全 文 ：书不同土壤水分条件下硅对坪用高羊茅种子
出苗及生物学特性的影响
刘慧霞１，王康英１，郭兴华２
（１．西北民族大学生命科学与工程学院，甘肃 兰州７３００３０；２．兰州大学草地农业科技学院，甘肃 兰州７３００２０）
摘要：水肥耦合不仅可以维持草坪草的正常生长，而且可以减少一定的灌溉量。采用盆栽试验研究了不同土壤条
件下硅对坪用高羊茅种子出苗及生长的影响。结果表明，不添加硅时，高羊茅种子适宜出苗时的土壤含水量应为
饱和含水量的４５％～６０％，植株生长适宜的土壤含水量应为饱和含水量的７５％以上；当土壤含水量大于或等于饱
和含水量的６０％时，添加硅不仅能够提前坪用高羊茅种子的初始出苗时间，缩短集中出苗时期，提高出苗率，而且
能够显著促进高羊茅的株高和叶长生长，增加地上和地下生物量（犘＜０．０５），而当土壤含水量小于或者等于饱和含
水量的４５％时，添加硅对高羊茅种子出苗和生长发育没有明显影响，说明添加硅对坪用高羊茅生长的有益作用受
土壤含水量的约束；土壤含水量为饱和含水量的６０％时，添加硅处理中植株的分蘖数、株高、叶长和生物量与对照
处理中土壤含水量为饱和含水量的７５％时植株的分蘖数、株高、叶长和生物量差异不显著，说明添加硅能降低高羊
茅植株正常生长所需的土壤含水量，有利于节约灌溉量。
关键词：高羊茅；土壤含水量；添加硅；种子出苗；生长
中图分类号：Ｓ８１２；Ｓ５４３＋．９０１ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００４５７５９（２０１２）０１０１９９０７
随着草坪绿地功能的多元化和城市居民对其依赖性的增强，我国草地绿地面积将不断增长［１］，这些大面积的
草坪绿地均需灌溉而维持生长和健康［２］，客观上加剧了我国灌溉水资源短缺的困境。坪用高羊茅（犉犲狊狋狌犮犪
犪狉狌狀犱犻狀犪犮犲犪）是我国常见的三大草坪草种之一，广泛用于城市园林绿化、运动场建设和公路护坡［３］。高羊茅草坪
绿地从建植时的出苗到成坪后的管理，均需要灌溉维持土壤含水量，确保种子正常出苗和植株的健康生长，但灌
溉水并没有完全用于高羊茅的生理活动，部分因蒸腾而散失，部分通过土壤下渗随地下水流走，量化高羊茅草坪
绿地正常生长所需的最低用水量，有利于节约水资源。有限灌溉是应对干旱半干旱地区水资源短缺的重要手
段［４］，指将有限的灌溉水合理分配在植物生长的各个时期，满足植物正常生长发育的需求［５］。草坪绿地的管理目
标是维持其健康生长，而不是获取单位面积高产（籽实或营养体），因此，按照最低需水量灌溉不会影响高羊茅草
坪绿地的美观和质量。研究不同土壤含水量对高羊茅种子出苗和植株生长的影响，有利于计量高羊茅草坪绿地
不同发育期正常生长所需的最低灌溉量。
国际上生物节水的研究趋势是增加各种管理因子之间的协同效应，实现既节水又节约资源的目标，其中水肥
耦合成为目前研究热点［６］。目前，草坪绿地建植和管理中大量施氮肥和磷肥，而过量的氮肥和磷肥引发的水体富
营养化和非点源污染成为城市生态和农业生产中的突出环境问题［７］，因此，选择环境友好型肥料部分代替氮磷成
为草坪绿地土壤养分管理的主要趋势。硅是众多矿质元素中不会因过量对植物和土壤产生危害的矿质元素之
一［８］，特别是自２００５年Ｅｐｓｔｅｉｎ和Ｂｌｏｏｍ［９］重新界定植物生长发育必需元素定义后，硅被列为植物生长发育必需
元素的可能性逐渐增加，其对植物生长发育的作用引起空前关注［１０］。硅能够提高大豆（犌犾狔犮犻狀犲犿犪狓）［１１］和小麦
（犜狉犻狋犻犮狌犿犪犲狊狋犻狏狌犿）［１２］的抗旱性，以及紫花苜蓿（犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪）［４］、水稻（犗狉狔狕犪狊犪狋犻狏犪）［１３］和玉米（犣犲犪
犿犪狔狊）［１４］的水分利用效率。虽然添加硅在适宜土壤水分条件下能够显著促进高羊茅株高生长和分蘖，增加生物
量［１５］，但硅对高羊茅的有益性是否受土壤水分变化的影响，尚需科学试验提供证据。
本研究采用盆栽试验研究了不同土壤水分条件下硅对高羊茅种子出苗及生物学特性的影响，为高羊茅草坪
第２１卷 第１期
Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．１
