植物生长调节剂在草坪上的应用研究进展

植物生长调节剂在草坪上的应用研究进展

杨建肖,李会彬,杜 雄,边秀举

(河北农业大学农学院,河北保定 071001)

摘要:综述了植物生长调节剂对草坪草生长发育,抗逆性及对草坪杂草的影响,并指出植物生长调节剂可有效降低草坪草的垂直高度、促进分蘖、提高草坪草的抗逆性。

关键词:植物生长调节剂;草坪草;生长发育;抗逆性

中图分类号:S143.8 文献标识码:A 文章编号:1009 5500(2005)05 0012 05

近年来,随着人们物质和文化生活水平的提高,人们对生存环境越来越关注。草坪因能美化环境,减少污染,提供休息、娱乐场所而倍受人们的欢迎。草坪一旦建成后,日常和定期的养护管理措施便必不可少,修剪是维持优质草坪的主要作业之一。修剪可以使草坪保持整齐、致密的外观,但同时修剪也有不利方面,修剪剪去了草坪草生长活跃的茎叶,减小了光合面积;修剪后随草屑移出带走了大量的土壤养分;修剪本身需要昂贵的机械、燃料的消耗及人工的大量投入。近年来,为了减少管理费用,提高养护管理效率,人们开始把种植业上广泛应用的生长调节剂引入到草坪建植管理中。

国外学者在生长调节剂应用于草坪方面做了大量的研究工作,尤其是近年来一些新型植物生长延缓剂应用于草坪,不仅调控了草坪草的生长格局、减少了修剪次数,而且提高了草坪草的抗逆性及对病害的抵抗力。目前,这方面研究在我国尚属起步阶段,报道不多,但随着草坪面积的不断扩大,这方面的研究会越来越受到重视。

1 植物生长调节剂简介

植物生长调节剂主要通过改变内源激素的分布、含量实现控制生长的作用[1]。植物生长调节物质分为 型和型。 型调节物质大部分能阻止分生区细胞分裂和分化;型生长调节物质则阻止分生区细胞的

收稿日期:2005 04 13;修回日期:2005 05 30

作者简介:杨建肖(1976 ),女,河北省曲阳县人,在读硕

士。边秀举为通迅作者。伸长和膨胀[2]。一些早期的生长调节剂多为 型,如乙烯利、抑长灵、青鲜素等。某些除草剂在低浓度时也能起到类似作用。 型生长调节剂主要是通过中断氨基酸和脂肪酸的生物合成来抑制草坪草的生长发育;型生长调节剂主要是通过抑制赤霉素的合成达到抑制草坪草生长的目的。新型生长调节剂多为型,如抗倒酯(trinex apa ethy1)、多效唑(paclobutrazo l)、调嘧醇(flur primido)等。 型生长调节剂使用后较易出现叶片褪色等不良反应,因此,多被应用于中、低养护水平或不易进行修剪操作的草坪。型生长调节剂一般不易出现负面效应,可用于中、高养护水平的草坪。

2 生长调节剂对草坪的影响

2.1 对草坪地上部分的影响

大量试验表明,施用生长调节剂后,草坪草的茎叶生长速度减缓,植株高度明显降低。美国北部伊利诺斯州的研究人员发现,伏草胺(m efluidide)能强烈抑制匍匐翦股颖草坪上一年生早熟禾顶端的生长,但却会使匍匐翦股颖出现严重的中毒迹象[3]。Diesburg和Chr istians[4]研究表明,EL 72500[alpha iso pro py l al pha (4 trifluor o m ithox yphenyl)pyrimidin 5 y lmetha no l]使草地早熟禾(P oa p r atensis)在施药后8周,植株高度较对照降低40%,而乙烯利(ethepho n)、调嘧醇(flur prm idol)、抑长灵(mefluidide)和氯铵也有类似的效果,只是对叶片的抑制比叶鞘更严重。Johnson[5]于3月中旬在高羊茅草坪上施用0.4kg/hm2的抗倒酯,5周内修剪次数比对照减少3次,并且施用抗倒酯后并不降低草坪质量和密度,由此可见,抗倒酯能有效调控

12Grassland and T ur f (Bimonthly) 2005 No.5 (Sum No.112)

草坪草的营养生长,并且对植物毒性较小。孙洪仁[6]研究证明,多效唑对草地早熟禾具有较强的延缓生长作用,且随用量加大,延缓作用增强。吴晓玲[7]等试验证明,植物生长延缓剂烯效唑,多效唑和缩节胺可降低多年生黑麦草的修剪频率,以多效唑和烯效唑混合处理后修剪频率最低。聂磊等[8]研究表明,多效唑和烯效唑处理下,细叶结缕草茎高明显降低,叶长和叶面积减小。多种植物生长调节剂对不同的草坪草种及其栽培品种延缓生长的效应存在差异,所以在选择时要考虑草坪草种和品种之间的差异。

