不同施尿素水平對(duì)無芒隱子草草坪生長的影響

1、不同施尿素水平對(duì)無芒隱子草草坪生長的影響無芒隱子草(Cleistogenes songoric)是我國西北荒漠草原重要的多年生野生禾草,具有抗熱、抗旱、耐寒、耐踐踏,青綠期較長,營養(yǎng)生長期色澤墨綠,葉片美觀等特點(diǎn),有作為優(yōu)良草坪草引種馴化的利用價(jià)值1-2。以往對(duì)無芒隱子草的研究主要集中于種子萌發(fā)3-4、繁殖方式5-6、圍欄封育7等方面,對(duì)無芒隱子草草坪特性的研究甚少。魏學(xué)2研究表明,在隔10d灌水條件下,與高羊茅(Festuca arundinacea)相比,無芒隱子草表現(xiàn)出更優(yōu)良的坪用特性,但該草作為草坪草在高溫伏旱季節(jié)存在葉色泛黃問題,嚴(yán)重影響草坪青綠期。因此,采用管理措施延長無芒隱子草的

2、青綠期是十分必要的。李西等8認(rèn)為育種方法是防治草坪冬季枯黃的最佳途徑。但是育種的成功率太低,通常會(huì)采用施肥或植物生長調(diào)節(jié)劑來替代育種9。在我國,植物生長調(diào)節(jié)劑已廣泛應(yīng)用于農(nóng)作物上來增強(qiáng)抗寒性,但在改變草坪色澤及延緩草坪冬季枯黃等問題上應(yīng)用還較少10。草坪施肥有利于補(bǔ)充草坪土壤中養(yǎng)分的供應(yīng),是提高草坪質(zhì)量和持久性的決定性因素11。氮作為草坪植物需求量最多的營養(yǎng)元素,是影響草坪質(zhì)量的主要因素12,植物缺氮時(shí)生長受到抑制,植株矮小,葉色呈黃綠色13。施氮肥能促進(jìn)草坪生長,提高草坪的顏色和密度14,邊秀舉等15研究認(rèn)為氮肥可明顯改善多年生黑麥草(Lolium perenne)草坪色澤。但不同草坪草品種

3、對(duì)氮肥的需求量亦不同16。Raimkioo和Kaneko17研究認(rèn)為狗牙根(Cynodon dactylon)草坪草Texture品種的最佳施氮肥量為每月48g/m2,而Ormand品種則為每月1633g/m2。在補(bǔ)播的黑麥草草坪上,每月施氮肥4g/m2即可獲得理想的草坪質(zhì)量,達(dá)到7g/m2時(shí),草坪質(zhì)量下降很快18。因此,對(duì)于不同的草坪草品種,選擇適宜的氮肥施用量對(duì)提高草坪質(zhì)量是至關(guān)重要的。目前草坪施肥多以速效性氮肥為主19,本研究探討不同施尿素水平對(duì)無芒隱子草草坪生長特性的影響,旨在為無芒隱子草草坪的施肥管理提供理論依據(jù)。1 材料與方法1.1 試驗(yàn)地概況試驗(yàn)地設(shè)在蘭州大學(xué)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院張掖

4、試驗(yàn)站,位于河西走廊中部,38°24′N,100°29′E,海拔1450m,屬典型干旱氣候區(qū)。年均氣溫和降水量分別為7.6和116mm,≥10年活動(dòng)積溫3420,最高(7月)、最低(1月)月平均氣溫分別為22.9和-12.4(圖1),年均蒸發(fā)量1457mm,為降水量的12.5倍(張掖市氣象局提供)。光能資源豐富,年日照3045.2h,無霜期170d。土質(zhì)為沙壤土,單位體積的土壤有機(jī)碳含量為0.96%,總氮和磷含量分別為0.71%和0.062%,pH值為6.57.0。1.2 試驗(yàn)材料供試材料為2008年5月建坪的無芒隱子草草坪,供試氮肥為含N 46%

5、的成品尿素CO(NH2)2。1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)于2012年進(jìn)行,采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì),施尿素量設(shè)4個(gè)水平(0,2,5,8g/m2),0g/m2為對(duì)照,4次重復(fù),每重復(fù)1個(gè)小區(qū),小區(qū)面積3m×3m,間隔50cm。在無芒隱子草生長季節(jié)(5-9月),按上述施肥量于每月5日施肥1次,年施肥5次。草坪修剪高度4cm,每20d灌水1次。1.4測(cè)定指標(biāo)及方法16-8月,每月上旬(5-8日)刈割,刈割后在小區(qū)隨機(jī)標(biāo)記30株,每5d用直尺和游標(biāo)卡尺分別測(cè)量植株的自然高度和第1片葉的葉寬,重復(fù)3次。顏色:在生長季5-9月每月20日,采用英國皇家園藝協(xié)會(huì)(Royal Horticultural Socie

