不同暖季型草坪草品种对盐碱地土壤理化性质和微生物群落的影响

在江苏盐碱地中种植暖季型草坪草狗牙根〔Cynodon dactylon(Linn.)Pers.〕品种‘阳江’(‘Yangjiang’)和杂交结缕草(Zoysia sinica×Z.matrella)品种‘苏植3号’(‘Suzhi No.3’),探索这2个品种对盐碱地的植株地下部生物量以及土壤理化性质和微生物群落的影响。结果表明:‘阳江’和‘苏植3号’种植样地的植株地下部生物量和土壤有机质含量均显著高于对照样地;土壤的pH值和电导率均显著低于对照样地。细菌群落结构和真菌群落结构与对照样地均有显著差异,‘阳江’和‘苏植3号’种植样地的细菌Shannon-Wiener多样性指数均显著高于对照样地;固氮细菌、丛枝菌根真菌和粪腐生真菌的相对丰富度均显著高于对照样地。总体上看,‘阳江’和‘苏植3号’种植样地土壤中功能细菌类群关系较近,二者与对照样地的关系均较远;而3种样地土壤中功能真菌类群关系均较远。‘阳江’和‘苏植3号’种植样地的植株地下部生物量和土壤理化性质明显影响土壤中细菌多样性,植株地下部生物量以及土壤的pH值和电导率明显影响土壤中部分功能细菌的丰富度,植株地下部生物量和土壤pH值明显影响土壤中部分功能真菌的丰富度。综合分析认为,在江苏滨海盐碱地中种植‘阳江’和‘苏植3号’对盐碱地的植株地下部生物量以及土壤理化性质和微生物群落有明显的积极影响,在盐碱地生态修复中具有重要作用。

三种暖季型草坪草在干旱条件下脯氨酸含量和抗氧化酶活性的变化

测定了土壤干旱条件下矮生狗牙根、沟叶结缕草和地毯草相对含水量和相对电导率的变化。结果表明 ,矮生狗牙根的耐旱性较强 ,沟叶结缕草次之 ,而地毯草对干旱敏感。干旱胁迫下 ,地毯草积累脯氨酸最多 ,沟叶结缕草次之 ,矮生狗牙根最少 ,草坪草的脯氨酸的积累与耐旱性呈负相关。地毯草超氧化物歧化酶 (SOD)活性持续升高 ,过氧化氢酶 (CAT)活性在短暂升高后降低 ,过氧化物酶 (POD)活性降低 ;矮生狗牙根和沟叶结缕草的SOD活性先升后降 ,CAT和POD活性则维持较高水平 ,表明草坪草的耐旱性与抗氧化酶活性有关。

草坪蒸散研究进展

草坪蒸散量是指导草坪合理灌溉的重要指标。自 2 0世纪中叶以来 ,以节水为目的的草坪蒸散研究越来越受到人们的重视。草坪蒸散研究的内容主要包括相互关联的 3个方面 :草坪蒸散率的测定与比较 ,草坪蒸散机制的研究和草坪节水灌溉的研究。草坪蒸散率在不同草种间存在不同程度的差异。暖季型草坪草和冷季型草坪草相比普遍具有较低的草坪蒸散率。暖季型草坪草的夏季日平均最大蒸散率为 3.0～9.0 mm,而冷季型草坪草的为 3.6～ 1 2 .6mm。密度大 ,生长缓慢的杂交狗牙根、结缕草、野牛草和假俭草的耗水量很低 ,细羊茅的耗水量中等 ,而草地早熟禾、高羊茅、1年生早熟禾和匍匐剪股颖的耗水量很大。同种草坪草的不同品种的草坪蒸散率存在差异。有些草种内品种间差异的程度高达 64% ,不亚于种间。冷季型草坪草品种的蒸散率与留茬量显著相关 ,但环境因子对品种的蒸散率影响很大 ,品种的蒸散特性不稳定。与冷季型草坪草相比 ,暖季型草坪草的种内品种间蒸散率的差异程度较小。草坪的冠层是草坪蒸散的一个主要外部条件 ,具有较低蒸散率的草坪往往具备高冠层阻力和低叶面积。土壤水分不受限制时 ,不同的暖季型草坪草种间的草坪蒸散率与叶片背面的气孔密度显著负相关。但在种内品种间没有表现出相关性。

