全 文 :·园林花卉·植物 北方园艺2013(18):56~60
第一作者简介:李寿田(1973-),男,安徽六安人,博士,副教授,现
主要从事草坪养分管理等研究工作。E-mail:shtli@szai.edu.cn.
责任作者:毛培胜(1970-),男,博士,教授,博士生导师,现主要从
事牧草与草坪草种子生产技术等研究工作。E-mail:maops@cau.
edu.cn.
基金项目:江苏省“青蓝工程”资助项目;江苏省“十一五”科技支
撑计划资助项目(BE2008406);北京市教育委员会共建科研资助
项目(XK100190552;JD100190531);北京市自然科学基金重点资
助项目(6001001)。
收稿日期:2013-05-17
修剪条件下水分胁迫和磷处理对
草地早熟禾草坪质量的影响
李 寿 田1,2,钱 剑 林1,韩 建 国2,毛 培 胜2
(1.苏州农业职业技术学院,江苏 苏州215008;2.中国农业大学 草地研究所,北京100097)
摘 要:通过温室水培,以草地早熟禾‘Midnight’(抗旱品种)和‘Briliant’(不抗旱品种)为试
材,研究了修剪条件下水分胁迫和磷处理对草地早熟禾草坪质量的影响。结果表明:无论水分胁
迫与否,随着外源磷加入量的增加,草地早熟禾草坪的颜色质量、一致性和分蘖数均显著增加。
水分胁迫使同等磷处理草坪颜色质量、一致性和分蘖数下降,抗旱品种‘Midnight’在水分胁迫下
的颜色质量、一致性和分蘖数高于不抗旱品种‘Briliant’。
关键词:草地早熟禾;水分胁迫;磷;草坪质量
中图分类号:S 688.4 文献标识码:A 文章编号:1001-0009(2013)18-0056-05
我国是世界上最干旱的国家之一,干旱和半干旱面
积占国土面积的50%以上,特别是我国的北方地区,水
资源严重匮乏[1-2]。草地早熟禾(Poa pratensis L.)作为
我国北方地区的当家草种,得到了大面积的应用[3]。但
在干旱和半干旱地区建植草坪,由于受气候干旱和蒸发
强烈等因素影响,导致草坪需水量大,造成了“草坪好看
不好养”和“草坪费水”等问题,制约了草坪在我国北方
地区的进一步发展。磷作为植物大量元素之一,在植物
生命活动中起着关键作用,但由于磷是土壤中有效性最
低的元素之一,施入土壤中的磷当季利用率只有15%左
右,其余80%以上的磷被土壤固定而成为不能为植物吸
收利用的无效态磷[4],不仅造成磷肥资源的巨大浪费,
而且也使之易通过侵蚀、淋洗等途径造成水体污染及富
营养化[5-6]。胡明芳等[7]研究表明,施肥可以提高植物的
水分利用效率,增强植物的抗旱性。而植物对养分的吸
收、转移和分配受水分的影响[8-9]。因此,提高草坪草对
水分和养分的利用率,是节约水肥资源和防止环境污染
的重要环节。增强草坪草适应性、减少水分消耗、减少
肥料使用,又不明显降低草坪质量是近年来草坪养护管
理发展研究热点。现结合不同水分和养分处理,研究水
分胁迫和磷对草地早熟禾草坪质量的影响,以期为干旱
和半干旱地区草坪水分利用和磷肥施用提供一些依据。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试品种为草地早熟禾‘Midnight’(抗旱品种)和
‘Briliant’(不抗旱品种)[10]。
1.2 试验方法
试验在中国农业大学科学园玻璃温室内进行。将
厚约3cm的PVC板制成直径32cm的圆板,然后在圆
板上均匀地挖出8个直径为10cm的半圆(栽培槽),并
在圆板中间挖1个直径为0.5cm的小圆孔(用以通气硅
胶管的通过),然后用胶水将20目的尼龙网粘在圆板的
底部(用以固定植株,根系能通过)。将塑料薄膜铺在铁
