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矮生沿阶草快繁适宜温度条件的研究



全 文 :矮生沿阶草快繁适宜温度条件的研究
丁久玲1 , 2 ,郑 凯2 ,沈益新1 ,梁慧敏2 ,俞禄生2
(1.南京农业大学 动物科技学院 ,江苏 南京 210095;2.江苏农林职业技术学院 ,江苏 句容 212400)
  摘要:为研究矮生沿阶草种苗工厂化快繁的适宜温度 ,设置了 15 、25 、30 ℃3个温度处理 ,对矮生
沿阶草植株地上部和根系生长状况 、叶片叶绿素含量和 MDA 含量等性状进行了观测。结果表明 ,温度
为 25 ~ 30 ℃,矮生沿阶草叶片叶绿素含量高 、植株分蘖快 、根系活力强 、MDA 含量低 、地上部和根系生
长良好 ,温度过高或过低均会对生长产生抑制效应 ,不利于快繁 。
  关键词:矮生沿阶草;温度;快繁
  中图分类号:Q 945.49;S682.2  文献标识码:A  文章编号:1009-5500(2007)04-0058-04
  矮生沿阶草(Ophiopogon japonicus)植株低矮 、
美观 ,不需修剪 ,为四季常绿的草坪地被植物 ,在国内
外绿化产业中需求量日益增长 。随着矮生沿阶草市场
需求的旺盛 ,种苗的大量快速繁殖已引起人们重视 。
由于沿阶草结实率很低 ,种子繁殖难以满足市场需求 ,
所以加速种苗无性繁殖 ,进行工厂化育苗生产势在必
行。在沿阶草种苗工厂化快繁过程中 ,温度是影响其
快繁的重要因素。虽然沿阶草耐寒和耐热性均较
强[ 1] ,但并不代表温度越低或越高其生长发育越好 ,只
有在适宜的温度条件下 ,其生长发育分蘖才能达到最
佳。关于沿阶草快繁适宜温度条件的研究报道较
少[ 1] 。为探索矮生沿阶草种苗生产的适宜温度条件 ,
利用人工气候箱模拟室外温度 ,通过设置不同温度梯
度 ,研究了矮生沿阶草在不同温度条件下的生长反应 ,
为其工厂化快繁提供理论依据 。
1 材料和方法
1.1 供试材料
  日本引进的矮生沿阶草无性繁殖系 。
1.2 试验方法
  试验采用盆栽方式于 2006年 3-6月在人工气候
箱内进行。将生长 1 年的矮生沿阶草植株分为带有
8 ~ 10叶的小苗 ,移栽入装有石英砂的高 16 cm 、底面
  收稿日期:2007-03-05;修回日期:2007-04-23
  作者简介:丁久玲(1978-), 女 , 河南许昌人 , 硕士 , 主要从
事草坪营养及管理方面的研究。
直径 18 cm 的塑料盆钵内 ,每盆 10株 。用 1/2 Hoag-
land营养液在 25 ℃下培养 20 d后进行温度处理 ,设
置了 15 、25 、30 ℃3个处理 ,每处理 3次重复 ,每重复
6盆。温度处理过程中用1/2 Hoag land营养液浇施矮
生沿阶草 。
1.3 生长及生理性状测定
1.3.1 叶片生长速率和单株分蘖数 每处理每重复
随机选取 4盆 ,每盆选 5株 ,温度处理前在未完全展开
的倒二叶叶片上做标记 ,每周测量此标记叶片的长度 ,
记录主茎新增叶片数和分蘖数 ,计算叶片展开速率和
单株分蘖数。叶片展开速率=1个叶片完全展开需要
的天数。
1.3.2 叶绿素含量 、丙二醛含量和根系活力 处理 4
周后 ,每处理每重复随机选取 3 盆 ,每盆选 5株 ,采集
倒 3 ~ 5叶 ,用丙酮乙醇提取液法[ 2] 测定叶绿素含量 ,
用硫代巴比妥酸(TBA)法[ 3] 119-120测定丙二醛含量 。
  每处理每重复随机选取 3盆 ,每盆选 5株植株的
地下部分 ,剪取新根根尖用三苯基氯化四氮唑(T TC)
法[ 3] 260-263测定根系活力。
1.3.3 地上部干重 、新生根干重 、新生根数量和新生
根长度 将植株地上地下部分分开 ,剪取新根 ,测量新
根长度并记录新根数 ,在 70 ℃下烘至恒重 ,称地上部
和新根干重。
1.4 数据统计分析
  用 Eexcel和 SAS ver8.0软件进行统计分析。
58 Grassland and Turf  (Bimonthly)  2007  No.4  (Sum  No.123)
2 结果与分析
2.1 不同温度对地上部生长的影响
2.1.1 对叶片生长的影响 不同温度处理对矮生沿
阶草叶片伸长生长速率和叶片展开速率有不同影响
(表 1)。随温度升高 ,沿阶草叶片伸长生长速率也随
之加快 , 25 ℃时最大 , 30 ℃时有所下降 ,但下降不明
显 ,二者显著高于 15 ℃。叶片展开速率的值越小 ,叶
片完全展开需要的时间越短 ,即叶片生长的越快 。随
温度升高 ,叶片展开速率呈下降趋势。15 ℃处理下叶
片展开速率最大 ,25和 30 ℃显著降低 ,且二者差异不
显著 。结果表明 ,适宜的温度(25 ~ 30 ℃)可以提高矮
生沿阶草叶片伸长速率 ,促进叶片伸长 。
2.1.2 对分蘖生长的影响 一定时间内草坪草的单
株分蘖数是草坪植物生长快慢的决定因素 。从表 2可
知 ,25 ℃处理下沿阶草植株分蘖数最多 ,其次是 30
℃,15 ℃处理下分蘖数最少 ,且 3 个温度条件下沿阶
草分蘖数差异显著。
2.1.3 对茎叶干重的影响 温度的高低对沿阶草地
上部生物量的影响亦不同(表 2)。沿阶草地上部植物
量随温度变化的趋势与单株分蘖数随温度变化的趋势
一致 。结果表明 ,25 ℃处理下最有利于矮生沿阶草分
蘖的发生和地上部生物量的积累 ,其次是 30 ℃。
  综合叶片伸长速率 、叶片展开速率 、单株分蘖数和
单株茎叶干重各指标的结果表明 , 25 ~ 30 ℃,可以加
速矮生沿阶草叶片展开 ,促进叶片伸长 ,利于植株分蘖
和地上部生物量的积累。
2.2 不同温度对地下部生长的影响