常用六种草坪草蒸散量及作物系数的研究

根据水分平衡法采用小型蒸渗仪测定了两种水分条件下 6种草坪草的蒸散量 ,并采用Penman Monteith经验公式计算确定了各草种的作物系数 .两种水分条件为充足供水和限量供水 .参试的草种为草地早熟禾 (PoapratensisL .Nuglade)、高羊茅 (FestucaarundinaceaSchreb .Hundog 5 )、多年生黑麦草 (LoliumperenneL .Advent)、普通狗牙根(Cynodondactylon(L .)Pers.)、野牛草 (Buchloedactyloides(Nutt.)Engelm .)、日本结缕草 (ZoysiajaponicaSteud .) .草种间 ,水分处理间的草坪蒸散量均表现较大差异 .充足供水的草坪的蒸散量比限量供水的蒸散量大 30 5～ 1 5 3 5mm .全生长季冷季型草坪草的蒸散量大于暖季型草坪草 ,最多相差 2 0 0mm .两种水分条件下 ,6种草坪草的生长季总蒸散量排序相同 ,最大蒸散量排序为高羊茅 (90 3 5 5mm) >草地早熟禾 (85 7 93mm) >多年生黑麦草 (85 0 91mm) >狗牙根 (82 5 6 1mm) >野牛草 (75 8 6 6mm) >日本结缕草 (70 1 5 5mm) .不同的水分处理 ,草种和季节对草坪的作物系数均有一定程度的影响 .冷季型草的生长季平均作物系数介于 0 98～ 1 0 9之间 ,暖季型草的介于 0 70～ 0 96之间 .充足供水条件下高羊茅和草地早熟禾的作物系数与限量供水条件下的作物系数差异不显著 。

暖季型草坪草优良选系和品种抗盐性的初步评价

以叶片枯黄率为指标,通过水培法对5属12种50份暖季型草坪草优良选系和品种进行了抗盐性评价,为选育抗盐优质草坪草新品种提供试验依据。结果表明,供试草种间的抗盐性变异很大,总的变异系数达到60%,其中,结缕草属和狗牙根属变异系数分别为52%和29%,而结缕草和中华结缕草是变异最大的种,变异系数分别为56%和52%。总的来讲,抗盐性最强的多为细叶结缕草和沟叶结缕草植物,海雀稗‘Adalayd’、钝叶草‘S004’及部分结缕草、中华结缕草植物的抗盐性也较强,部分结缕草属其他材料和狗牙根属植物的抗盐性中等或较弱,而假俭草的抗盐性最弱。结缕草属中抗盐性比‘马尼拉’强的有7份材料,比‘兰引3号’强的有12份材料,而狗牙根属中除‘C158’、‘南京’狗牙根和‘C610’外,多数材料的抗盐性比对照品种‘Tifgreen’和‘Tifdwarf’强。抗盐性最强的3份选系(品种)为细叶结缕草‘Z160’、沟叶结缕草‘Diamond’和‘Z075’。

四种暖季型草坪植物的盐胁迫反应及其耐盐阈值

以百慕大‘Tifdwarf’、假俭草、海滨雀稗‘Salam’和结缕草4种暖季型草坪植物为材料,研究了不同盐(NaCl)浓度处理对草坪植物生长和生理的影响。结果表明,海滨雀稗耐盐性最好,海滨雀稗的目测质量、相对生长率、叶片相对含水量、叶绿素指数、光化学效率在600 mmol/L盐浓度处理36 d时分别下降了52.2%,76.2%,62.1%,59.4%和72.9%,相对电导率上升至71.5%,与其他3个草种相比,海滨雀稗各指标仍能维持较高的水平,膜伤害程度相对较小;结缕草耐盐性次之,600 mmol/L盐处理36 d时目测质量、相对生长率、叶片相对含水量、叶绿素指数、光化学效率分别下降了85.2%,85.3%,70.5%,73.9%和49.3%,相对电导率上升至81.8%,表现出较好的耐盐性;耐盐性表现很差的为百慕大和假俭草,在600 mmol/L盐浓度处理36 d时,2种草的各指标皆下降至0,膜伤害程度达到最大,草坪草已枯死。盐处理36 d时,将生长量与盐处理浓度建立回归方程,以生长量下降50%作为耐盐阈值的确定指标,求得4个草种的耐盐阈值分别为为:假俭草222.4 mmol/L,百慕大232.4 mmol/L,结缕草374.8 mmol/L和海滨雀稗474.0 mmol/L。