草 业 学 报
ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ
１９９－２０５
２０１２年２月
收稿日期：２０１１０３２８；改回日期：２０１１０５０６
基金项目：国家自然科学基金（３０９００１７３），中国博士后科学基金（２００８０１２４２）和教育部留学回国人员科研启动基金资助。
作者简介：刘慧霞（１９７４），女，甘肃靖远人，博士，副教授。Ｅｍａｉｌ：ｌｉｕｈｕｉｘｉａ２＠ｙａｈｏｏ．ｃｏｍ．ｃｎ
绿地建植和管理中实施计量灌溉和施用硅肥提供科学依据。
１ 材料与方法
１．１ 试验设计
盆栽试验于２００８年在兰州大学草地农业科技学院自制的通风、透光、遮雨的室外塑料大棚内进行。选用直
径２０ｃｍ，高１７ｃｍ的塑料水桶。土壤采用广布于黄土高原的黄绵土，ｐＨ值为８．６５，有机质含量３．３８９％，全氮
含量１２５．８ｍｇ／ｋｇ，速效磷４．３４ｍｇ／ｋｇ，速效钾１３２．８ｍｇ／ｋｇ，速效硅（ＳｉＯ２）１４０ｍｇ／ｋｇ（用ｐＨ＝４的醋酸缓冲
液提取，硅钼蓝比色法测定［１６］）。前期研究结果表明，在每ｋｇ黄绵土（有效硅含量１４０ｍｇ／ｋｇ）分别添加０．０５，
０．１０，０．２５，０．４０，０．５５ｇ硅酸钠时，０．４０ｇ的处理较其他浓度显著提前高羊茅种子初始萌发时间，促进其叶长和
株高生长以及分蘖，增加生物量［１５］。因此，本试验设置４个水分梯度，分别为土壤饱和含水量的３０％，４５％，６０％
和７５％，每个水分梯度分为添加硅（＋Ｓｉ）和对照（－Ｓｉ）两个处理，共８个处理，每个处理重复３次，共计２４个盆。
根据Ｆｏｒｔｍｅｉｅｒ和Ｓｈｕｂｅｒｔ［１７］的研究表明，盐害中真正起作用的是Ｎａ＋而不是Ｃｌ－，也不是２种离子的共同作用。
本试验硅源为硅酸钠，施硅浓度为０．４０ｇ／ｋｇ（Ｓｉ／干土），此浓度对高羊茅最为有效，对照Ｎａ＋用氯化钠平衡。每
盆装土３．５ｋｇ（干土），装土时将硅酸钠和氯化钠药品分别与土壤充分混合均匀，不加其他营养元素。高羊茅选
用产自美国的红象品种，人工挑选饱满均一的种子，于２００８年８月２６日播种，每盆１００粒种子。试验期间通过
每日称重法保证盆里土壤含水量相对稳定，实际土壤含水量分别为３０％±２％，４５％±２％，６０％±２％和７５％±
２％。盆摆放在遮雨棚的中间位置以防雨水进入，每天上午随机挪动盆位置，保证各盆受光均匀。
１．２ 测定指标
１．２．１ 出苗率和保苗率 记录每个处理开始出第１株苗的时间，并记作初始出苗时间。自第１株出苗开始，每
隔１ｄ于１９：００记录每盆中的出苗数和死亡苗数，每出１株苗，均采用直径３ｍｍ的橡皮圈套住标记，以便区别于
次日出的苗，当幼苗地上部分逐渐变黄至干枯后即为死亡，从盆中拔出，而变黄后又逐渐变绿的不记作死亡，计数
至每盆连续５ｄ内出苗数变化不超过１株为止。出苗率指每个盆中出苗株数占总播种粒数的百分数。保苗率指
每个盆中最后实际保留苗数。
１．２．２ 形态学指标测定 当每个处理出苗基本稳定，幼苗总数不发生变化时，每盆随机选取１０株（如不足１０
株，全部选择），把直径６ｍｍ的橡皮管剪成３ｍｍ长小段，套在随机选取的１０株高羊茅基部（同时除去原有标记
出苗的橡皮圈），用于统计每株分蘖数。在牙签的一端贴上标签纸，标签纸上标号１～１０，另一端插入橡皮圈基
部，定期观测株高、叶长和叶宽。
株高：９月１９日开始用直尺测量每盆中标号的１０株高羊茅的株高，每隔１０ｄ上午９点测量，测至１０月２９日。
分蘖数和叶片数：９月１９日开始计数每盆中标号的１０株高羊茅的分蘖数和叶片数，每隔１０ｄ下午７点计
数，计数至１０月２９日。
叶长、叶宽和生物量：试验结束时，１０月２９日测定叶长和叶宽，测量叶宽、叶长时选取标号植株下数第２片
成熟叶，用游标卡尺测量叶片最宽处为叶宽（ｍｍ），直尺测量叶长（ｃｍ），每盆共测定１０个叶片。
茎叶和根系生物量：小心挖出标记的１０株高羊茅植物，特别是挖根系时，然后将其从根茎处剪断，在８５℃的
烘箱内烘２４ｈ，至恒重，然后分别测定茎叶和根系生物量干重。
１．２．３ 植物体内硅含量 植物样品中硅含量采用氢氧化钠熔融硅钼蓝比色法测定［１６］。
１．３ 统计分析
数据均采用ＳＰＳＳ软件包分析方差、计算标准误、检验差异显著性，采用Ｅｘｃｅｌ软件制图。