架床上,在上面铺上厚度为5cm的水洗河砂,然后将圆
板放在河砂上压紧。取‘Midnight’和‘Briliant’种子各
100粒,于2月23日均匀播种于栽培槽内,每个栽培槽
随机播种1个品种,播种后覆盖1层约0.3cm的河砂。
浇自来水使砂子全部湿润,以后每天用去离子水进行喷
雾(每天浇4遍),使砂子始终处于湿润状态。3月8日
出苗基本完成。出苗后,每天对幼苗进行喷雾以保持坪
床湿润,并用2.5P空调控制温室内的温度,每天从
8:00~20:00温室内温度控制在(24±2)℃,从晚上20:00
到第2天早晨8:00温度控制在(18±2)℃。除温室内得
到的自然光照外,每天补充照明3h(从17:00~20:00),
光照强度为4 000lx。至4月2日,先用自来水将砂子浸
湿,然后将PVC板缓缓拿起,放到自来水中将根系上的
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砂子清洗干净,直接放在装有20L0.25倍Hoagland营
养液的塑料桶中进行培养。用洗净的蛭石均匀撒在纱
网上部,将幼苗根系遮盖住(防止营养液见光后生长绿
藻),对营养液进行不间断通气。1周后(4月9日)更换
1次0.25倍Hoagland营养液;培养1周后(4月16日),
将营养液换成0.5倍Hoagland营养液;再培养1周后(4
月23日),更换1次0.5倍Hoagland营养液,并对草坪
进行修剪,修剪高度5cm;1周后(4月30日)再将营养
液更换成1倍Hoagland营养液,并对草坪进行修剪。在
培养期间,营养液中的磷由磷酸二氢钾配制提供,浓度
为0.31mg/L(多出来的K+由KCl进行补充)。
培养2周后(每周更换1次1倍 Hoagland营养
液),于5月14日开始进行磷和水分胁迫处理。水分
处理分为无水分胁迫(S1)、-0.3MPa胁迫处理(S2)
和-0.6MPa胁迫处理(S3)(胁迫处理溶液由PEG-6000
配制)。磷处理分为0.31mg/L P(P1)(作为无磷处理)、
3.10mg/L P(P2)和6.20mg/L P(P3)3个水平。营养
液中的磷由磷酸二氢钾配制(由于配制不同磷浓度而带
入的K+由KCl进行补充,使K+浓度保持一致)。将配
制好的营养液加入到20L的塑料桶中,然后将种植有草
地早熟禾植株的PVC板放在桶上,进行培养。每处理4
次重复,共36桶。处理当天对草坪质量进行评价,以后
每3d对草坪质量进行评价。每隔6d修剪1次,修剪
高度保持在5cm,每次修剪后立即更换营养液。共处理
24d,24d后对植株进行取样。
1.3 项目测定
草坪外观质量评价按照美国国家草坪评比项目
(NTEP,The National Turfgrass Evaluation Program)9分
制评分标准进行,每3d对草坪颜色、一致性评价1次,
并调查草坪分蘖情况,颜色和一致性是通过观测法来测
定,密度是通过调查草坪分蘖数进行(表1)。
表1 草坪外观质量评价等级
Table 1 Evaluation grade of turf quality
指标
Item
等级要求
Grade requirement
评分
Score/分
评价
Evaluation
颜色
Color
枯黄或休眠的草坪 <1 最差
较多的枯叶,少量绿色 1~3 较差
较多的绿色,少量枯叶 3~5 尚可
浅绿到较深的绿色 5~7 良好
常绿到墨绿 7~9 最好
一致性
Uniformity
50%以上斑秃 1 最差
色泽一致、生长高度整齐、密度均匀、完全由
同一种草坪草组成,不含杂草,质地均匀
9 最好
1.4 数据分析
所有数据均采用SAS 9.2软件进行LSD0.05方差
分析。
2 结果与分析
