全 文 :轻度遮荫对紫羊茅生长和叶绿素含量的影响
赵玉红 ,张涪平
(西藏农牧学院 ,西藏 林芝 860000)
摘要:研究了20%, 40%轻度遮荫处理对紫羊茅叶片叶绿素含量和生长的影响 。结果表明:遮荫 60
d ,随光强的减弱 ,叶片中叶绿素 a 、叶绿素 b和总叶绿素含量显著增加 , 20%和 40%遮荫处理叶绿素总
量分别比自然光照增加了 8.80%和 10.87%。紫羊茅分蘖能力和各部分植物量增量明显提高 ,20%和
40%遮荫处理总干重增量分别比自然光照提高 15.46%和 35.00%。随遮荫强度增加 ,植株高度增加 。
遮荫能显著提高植株的含水量 ,40%遮荫处理植株含水量达到 76.39%。
关键词:紫羊茅;遮荫;叶绿素含量;生长
中图分类号:S 688.4 文献标识码:A 文章编号:1009-5500(2009)06-0024-04
紫羊茅(Festuca rubra)是应用最广的冷季型草坪
草之一 ,具有叶片纤细 、色美 、生长期长的特性而在我
国南北各地的草坪和城市绿地中采用[ 1] 。有关紫羊茅
的引种和抗逆性 ,国内外已有诸多研究[ 2-5] ,但从生理
特性方面来研究紫羊茅对遮荫的适应性 ,报道较少 。
在自然情况下 ,由于高大建筑和树木的遮挡 ,或是
强紫外线的照射下 ,草坪不同程度受到光照的影响 。
不同遮荫程度对草坪健康状况 、草坪质量 、草坪草生理
特性都有不同影响。研究不同遮荫处理对紫羊茅生长
和叶绿素含量的影响 ,旨在探讨紫羊茅对轻度遮荫的
响应 ,为青藏高原带草坪草耐荫品种的筛选和应用提
供理论参考。
1 材料和方法
1.1 试验地自然概况
试验于 2008 年 6 ~ 12月在西藏大学农牧学院试
验地进行 ,该区处于我国青藏高原 ,西藏自治区东南
部 ,地理位置 E 94°19′58, N 29°40′25。海拔 2 983
m ,年均气温 8.6 ℃,年均无霜期 200 d年 ,年日照时数
收稿日期:2009-04-15;修回日期:2009-10-13
基金项目:“十一五”国家科技支撑计划重点项目
(2007BAC06B05)和西藏农牧学院青年
基金资助
作者简介:赵玉红(1979-),男 , 甘肃武威人 , 硕士 , 讲师 , 主
要从事草业生态的教学与研究工作。
1 988.06 h ,日照百分比为 46%,日平均最高温度 10.1
℃,日平均最低温度 7.1 ℃,冬无严寒夏无酷暑 ,为温
带季风气候 ,土壤为粉砂壤土 ,偏酸性 。1 ~ 8月平均
气温 、降水量具有显著的差异 。
1.2 试验材料和方法
紫羊茅种子由甘肃农业大学提供 ,发芽率 95%。
紫羊茅草坪于 2008年 6月中旬建植 ,单播 ,播量
20 g/m 2 。试验从 2008年 8月下旬(紫羊茅幼坪期)开
始遮荫处理 ,试验设 3个小区 ,小区面积为 6 m ×4 m 。
试验以自然光为基础 ,用市场出售的黑色遮阳网 ,搭建
高1.5 m 的遮荫棚 ,留南北方向开口 。设 3个处理:T 1
无遮阳网为自然光照处理;T 2一层遮阳网为 20%遮
荫;T 3两层遮阳网为 40%遮荫 。
1.3 各项指标测定
试验在实施遮荫处理 60 d 后进行各项指标的测
定 ,随机选取各处理生长健壮的植株叶片 5 次重复测
定叶绿素含量;各处理随机抽取 30株测定株高 ,取平
均值;试验分别抽取各处理20 cm 2幼坪来测定植物量 ,
3次重复。测量时清除根系周围的泥土并洗净全株 ,
多余水分吸去后分别称取地上部和地下部的重量 ,
105 ℃杀青 , 80 ℃下烘干至恒重 ,最后称重。
植物量增量=各部分最终植物量鲜重(或干重)-
各部分初始植物量鲜重(或干重);
植株含水量=(植株鲜重-植株干重)/植株鲜重;
茎叶植物量比=地上部分植物量(干重)/植株总
24 Grassland and Turf (Bimonthly) 2009 No.6 (Sum No.137)
植物量(干重);
根重比 =根植物量(干重)/植株总植物量
(干重);
根冠比=根植物量(干重)/地上部分植物量(干
重)。
试验结果利用 SPSS软件中的 One-Way ANOVA
进行统计分析。
2 结果与分析
2.1 不同遮荫处理对紫羊茅株高的影响
生长前期 3种处理植株生长高度基本一致。11
月 6日 ,株高以自然光处理 ,略低于 20%遮荫 , 20%遮
荫略低于 40%遮荫处理(图 1)。12月初测定 ,自然光
下紫羊茅平均株高 9.0 cm , 20%遮荫处理 10.4 cm ,
40%遮荫处理株高为 11.8 cm ,株高随遮荫强度增加
而增加 ,且差异显著(P <0.05)。观测期 ,40%遮荫处
