为 1.56 gkg1，全 磷 含 量 为1.39gkg1。1.2 试验设计2019年在建植5龄的青海扁茎早熟禾栽培草地上设置6个磷添加水平，分别为3.6、7.2、10.8、14.4、18.0、21.6 kghm2，分 别 标 记 为 P1、P2、P3、P4、P5、P6，以 不 施 磷 为 对 照(CK)。所 施 磷 为 过 磷 酸 钙(P2O5，12%)。采用完全随机区组设计，3次重复，小区面积为3m9m，小区间隔0.3m，保护行为1m。2019年7月20日，在青海扁茎早熟禾开花期的下雨天将过磷酸钙一次性人工均匀撒施于试验小区。第11期 何克燕等：青海扁茎早熟禾形态特征与生物量对磷添加的响应 2415http:/