NaCl胁迫对6种暖季型草坪草新选系生长的影响

利用水培法研究了NaCl胁迫对沟叶结缕草(Zoysia matrella'Z123')、结缕草(Z.japonica'Z080')、狗牙根(Cynodon dactylon'C291')、海雀稗(Paspalum vaginatum'P006')、假俭草(Eremochloa ophiuroides'E126')和钝叶草(Stenotaphrum secundatum'S004')6种暖季型草坪草新选系生长的影响,并对它们的抗盐能力进行了评价。结果表明,随NaCl浓度的提高,6个选系的叶片枯黄率均增大,但不同选系的变化幅度有显著差异;6个选系抗NaCl能力从强到弱依次为'Z123'、'C291'、'P006'、'S004'、'Z080'、'E126'。5g.L-1NaCl对选系'C291'、'S004'和'Z080'地上部分和根系生长有促进作用,而对选系'Z123'、'P006'和'E126'则有抑制作用;随NaCl浓度的提高,除选系'E126'的根冠比迅速下降外,其他选系的根冠比均增加或缓慢下降;各选系的枝叶含水量均随NaCl浓度提高而下降,但选系'S004'、'P006'和'E126'的枝叶含水量均高于选系'C291'、'Z123'和'Z080'。

四种暖季型草坪草对长期盐胁迫的生长反应

通过盐水灌溉法，研究了长期盐胁迫对4种暖季型草坪草优良新品系沟叶结缕草‘Z123’、结缕草‘Z080’、狗牙根‘C291’，和海雀稗‘P006’生长的影响，以评价其抗盐性及对长期盐胁迫的适应性生长反应。结果表明，根据绿叶盖度和植株总于重，这4种草坪草的抗盐性依次为‘Z123’〉‘P006’〉‘C291’〉‘Z080’。长期的盐胁迫显著抑制了‘Z123，和‘Z080’的叶重、枝条干重和枝条长度，而‘P006’和‘C291’在10～20g／L以上的盐度下才受显著抑制。‘Z123’、‘C291，和‘P006’可以分别在20，10和5g／L以内的盐度下维持稳定的枝条数量，而‘Z080’在5g／L下显著降低。5～10g／L左右的低盐度对4种草坪草地下茎和根系生长的影响不显著，较高盐度下才受显著抑制，但‘P006’，和‘C291’在5g／L下具有更稳定的根系干重。长期盐胁迫不同程度地提高了4种草坪草的地下部分地上部分干重比，但抗盐越弱的草比值增加越快。不同草坪草的同一器官对盐胁迫的反应不一致，反应了其抗盐机制的差异。

中国暖季型草坪草物种多样性及其地理分布特点

在查阅大量文献资料和部分实地勘察的基础上，本文从全球角度出发，分析评价我国暖季型草坪草物种的多样性，概述我国暖季型革评草地理分布特点。

4种暖季型草坪草的抗旱性分析

对百喜草、假俭草、狗牙根和结缕草4种暖季型草坪草进行土壤持续干旱,测定叶片水分饱和亏、叶绿素、细胞膜相对透性等生理生化指标,并运用模糊隶属函数法进行抗旱性评价。结果表明:干旱胁迫下,狗牙根的水分饱和亏上升幅度最小,而土壤含水量显著高于其他品种,表明狗牙根的抗旱机制主要为保持体内高水势的御旱机制上;狗牙根的叶绿素含量下降幅度最小,相对电导率和丙二醛上升幅度也最小;运用隶属函数法得出百喜草、假俭草、狗牙根和结缕草的隶属函数值分别为:0.506、0.501、0.566和0.537,表明抗旱性强弱为狗牙根>结缕草>百喜草>假俭草;在适合暖季型草坪草生长的干旱地区,狗牙根可以作为培植草坪的首选品种。

