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Morphology and Cultural Properties of a Leymus chinensis Adjusting to Ground-Cover and Landscaping

生态覆盖与绿化配景用羊草单株无性系的形态特征与栽培性状



全 文 :文章编号: 1007-0435( 2004) 04-0332-05
生态覆盖与绿化配景用羊草单株无性系的
形态特征与栽培性状
席庆国
(东营市农业科学研究所, 山东省东营市 257091)
摘要: 经人工选择和无性繁殖所获得的灰蓝型羊草株系, 蓝色特征突出, 生育状况一致, 可用于地面生态覆盖和绿化配
景, 该羊草株系与普通羊草相比, 其形态特点是穗为褐色,内稃明显短于外稃; 在北京地区 3月底抽穗, 5 月底开花, 花期
1 周左右, 6月初茎枝密度为 1852 个/ m2, 抽穗率 14. 3% , 尔后密度略有增加; 在生长期间均可移栽, 成活率 100% , 移栽
可促进根茎向外扩展, 扩展速度整齐一致;移栽后当年根茎向外扩展的距离为 2. 09 m , 尔后扩展速度减慢, 移栽的最大
株距为 2. 96 m。生长期间刈割对羊草的长势有明显影响。在绿化配景中羊草栽培群落的蓝绿色与其它植物的黄绿色相
映衬, 能够产生独特的审美效果。
关键词: 羊草;无性系; 地面生态覆盖;绿化配景
中图分类号: Q812; S688. 4   文献标识码:
Morphology and Cultural Properties of a Leymus chinensis
Adjusting to Ground-Cover and Landscaping
XI Qing-guo
( Dongy ing Institute of Ag ricultural Sciences, Shandong Prov ince Dongy ing 257091, China)
Abstract: By ar tif icial select ion and single plant propagation, a vegetat ive st rain of L eymus chinensis of bluish
co lour and unitary property suitable fo r gr ound-cover and landscaping is cult ivated. In contrast to w ild L eymus
chinensis, the st rain has morpholog ical char acter ist ics as: ripen br ow n spike, palea obviously sho rter than the
lemma. In the Beijing area, it star ts to spike at the end of March and to flow er in late M ay. Flow ering
cont inues for about a w eek. At early June, the density of it s branching culms reaches 1852 culm/ m
2
with a
spiking rate of 14. 3% . Hereafter, the culms density begins to w ane. T he plant can be t ransplanted any t ime
during its vegetation w ith 100% sur viving rate. T ransplantat ion facilitates it s rhizomes to extend outwar d
evenly . The average ex tension distance within the year of transplanting r eaches 2. 09 m . From then on, the
extension rate slow s down. Upon the obtained data, the maximum distance between the resett ing plants should
be 2. 96 m . Cut t ing dur ing vegetat ion distur bs the grow th. In landscaping and gardening the plant shows
unique aesthet ic ef fect w ith it s special bluish colour in contrast to the f resh yellow ish gr een of the surrounding
verdures.
Key words : Grassland science; L eymus chinensi s; Vegetat ive st rain; Gr ound-cover ; Lanscaping
  羊草 L eymus chinensis 曾被定名为 T riticum chi-
nense T rin. ex Bunge ( 1832)、Elymus regel ii Roshev .
