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不同浓度海藻肥对高羊茅生长的影响



全 文 :674-677
05/2013
草 业 科 学
PRATACULTURAL SCIENCE
30卷05期
Vol.30,No.05
不同浓度海藻肥对高羊茅生长的影响
丁晨曦1,李永强2,董 智1,王雅楣2,沈运扩1
(1.山东省土壤侵蚀与生态修复重点实验室 山东农业大学林学院 泰山森林生态站,山东 泰安271018;
2.土肥资源高效利用国家工程实验室 山东农业大学资源与环境学院,山东 泰安271018)
摘要:本研究通过分析高羊茅(Festuca arundinacea)种子在施不同浓度(0、2.4、4.8、8.4和9.6g·L-1)海藻肥条
件下的发芽和生长,以探索出最适宜种子萌发及生长的海藻肥浓度,为我国建植高羊茅草坪中海藻肥的应用提供
科学依据和基础数据。结果表明,在5组不同浓度海藻肥处理下,4.8g·L-1浓度下高羊茅种子发芽率最高,为
97.84%,与对照0g·L-1相比,提高了15.68%(P<0.01);同时,在4.8g·L-1浓度处理下,高羊茅的长势和根
系体积均最大,分别为0.67cm·d-1和0.44mL,且高羊茅的长势与根系体积的变化趋势一致,即随着海藻肥浓
度的增加呈先增大后减小趋势,而根冠比则相反;4.8g·L-1浓度处理下高羊茅鲜草产量和干草产量均最高,分
别为148.38和42.45kg·hm-2,随着海藻肥浓度的增加,鲜草产量和干草产量呈先增加后减小趋势。因此,适
宜的海藻肥浓度不仅能提高高羊茅种子的发芽率,还能提前高羊茅种子发芽的启动期,高羊茅生长的最适海藻肥
浓度为4.8g·L-1。
关键词:海藻肥;高羊茅;发芽率;生长速率;生物量
中图分类号:S543+.906.2   文献标识码:A   文章编号:1001-0629(2013)05-0674-04

  海藻肥是由天然海藻经生物和化学方法降解后
得到的一种生物有机肥料,在国内外已经被广泛施
用于苗木、花卉、蔬菜及草坪[1]。由于海藻肥生产中
没有经过高温及脱水等过程,除保留了海藻中丰富
的K、Ca、Mg、Fe、Mn、Zn和I等矿物质及维生素
外,还保留了海藻中的天然活性成分,如细胞分裂
素、生长素、酚类和甜菜碱等生长调节物质和抗生物
质[2-5]。海藻肥作为一种新型的绿色有机肥,在农业
生产和园林绿化等方面运用较为广泛。大量研究表
明,海藻肥能促进种子萌发,大幅度改善作物产量和
品质,同时还能增强植物的抗逆性[6-12]。
高羊茅(Festuca arundinacea)是禾本科羊茅属
多年生草本植物。作为草坪草,高羊茅具有较强的
抗旱、耐践踏、耐盐碱、耐粗放管理和成坪速度快等
特性,是我国北方重要的草坪草种[13]。高羊茅不仅
用于机关、公园和住宅的绿化区,还用于较高质量的
运动场,是我国目前使用量增长最快的草坪草[14]。
本研究以高羊茅为试验材料,研究不同浓度海藻肥
处理对高羊茅种子萌发和生长的影响,探索高羊茅
生长期间所需海藻肥的最适浓度,以期为海藻肥被
用于高羊茅丰产、草坪草管理提供基础数据和理论
依据。
1 材料与方法
1.1研究区概况 试验地位于山东农业大学北校
区林学院试验站,地处山东省泰安市东南部,
36°11′37.26″N、117°06′46.08″E,海拔166m,属暖
温带半湿润大陆性季风气候,四季分明。极端最高
气温为40℃,极端最低气温为-22℃,年平均气温
12.9℃,≥10℃年积温为2 350~4 777℃·d,无
霜期186.6d,多年平均降水量741.8mm,降水多
集中在7-9月,年均相对湿度65%,年均日照时数
2 583h。土壤类型以褐土、棕壤为主。
1.2试验材料 高羊茅种子从山东省新泰市周全
特种养殖研究所购置,海藻肥由青岛明月海藻肥集
团有限公司提供(氮+磷+钾≥4%、有机质≥30%、
海藻 肥 ≥4%)。供 试 土 壤 有 机 质 含 量 15.23
g·kg-1,速效磷含量79.56mg·kg-1,速效钾含量
128.31mg·kg-1,pH值6.9。
① 收稿日期:2012-08-23  接受日期:2012-12-17
基金项目:世界银行贷款项目(SEAP-JC-2)
作者简介:丁晨曦(1987-),男,湖南岳阳人,在读硕士生,主要从事荒漠化防治与植被恢复研究。E-mail:chenxi_dinghn@163.com
通信作者:董智(1971-),男,内蒙古乌兰察布人,副教授,硕士生导师,博士,主要从事荒漠化防治与植被恢复研究。
E-mail:nmgdz@163.com
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1.3试验方法 2011年4月,采用盆栽(面积为
0.06m2)播种试验,共25盆,每盆播种1 000粒高
羊茅种子,播种深度约2cm;设置5个浓度的海藻
肥稀释液用于灌溉(每浓度用量为1L),分别是 A
(对 照,0g·L-1)、B(2.4g·L-1)、C(4.8
g·L-1)、D(8.4g·L-1)、E(9.6g·L-1),每浓度
5次重复。从播种时间开始(4月18日),每隔5d
调查一次发芽情况(发芽率统计以幼芽突破种皮,从
花盆土壤的的表面能目测到绿颜色的小苗),第2次
调查开始(4月23日)测量记录株高。同年8月中
旬进行根系体积和生物量的测定。从每盆育苗钵内
随机选取5株高羊茅来测定,将根系放在双层纱布
内洗净,剔除杂物后把根系放进盛有一定量水的量
筒中,使根系完全浸入水中,然后用玻璃棒轻轻搅动