理叶色为深绿 , 20%遮荫叶色较浅 ,自然光下叶色最
浅。
图 1 光照强度对紫羊茅株高的影响
Fig.1 Ef fect of shading on plant height
2.2 不同遮荫处理对紫羊茅植物量的影响
遮荫显著提高了紫羊茅植物量 。从遮荫后地上部
分和总鲜重增量来分析 ,自然光处理下地上植物量(鲜
重)分别为 20%和 40%遮荫处理的 47.65%和
50.73%, 植株总鲜重分别为处理的 81.30%和
64.37%,总干重增量为处理的 86.61%和 74.07%。
40%遮荫地下部分增量比自然光照提高了 38.98%,
而 20%遮荫地下部分增量较自然光降低 12.42%,但
差异不显著(P >0.05),两遮荫处理间差异显著(P<
0.05)。遮荫处理对紫羊茅地上部分和地下部分干重
与鲜重增量的影响一致 。该地区紫羊茅在 10月上旬
到 11 月上旬植物量增长快 ,平均每株鲜重增量达到
3.30 g ,干重增量为 1.44 g ,在遮荫条件下 ,紫羊茅的
植物量增量显著提高 ,为自然光照的 1.23 ~ 1.55倍 。
因此 ,在该地区紫羊茅生长期进行轻度遮荫处理 ,有利
于紫羊茅植物量的增加 。
表 1 不同遮荫水平下紫羊茅的植物量增量
Table 1 Effect of shading treatments on biomass
处理 鲜重/ g地上部 地下部 全株
干重/ g
地上部 地下部 全株
T1 5.57a 14.21a 19.78a 1.41a 3.96a 5.37a
T2 11.69b 12.64a 24.33b 2.98b 3.22a 6.20b
T3 10.98b 19.75c 30.73c 2.59b 4.66c 7.25c
注:表中同列不同字母表示差异显著(P<0.50),下同
2.3 不同遮荫处理对植株含水量的影响
随遮荫程度的增加 ,植株含水量显著提高(图 2)。
20%遮荫处理植株的含水量较自然光增加 2.41%,
40%遮荫处理比自然光照下增加 4.25%,并且两遮荫
处理之间也呈显著差异(P <0.05), 40%遮荫植株含
水量比 20%遮荫增加 1.85%。
图 2 不同遮萌水平植株水量的变化
Fig.2 Effect of shading treatment on water content of plant
2.4 不同遮荫对紫羊茅植物量分配的影响
不同遮荫水平下紫羊茅的植物量分配结果显示 ,
遮荫对茎叶植物量比 、根植物量比和根冠比无显著影
响 ,即紫羊茅在旺盛生长期 ,轻度遮荫处理对其植物量
分配不产生明显影响(表 2)。
表 2 遮荫对紫羊茅生长和植物量分配的影响
Table 2 Effect of shading on growth and biomass allocation
处理 茎叶比 根比 根冠比
T1 0.79a 0.20a 0.27a
T2 0.78a 0.211a 0.27a
T3 0.81a 0.19a 0.24a
2.5 不同遮荫处理对植株叶绿素含量的影响
叶绿素是植物进行光合作用的主要色素 ,其含量
的多少在某种程度上与植物的光合作用相关[ 7] 。在轻
度遮荫条件下 ,紫羊茅叶片的叶绿素含量明显增加 ,
25草原与草坪 2009年 第 6期 总第 137期
20%和 40%遮荫处理的叶绿素总量分别比自然光照
下提高了 5.39%和 9.58%,两遮荫处理间没有显著差
异。遮荫也使叶绿素 a 和叶绿素 b 的含量发生了变
化 ,20%遮荫处理叶绿素 a 含量比自然光照增加
6.80%, 40%遮荫增加 10.67%。叶绿素 b的变化趋
势与叶绿素 a 相似(表 3)。叶绿素 a/b 的比值表明 ,
20%遮荫与自然光照有差异 ,而与 40%遮荫处理之间
差异不明显。因此 ,不同遮荫条件下紫羊茅叶片的叶
绿素 a ,叶绿素 b 和叶绿素总量均显著增加 ,40%遮荫
处理效果最明显 。
表 3 不同遮荫处理对紫羊茅叶绿素含量的影响
Table 3 Effect of shading on chlorophyll content
mg/g
处理 叶绿素 a 叶绿素 b 叶绿素总量 叶绿素 a/ b
T 1 1.03b 0.60a 1.67a 1.72a
T2 1.10a 0.66b 1.76b 1.67b
T 3 1.14a 0.69b 1.83b 1.71a
3 结论与讨论
3.1 遮荫对紫羊茅叶绿素含量的影响
植物对光的喜好程度不同 ,光照条件对其生长的
影响也有很大的差异 ,适度遮荫对有些植物的生长是