( 1932)和 A neurolep idium chinense ( T rin. ) Kitagaw a
( 1938, 1959, 1976) , 另 有异名 为 Elymuschinensis
( T rin. ) T . Koyama ( 1987) ,现名为 L eymus chinensis
( T rin. ) T svelev ( 1968, 1987)。属禾本科 Gramineae,
早熟 禾亚 科 Pooidea, 小麦 族 T rit iceae, 赖草 属
L eumus
[ 1, 2]。
收稿日期: 2003-09-10;修回日期: 2004-06-07
作者简介:席庆国( 1959-) ,男,山西运城人,农学博士,研究方向为植物栽培
第 12卷 第 4期
 Vo l. 12  No. 4
草 地 学 报
ACT A AGRESTIA SIN ICA
 2004 年 12 月
 Dec.  2004
  羊草耐寒、耐旱、耐盐碱,营养价值高, 是传统的优
良牧草。其根茎的无性繁殖力特别强,对地面的覆盖效
果好。灰型羊草独特的灰蓝色外观,可增加地面植物景
观的多样性和观赏性。但迄今为止,尚未见到将羊草作
为生态覆盖和景观用草而加以研究和利用的报道。
在生态景观用草自然资源的调查收集过程中, 笔
者发现了灰蓝色特征明显、抗逆性强、利用价值较高的
羊草单株株系,经过 8年的营养繁殖和驯化,目前已形
成整齐度很高、品系特征明显、具有很高应用价值的栽
培群落。本文介绍该品系的形态学特征、生态适应性和
栽培性状的研究结果,并且对其在生态覆盖与绿化配
景方面的用途加以探讨。
1 材料与方法
1. 1 试验材料
用于无性繁殖的单株原种材料取自山西运城(北
纬 35°11′,东经 110°59′) , 于 1996年 5月 31日移植于
运城采种基地(北纬 35°14′,东经 110°57′)。其蓝色特
征十分明显, 与其它植物的颜色形成鲜明对比。经 6年
的营养繁殖, 于 2002年 3月 27日移植到北京小汤山
试验基地(北纬 40°10′,东经 116°22′) , 首次移栽时不
留株距,行距 2m ,到 2003年 6月已形成密度均匀, 高
度整齐,营养生长和开花抽穗期一致,蓝色外观鲜明独
特的栽培群落。
1. 2 观测项目
1. 2. 1 形态学特征 观测时间: 2003年。观测地点:
北京小汤山试验基地。除该株系羊草外,笔者还对北京
地区的野生羊草进行采集和观察,通过比较说明本无
性繁殖系羊草的细微特征。
1. 2. 2 生长期与发育进度 2003年观测。
1. 2. 3 株高与茎枝数 6月 3日、8月 11日测试。
1. 2. 4 地上,地下部鲜重、干重 取样时间: 2003年 5
月 30日、6月 3日取样测试。
1. 2. 5 植株营养成分 2003 年 5月 30日、6月 3 日
取样。
1. 2. 6 根茎扩展距离 测量移栽初始位置到群落边
缘的直线距离,共 12个点, 于 2003年 7月 12日( 2002
年 3月 27日移栽)测试。
对于单位时间内根茎扩展距离的测量值,按下述
公式计算其变异系数:
cv ( % ) = s/ x-×100 s= [∑x 2- (∑x ) 2/ n]×1/ n
式中 s:标准误 x-: 平均值 x : 测量值 n: 测
量点数
  以根茎的扩展距离为半径的圆形面积,该圆形的
内接正方形面积即有效扩展面积。该内接正方形的边
长即移栽苗的有效扩展距离。
1. 2. 7 移栽与刈割 观察移栽的成活率和刈割后的
再生速度。
1. 3 试验区土壤条件(表 1、2)。
表 1 羊草驯化移栽试验区土壤条件
Table 1 So il condit ions for the tr ansplantation of L eymus chinensis
地点与年份
Sites and year
土层深度
Depth of the s oil ( cm)
土壤类别
S oil types
酸碱度
( pH)
镁 M g
( mg/ 100 g )
钾K 2O
( m g/ 100 g)
磷 P2O 5
( mg/ 100 g)
氮NO 3-N
(k g/ hm2)
山西运城 0~30 黄壤土 Loess soil 8. 05 27. 7 25. 4 4. 1 57. 8
Yunch eng, S hanxi Pr ovince 30~60 黄壤土 Loess soil 8. 17 27. 1 18. 1 2. 8 28. 9