防止空气存在,静置3min后,水分增加的毫升数即
为置入根系的体积。生物量分为地上部分和地下部
分,将每盆内选取的5株高羊茅分别称量鲜质量,然
后将样品放在65℃的烘箱中烘干48h左右至质量
恒定,取出进行称量得干质量。
1.4数据分析方法 数据用 Excel软件处理,
SPSS 17.0进行方差分析,用Duncan法进行多重比
较。
2 结果与分析
2.1不同浓度海藻肥对高羊茅种子发芽率的
影响 种子发芽是成苗的关键,发芽率是统计种子
发芽的重要指标。与对照A组比较,其它浓度海藻
肥处理下的高羊茅种子萌发启动期均有不同程度的
提前(图1)。高羊茅种子在处理第10天时达到发
芽高峰期(图1),完成了种子发芽率64%以上;处理
第15天时,发芽率基本接近平缓;处理第20天时,
发芽率不再变化。处理第5天时,B、C、D和E组的
发芽率均显著高于对照组(P<0.05);处理第10天
时,各种处理下种子的发芽率均在64%以上,D组
的发芽率显著高于A、B和E组(P<0.05);处理第
20天时,种子在不同处理下的最终发芽率在
82.16%~97.84%,其 中 C 组 的 发 芽 率 最 大
(97.84%),显著高于A、B和E组(P<0.05),且较
对照A组提高19.08%。不同浓度海藻肥处理下的
发芽率依次为C>D>B>E>A,说明施加海藻肥
有利于提高高羊茅种子的发芽率,但随着海藻肥浓
度的增加,发芽率呈现先升高后降低的变化过程。
其中,对高羊茅种子发芽率的促进作用效果最明显
的为C组(4.8g·L-1)。
图1 不同处理下种子发芽率的动态变化
Fig.1 Dynamic variation of seed germination
ratio under different treatments
注:同一测定时间不同小写字母代表差异显著(P<0.05)。
下同。
Note:Different lower case letters for the same date mean
significant differences among different treatments at 0.05
level.The same below.
2.2不同浓度海藻肥对高羊茅生长量的影响
2.2.1高羊茅长势和根系体积 5种不同处理中,C
组高羊茅的长势最快(图2),达到了0.67cm·d-1;
长势最慢的是A组。结果表明,海藻肥能较好地促
图2 不同处理下高羊茅的长势、根系
体积和根冠比的变化趋势
Fig.2 Growth rate,root volum and root to shoot
ratio of Festuca arundinacea
under different treatments
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进高羊茅的生长,各处理的长势均高于对照组,其生
长速率从大到小依次为C>D>E>B>A,各组间
差异显著(P<0.05)。
不同处理下高羊茅的根系体积与长势的变化趋
势基本一致(图2),接近倒“V”字型。结果表明,C
组高羊茅根系体积最大,随着海藻肥浓度的增加,根
系体积先增加后减小。同时,不同浓度处理下其它
组的根系体积均大于A组(CK)。
2.2.2不同浓度对根冠比的影响 高羊茅在不同浓
度海藻肥的处理下,根冠比值间差异显著(P<
0.05),其中A组(CK)的根冠比值最大,C组的根
冠比值最小(图2)。不同浓度处理下,高羊茅的根
冠比的变化趋势与长势、根系体积恰好相反,随着浓
度的增加根冠比呈先下降后上升的趋势,这说明施
加适宜浓度的海藻肥能促使高羊茅地上生物量的积
累速率大于地下生物的积累速率,从而达到地上产
量增产的目的。
2.3不同浓度海藻肥对高羊茅地上生物量的
影响 各处理高羊茅的鲜草产量和干草产量均大
于对照(图3),其中C组的产量(鲜草和干草)最大,
鲜草产量值为148.38kg·hm-2,比对照增产了
1.26倍 (P <0.05);C 组 干 草 产 量 为 42.45
kg·hm-2,比对照增产了1.37倍(P<0.05)。各
组之间鲜、干草产量从大到小的顺序均为C>D>
E>B>A,各组间差异显著(P<0.05)。
随着海藻肥浓度的增加,各组的鲜、干产量均大
于对照(图3)。结果表明,海藻肥能促进高羊茅产
图3 不同浓度对鲜(干)草产量的影响
Fig.3 Fresh and hay yields of Festuca arundinacea
under different concentrations
量的大幅增加,最适生长的浓度是C组;随着海藻
肥浓度的增加,高羊茅鲜草和干草产量先增加后减
少。
3 讨论与结论
海藻肥是天然绿色有机肥,具有对人体无害和
对环境无污染的特性,同时含有丰富的营养元素,能
促进植物种子的萌发、植株的生长和产量的提高。
海藻肥能促使高羊茅种子萌发期提前,显著提高其
种子的发芽率,C组浓度(4.8g·L-1)的海藻肥最
适合高羊茅种子的萌发,使高羊茅的发芽率高达
97.84%,这与郭艳玲等[6]的研究结果一致。同时,
海藻肥能促进高羊茅的生长,在 C 组浓度(4.8
g·L-1)海藻肥的处理下,高羊茅的长势和根系体
积均达到最大值;随着海藻肥浓度的增加,根系体积
和长势先增加后减小。本研究表明,海藻肥中的有
效物质必须在很低的浓度下才产生作用,海藻肥施
肥效果具有随着海藻肥浓度增大,作用效果呈现由
低到高再到低的变化,这与王强和石伟勇[15]的研究
结果一致。
草地地下生物量与地上生物量的比值(根冠比)