２ 结果与分析
２．１ 不同土壤水分条件下硅对高羊茅出苗数特征的影响
土壤含水量对高羊茅出苗具有明显的影响，土壤含水量为饱和含水量的３０％时，施硅与对照均无高羊茅出
苗记录（图１）。当土壤含水量大于饱和含水量的４５％，硅提前了坪用高羊茅的初始出苗时间，硅处理的高羊茅初
始出苗时间为９月１日，而对照处理在土壤含水量为饱和含水量的６０％和７５％时，初始出苗时间为９月２日，土
壤含水量为饱和含水量的４５％时，初始出苗时间为９月３日。当土壤含水量大于或者等于饱和含水量的４５％
００２ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１２） Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．１
时，施硅和对照的高羊茅出苗率均随着时间延长先增加后趋于稳定，但出苗速率影响存在分异，当土壤含水量大
于或者等于饱和含水量的６０％时，硅处理明显加快了出苗速率，表现为出苗曲线的斜率较大。硅对坪用高羊茅
保苗率影响与土壤含水量有关，当土壤含水量为饱和含水量的４５％时，硅对高羊茅保苗率没有显著影响，而当土
壤含水量大于或者等于饱和含水量的６０％，硅显著增加了高羊茅的保苗率（犘＜０．０５）。土壤含水量为饱和含水
量的６０％和７５％时，硅处理使高羊茅保苗率较对照分别增加了５０％和７４％，而土壤含水量为饱和含水量的６０％
时，添加硅的出苗总数远远大于土壤含水量为饱和含水量的７５％时不添加硅的出苗总数，这说明土壤含水量较
低时，可以通过添加硅提前坪用高羊茅初始出苗时间，加快出苗速度，增加出苗数，有利于草坪绿地建植成功。
图１ 不同土壤水分条件下硅对高羊茅出苗过程的影响
犉犻犵．１ 犈犳犳犲犮狋狅犳狊狌狆狆犾狔狊犻犾犻犮狅狀狅狀狊犲犲犱犾犻狀犵狀狌犿犫犲狉狊狅犳狋犪犾犳犲狊犮狌犲狌狀犱犲狉狋犺犲犱犻犳犳犲狉犲狀狋狊狅犻犾犿狅犻狊狋狌狉犲
２．２ 不同土壤水分条件下硅对高羊茅株高的影响
不同测定时期，添加硅和对照高羊茅株高均随着土壤含水量增加而显著增加（犘＜０．０５）（表１）。添加硅整体
上能够促进高羊茅株高生长，但同时受到土壤含水量的制约，当土壤含水量大于或者等于饱和含水量的６０％时，
各个测定时期均表现为硅显著促进了高羊茅株高生长（犘＜０．０５），而当土壤含水量为饱和含水量的４５％时，硅对
高羊茅株高生长的促进效应仅表现在后期。土壤含水量为饱和含水量的６０％时，添加硅的株高与土壤含水量为
饱和含水量的７５％时不添加硅的株高相近，说明土壤含水量较低时，可以通过添加硅促进坪用高羊茅的株高生
长。
２．３ 不同土壤水分条件下硅对高羊茅分蘖数的影响
坪用高羊茅分蘖数不仅反映其利用土壤营养物质的潜力，而且增大合成有机物质的面积，加强占据地面的能
力。试验结果表明，添加硅和对照系列中高羊茅分蘖数对土壤含水量变化的响应趋同，表现为土壤含水量对高羊
茅生长初期的分蘖数影响不明显（表２），但随着生长时间延长，单株分蘖数增多，高土壤含水量条件下高羊茅分
蘖数显著大于低土壤含水量条件下的分蘖数（犘＜０．０５）。土壤含水量为饱和含水量的４５％时，硅对高羊茅分蘖
数没有显著影响，而土壤含水量大于或者等于饱和含水量的６０％时，硅显著促进了高羊茅的分蘖（犘＜０．０５），并
随着生长时间延长效果更加明显。土壤含水量为饱和含水量的６０％时，添加硅的分蘖数与土壤含水量为饱和含
水量的７５％时不添加硅的分蘖数相近，这说明土壤含水量较低时，可通过添加硅促进坪用高羊茅的分蘖。
２．４ 不同土壤水分条件下硅对高羊茅叶长和叶宽的影响
添加硅和对照系列中坪用高羊茅叶长随着土壤含水量增加而显著增加（表３）。高羊茅叶长对添加硅的响应
与土壤含水量有关，当土壤含水量为饱和含水量的４５％时，硅对高羊茅叶长没有显著影响，而土壤含水量大于或
者等于饱和含水量的６０％时，添加硅显著增加了高羊茅的叶长（犘＜０．０５）。虽然随着土壤含水量增加，高羊茅叶
宽逐渐增大，但硅对高羊茅叶宽没有显著影响。土壤含水量为饱和含水量的６０％时添加硅的叶长与土壤含水量
为饱和含水量的７５％时不添加硅的叶长相近，说明土壤含水量较低时，添加硅有利于坪用高羊茅叶长的生长。
１０２第２１卷第１期 草业学报２０１２年
表１ 不同土壤水分条件下硅处理对高羊茅株高的影响