( 1996首次驯化) 60~90 黄壤土 Loess soil 8. 10 24. 3 6. 9 1. 2 16. 4
北京小汤山 0~30 黄壤土 Loess soil 7. 67 46. 6 20. 4 2. 5 97. 8
Xiaotang hill Bei jing 30~60 黑粘土 Dark clay 7. 69 58. 7 20. 6 2. 4 66. 3
( 2002二次驯化) 60~90 混有姜石的黑粘土
Clay w ith lime gr anu les
7. 64 88. 5 28. 1 1. 1 86. 4
1. 4 试验区栽培管理
试验期间不灌溉, 不施肥,以检验其抗旱性与耐瘠
薄能力。
2 结果与分析
2. 1 羊草株系形态学特征
羊草为多年生,具根茎;须根外被沙套,秆散生, 直
立,高 50~80 cm (叶尖高约 50 cm, 穗尖高约 80 cm ) ;
生殖枝具4节,营养枝可至4节以上,多为 5~6节。叶
鞘光滑,基部残留叶鞘呈纤维状,枯黄色;叶舌截平, 中
间顶端常裂开 1缝, 纸质, 长 0. 5~1 mm ; 叶片蓝绿
色,表面被白色蜡粉; 旗叶长 6~8 cm ,宽 3 mm; 其余
叶片长 10~33 cm , 多数在 20~30 cm 之间, 宽 3~
6 mm ;叶片扁平, 干后内卷; (田间叶片内卷程度显示
333第 4期 席庆国:生态覆盖与绿化配景用羊草单株无性系的形态特征与栽培性状
植株遭受的干旱程度) ; 叶片上下表面都有成行的腺
点,较老的叶片上表面有成行的细纤毛;叶片边缘小锯
齿状; 穗状花序直立, 长 8~15 cm, 最宽处 3~5 mm ;
穗轴有二棱, 棱上有细齿, 节间长 6~10 mm , 最基部
节 10~19 mm ;小穗长 8~13 mm, 一般含 5~7个小
花,通常 2枚生于 1节, 但上端及基部者单生;穗初时
粉绿色, 成熟时呈褐色; 小穗轴节间光滑, 长 1~1. 5
mm ;颖锥状, 第 1颖长 4~5 mm, 第 2颖长 5~6 mm ;
颖远短于第 1小花, 不覆盖第 1外稃的基部, 质地较
硬,具不显著 3脉,背面光滑,下部边缘膜质,上部边缘
具细齿;外稃披针形,具狭窄膜质的边缘, 顶端渐尖或
形成芒状小尖头,背部具不明显的 5脉;基盘光滑; 第
1外稃长8~9 mm; 内稃短于外稃,先端常微 2裂, 上
半部脊上具细疏齿;花药长约 5 mm。
2. 2 羊草株系生长期观察
该株系在北京2月底返青, 3月底抽穗, 5月底开花。
花期 1周左右,花器各部分发育完好。7月初小穗全部变
干为褐色,仅颖片仍略带绿色。7~10月间生长十分茂盛
而整齐。至 11月随着气温的急剧下降而逐渐干枯。
2. 3 无性系羊草与普通羊草形态特征比较:
2. 3. 1 普通羊草(北京野生羊草)的穗成熟时变为黄
色,而该羊草株系穗成熟时变为褐色。
2. 3. 2 普通羊草的外稃与内稃等长,而该株系的内稃
明显短于外稃。
另外,该羊草株系与普通野生羊草相比,株高特别
整齐。抽穗期较早且非常一致。开花期仅 1周左右。而
野生羊草的开花期可长达 8周左右 [ 3]。这在一定程度
上说明该单株无性系羊草的遗传纯度远高于野生羊草
种群。
该株系羊草的外观为粉蓝色,远望带有浓浓的天
蓝色。但如果浇水过多, 会使其蓝色减弱。关于普通羊
草的描述见中国植物志第九卷第三分册[ 2]。
表 2 羊草栽培群落茎枝数、抽穗数与产草量
Table 2 Culms densities, spiking rat e of culms and yields in a cer tain ar ea of cultiv ation o f L eymus chinensis
取样时间
T ime of s amp ling
指标
Items of measurem ents
测定值
Values of measurements
2003-5-30 17∶00 单株鲜重( g) Fresh mat ter of th e wh ole plant ( g) 51. 65
单株干重( g) Dry mat ter of the w hole plant ( g) 18. 12
单株干重/鲜重( % ) Dry mater/ Fresh matter( % ) of wh ole plant 35. 1
单株含水量( % ) Water content of th e wh ole plant ( % ) 64. 9
2003-6-3 12∶00 茎枝数/ m 2Cu lms / m2 1852