2.1 水分胁迫和磷对草坪颜色质量的影响
从图1可以看出,在P1处理条件下,随着处理时间
的延长,‘Midnight’和‘Briliant’2个品种P1S1、P1S2、
P1S3处理草坪颜色质量均显著下降,分别由5月14日
的6.86、7.18、7.04和7.13、6.98、7.00下降到6月7日
的5.16、4.80、2.41和4.11、3.71、2.00,分别下降了
24.86%、33.10%、65.84%和42.42%、46.91%、70.32%。
在P2处理条件下,P2S1在整个处理期间颜色质量变化
不大,只是从5月14日的7.23和7.00增加到6月7日
的7.80和7.80,分别增加了7.03%和11.43%,而P2S2、
P2S3处理则随着处理时间的延长,草坪颜色出现了显著
下降,分别由5月14日的7.39、6.68和7.00、6.98下降
到6月7日的6.31、4.06和5.07、2.73,分别下降了
14.64%、39.29%和27.13%、60.88%。在P3处理条件
下,P3S1在整个处理期间颜色质量变化不明显,只是从
5月14日的7.23和7.00增加到6月7日的7.80和
7.80,分别增加了11.45%和12.04%,而P2S2、P2S3处
理则随着处理时间的延长,草坪颜色出现了显著下降,
分别由5月14日的7.11、6.79和6.98、6.86下降到6月
7日的6.49、4.39和5.78、2.93,分别下降了8.70%、
33.42%和17.20%、57.29%。
另外,在无水分胁迫条件下,随着处理时间的延长,
P2S1和P3S1处理草坪颜色质量均显著高于其它处理,
而P1S1处理草坪颜色质量则出现显著下降,相对于
P1S1处理,在处理末期(6月7日),2个品种P2S1和
P3S1处理颜色质量分别增加了51.27%、58.06%和
89.95%、91.17%。而在S2水分胁迫条件下,随着处理
时间的延长,抗旱品种‘Midnight’的P1处理草坪颜色质
量显著低于P2S2和P3S2处理,而P2S2和P3S2之间则
差异不大,在处理末期,相对于P1S2处理,P2S2和P3S2
处理草坪颜色质量分别增加了31.38%和35.29%。不
抗旱品种‘Briliant’的颜色质量随着处理时间延长,不同
处理均出现显著下降,并且表现为P1<P2<P3,在处理
末期,P2S2和P3S2处理草坪颜色质量分别增加了
36.76%和55.82%。在S3处理条件下,‘Midnight’品种
在处理3d后,草坪颜色均出现显著下降,随着处理时间
的延长,草坪颜色质量均表现为P1<P2<P3,相对于
P1S3处理,P2S3和P3S3处理草坪颜色质量分别增加了
68.57%和82.34%,而‘Briliant’品种P1S3处理草坪颜
色显著低于其它处理草坪颜色,P2S3在处理前期显著低
于P3S3处理而显著高于P1S3处理,但在处理后期,
P2S3和P3S3之间则无显著差异,相对于P1S3,P2S3和
P3S3处理草坪颜色质量分别增加了 36.56%和
46.56%。
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·园林花卉·植物 北方园艺2013(18):56~60
图1 水分胁迫和磷对‘Midnight’和‘Briliant’草坪颜色的影响
注:误差线表示LSD0.05,下同。
Fig.1 Influences of water stress and phosphorus on color quality of‘Midnight’and‘Briliant’
Note:Error bars represent LSD0.05,the same below.