6、ty,RHS)制作的比色卡在自然條件下,對(duì)葉片進(jìn)行比色并獲取相應(yīng)級(jí)別的顏色,再結(jié)合國際(the National Type Evaluation Program,NTEP)采用的9分制進(jìn)行打分,其分值1分到9分分別表示黃綠、淺綠、綠、深綠和墨綠,分值越高表示草坪色澤越好。葉片相對(duì)含水量:在7月灌溉后連續(xù)20d無降雨情況下,參考鄒奇20的方法每5d測(cè)定1次,實(shí)驗(yàn)室稱取樣品鮮重、飽水重、烘干重,葉片相對(duì)含水量=(鮮重-烘干重)/(飽水重-烘干重)×100%。植株全氮:在生長季6-8月,每月施尿素后每5d測(cè)定1次,采用凱氏定氮法,用FLAstar 5000流動(dòng)注射分析儀測(cè)定。綠色期:依據(jù)

7、鄭海金等21采用目測(cè)法測(cè)定品種從8%的植株返青變綠到80%的植株枯黃的持續(xù)天數(shù)。1.5 數(shù)據(jù)處理用SPSS 17.0對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和多重比較,用Excel 2003制圖。2 結(jié)果與分析2.1 施尿素對(duì)草坪色澤的影響尿素可顯著改善草坪的色澤,尤其在7和8月高溫條件下施肥處理的草坪色澤明顯好于0g/m2(P隨著時(shí)間的增加,0g/m2的色澤下降明顯,在9月下旬0g/m2的評(píng)分只有2.9,表明草坪已經(jīng)開始枯黃,而5和8g/m2處理下的草坪色澤還保持在6分左右的可接受水平(表1)。2.2 施尿素對(duì)草坪草株高的影響尿素對(duì)草坪草株高有顯著的影響,隨施尿素量的增加,草坪草株高呈顯著增長趨勢(shì),隨著時(shí)間的增加

8、,所有處理下的草坪生長速度均開始下降。施肥20d時(shí),8g/m2處理下的株高(14.37cm)顯著高于其他處理(P0.05)。株高與施尿素后天數(shù)之間存在顯著線性相關(guān),由回歸方程式計(jì)算可得0,2,5和8g/m2處理下的無芒隱子草草坪植株長至14cm(需修剪高度)所需時(shí)間分別為42,35,30和18d(圖2)。2.3 施尿素對(duì)草坪草葉寬的影響尿素對(duì)草坪草葉片寬度有顯著影響,在施尿素后前15d內(nèi),隨施尿素量的增加,草坪草葉寬呈顯著增長趨勢(shì)(P15d后,所有處理下的葉寬均開始下降,表明這時(shí)草坪受到輕度干旱脅迫,葉片開始萎蔫,但施尿素處理,尤其是8和5g/m2處理可明顯降低葉片的萎蔫速度(圖3)。2.4

9、施尿素對(duì)葉片相對(duì)含水量的影響在灌水后所有處理下的葉片相對(duì)含水量無顯著差異(P0.05),均在80%以上。隨著時(shí)間的延長,所有處理下的葉片相對(duì)含水量均開始下降,但8和5g/m2處理可明顯減緩葉片相對(duì)含水量的下降速度,在各個(gè)時(shí)期均顯著高于0g/m2(P2g/m2處理也可降低葉片相對(duì)含水量的下降速度,但與0g/m2無顯著差異(P0.05)。施肥20d時(shí),8和5g/m2處理下的葉片相對(duì)含水量均在60%以上,2和0g/m2處理下的葉片相對(duì)含水量均在60%以下(圖4)。2.5 施尿素對(duì)植株全氮的影響施尿素后5d,所有處理下的植株全氮含量都呈上升趨勢(shì),隨施尿素量的增加植株全氮含量呈顯著增長趨勢(shì),8g/m2處

10、理顯著高于其他處理(P20d時(shí)8和5g/m2處理間差異不顯著(P0.05),均顯著高于2和0g/m2(P2.6 施尿素對(duì)綠期的影響尿素可顯著延長草坪綠色期(P5和8g/m2處理間無顯著差異(P0.05)(圖6)。3 討論氮是草坪植物蛋白質(zhì)和核酸的重要組成部分,也對(duì)葉綠素、酶和多種維生素的合成起重要作用13;但在草坪草生長期間,因修剪損失的土壤養(yǎng)分中以氮為最高15,因此,施氮肥是提高草坪質(zhì)量的關(guān)鍵措施。有研究15認(rèn)為氣溫在20左右時(shí),施氮后4d就可使發(fā)黃的多年生黑麥草草坪明顯轉(zhuǎn)綠。彭燕和周壽榮22研究 表 明 氮 肥 可 顯 著 促 進(jìn) 亨 特 早 熟 禾 (Poapratensis cv.Hu

