趙慶杰, 柴 露, 吳金山
(海南大學(xué)熱帶農(nóng)林學(xué)院,海南海口 571737)
海濱雀稗(Seashorepaspalum)別稱夏威夷草,為禾本科雀稗屬多年生暖季型草坪草,原產(chǎn)于熱帶、亞熱帶,具有多種抗逆性及對惡劣環(huán)境的適應(yīng)性,形成的草坪質(zhì)量高,耐粗放管理,深受業(yè)內(nèi)人士及高爾夫愛好者青睞,逐漸在熱帶和亞熱帶地區(qū)被高爾夫球場采用[1-3],目前,南方地區(qū)約有30%以上的高爾夫球場采用海濱雀稗作為發(fā)球臺、球道和長草區(qū)草坪草種[4]。
在草坪草生長發(fā)育過程中,氮肥起著關(guān)鍵作用,合理施用氮肥是當(dāng)前草坪養(yǎng)護(hù)管理的重要措施[5-6]。邊秀舉等研究表明,施用氮肥可以顯著提高草坪質(zhì)量[7];李文慶等研究發(fā)現(xiàn),合理施用氮肥可以提高草坪成坪速度,而過量施用會影響草坪的質(zhì)量[8];章學(xué)梅等研究發(fā)現(xiàn),混播草坪年施氮量 25 g/m2較為適宜[9];王齊研究氮素處理對結(jié)縷草種群特征抗逆生理特性的影響時發(fā)現(xiàn),結(jié)縷草密度、株高、生物量隨施氮量的增加而增大,葉片相對電導(dǎo)率、游離脯氨酸含量、丙二醛含量、可溶性糖含量在施氮前期隨施氮量的增加而增大,在施氮后期和恢復(fù)期隨施氮量的增加而降低[10];張利娟等研究發(fā)現(xiàn),外施尿素、赤霉素(gibberellin,簡稱GA)、蕓苔素內(nèi)酯類物質(zhì)(brassindide,簡稱BR)對結(jié)縷草幼苗生長具有促進(jìn)作用[11]。馬春暉等研究發(fā)現(xiàn),火燒+秋季施氮(N)20 kg/hm2+春季施N 10 kg/hm2的結(jié)縷草,其生殖枝數(shù)和抽穗率顯著高于火燒、不施肥[12];Li等研究發(fā)現(xiàn),氮肥可促進(jìn)植物葉片生長,其氮含量和相對含水量提高,草坪色澤得到改善,草坪質(zhì)量明顯提高,綠期得到延長[13];趙林萍等研究表明,氮肥水平會影響草坪的表觀質(zhì)量,在建坪及各種管理措施中,施氮量對新建運動場草坪密度影響相對較大,且不同草坪草種(品種)對氮肥水平的需求量不同[14];Razmjoo等研究發(fā)現(xiàn),高水平氮肥對剪股穎草坪有較明顯的效果,而對狗牙根草坪效果不明顯[15];Shibata等認(rèn)為,隨著氮肥施用量的增加,多年生黑麥草草坪顏色加深,密度增大,草屑量顯著提高[16]。目前,國內(nèi)外對草坪施用氮肥的研究主要集中在多年生黑麥草、狗牙根、草地早熟禾等草種[17-19],針對海濱雀稗的施肥研究還鮮見報道。本試驗以海濱雀稗草為對象,研究不同施氮量對海濱雀稗生長及生理的影響,以期為海濱雀稗草坪的合理施肥提供理論依據(jù)。
海濱雀稗Sea Isle 2000草種,由海南大學(xué)草坪基地提供。
試驗于2016年7月16日至9月16日在海南大學(xué)草坪基地進(jìn)行,采用沙培法栽植海濱雀稗。在上部直徑、底部直徑、高分別為26.0、19.5、16.0 cm的水培桶中放置定植杯,每個水培桶中放置4個裝有淘洗消毒后河沙的定植杯;海濱雀稗草坪在取樣前1周進(jìn)行修剪,從草坪中整齊部位取5 cm×5 cm草塊,草塊厚度為3 cm;將4塊草塊鋪于定植杯河沙上,鎮(zhèn)壓;定植后,用pH值為6.5的霍格蘭德配方作基液,含N量分別為40、80、120、160、200、240 mg/L(編號分別為CK、N1、N2、N3、N4、N5),而磷(P)、鉀(K)濃度不變的營養(yǎng)液進(jìn)行培養(yǎng),在培養(yǎng)前期30 d內(nèi),每3 d更換1次營養(yǎng)液,在培養(yǎng)后期30 d內(nèi),每7 d更換1次營養(yǎng)液,共培養(yǎng)2個月。每處理重復(fù)3次,共15個定植桶。
培養(yǎng)海濱雀稗60 d后測定植株形態(tài)指標(biāo),每個處理隨機選取30張葉片,用游標(biāo)卡尺測量其葉長、最寬處葉寬,用直尺測量植株高度[20];將植株挖出洗凈,烘干,測定植株干物質(zhì)量[21]。分別采用分光光度計法、茚三酮比色法、硫代巴比妥酸法、硫酸-高氯酸消煮-半微量凱氏定氮法、火焰光度計法測定葉綠素、脯氨酸、丙二醛(malondialdehyde,簡稱MDA)、全氮、磷鉀含量[22-24]等生理指標(biāo)。
采用Excel 2010軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理和繪圖;采用SPSS 12.0軟件進(jìn)行單因素方差分析。