犜犪犫犾犲１ 犈犳犳犲犮狋狅犳犪犱犱犻狋犻狅狀狅犳狊犻犾犻犮狅狀狅狀狆犾犪狀狋犺犲犻犵犺狋
狅犳狋犪犾犳犲狊犮狌犲狌狀犱犲狉狋犺犲犱犻犳犳犲狉犲狀狋狊狅犻犾犿狅犻狊狋狌狉犲 ｃｍ
日期
Ｄａｔｅ
（Ｍｏｎｔｈｄａｙ）
硅处理
Ｓｉｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
（ｇ／ｋｇ）
土壤含水量占饱和含水量的比例
Ｐｅｒｃｅｎｔｏｆｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｔｏ
ｆｉｅｌｄｗａｔｅｒｃａｐａｃｉｔｙ（％）
７５ ６０ ４５ ３０
９１９ －Ｓｉ ６．０９ａ ５．１５ｂ ３．８６ｃ －
＋Ｓｉ ６．９０ａ ５．７５ｂ ３．９６ｃ －
９２９ －Ｓｉ ７．４２ａ ６．１１ｂ ４．５３ｃ －
＋Ｓｉ ８．８６ａ ６．９８ｂ ５．２０ｃ －
１０９ －Ｓｉ ８．８５ａ ７．１８ｂ ５．２３ｃ －
＋Ｓｉ １１．２７ａ ８．２３ｂ ６．９８ｃ －
１０１９ －Ｓｉ ９．６９ａ ８．０５ｂ ５．７６ｃ －
＋Ｓｉ １２．８８ａ ９．５９ｂ ７．７３ｃ －
１０２９ －Ｓｉ １０．０６ａ ８．３３ｂ ５．９０ｃ －
＋Ｓｉ １３．４１ａ ９．９１ｂ ８．３２ｃ －
表２ 不同土壤水分梯度下硅处理对高羊茅分蘖数的影响
犜犪犫犾犲２ 犈犳犳犲犮狋狅犳犪犱犱犻狋犻狅狀狅犳狊犻犾犻犮狅狀狅狀狋犻犾犲狉狀狌犿犫犲狉狆犲狉狆犾犪狀狋
狅犳狋犪犾犳犲狊犮狌犲狌狀犱犲狉狋犺犲犱犻犳犳犲狉犲狀狋狊狅犻犾犿狅犻狊狋狌狉犲
日期
Ｄａｔｅ
（Ｍｏｎｔｈｄａｙ）
硅处理
Ｓｉｔｒｅａｔｍｅｎｔｓ
（ｇ／ｋｇ）
土壤含水量占饱和含水量的比例
Ｐｅｒｃｅｎｔｏｆｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｔｏ
ｆｉｅｌｄｗａｔｅｒｃａｐａｃｉｔｙ（％）
７５ ６０ ４５ ３０
９１９ －Ｓｉ １．００ １．０１ １．００ －
＋Ｓｉ １．１２ １．０２ １．００ －
９２９ －Ｓｉ １．４１ １．２０ １．０２ －
＋Ｓｉ １．８０ａ １．２７ｂ １．０６ｂ －
１０９ －Ｓｉ ２．１２ａ １．６７ｂ １．１２ｃ －
＋Ｓｉ ２．８６ａ １．９４ｂ １．０８ｃ －
１０１９ －Ｓｉ ３．２２ａ ２．４４ｂ ２．４３ｃ －
＋Ｓｉ ３．９６ａ ３．１９ｂ ２．４５ｃ －
１０２９ －Ｓｉ ３．９８ａ ２．９８ｂ ２．９２ｃ －
＋Ｓｉ ４．４０ａ ３．７７ｂ ２．０７ｃ －
注：同行中不同小写字母表示土壤水分梯度间差异显著，同一测定日期标有的表示为硅处理和对照间的差异显著，检测水平均为犘＜０．０５。
Ｎｏｔｅ：ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏｗｅｒｃａｓｅｌｅｔｔｅｒｓｗｉｔｈｉｎｔｈｅｌｉｎｅｓｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｍｏｎｇｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｓａｔ０．０５ｌｅｖｅｌ；ｄａｔａｗｉｔｈ ｍｅａｎｓｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｍｏｎｇＳｉｔｒｅａｔｍｅｎｔａｎｄｎｏＳｉｔｒｅａｔｍｅｎｔｏｎｔｈｅｓａｍｅｍｅａｓｕｒｉｎｇｄａｔｅ．
２．５ 不同土壤水分条件下硅对高羊茅茎叶和根系生
物量的影响
添加硅和对照系列中高羊茅总生物量和茎叶生物
量随着土壤含水量增加而显著增加（犘＜０．０５）（表４），
而高羊茅根系生物量随着土壤含水量增加的变化趋势
出现分异，硅处理时根系生物量随土壤含水量增加而
显著增加（犘＜０．０５），但对照处理的根系生物量随着
土壤含水量增加而变化不显著。添加硅对高羊茅总生
物量、茎叶和根系生物量影响与土壤含水量有关，当土
壤含水量大于或者等于饱和含水量的６０％时，硅显著
增加了高羊茅总生物量、茎叶和根系生物量（犘＜０．０５），
而当土壤含水量为饱和含水量的４５％时，硅对高羊茅
总生物量、茎叶和根系生物量没有显著影响。土壤含