2.2 水分胁迫和磷对草坪一致性质量的影响
从图2可以看出,在处理前期,不同处理‘Midnight’
和‘Briliant’2个品种草坪一致性质量差异并不大,一致
性质量均在7.78~7.47之间;而随着处理时间的延长,
不同处理一致性质量出现了显著变化。在P1处理条件
下,随着处理时间的延长,2个品种P1S1、P1S2、P1S3处
理草坪一致性质量均出现显著下降,分别由5月14日的
7.70、7.47、7.66和7.76、7.79、7.73下降到6月7日的
5.50、4.64、3.16 和 5.24、3.71、2.38,分 别 下 降 了
28.57%、37.91%、58.73%和32.53%、52.33%、69.28%。
在P2处理条件下,‘Midnight’品种P2S1、P2S2在整个处
理期间一致性质量变化较小,其中,P2S1处理只是从5
月14日的7.72显著增加到6月7日的8.23,增加了
6.56%,P2S2处理从5月14日的7.75下降到6月7日
的7.73,下降了0.32%,而P2S3处理则随着处理时间的
延长,草坪一致性出现了显著下降,由5月14日的7.73
下降到6月7日的4.19,下降了45.84%。‘Briliant’品
种P2S1处理,随着处理时间的延长,草坪一致性显著提
高,一致性从5月14日的7.73增加到6月7日的8.21,
增加了6.22%,而P2S2和P2S3处理则随着处理时间的
延长,草坪一致性出现了显著下降,分别由5月14日的
7.70和7.69下降到6月7日的5.27和3.31,分别下降
了31.57%和56.91%。在P3处理条件下,随着处理时
间的延长,‘Midnight’品种P3S1处理一致性质量显著提
高,从5月14日的7.73显著增加到6月7日的8.21,增
加了6.22%,而P3S2处理则变化不大,只是从5月14
日的7.64下降到6月7日的7.59,下降了0.74%,P3S3
处理则随着处理时间的延长,草坪一致性出现了显著下
降,由5月14日的7.63下降到6月7日的4.58,下降了
42.34%。‘Briliant’品种P3S1处理,随着处理时间的延
长,草坪一致性从5月14日的7.76增加到6月7日的
8.03,显著增加了3.46%,而P3S2和P3S3处理则随着
处理时间的延长,草坪一致性出现了显著下降,分别由5
月14日的7.79和7.79下降到6月7日的6.28和
3.18,分别下降了19.42%和59.23%。
另外,在无水分胁迫条件下,随着处理时间的延长,
P2S1和P3S1处理草坪一致性质量均显著高于其它处
理,而P1S1处理草坪一致性质量则出现显著下降,相对
于P1S1处理,在处理末期(6月7日),2个品种P2S1和
P3S1处理一致性质量分别增加了49.5%、49.32%和
56.80%、53.22%。而在S2水分胁迫条件下,随着处理
时间的延长,抗旱品种‘Midnight’的P1S2处理草坪一致
性质量显著低于P2S2和P3S2处理,而P2S2和P3S2之
间则差异不大,在处理末期,相对于P1S2处理,P2S2和
P3S2处理草坪一致性质量分别增加了66.58%和
63.61%。不抗旱品种‘Briliant’的一致性质量随着处理
时间延长,不同处理均出现显著下降,并且表现为P1<
P2<P3,在处理末期,P2S2和P3S2处理草坪一致性质
量分别增加了41.92%和69.02%。在S3处理条件下,
随着处理时间的延长,草坪一致性质量均显著下降,
P2S3处理和P3S3处理草坪一致性质量显著高于P1S3,
相对于P1S3处理,2个品种P2S3和P3S3处理草坪一致
性质量分别增加了32.41%和39.13%、39.47%和
33.68%。
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北方园艺2013(18):56~60 植物·园林花卉·
图2 水分胁迫和磷对‘Midnight’和‘Briliant’草坪一致性的影响
Fig.2 Influences of water stress and phosphorus on uniformity quality of‘Midnight’and‘Briliant’
图3 水分胁迫和磷对‘Midnight’和‘Briliant’分蘖数的影响
Fig.3 Influences of water stress and phosphorus on tiler number of‘Midnight’and‘Briliant’
2.3 水分胁迫和磷对草坪分蘖能力的影响
由图3可以看出,随着处理时间的延长,2个品种不
同处理分蘖数均增加,在处理6d以后,P2S1、P3S1、P2S2
和P3S2处理分蘖数增加显著高于其它处理,而在整个
处理过程中,P1S3处理分蘖数变化最小,而分蘖数变化
最大的为P3S1。
将最后一次测定的分蘖数与第1次测定的分蘖数
进行对比可计算出的分蘖差异率,从表2可以看出,随
着水分胁迫的加剧,不同磷处理分蘖差异率均显著下
降,而在同一水分处理条件下,在S1处理时分蘖差异率
表现为P1<P2<P3,而在S2和S3处理时,P2和P3处
理均显著高于P1处理(‘Briliant’品种在S3处理时P1
表2 水分胁迫和磷对草地早熟禾分蘖率的影响
Table 2 Influence of water stress and phosphorus on