  不同温度处理对沿阶草新生根数量 、长度 、根干重
和根系活力的影响见表 3。在 25 、30 ℃处理下 ,植株
的新生根数量 、新生根长度 、单株新根干重 、根系活力
均显著高于 15 ℃。30 ℃下沿阶草的根系生长状况与
25 ℃相比较 ,大部分根系生长指标差异不显著(新生
根数量除外)。30 ℃下沿阶草的新生根数量显著高于
25 ℃,但其新生根长度和干重却稍低于 25 ℃,原因是
30 ℃条件下生长的沿阶草根系数量虽多 , 但根系细
弱 ,而 25 ℃下生长的根系较粗壮 。一般认为[ 4 , 5] 草坪
植物根系生长的适宜温度比地上部生长的适宜温度略
低。超出适宜但非致死温度时 ,生长减慢 ,直接效应是
影响根系的生长 。试验中 ,与 25 ℃处理相比较 ,30 ℃
时沿阶草的根系生长已表现出细弱症状。而在 25 、30
℃矮生沿阶草地上部生长差异不显著 。因此 ,矮生沿
阶草根系生长的适宜温度应 25 ~ 30 ℃。
表 1 温度对沿阶草叶片生长的影响
Table 1 Effects of temperature treatments on
leaf elongating and expanding rate
测定指标
温度/ ℃
15 25 30
叶片伸长速率/ cm·周-1 0.31b 0.39a 0.37ab
叶片展开速率/ d·叶-1 34.2a 7.13b 6.98b
  注:同一行不同小写字母表示差异显著(P<0.05),下表同
表 2 温度对沿阶草地上部植物量及分蘖数的影响
Table 2 Effects of temperature treatments on dry weight(DW)
of shoot and number of tillers per plant
测定指标
温度/ ℃
15 25 30
单株分蘖数/个 1.00c 3.21a 1.87b
单株茎叶干重/ g 0.499c 0.739a 0.605b
表 3 温度对沿阶草根系生长的影响
Table 3 Effects of temperature treatments on root growth
测定指标
温度/ ℃
15 25 30
新根数量/个 2.7c 12.9b 20.9a
新根长度/ cm 2.01b 6.87a 6.53a
单株新根干重/ g 0.032b 0.547a 0.366a
根系活力/ mg· g -1FW · h-1 0.359b 0.496a 0.508a
2.3 不同温度条件下的生理差异
  随温度的变化 ,沿阶草叶片叶绿素含量和叶片组
织中丙二醛(MDA)含量也随之变化(表 4)。沿阶草叶
片叶绿素含量随温度的升高而增加。MDA 是膜脂过
氧化产物 ,其含量的高低可以用来衡量细胞膜受伤害
的程度。15 ℃处理下沿阶草叶片 MDA 含量显著高于
25和 30 ℃,30 ℃下叶片 MDA 含量稍高于 25 ℃,但
差异不显著。结合生长性状的测定结果可知 ,矮生沿
阶草在 25 ℃和 30 ℃温度条件下受伤害的程度较低 ,
生长状况最好 。
59草原与草坪  2007年  第 4期  总第 123期
表 4 温度对沿阶草叶片叶绿素含量和 MDA含量的影响
Table 4 Effects of temperature treatments on chlorophyll
content and malondialdehyde(MDA)content in leaf
测定指标
温度/ ℃
15 25 30
叶绿素含量/mg · g-1 FW 0.479b 1.274a 1.899a
丙二醛含量/μmol· g-1 FW 11.94a 7.19b 7.51b
3 讨论
  沿阶草耐热和耐寒性较强[ 1] ,但只有在适宜的温
度范围内 ,才能生长良好 ,温度过高或过低均不利于其
生长 。高温和低温均可使叶细胞的膜透性增加 ,丙二
醛(MDA)含量提高[ 6 , 7] 。本试验条件下 ,沿阶草叶片
在 15 ℃和 30 ℃处理下 MDA含量均高于 25 ℃处理 、
30 ℃时 MDA 含量稍高于 25 ℃的结果也证实了上述
观点 。温度的高低还影响植物叶片叶绿素含量的高
低。30 ℃下沿阶草叶片叶绿素含量最高 ,稍高于 25
℃和显著高于 15 ℃。其原因是叶绿素的合成要求一
定的温度范围 ,过高和过低均不利于其合成 。潘瑞
炽[ 8]认为 ,叶绿素合成的最适宜温度是 30 ℃左右 ,低
温使叶绿素合成受阻 、叶绿体片层结构解体 、叶片气孔
开度变小 、CO 2的吸收能力降低 ,光合作用酶系统的活
性下降[ 9 ~ 11] ,造成沿阶草在 15 ℃低温下叶片叶绿素含
量显著降低 ,光合作用受到限制 ,叶片生长和植株分蘖
受到抑制 ,从而导致生物量积累的降低 。低温下沿阶
草生长缓慢的原因还与低温降低了植物对矿质营养的
吸收有关[ 12 , 13] 。矮生沿阶草温度处理下的这些生理变
化可能是影响其生长的重要原因。
  根系的生长状况直接关系到植株地上部生长的好
坏。30 ℃处理下沿阶草根系生长较 25℃下稍差 ,因
此 ,其地上部生长状况也稍差于 25 ℃,但差异不显著;
15 ℃处理下沿阶草根系生长显著差于 25 ℃和 30 ℃,
其地上部生长状况与根系生长表现出一致的趋势 。
Beard J B[ 4] 认为温度过高 ,影响植物生长 ,首先影响植
物根系的生长 ,导致根的成熟度加快 ,根呈褐色且细
弱。本试验中 ,与 25 ℃处理相比较 , 30 ℃时沿阶草的
根系已表现出细弱 、干重少的症状 ,这与 Beard J B的
研究结果相一致。
  试验表明 ,矮生沿阶草在温度为 25 ~ 30 ℃时叶片
生长快 、分蘖多 、根系生长好 、地上部和根系生物量积
累多 、叶片叶绿素含量高 、植株受到的伤害少。沿阶草