11、ntsville)的出葉和生長速度,提高草坪的生活力,有效改變草坪的外觀質(zhì)量。本研究表明尿素的施用尤其在7月可顯著改善無芒隱子草草坪的色澤,促進(jìn)草坪草植株及葉片的生長,從而提高草坪的外觀質(zhì)量;并且隨著施尿素量的增加,草坪的外觀質(zhì)量顯著提高。這可能是因?yàn)槭┠蛩乜纱蚱茻o芒隱子草的夏季休眠,促進(jìn)植株生長,并且尿素可提供大量的氮供無芒隱子草合成葉綠素,從而改善草坪的色澤,這與江海東等23在高羊茅(Festuca arundinacea)上的研究一致。但施氮量并不是越多越好,在一定范圍內(nèi),增加施氮量能夠提高植物葉片光合速率,延緩植物衰老24;如果施氮過量,不但會(huì)灼傷草坪,而且會(huì)使大量養(yǎng)分淋失,提高管理成

12、本并造成環(huán)境污染13。White25研究認(rèn)為每月施氮4.9g/m2就可維持狗牙根草坪秋天的顏色和蓋度。章學(xué)梅等26認(rèn)為與10,40g/m2相比,北方混播草坪的年最佳施氮量為25g/m2。Gross等27也認(rèn)為低施氮量比高施氮量更能提高草坪質(zhì)量。本研究結(jié)果也表明8g/m2處理會(huì)使草坪營養(yǎng)過剩,出現(xiàn)瘋長現(xiàn)象,從而增加無芒隱子草草坪的修剪次數(shù)并造成養(yǎng)分浪費(fèi)。以無芒隱子草草坪青綠期200d計(jì)算,在生長季內(nèi)0,2,5和8g/m2處理下的草坪所需修剪次數(shù)分別為5,6,7和11次。與0g/m2相比,8g/m2的修剪次數(shù)增加6次,從而使草坪管理成本提高一倍以上;而5g/m2在顯著提高草坪質(zhì)量的同時(shí)只增加修剪次

13、數(shù)2次,獲得最大的經(jīng)濟(jì)效益。5和8g/m2處理在改善無芒隱子草草坪質(zhì)量方面差異不顯著,均顯著好于2和0g/m2。這說明在一定范圍內(nèi),無芒隱子草草坪質(zhì)量隨施尿素量增加而改善,施入過多尿素會(huì)造成浪費(fèi)和增加管理難度。葉片相對(duì)含水量是反映植物葉片水分缺失程度和能否維持生長的重要指標(biāo)28-31,干旱脅迫下維持較高葉片相對(duì)含水量的植物一般都具有較強(qiáng)的抗旱性32-34。本研究表明施尿素可以減緩草坪草葉片相對(duì)含水量的下降速度,從而提高無芒隱子草草坪夏季的抗旱性,推遲無芒隱子草葉片的萎蔫時(shí)間來提高草坪的質(zhì)量;并且葉片相對(duì)含水量隨施尿素量的增加而增加。施氮可有效延長草坪綠期35-37,Hulke38研究表明,每月

14、施氮4.8g/m2較2.4g/m2更能延長草坪的綠期。Richardson39研究認(rèn)為秋季施氮肥能延長狗牙根草坪綠期。本研究也表明施尿素可顯著延長無芒隱子草草坪的綠期,并且隨施尿素量的增加延長綠期效果越好。最高在5g/m2處理下可延長綠期20d,顯著高于2g/m2處理,與8g/m2處理差異不顯著。這可能是因?yàn)槟蛩氐氖┯每沙掷m(xù)為無芒隱子草草坪提供養(yǎng)分,使其對(duì)低溫的抵抗力增強(qiáng)。4 結(jié)論在無芒隱子草草坪生長季節(jié),施用尿素可顯著改善草坪的色澤,有益于草坪的生長和質(zhì)量提高,延長其綠色期。在尿素用量上,5g/m2為宜。參考文獻(xiàn):1 周志宇.阿拉善荒漠草地類初級(jí)營養(yǎng)類型研究M.蘭州:甘肅科學(xué)技術(shù)出版社,1990.2 魏學(xué).無芒隱子草種子產(chǎn)量與植株密度的關(guān)系及坪用特性的研究D.