水量为饱和含水量的６０％时添加硅的茎叶和总生物
量与土壤含水量为饱和含水量的７５％时不添加硅的
茎叶和总生物量差异不大，说明土壤含水量较低时，添
加硅促进了坪用高羊茅茎叶和总生物量的积累。
表３ 不同土壤水分梯度下硅处理对高羊茅的
叶长和叶宽的影响
犜犪犫犾犲３ 犈犳犳犲犮狋狅犳狊狌狆狆犾狔狊犻犾犻犮狅狀狅狀犾犲犪犳犪狉犲犪，犾犲犪犳犾犲狀犵狋犺犪狀犱
狑犻犱狋犺狅犳狋犪犾犳犲狊犮狌犲狌狀犱犲狉狋犺犲犱犻犳犳犲狉犲狀狋狊狅犻犾犿狅犻狊狋狌狉犲
土壤含水量占饱和含水量的比例
Ｐｅｒｃｅｎｔｏｆｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｔｏ
ｆｉｅｌｄｗａｔｅｒｃａｐａｃｉｔｙ（％）
叶长
Ｌｅａｆｌｅｎｇｔｈ
－Ｓｉ ＋Ｓｉ
叶宽
Ｌｅａｆｗｉｄｔｈ
－Ｓｉ ＋Ｓｉ
７５ ７．１３ａ ９．９２ａ ０．６３ａ ０．８６ａ
６０ ６．１５ａ ７．１４ｂ ０．５９ａｂ０．５９ｂ
４５ ４．８７ｂ ５．７１ｃ ０．４１ｂ ０．４９ｂ
３０ － － － －
注：同列中不同小写字母表示土壤水分梯度间的差异显著，同行中同
一指标表示施硅和不施硅间的差异显著，检测水平为犘＜０．０５。下
同。
Ｎｏｔｅ：Ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏｗｅｒｃａｓｅｌｅｔｔｅｒｓｗｉｔｈｉｎｔｈｅｌｉｎｅｓｍｅａｎｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔ
ｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｍｏｎｇｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｓａｔ０．０５ｌｅｖｅｌ；ｄａｔａｗｉｔｈ ｍｅａｎｓｓｉｇ
ｎｉｆｉｃａｎｔｄｉｆｆｅｒｅｎｃｅａｍｏｎｇＳｉｔｒｅａｔｍｅｎｔａｎｄｎｏＳｉｔｒｅａｔｍｅｎｔｆｏｒｔｈｅｓａｍｅ
ｐａｒａｍｅｔｅｒ．Ｔｈｅｓａｍｅｂｅｌｏｗ．
２．６ 高羊茅根系和茎叶内硅含量
土壤含水量对坪用高羊茅根系和茎叶内硅含量的影响具有分异性，表现为对照系列中根系内硅含量对土壤
含水量变化没有显著响应（表５），茎叶内硅含量随着土壤含水量增加具有显著增加的趋势（犘＜０．０５），但添加硅
根系内硅含量随着土壤含水量增加具有显著增加趋势（犘＜０．０５），茎叶内硅含量对土壤含水量变化响应不显著。
２０２ ＡＣＴＡＰＲＡＴＡＣＵＬＴＵＲＡＥＳＩＮＩＣＡ（２０１２） Ｖｏｌ．２１，Ｎｏ．１
表４ 不同水分梯度下硅处理对高羊茅生物量的影响
犜犪犫犾犲４ 犈犳犳犲犮狋狅犳犪犱犱犻狋犻狅狀狅犳狊犻犾犻犮狅狀狅狀犫犻狅犿犪狊狊狅犳狋犪犾犳犲狊犮狌犲狌狀犱犲狉狋犺犲犱犻犳犳犲狉犲狀狋狊狅犻犾犿狅犻狊狋狌狉犲 ｇ／１０株Ｐｌａｎｔｓ
土壤含水量占饱和含水量的比例
Ｐｅｒｃｅｎｔｏｆｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｔｏｆｉｅｌｄｗａｔｅｒｃａｐａｃｉｔｙ（％）
总生物量Ｔｏｔａｌｂｉｏｍａｓｓ
－Ｓｉ ＋Ｓｉ
茎叶生物量Ｓｈｏｏｔｂｉｏｍａｓｓ
－Ｓｉ ＋Ｓｉ
根生物量Ｒｏｏｔｂｉｏｍａｓｓ
－Ｓｉ ＋Ｓｉ
７５ ０．６９ａ １．３２ａ ０．５０ａ ０．８５ａ ０．１９ ０．４７ａ
６０ ０．５２ｂ ０．８２ｂ ０．３４ｂ ０．５３ｂ ０．１８ ０．２９ｂ
４５ ０．２５ｃ ０．３７ｃ ０．１２ｃ ０．１６ｃ ０．１３ ０．２１ｃ
３０ － － － － － －
无论土壤水分条件如何变化，坪用高羊茅体内硅含量
沉积整体表现为根系大于茎叶，即坪用高羊茅体内硅
沉积发生部位主要在根系组织。当土壤含水量大于或
者等于饱和含水量的６０％时，添加硅显著增加了坪用
高羊茅根系和茎叶内硅含量，而当土壤含水量为饱和
含水量的４５％时，添加硅显著增加了高羊茅茎叶内硅
含量（犘＜０．０５），但对根系内硅含量没有显著影响。
３ 讨论
３．１ 坪用高羊茅出苗和幼苗生长对土壤含水量需求
具有分异特征
土壤含水量影响植物的正常生长发育，但不同植
表５ 高羊茅根系和茎叶内的硅含量