暖季型草坪草的引种与评价

在深圳对１９个暖季型草坪草品种进行了１年多的品比试验，筛选出５个绿地型品种和７个运动型品种。经排序和综合评价结果，绿地型品种当首推半细叶结缕草和细叶结缕草；运动型品种中，兰引１号狗牙根适合作高尔夫果岭草种，ＴｉｆｗａｙⅡ、新西兰狗牙根、Ｕ３、泰国狗牙根等狗牙根品种适宜建植高尔夫发球台和球道草坪，兰引３号结缕草和日本结缕草适宜建植足球场。

假俭草的抗性

对假俭草的适应性和抗性进行了综合分析和论述，认为假俭草在耐荫性、抗病性、抗虫性、耐踏性、耐瘠薄、耐旱性、耐药性等方面表现出很强的优势，它不仅可以用于精细管理的草坪，而且能在固土护坡地段、高速公路两旁等管理粗放的地方用于建植绿化草坪。开发和利用我国野生假俭草资源具有很大价值。

暖季型草坪草大规模种质资源抗盐性评价指标的选择

目前国内外用于暖季型草坪草抗盐评价的指标很多,但尚未系统研究过其在大规模种质资源抗盐性评价中的效果。试验通过水培法,从操作时间、准确性、相互关系等方面,对6种暖季型草坪草在不同盐度处理下8个指标的系统比较研究,探讨了暖季型草坪草大规模种质资源抗盐评价的指标选择方法。结果表明叶片烧伤度、枝叶修剪干质量和根系修剪干质量3个指标操作方便省时、准确性高,是开展大规模种质资源抗盐评价的理想指标。但这3个指标在盐胁迫下的反应不一致,要求以叶片烧伤度为基本指标,结合枝叶修剪干质量和根系修剪干质量进行综合评价。

部分暖季型草坪草品种(系)在沿海滩涂的生长适应性及其对土壤盐度的影响

采用8个指标（密度、质地、均一性、盖度、耐旱性、萎蔫率、烧伤率及生长量）对12个暖季型草坪草品种（系）在江苏省沿海滩涂上的生长适应性进行了评价,并以电导率为指标分析了12个品种（系）对种植地土壤盐度的影响。结果表明,12个品种（系）8个评价指标的变异系数为32.51%~40.76%,差异不大;12个品种（系）在8个评价指标方面的排序不一致,但总体上各指标中得分最高的前3位均包含了海雀稗‘P006’（Paspalum vaginatum‘P006’）和沟叶结缕草‘Z014’（Zoysia matrella‘Z014’）,而得分最低的均为狗牙根〔Cynodon dactylon（L.）Pers.〕的品种（系）。12个品种（系）中,海雀稗‘P006’综合排名第1,生长适应性最好;沟叶结缕草‘Z014’、结缕草‘Z080’（Z.japonica‘Z080’）和中华结缕草‘Z008’（Z.sinica‘Z008’）的综合排名分别为第2、第3和第4位,生长适应性也较好;而8个狗牙根品种（系）的得分排在第5至第12位,生长适应性较差。从2006年7月至2007年11月,12个品种（系）种植地的土壤平均电导率均随时间的延长出现一定的波动,但总体上呈现逐渐下降的趋势并达到相对一致的水平,且均明显小于空白地的土壤平均电导率。不同品种（系）对种植地土壤的脱盐作用有一定的差异,其中,狗牙根‘C807’的脱盐效应最佳,在所有供试品种（系）中排序第1;而海雀稗‘P006’和沟叶结缕草‘Z014’也具有一定的脱盐效应,在所有供试品种（系）中分别排在第6和第7位。综合分析结果显示,海雀稗‘P006’和沟叶结缕草‘Z014’对盐碱地的适应性较强并具有一定的脱盐效应,可作为滩涂绿化和盐碱地土壤改良的优良草种;而狗牙根‘C807’可以作为滩涂绿化和土壤改良的先锋草种。