大多数生长调节剂在矮化草坪草的同时可促进分蘖。对于草地早熟禾来说,分蘖是其早期扩展的重要形式,喷洒7.5~50.0mg/L的嘧啶醇能增加其扩展能力,但是当根茎扩展为主时,则可能降低草坪密度[9]。兰剑等[10]试验证明,在多年生黑麦草返青期使用多效唑,能有效的抑制其生长,降低植株高度,提高草坪密度,并使叶片颜色加深,叶片变短。

2.2 对根系生长的影响

草坪草根系发育状况对草坪草生活力影响很大,根系发育好则草坪草吸水力强,耐瘠薄。生长调节剂对于根系生长的影响存在不同的研究结果。在堪萨斯州,研究人员对高尔夫球场高草区的多年生黑麦草施以4种不同浓度的生长调节剂:0.192kg/hm2抗倒酯、3.363kg/hm2乙烯利、0.134kg/hm2伏草胺和0.553 kg/hm2多效唑,每年夏季喷施2次,连续进行2年后测其根系生物量,发现只有抗倒酯没有降低根系密度,而伏草胺使根系密度严重降低,并出现了中毒迹象[11]。美国北卡罗莱纳州的研究人员从4月份开始连续24个月,对匍匐翦股颖喷施3种浓度的多效唑及1种浓度的抗倒酯,最后发现只有2倍于建议浓度的多效唑降低了根系生物量[12]。乙烯利在2.24kg/hm2用量下不仅能增加草地早熟禾的根冠比,而且对提高草坪的持久性和耐用性也有一定作用[13]。夏宁[14]在对高羊茅施用1.0g/m2的多效唑粉剂时发现高羊茅根系长度有所增加,但与对照差异不显著。

总的来说,仅有少数研究报道生长调节剂对草坪草根系有促进作用,而其他绝大多数研究证明生长调节剂对草坪草根系没有影响或抑制其生长。

3 生长调节剂对草坪草抗逆性的影响

抗逆性是指草坪对外界不良环境条件的抵抗和适应能力,主要包括抗旱性、抗寒性、耐荫性和抗病性等。喷施一定浓度的生长调节剂会对处于干旱、高温、低温、荫蔽及受病菌侵染条件下草坪草的生长产生影响。在一定的逆境胁迫下,植物膜保护的3大酶系,即超氧化物歧化酶(SOD),过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)会发生许多变化。其活性高低,在一定程度可反映植物抗逆性的高低[15]。吴晓玲等[16]试验证明,各植物生长延缓剂均可提高多年生黑麦草过氧化氢酶的活性,增强对活性氧的消除能力,从而提高其抗逆性。

3.1 干旱胁迫

干旱造成植物体内水分亏缺,蛋白质合成减弱而分解加强,水解酶活性加强,使得植物体内含水量下降,游离脯氨酸积累,叶绿素含量降低,细胞膜透性增加等。生长调节剂可通过降低草坪草的细胞膜透性,促进根系生长,并可作为植物的抗蒸腾剂,在一定程度上延长抗旱时间。Rober等[17]在乙烯利对!T ifton85∀狗牙根营养生长影响的试验中,还得出经乙烯利处理的狗牙根比未处理的所受到干旱威胁要小。张洪荣[18]试验证明,当土壤含水量降至7%时,经浓度为600mg/kg以上的多效唑处理后的草坪植株叶片仍能直立张开,而对照已萎蔫。Fagerness[12]研究表明,生长在温室的多年生黑麦草,以高尔夫球场高草区养护水平管理,当对其喷施选择性生长调节剂后,其耐旱性明显高于对照。

3.2 温度胁迫

冷害严重威胁草坪草的生长发育。草坪草遭受冷害后,可引起根系活力下降,水分平衡失调,原生质流动受阻,光合速率减弱,呼吸代谢失调等生理生化变化。植物抗寒能力与其体内的含糖量和可溶性蛋白含量有一定关系,因此,能促进碳水化合物合成的措施,也就有利于提高植物对不适温度的适应能力,反之则可能降低其适应能力。

植物生长调节剂能在一定程度上提高冷季型草坪草的抗寒性。美国威斯康星州的研究人员指出,抗倒酯在抑制一年生早熟禾顶端生长的同时,可能会由于促进了能量积累而提高其越冬性,试验在以建议浓度喷施时,一年生早熟禾的抗寒性没有提高,但当以建议浓度的1.5%~6%的抗倒酯处理时,一年生早熟禾会生长得更健壮,并且返青期提前[19]。植物生长调节剂对提高暖季型草坪草的抗寒性无明显作用。Dunn等人[20]的试验证明,用抗倒酯处理过的Zenith和Z 9结

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草原与草坪 2005年 第5期 总第112期