犜犪犫犾犲５ 犜犺犲犛犻犮狅狀犮犲狀狋狉犪狋犻狅狀犻狀狊犺狅狅狋狊犪狀犱
狉狅狅狋狊狅犳狋犪犾犳犲狊犮狌犲狆犾犪狀狋狊 ％
土壤含水量占饱和含水量的比例
Ｐｅｒｃｅｎｔｏｆｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｔｏ
ｆｉｅｌｄｗａｔｅｒｃａｐａｃｉｔｙ（％）
根
Ｒｏｏｔ
－Ｓｉ ＋Ｓｉ
茎叶
Ｓｈｏｏｔｓ
－Ｓｉ ＋Ｓｉ
７５ ２．９８ ４．３９ａ １．１６ａ １．６３
６０ ２．７１ ３．７６ａ １．１６ａ １．４８
４５ ２．６７ ２．８１ｂ ０．７７ｂ １．５０
３０ － － － －
物对土壤水分亏缺的响应存在一定分异。干旱植物在长期演化过程中逐渐形成自我适应机制［３］，但一般的土壤
水分亏缺就能严重影响湿生植物的生长发育。坪用高羊茅虽然具有一定的抗旱性，但一旦土壤水分亏缺时，干旱
胁迫仍然影响其正常生长发育［１７］，所以，长期灌溉是维持高羊茅草坪绿地健康的保障。为应对灌溉水资源日趋
亏缺的局面，确定最低灌溉量是坪用高羊茅草坪管理中计量灌溉的重要科学问题。本研究结果表明，当土壤含水
量小于或者等于饱和含水量的３０％时，坪用高羊茅没有出苗，说明土壤水分极度亏缺限制了高羊茅的出苗，而添
加硅仍然无法改善高羊茅不出苗的现象，只有土壤含水量超过饱和含水量的４５％时，高羊茅才能出苗，说明坪用
高羊茅出苗阶段的土壤含水量不能低于饱和含水量的４５％，但当土壤含水量分别为饱和含水量的６０％和７５％
时，土壤含水量对坪用高羊茅种子的出苗没有明显影响，说明土壤含水量为饱和含水量的６０％即可满足坪用高
羊茅种子出苗需求。坪用高羊茅种子出苗时期土壤含水量应该为饱和含水量的４５％～６０％，也就是灌溉所需的
最低土壤含水量，低于此值高羊茅种子不出苗，高于此值则造成水资源浪费。土壤含水量为饱和含水量的７５％
时，高羊茅的株高、分蘖、叶长和生物量均明显大于土壤含水量为饱和含水量的６０％时，说明土壤含水量为饱和
含水量的７５％的条件更有利于坪用高羊茅建植后的生长，因此，坪用高羊茅建植成功后所需的土壤含水量应该
等于或者大于饱和含水量的７５％。这说明坪用高羊茅在种子出苗时期和成坪管理期对土壤含水量的最低需求
存在一定差异，实际管理中应该分期实施。
３．２ 硅对坪用高羊茅生长促进作用与土壤含水量的关系
硅对高羊茅种子出苗和植株生长的影响与土壤含水量密切相关，当土壤含水量大于或者等于饱和含水量的
６０％，添加硅不仅提前了高羊茅种子初始出苗时间，缩短种子集中出苗时期，提高出苗率，而且促进其株高和叶长
生长，增加分蘖、叶面积和生物量，这与硅促进小麦［１２］、玉米［１４］、水稻［１８］、甘蔗（犛犪犮犮犺犪狉狌犿狅犳犳犻犮犻狀犪狉狌犿）［１９］、竹
子（犘犺狔犾犾狅狊狋犪犮犺狔狊犺犲狋犲狉狅犮狔犾犪）［２０］等作物营养生长的结果一致，而与硅对冈茅属盐生植物犛狆犪狉狋犻狀犪犪狀犵犾犻犮犪［２１］和
豆科植物豇豆（犞犻犵狀犪狌狀犵狌犻犮狌犾犪狋犪）［１６］的影响不一致，又与硅能够缩短玉米［２２］和大豆［２３］种子的发芽天数，增加玉
米［２２］、黄瓜（犆狌犮狌犿犻狊狊犪狋犻狏狌狊）［２４］和紫花苜蓿［２５］种子发芽率的结果相似。当土壤含水量为饱和含水量的４５％时，
硅对高羊茅种子出苗和植株生长均无明显影响。硅对高羊茅生长的影响受土壤含水量约束的现象趋同于硅对紫
３０２第２１卷第１期 草业学报２０１２年
花苜蓿生长发育影响，但２种植物的响应过程存在分异。对紫花苜蓿而言，当土壤含水量为饱和含水量的３５％
和８０％时，硅对其生物量没有明显影响，当土壤含水量为饱和含水量的５０％和６５％时，硅提高其生物量的增幅
分别为４１％和１４％［４］，但对坪用高羊茅而言，土壤含水量较高时，硅仍然发挥积极的作用，仅在土壤含水量较低
时不发挥作用，说明硅对植物种子出苗和生长的促进作用不仅因物种生物学特性而存在差异，而且同一物种也因
土壤含水量不同而存在差异，这是因为紫花苜蓿属直根系植株，且不耐涝，过高土壤含水量会抑制根系的活力［４］，
而高羊茅属于须根系植物，长期适应于灌溉条件，对较高土壤含水量具有较强的适应性［１７］。因此，当土壤含水量
达到一定程度时，添加硅不仅能够通过增加高羊茅出苗率而提高草坪绿地的密度，可以减少播量，缩短成坪时间，