tilering diference of Kentucky Bluegrass
处理
Treatment
分蘖差异率Diference of tiler/%
‘Midnight’ ‘Briliant’
P1S1 34.34±2.99D 33.72±9.38D
P1S2 23.91±2.75E 15.72±1.98E
P1S3 11.80±4.02F 03.80±2.08F
P2S1 69.85±3.53B 66.87±7.38B
P2S2 55.36±5.24C 49.31±1.97C
P2S3 23.08±2.60D 11.04±2.39FE
P3S1 79.57±3.98A 81.57±4.24A
P3S2 55.38±8.41C 49.70±4.39C
P3S3 29.42±6.30DE 13.19±6.06E
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·园林花卉·植物 北方园艺2013(18):56~60
和P2、P2和P3处理之间差异不显著)。
3 讨论与结论
常红军等[11]研究表明,随着渗透胁迫时间的延长和
程度的加剧,草坪颜色质量和一致性均出现显著下降,
草坪颜色质量的下降与渗透胁迫降低了植物叶片中叶
绿素含量有关。磷的增加可有效提高草坪颜色质量和
一致性,其原因可能是随着磷加入量的增加,草坪氮含
量和吸收量增加。边秀举等[12]研究指出,氮可明显改善
草坪颜色,并使维持理想色泽的时间延长。另外,随着
水分胁迫程度的加大,‘Midnight’和‘Briliant’植株分
蘖数下降,而随着磷浓度增加,植株分蘖数随之增加,
也就是说,水分胁迫抑制了植物的分蘖,而加入磷可以
促进植株的分蘖[13],这可能与磷的加入促进氮的吸收
有关,因为氮可明显促进草坪分蘖,增加草坪密度,提
高草坪质量[12,14]。2个品种分蘖数的变化也不同,其中
‘Midnight’在水分胁迫条件下的分蘖数要比‘Briliant’
高,特别是在高水分胁迫条件下差异更明显,这与2个
品种对水分胁迫的抗性能力差异有关。
在水培修剪条件下,无论水分胁迫与否,随着外源
磷加入量的增加,草地早熟禾草坪的颜色质量、一致性
和分蘖数均显著增加。水分胁迫使同等磷处理草坪颜
色质量、一致性和分蘖数下降,抗旱品种‘Midnight’在水
分胁迫下的颜色质量、一致性和分蘖数要高于不抗旱品
种‘Briliant’。
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Effects of Water Stress and Phosphorus Treatment on Turf Quality of
Poa pratensis L.Under Mowing Conditions
LI Shou-tian1,2,QIAN Jian-lin1,HAN Jian-guo2,MAO Pei-sheng2
(1.Suzhou Polytechnic Institute of Agriculture,Jiangsu,Suzhou 215008;2.Institute of Grassland,China Agricultural University,Beijing
100097)
Abstract:Through hydroporic greenhouse culture,taking Poa pratensis L.‘Midnight’(drought-resistant)and‘Briliant’
(not drought-resistant variety)as the test materials,the efects of water stress and phosphorus on the turf quality of Poa
pratensis L.under hydroponic culture and mowing conditions were studied.The results showed that whether there was
water stress or not,color quality,uniformity quality and tiling number were increased significantly with the increase of
exogenous phosphorus addition.Color quality,uniformity quality and tiling number were decreased significantly by water
stress at the same phosphorus treatment.Color quality,uniformity quality and tiling number of‘Midnight’was better
than that of‘Briliant’under water stress.
Key words:Poa pratensis L.;water stress;phosphorus;turf quality
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