种苗工厂化快繁过程中 ,温度条件是生产的重要因素
之一 。根据研究结果 ,可以初步认为 ,矮生沿阶草工厂
化快繁适宜的温度为 25 ~ 30 ℃。
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Effect of fire on the control of weeds in
Zoysia japonica grassland
HU Qiang1 ,ZHANG Xue-yong3 , YANG Yun-fei2 ,QI Na3 , JIA Ya-qi3
(1.A lihe Grassland S tation o f E lunchun County , A lihe 02000 ,China;2.Insti tute of Grassland Science ,
Northeast Normal Universi ty ,Key Laboratory o f Ecological Restorat ion and E cosystem Management o f
J i lin Prov ince ,K ey Laboratory f or Vegetat ion Ecology ,Ministry of Education ,Changchun 130024 ,
China;3.I nst itute o f Ecology and Environment , Liaoning University , Shenyang 110036 ,China)
  Abstract:The ef fects of f ire befo re reg reening on the control of weeds in Zoysia japonica grassland we re
studied and the resul ts show ed that the average control rates in te rms of plant number and aboveg round phy to-
mass in the grow ing season w ere 23.97% and 39.90% respectively.The contro l rate fo r w eeds number reached
the highest in May (40.95%), and it w as in Octorber (65.74%)fo r aboveg round phy tomass.This suggested
that the features of w eeds contro l by fire w ere low er weeds densi ty in spring and low er phy tomass in autumn.
  Key words:Zoysia japonica;fi re;weeds contro l
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Study on the optimum temperature for rapid
propagation of Ophiopogon japonicus
DING Jiu-ling1 , 2 ,ZHENG Kai2 ,SHEN Yi-xin1 ,LIANG Hui-min2 ,YU Lu-sheng2
(1.College o f Animal S cience and Technology , N anj ing Agricul tural Universi ty , Nanj ing 210095 , China;
2.J iangsu Poly technic Col lege o f Agriculture and Forestry , J urong 212400 , China)
  Abstract:In o rder to search the optimum temperature condit ions fo r commercial seedling production of
Ophiopogon japonicus , 3 temperature treatments (15 ,25 and 30 ℃)we re selected.The dif ferences in g row th
characteristics of above-ground par ts and roo t , and phy sio logical characteristics including chlorophy ll content
and malondialdehyde(MDA)content w ere measured and analysed.The resul ts showed that Ophiopogon ja-
ponicus g rew better w ith the cha racteristics o f higher chlorophyll content , rapid tillering , st ronger roo t act ivity ,
low er MDA content and fine development of above-g round pa rts and root f rom 25.0 to 30.0 ℃.
  Key words:Ophiopogon japonicus;temperature;rapid propagation
63草原与草坪  2007年  第 4期  总第 123期