盐水灌溉对7属11种暖季型草坪草生长的影响及抗盐性差异

以7属11种13份暖季型草坪草为材料,通过采用土培结合盐水(20g.L-1 NaCl)灌溉的方法,研究了其营养器官对盐胁迫的生长反应及抗盐性差异。结果表明,除结缕草(Zoysia japonica)‘Z080’的冠层干质量外,盐胁迫显著抑制了草坪草的地上部分(叶片枯黄率、枝叶修剪干质量、冠层干质量和地上部分总干质量)生长。盐胁迫下,具有地下茎的草除对盐非常敏感的巴哈雀稗(Paspalum notatum)‘Pan1’死亡外,其他草生长受到促进或影响不显著。盐胁迫对根系的影响比较复杂,对盐非常敏感的草种如巴哈雀稗‘Pan1’、假俭草(Eremochloa ophiu-roides)‘Tifbliar’和‘E126’的根系已经死亡,抗盐性较弱的草种如牛鞭草(Hemarthria sibirica)‘H001’和双穗雀稗(P.distichum)‘P011’的根系生长受到抑制,而其余抗盐强或中等的草种根系生长受到促进或不受影响。同一指标在盐胁迫下草种间的变异很大,说明草种间存在较大的抗盐性变异。根据主要指标的平均隶属函数值,13份草坪草的相对抗盐性为海雀稗(P.vaginatum)‘Adalayd’>沟叶结缕草(Z.matrella)‘Diamond’>结缕草‘Z080’>钝叶草(Stenotaphrum secundatum)‘S004’>狗牙根(Cynodon dactylon)‘南京’>结缕草‘兰引3号’>杂交狗牙根(C.transvaalensis×C.dactylon)‘Tifway’>双穗雀稗‘P011’>野牛草(Buchloe dactyloides)‘B003’>牛鞭草‘H001’>巴哈雀稗‘Pan1’>假俭草‘Tifbliar’>假俭草‘E126’。土培法的相对抗盐评价结果基本上与水培法一致。

短期和长期盐胁迫对暖季型草坪草新选系生长的影响

通过盐水灌溉的方法,比较了短期(6周)和长期(9个月)盐胁迫对沟叶结缕草Zoysia matrellaZ123、结缕草Z.japonicaZ080、狗牙根Cynodon dactylonC291和海雀稗Paspalum vaginatumP006 4个新选系生长影响的差异,以期为草坪草抗盐新品种选育和探讨短期与长期盐胁迫的试验结果之间的关系提供试验依据。结果表明:短期盐胁迫下以绿叶盖度和枝叶修剪干质量为指标,能够较好地评价草坪草的相对抗盐性,并且,待试材料短期的和长期的相对抗盐性评价结果是一致的。但具体到某一草种而言,在短期和长期盐胁迫后的实际生长表现上并不完全一致。短期盐胁迫下所有草坪草在50 g/L的盐度下均未死亡,而长期盐胁迫后Z080、C291、P006和Z123分别在20、40、50和50 g/L的盐度下死亡,长期盐胁迫下枝叶修剪干质量下降到50%时的盐度均小于短期盐胁迫的结果。根据长期盐胁迫下的绿叶盖度,4种草坪草的抗盐能力依次为:Z123>P006>C291>Z080。