节约建植成本，而且还能促进高羊茅的正常生长。
本研究结果表明，土壤含水量为饱和含水量的６０％时，添加硅处理的高羊茅株高、叶长、叶宽、分蘖数和生物
量与土壤含水量为饱和含水量７５％时对照的株高、叶长、叶宽、分蘖数和生物量差异不显著，说明添加硅能够降
低高羊茅建植成功后所需土壤含水量，即添加硅可使高羊茅成坪后管理所需的最低土壤含水量从饱和含水量的
７５％降低到６０％，因此，添加硅能够减少高羊茅草坪绿地管理中的灌溉量，实现节约灌溉的目标。
不同生境下高羊茅的出苗多少和快慢直接关系到草坪建植的成功与否，本研究结果表明，只有土壤含水量大
于或等于饱和含水量的６０％时，硅才能有益于高羊茅成坪和健康生长，而当土壤含水量小于或者等于饱和含水
量的４５％时，添加硅对高羊茅的生长发育没有明显影响。添加硅可以降低高羊茅成坪后管理所需的最低土壤含
水量，说明坪用高羊茅建植和后期管理中，采用硅肥不仅能够实现水肥耦合，而且能够减少灌溉量，为我国高羊茅
草坪绿地管理提供了应对水资源短缺的途径。
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ｔｒａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｓａｌｔｍａｒｓｈｈａｌｏｐｈｙｔｅ犛狆犪狉狋犻狀犪犪狀犵犾犻犪［Ｊ］．ＰｌａｎｔａｎｄＳｏｉｌ，１９９９，２１５：１９２７．
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犈犳犳犲犮狋狅犳犪犱犱犻狋犻狅狀狅犳狊犻犾犻犮狅狀狅狀狊犲犲犱犲犿犲狉犵犲狀犮犲犪狀犱犵狉狅狑狋犺狅犳狋犪犾犳犲狊犮狌犲
（犉犲狊狋狌犮犪犪狉狌狀犱犻狀犪犮犲犪）狌狀犱犲狉狋犺犲犱犻犳犳犲狉犲狀狋狊狅犻犾犿狅犻狊狋狌狉犲狊
ＬＩＵＨｕｉｘｉａ１，ＷＡＮＧＫａｎｇｙｉｎｇ１，ＧＵＯＸｉｎｇｈｕａ２
（１．ＣｏｌｅｇｅｏｆＬｉｆｅＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＮｏｒｔｈｗｅｓｔＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｆｏｒＮａｔｉｏｎａｌｉｔｉｅｓ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００３０，
Ｃｈｉｎａ；２．ＣｏｌｅｇｅｏｆＰａｓｔｏｒａｌＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ
Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００２０，Ｃｈｉｎａ）
犃犫狊狋狉犪犮狋：Ｔｈｅｗａｔｅｒａｎｄｆｅｒｔｉｌｉｚｅｒｃｏｕｐｌｉｎｇｂｅｎｅｆｉｔｓｔｈｅｈｅａｌｔｈｇｒｏｗｔｈｏｆｔｕｒｆｇｒａｓｓｅｓａｎｄｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｉｒｒｉｇａｔｉｏｎ
ｗａｔｅｒｔｏｓｏｍｅｅｘｔｅｎｔ．Ａｐｏｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｗａｓｃｏｎｄｕｃｔｅｄｔｏｄｅｔｅｒｍｉｎｅｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｓｉｌｉｃｏｎｏｎｓｅｅｄｅ
ｍｅｒｇｅｎｃｅａｎｄｇｒｏｗｔｈｏｆｔａｌｆｅｓｃｕｅ（犉犲狊狋狌犮犪犪狉狌狀犱犻狀犪犮犲犪）ｕｎｄｅｒｔｈｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｓ．Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙ
ｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｈｅｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｒａｎｇｉｎｇｆｒｏｍ４５％ｔｏ６０％ｏｆｆｉｅｌｄｗａｔｅｒｃａｐａｃｉｔｙｗａｓｓｕｉｔａｂｌｅｆｏｒｓｅｅｄｅｍｅｒｇｅｎｃｅ