抽穗数/ m 2 Spike num bers / m2 264
抽穗率( % ) Rate of the spike bearing culm s( % ) 14. 3
单株鲜重( g) Fresh mat ter of th e wh ole plant ( g/ m2) 1600
单株干重( g) Dry mat ter of the w hole plant ( g/ m2) 772
单株干重/鲜重( % ) Dry matter/ Fresh mat ter( % ) of w hole plant 45. 8
单株含水量( % ) Water content of th e wh ole plant ( % ) 54. 2
总穗鲜重( g/ m 2) Fresh mat ter of th e total spik es (g /m 2) 30
总穗干重( g/ m 2) Dr y mat ter of the total s pikes( g/ m2) 24. 0
总穗干重/总穗鲜重( % ) Dry matter/ Fresh mat ter of the total spikes( % ) 80. 0
地上部鲜重(不含穗) ( g/ m2) Fresh m at ter ( w ithout spikes) ( g/ m2) 1030
地上部干重(不含穗) ( g/ m2) Dry mat ter ( with ou t spikes ) ( g/ m 2) 432
地上部干重/鲜重(不含穗) ( % ) Dry mat ter/ Fr esh m at ter (w ithout spik es ) ( %) 41. 9
地上部鲜重( g/ m2) Fresh mat ter( wi th spikes ) ( g/ m2) 1060
地上部干重( g/ m2) Dr y mat ter( w ithout spikes) ( g/ m 2) 456
地上部干重/鲜重( % ) Dry matter/ Fresh mat ter ( with spikes ) ( g/ m2) ( % ) 43. 0
地下部鲜重( g/ m2) Fresh matter of th e underground part (g / m2) 540
地下部干重( g/ m2) Dr y mat ter of the un dergroun d part ( g/ m2) 316
地下部干重/鲜重( % ) Dry matter/ Fresh mat ter of th e underground par t( g/ m 2) ( %) 58. 5
2003-8-11 14∶00 茎枝数/ m 2Cu lms / m2 2134
单株干重/鲜重( % ) Dry matter/ Fresh mat ter( % ) for w h ole plant 51. 3
单株含水量( % ) Water content of th e wh ole plant ( % ) 48. 7
2. 4 羊草栽培群落茎枝数、产草量及营养成分
2. 4. 1 该单株无性系羊草在 6 月初的茎枝密度为
1852株/ m 2,其中抽穗者 14. 3%。地上部鲜重 1060 g /
m2 , 干重 456 g / m 2, 鲜草产量 10. 2 t / hm2 , 干草产量
4. 56 t / hm
2(表 3)。结果表明:该株系羊草的生产潜力
是比较大的。因为据记载,不灌溉的栽培羊草鲜草可达
15 t / hm
2 ,干草 4. 5 t / hm 2。而加以灌溉的栽培羊草的
334 草 地 学 报 第 12卷
产量最高可达鲜草 30 t / hm 2,干草 9 t / hm 2[ 3]。
2. 4. 2 该单株羊草在 8 月中旬的密度为 1852株/
m
2 ,与 6月初相比,每平方米茎枝数增长15. 2%。测定
结果表明,该株系羊草在一个生长季中的茎枝密度为
2000 个/ m 2, 大约 90%的茎枝在穗成熟前后即已形
成,尔后少量增长。
2. 4. 3 从表 3可以看出,在中午阳光强烈照射的情况
下,植株体内的含水量很低,尚不到 55%. 甚至降到
50%以下。但整个群落仍能维持正常的生长状态。说
明该株系羊草具有较强的耐旱性。
2. 4. 4 该株系羊草的营养价值很高,干草粗蛋白质含
量高达 12~21%。粗蛋白质含量高, 是由于其根系具
备固氮螺菌 [ 4] , 固氮螺菌的活力强,寄主专一性强, 虽
不形成根瘤, 但其固氮效率可与豆科植物的根瘤菌相