反映了分配给地上部与地下部的光合产物比例,是
群落或生态系统的重要参数之一[16]。施加海藻肥
后有利于高羊茅地上生物量的积累,根冠比随浓度
的增加呈先下降后上升的变化趋势。另外,海藻肥
能促进高羊茅产量的增加,随着海藻肥浓度的增加,
高羊茅鲜草和干草产量先增加后逐渐减少,这说明施
加海藻肥能促进植物的生长,但施加海藻肥浓度超过
植物生长所需的浓度时反而有可能会抑制其生长,这
方面有待进一步研究。对于本研究所应用的海藻肥
而言,最适高羊茅生长及丰产的浓度为4.8g·L-1。
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Effects of different seaweed fertilizer concentration
treatments on growth of Festuca arundinacea
DING Chen-xi 1,LI Yong-qiang2,DONG Zhi 1,WANG Ya-mei 2,SHEN Yun-kuo1
(1.Shandong Province Key Laboratory of Soil Erosion and Ecological Restoration Forestry Colege of Shandong
Agricultural University Taishan Forest Ecosystem Research Station,Tai’an 271018,China;
2.Chinese National Engineering Laboratory for Efficient Utilization of Soil and Fertilizer Resources Colege of
Resources and Environment of Shandong Agricultural University,Tai’an 271018,China)
Abstract:This research aimed to explore the most suitable germination and growth concentration,and pro-
vide scientific basis and data for seaweed fertilizer’s application in the artificial cultivation of F.arundina-
ceain our country,through the experiment of Festuca arundinacea seeds at different seaweed fertilizer
concentrations.The results showed that among the 5treatments of different seaweed fertilizer concentra-
tions,group C (4.8g·L-1)had the highest germination rate of F.arundinacea seeds,which was
97.84%,and comparing with lontrol group increased by 15.68%(P<0.01).The growth and root volume
of F.arundinacea were 0.67cm·d-1 and 0.44mL,higher than these of other groups.With the increas-
ing of seaweed fertilizer concentrations,the changes of tal fescue’s growth,root volume,fresh yield and
hay yield increased first then decreased.With the increasing of seaweed fertilizerconcentrations,the varia-
tion of root/cap took on a“V”shape trend.The tal fescue’s fresh yield and hay yield of group C were
148.38kg·hm-2 and 42.45kg·hm-2,which were the highest.The optimal growth conditions of
F.arundinacea were under 4.8g·L-1 seaweed fertilizer treatment.Proper seaweed fertilizer concentra-
tion can increase the tal fescue seeds germination rate,advance the start period of seed germination and
increase the yield of F.arundinacea.
Key words:seaweed fertilizer;Festuca arundinacea;germination rate;growth rate;biomass
Corresponding author:DONG Zhi E-mail:nmgdz@163.com
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