由表1可見,較高濃度施氮處理的海濱雀稗各生長指標(biāo)均高于CK,其中,處理N1~處理N5的株高和干物質(zhì)量均顯著高于CK;隨著施氮水平的提高,海濱雀稗葉長、葉寬、株高及干物質(zhì)量這4個生長指標(biāo)均呈先升后降趨勢,N3處理(160 mg/L)時的各指標(biāo)值相對較高,使用濃度最為適宜。
表1 施氮對海濱雀稗葉長、葉寬、株高及干物質(zhì)量的影響
注:同列數(shù)據(jù)后不同小寫字母表示處理間差異顯著(P<0.05)。表2同。
2.2 氮素施用水平對海濱雀稗葉綠素含量、丙二醛含量、脯氨酸含量的影響
2.2.1 葉綠素含量 由圖1可見,較高濃度(120~240 mg/L)施氮處理的葉綠素含量均顯著高于CK;隨著氮素施用量的增加,葉綠素含量呈先升后降趨勢,其中,N3處理的葉綠素含量最高,為1.84 mg/g,與N2、N4、N5處理相比差異不顯著。
2.2.2 丙二醛含量 由圖2可見,較高濃度(80~240 mg/L)施氮處理的丙二醛含量均低于CK,其中,N3、N4、N5處理均顯著低于CK; 隨著氮素施用量的增加,丙二醛含量呈先降后升趨勢,N3處理的丙二醛含量相對最小,為7.59 nmol/g。
2.2.3 脯氨酸含量 由圖3可見,CK與N3處理的脯氨酸含量均顯著高于其他處理,而兩者間差異不顯著;在較高濃度(80~240 mg/L)氮素培養(yǎng)下,隨著氮素施用量的增加,海濱雀稗脯氨酸含量呈先升后降趨勢,N3處理的脯氨酸含量相對最高,為217.33 μg/g。
由表2可見,隨著施氮量的增加,海濱雀稗中氮素含量呈上升趨勢,P2O5、K2O含量總體呈下降趨勢;從養(yǎng)分積累量來看,隨著施氮量的增加,N、P2O5、K2O積累量呈先升后降趨勢,N3處理的N、P2O5、K2O積累量相對最高,分別為1.92、0.65、0.90 g/杯,顯著高于CK,與N4處理差異不顯著。
有研究表明,使用氮素可以促進(jìn)草坪草的生長[6,8,14]。本試驗結(jié)果表明,較高濃度施氮處理(80~240 mg/L)與CK(40 mg/L)相比,海濱雀稗的葉長、葉寬、株高、干物質(zhì)量均有所增加,目測草坪質(zhì)量有所提高,說明氮素可促進(jìn)海濱雀稗坪草的生長,提高了草坪質(zhì)量,這與邊秀舉等研究結(jié)果[7-8]一致;隨著施氮量的增加,葉長、葉寬及株高呈先升后降趨勢,在160 mg/L(N3處理)施氮水平時海濱雀稗的生長相對最佳,說明氮素不足或過量均會減緩海濱雀稗草坪草的生長,這與Beard等研究結(jié)論[25-26]一致。彭琴等研究認(rèn)為,氮素不足或過量都會導(dǎo)致莖葉的凈光合速率、呼吸速率及其他生理反應(yīng)相應(yīng)降低,從而影響了草坪草的生長[26]。
表2 氮素施用水平對海濱雀稗氮磷鉀含量的影響
隨著施氮量的增加,海濱雀稗葉綠素含量呈先升后降趨勢,N3處理的葉綠素含量相對最高,達(dá)到1.84 mg/g,說明在一定氮肥施量范圍內(nèi),施氮可以提高草坪草的葉綠素含量,過量施氮會降低葉綠素的合成,這與錢永生等研究結(jié)論[27-28]一致,這可能是由于氮素的缺乏或過量均會導(dǎo)致同化力合成、酶含量、酶活性下降,進(jìn)而導(dǎo)致草坪草葉面積下降和光合同化物減少,從而影響了其光合作用[29]。丙二醛是自由基膜脂過氧化作用過程中的最終產(chǎn)物之一,丙二醛含量越高說明植物受損越嚴(yán)重[30-32]。試驗表明,隨著氮素施用量的增加,海濱雀稗丙二醛含量呈先降后升趨勢,其中,N3處理的丙二醛含量達(dá)到最小值,為7.59 nmol/g,低水平和高水平施氮處理時海濱雀稗的丙二醛含量均處于較高水平,過低或過高施氮量均對海濱雀稗草坪草有損害作用,與聶晶晶的研究結(jié)論[33]較為吻合。在脅迫下,脯氨酸可調(diào)節(jié)細(xì)胞滲透勢,穩(wěn)定蛋白結(jié)構(gòu),并在解除脅迫后能作為氮素和碳架為植物提供能源[34]。本試驗結(jié)果表明,隨著氮素施用量(80~240 mg/L)的增加,海濱雀稗脯氨酸含量呈先升后降趨勢,N3處理的脯氨酸含量相對最高,為 217.33 μg/g,表明N3處理的海濱雀稗抗逆性相對最強,這與葉艷麗的研究結(jié)果[35]一致。
隨著施氮水平的逐漸增加,海濱雀稗的N含量呈上升趨勢,而P2O5、K2O積累量呈先升后降趨勢,且處理間有明顯差異;當(dāng)施氮量高于160 mg/L時,P2O5、K2O積累量有明顯降低,即使用過量氮素抑制了對磷、鉀元素的吸收,這可能是氮素供應(yīng)過多,莖稈柔弱、生長不良,導(dǎo)致磷、鉀吸收速率降低,與葉艷麗的研究結(jié)果[35]一致。
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