比。同时表明羊草为何具备很强的耐瘠薄能力(表4)。
2. 5 羊草群落根茎扩展速度
该单株无性系羊草的生长情况十分整齐,其根茎
向外扩展的速度也很一致。2002年 3月底移栽的植
株,行距 2 m , 行内不留株距(有距离不等的缺苗) , 至
2002年 10月,羊草群落已经基本将该地块完全覆盖。
2003年春长出的羊草植株,基本与上年秋季所覆盖的
面积相同,到 7月为止, 覆盖面积仍无明显的变化, 7
月 12日在群落边缘测量 12个点,与上年种植的位置
比较,其扩展的距离为 1. 9~2. 3 m , 平均为 2. 09 m
(表 3)。即一株羊草在移植当年,其根茎向外的扩展半
径为 2. 09 m, 面积约为 13. 72 m2。如果在实际应用中
把这个扩展面积的内接正方形看作植株的有效扩展面
积, 则一年中所扩大覆盖的地面可达到( 2. 09×2 m )
×2. 09 m= 8. 74 m2。而移栽的最大株距应为 8. 741/ 2
= 2. 96 m。当然,根茎扩展的速度会受到土壤条件的
影响,因此对所设计的株距可以作适当的增减。但在相
同土壤条件下,该株系羊草根茎向外扩展的速度变异
是很小的(表 4)。
表 3 羊草的营养成分
Table 3 Nut ritio nal components of L eymus chinensis
取样时间
T ime of s am pling
植株部位
Plant part
粗蛋白质%
C rude protein %
粗脂肪%
Crude fat %
粗灰分%
Crude ash %
粗纤维%
C rude f iber %
水溶性糖%
Water s oluble sugar %
2003-5-30 17∶00 单体植株 Whole plant 21. 22 5. 18 6. 36 28. 00 2. 975
2003-6-3 12∶00 穗 sp ike 12. 58 3. 80 3. 70 34. 30 1. 675
地上部(不含穗) Ground part
(w ithout spik e)
14. 04 3. 61 4. 79 34. 05 2. 875
地下部 Undergroun d part 7. 08 1. 40 17. 69 45. 45 4. 250
表 4 羊草移栽一年后扩展距离与统计分析
T able 4 Statistica l analysis o f extending distances of L eymus chinensis r hizomes one yea r after tr ansplant ation
扩展距离
Extend ing
dis tance( m) ( )
测量点数
Number of
measured points (n )
距离合计
Sum of dis tances
∑
平均数
-
和平方
(∑) 2
平方和
∑2
标准误
S
变异系数
cv%
2. 0 6
2. 2 3
2. 3 2
1. 9 1
25. 1 2. 09 630. 01 52. 21 0. 0289 1. 38
2. 6 移栽及刈割对羊草生长的影响
2. 6. 1 单株无性系羊草的移栽成活率很高,在生长期
间任何时间都可以移栽。移栽后一周便可以恢复生长。
同时移栽还可以加快根茎的繁殖和扩展速度。试验结
果表明,于 3、5和 7月移植的植株,都有 100%的成活
率,并且很快地恢复生长,尔后根茎便开始向四周发
展,但在第 2个生长季未经移栽的群落,其根茎生长的
范围并无明显的扩大。
2. 6. 2 刈割对羊草的生长有较为明显的影响, 7月 18
日刈割后,至 8月 5日已近三周时间,再生的幼苗仍然
不多,地面尚未被重新覆盖,根茎也没有向外发展的迹
象。虽然在生长期间刈割可以收获营养价值较高的鲜
草,当年的总产草量不减,但是刈割肯定会减少根茎中
的养分积累, 从而影响植株的后续生长。
2. 6. 7 上述实验与观察结果表明,该羊草株系的蓝色
效果十分突出,移栽成活率、根茎的初始扩展速度和密
度都很高,对地面的覆盖效果好,所以这个羊草品系适
合于地面生态覆盖、公路护坡、水土保持、绿化配景等
各种用途。同时, 由于其产草量和营养价值较高,也可
用作优良饲草。作者在北京草业与环境发展中心试验
基地所栽培的该单株无性系羊草群落长势良好, 与其
335第 4期 席庆国:生态覆盖与绿化配景用羊草单株无性系的形态特征与栽培性状
致 谢 2004年共邀请 66位专家为本刊审稿、把关,谨此致谢!恭祝各位专家新年快乐,福慧双修,万事顺遂!