北方常用草坪草的光合速率、蒸腾速率和水分利用效率研究

为从光合特性、蒸腾特征、水分利用效率的角度了解不同草坪草生理生态特性,研究了6种北方草坪建植常用的苇状羊茅(Festuca arundinacea)、多年生黑麦草(Lolium perenne)、草地早熟禾(Poa pratensis)、狗牙根(Cynodon dactylon)、中华结缕草(Zoysia sinica)、野牛草(Buchloe dactyloides)在生长季内的光合速率、蒸腾速率和水分利用效率特点。结果表明:6种草坪草单叶活体的光合速率表现为气温(季节)作用大于草种,草坪草的光合速率高峰期多发生在夏季。冷季型草坪草的蒸腾速率大于暖季型草坪草,夏季时的蒸腾速率大于春秋季。冷季型草坪草中,蒸腾速率最大的是苇状羊茅,最小的是草地早熟禾;暖季型草坪草中,蒸腾速率最大的是狗牙根,最小的是野牛草。草坪草的水分利用效率在草种间存在差异,暖季型草坪草的水分利用效率显著高于冷季型草坪草。冷季型草坪草中,水分利用效率较高的是多年生黑麦草和苇状羊茅;暖季型草坪草中,水分利用效率最高的是中华结缕草,最低的为狗牙根。

四种暖季型草坪草的固土性能研究

对4种暖季型草坪草的固土性能进行了力学试验比较。对根系抗拉强度和土壤抗剪强度进行测定,结果表明:不同草坪草根系具有不同的抗拉强度,百喜草根系平均抗拉强度34.64 MPa>假俭草27.58 MPa>狗牙根26.31MPa>结缕草22.82 MPa;不同坡度与植物种类影响着根系对土体抗剪强度的强化作用;运用加权平均法综合评价分析4种暖季型草坪草土体抗剪强度,排序为百喜草>假俭草>结缕草>狗牙根。

几种暖季型草坪草病害及病原种类

归纳了狗牙根、结缕草、假俭草和钝叶草等 4种暖季型草坪草的病害及病原种类 ,其中草坪型狗牙根病害 30余种、病原菌约 35属近 70余种 ,结缕草病害 17种、病原菌约 2 2属 2 9种 ,假俭草主要病害 13种、病原菌约 16属 2 0种 ,钝叶草病害 15种 ,病原菌约 2 3属 30种。

15份不同暖季型草坪草生长量对长期水淹和水涝胁迫的响应

以6种15份暖季型草坪草的种质资源为材料,研究了两个月的水淹(涝)胁迫对其生长的影响。结果表明:水涝胁迫对双穗雀稗‘P018’和‘P019’(Paspalum distichum)、海滨雀稗‘P021’(P.vaginatum)和伪针茅‘PX02’(Pseudoraphis spinescens)等材料的生长有一定促进作用,但明显抑制杂交狗牙根‘C807’(Cynodon dactylon×C.transadlensis)及狗牙根‘C134’(C.dactylon)等的生长。基于对15份草坪草在水涝胁迫下表现的综合分析,所有材料的耐涝性强弱依次为双穗雀稗‘P018’>双穗雀稗‘P019’>海滨雀稗‘P021’>伪针茅‘PX02’>双穗雀稗‘P020’>假俭草‘E194’(Eremochloa ophiuroides)>杂交狗牙根‘C751’>狗牙根‘C291’>海滨雀稗‘P006’>狗牙根‘C106’>假俭草‘E193’>杂交狗牙根‘C807’=狗牙根‘C852’>狗牙根‘C851’>狗牙根‘C134’。水淹胁迫下15份材料受到的伤害均明显大于水涝胁迫,两份假俭草材料在两个月水淹胁迫后均已死亡。基于15份材料水淹胁迫下的表现,其耐淹性由强到弱依次为双穗雀稗‘P018’>双穗雀稗‘P019’>伪针茅‘PX02’>双穗雀稗‘P020’>狗牙根‘C291’>杂交狗牙根‘C751’>杂交狗牙根‘C807’>海滨雀稗‘P006’>狗牙根‘C852’>狗牙根‘C851’>海滨雀稗‘P021’>狗牙根‘C106’>狗牙根‘C134’>假俭草‘E194’=假俭草‘E193’。所有材料中,由于双穗雀稗‘P018’、‘P019’和伪针茅‘PX02’具有优良的耐淹性和耐涝性,是理想的河湖岸带植物群落修复和生态系统构建植物。