ｏｆｔａｌｆｅｓｃｕｅ，ａｎｄｔｈｅｍｉｎｉｍａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｆｏｒｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｗａｓ７５％ｏｆｆｉｅｌｄｗａｔｅｒｃａｐａｃｉｔｙｆｏｒｐｌａｎｔｇｒｏｗｔｈ
ｏｆｔａｌｆｅｓｃｕｅｗｈｅｎａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｓｉｌｉｃｏｎｗａｓｕｎａｖａｉｌａｂｌｅ．Ａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｓｉｌｉｃｏｎｅｎａｂｌｅｄｓｅｅｄｅｍｅｒｇｅｎｃｅｏｆｔａｌｆｅｓｃｕｅ
ｔｏｂｅｃｏｍｅｆａｓｔ，ｔｈａｔａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｓｉｌｉｃｏｎｓｈｏｒｔｅｎｅｄｔｈｅｔｉｍｅｏｆｓｅｅｄｅｍｅｒｇｅｎｃｅ，ｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅｓｕｒｖｉｖａｌｓｅｅｄｌｉｎｇ
ｒａｔｅ，ｅｎｃｏｕｒａｇｅｄｔｈｅｐｌａｎｔｈｅｉｇｈｔａｎｄｌｅａｆｌｅｎｇｔｈｔｏｇｒｏｗ，ａｎｄｉｎｃｒｅａｓｅｄｔｈｅｂｉｏｍａｓｓｏｆｓｈｏｏｔｓａｎｄｒｏｏｔｓｗｈｅｎ
ｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｗａｓ６０％ｏｆｆｉｅｌｄｗａｔｅｒｃａｐａｃｉｔｙｏｒｏｖｅｒｉｔ．Ｈｏｗｅｖｅｒ，ａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｓｉｌｉｃｏｎｄｉｄｎｏｔａｆｆｅｃｔｔｈｅｇｒｏｗｔｈ
ｏｆｔａｌｆｅｓｃｕｅｗｈｅｎｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｗａｓ４５％ｏｆｆｉｅｌｄｗａｔｅｒｃａｐａｃｉｔｙｏｒｂｅｌｏｗｉｔ，ｉｍｐｌｙｉｎｇｔｈａｔｔｈｅｂｅｎｅｆｉｃｉａｌｅｆｆｅｃ
ｔｉｖｅｎｅｓｓｏｆａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｓｉｌｉｃｏｎｏｎｔａｌｆｅｓｃｕｅｇｒｏｗｔｈｗａｓｓｔｒｏｎｇｌｙｒｅｇｕｌａｔｅｄｂｙｔｈｅｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ．
Ｔｈｉｓｓｔｕｄｙａｌｓｏｓｈｏｗｅｄｔｈａｔｔｉｌｅｒｓｐｅｒｐｌａｎｔ，ｈｅｉｇｈｔ，ｌｅａｆｌｅｎｇｔｈ，ａｎｄｔｏｔａｌｂｉｏｍａｓｓｏｆｐｌａｎｔｓｂｅｔｗｅｅｎ＋Ｓｉ（ａｄ
ｄｉｔｉｏｎｏｆｓｉｌｉｃｏｎ）ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗｉｔｈ６０％ｏｆｆｉｅｌｄｗａｔｅｒｃａｐａｃｉｔｙａｎｄ－Ｓｉ（ｃｏｎｔｒｏｌ）ｔｒｅａｔｍｅｎｔｓｗｉｔｈ７５％ｆｉｅｌｄｗａ
ｔｅｒｃａｐａｃｉｔｙｗａｓｎｏｔｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙｄｉｆｆｅｒｅｎｔ，ｓｕｇｇｅｓｔｉｎｇｔｈａｔａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｓｉｌｉｃｏｎｒｅｄｕｃｅｄｔｈｅｍｉｎｉｍａｌｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔ
ｆｏｒｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｆｏｒｈｅａｌｔｈｇｒｏｗｔｈｏｆｔａｌｆｅｓｃｕｅ，ａｎｄｂｅｎｅｆｉｔｅｄｔｈｅｓａｖｉｎｇｉｒｒｉｇａｔｉｏｎｗａｔｅｒ．
犓犲狔狑狅狉犱狊：ｔａｌｆｅｓｃｕｅ；ｓｏｉｌｍｏｉｓｔｕｒｅｓ；ａｄｄｉｔｉｏｎｏｆｓｉｌｉｃｏｎ；ｓｅｅｄｅｍｅｒｇｅｎｃｅ；ｇｒｏｗｔｈ
５０２第２１卷第１期 草业学报２０１２年