于 卓 马志广 毛培胜 王 培 王   王庚辰 卢欣石 史德宽 宁国赞
玉 柱 白淑娟 刘建秀 孙 彦 许 鹏 吴立人 宋广和 张文淑 张坚中
张秀芬 张英俊 张逯达 张蜀秋 李 红 李 敏 李 聪 李向林 李国辉
李建东 李青丰 李盛东 李瑞芬 杨允菲 杨青川 苏大学 苏加楷 邱立红
陈永林 陈伦寿 陈自胜 陈佐忠 陈默君 周 禾 周寿荣 孟庆翔 林 培
郑大玮 姜 恕 胡兴宗 赵玉萍 徐本美 袁会珠 袁庆华 高洪文 曹致中
隋新华 黄大日方 黄文惠 程 序 程延平 蒋昌顺 韩建国 韩烈保 鲍建寅
樊江文 潘君乾 穆春生 (以姓氏笔划为序)
《草地学报》编辑部
2004年 12月
后面的高大禾草类的黄绿色背景相映衬,蓝、绿色搭配
的景观效果独具一格,已经引起许多参观者的兴趣和
关注。
3 讨论与结论
3. 1 自然群落中羊草的生态型、形态特征和生物学特
征是有变化的,大体上可分作灰型和绿型羊草。在天然
羊草群落中以绿型羊草居多 [ 4]。由于不同生态型、不同
品系的混生 [ 6] , 使某些优秀品系的生产潜力得不到充
分发挥,也影响了研究和观察结果的准确性。所以通过
人工选育来提纯和提高羊草品质的工作是十分必要
的。目前已经有一些人工选育的饲用品种, 使产草量和
种子产量得到了大幅度的提高 [ 4] , 说明人工选育羊草
的工作,蕴藏着很大的潜力。
3. 2 羊草种子的结实率一般较低,仅 20%~40% [ 4] ,
甚至无种子可收。种子发芽率也不高, 仅 30%~
40% [ 4]。这大大影响了利用种子进行繁殖和品种选育
的效率。但是利用羊草的根茎进行营养繁殖却是非常
容易的,而且无性繁殖的方式更容易保持品系的遗传
纯度和和性状的整齐一致。所以通过资源搜集和单株
无性系驯化、扩大繁殖的方式进行选择育种,对羊草是
行之有效的方法。
3. 3 本文所讨论的羊草是经人工选择和单株无性繁
殖所获得的一个优秀株系, 其抗旱和抗寒性能都很好,
可以像其它羊草品种一样用于饲草栽培。更重要的是,
该株系的蓝色效果突出, 整齐度好, 茎枝密度高而均
匀,移植成活率高,根茎初始扩展速度快, 生长一年之
后扩展速度减慢。这些特征使它非常适合于用作一种
新型的绿化配景用草。该羊草的栽培成本低,一般无须
灌溉, 根茎密集, 对地面的保护效果好, 其蓝色外观与
其它植物的绿色相搭配,能够产生独特的审美效果。
参考文献
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336 草 地 学 报 第 12卷