非常有利的 ,并且能够增加植物量 ,提高产品品质[ 16] 。
试验结果显示 ,轻度遮荫显著增加了紫羊茅的植物量 ,
与前人对紫羊茅的研究结果基本一致[ 17] 。遮荫处理
对紫羊茅植株高度和植物量分配影响不大 ,但显著增
加了植株的含水量 ,这是由于植物在遮荫条件下 ,通过
蒸腾作用减少散失的水份进而影响到植株的含水
量[ 18] 。通过对不同光照环境下同一紫羊茅品种草坪
质量性状指标的观测 ,发现在西藏地区高寒 、干旱 、强
紫外线 、土壤贫瘠的条件下轻度遮荫有利于紫羊茅草
坪的生长 。
3.2 遮荫对紫羊茅生长的影响
当环境光照强度较低时 ,植物将通过一些适应机
制 ,如植物形态 、解剖结构 ,叶绿素结构与运动 ,光合色
素含量及光合电子传递等方面的改变来补偿光强不
足 ,以维持正常的光合作用及其他生命活动[ 8] 。植物
叶绿素最重要的性质是能选择地吸收光 ,在庇荫条件
下或林下郁闭度高的条件下其可见光主要为蓝紫光 ,
叶绿素 a 在红光部分的吸收带偏向长波光方面 , 而叶
绿素 b 在蓝紫光部分的吸收带较宽 , 当植物接受庇荫
处理后 ,叶绿素 b 含量的提高使遮荫植株能最充分地
利用蓝紫光来适应光照不足的生长[ 9] 。在试验中 ,遮
荫使紫羊茅叶片的叶绿素 a ,叶绿素 b 和叶绿素总量
明显增加 ,这与一品红[ 10] 、血红鸡爪槭[ 11] 、匙叶天南
星[ 12]等植物的研究结果相一致 ,但也有遮荫使植物叶
片叶绿素含量降低的报道[ 1 3 , 14] ,这主要是由于低光照
条件下的低温引起叶绿素的降解 , 同时影响叶绿素的
合成速度 ,导致叶片叶绿素含量降低[ 15] 。
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Effect of lightly shading on chlorophyll content
and growth of Festuca rubra
ZHAO Yu-hong ,ZHANG Pu-ping
(College o f T ibet Agriculture and Animal Husbandry ,Linzhi 860000 ,China)
Abstract:The effect o f lig htly shading(20% and 40%shading)on chlo rophy ll content and g row th of Festuca
rubra was studied.The resul ts show ed that the content of chlo rophyl l a chlorophyll b and total chlo rophyl l we re
increased signif icant ly af ter 60 days shading t reatment and to tal chlorophy ll content in 20% and 40% shading
t reatments we re increased by 8.80%and 10.87% respectively.The abili ty of tillering and the biomass w ere also
increased along wi th the shading intensity , and the to tal dry matter per plant in 20% and 40% shading t reat-
ments w ere increased by 15.46% and 35.00% respect ively.Moreover , the shading t reatment increased the plant
height and plant w ater content(76.39% in 40% shading treatment).
Key words:Festuca rubra;shading;chlo rophyl l content;g row th
《草地昆虫学》简介
由甘肃农业大学 、青海大学 、内蒙古农业大学 、西南大学和四川大学等 5 所高校共同承担完成的普通高等教
育十一五国家级规划教材《草地昆虫学》第三版 ,已于 2009年 9月由中国农业出版社出版发行。该书由甘肃农
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业科学 、草地保护学等行业的管理和科技人员参考 。
(编辑部 供稿)
27草原与草坪 2009年 第 6期 总第 137期