基質(zhì)對中華結(jié)縷草扦插成活率及幼苗生長特性的影響

蔡 撿,張小晶,李 瑩,曾曉琳,劉金平(西華師范大學(xué)生命科學(xué)院，四川 南充 637009)

基質(zhì)對中華結(jié)縷草扦插成活率及幼苗生長特性的影響

蔡 撿,張小晶,李 瑩,曾曉琳,劉金平
(西華師范大學(xué)生命科學(xué)院，四川 南充 637009)

為探究基質(zhì)對結(jié)縷草(Zoysiasinica)扦插成活率及構(gòu)件形成的影響，在成熟紫色土、腐殖土、粗沙土、建渣土、石谷子土5種基質(zhì)上，進(jìn)行扦插繁殖，測定成活率、發(fā)芽指數(shù)、構(gòu)件性狀及生物量結(jié)構(gòu)等參數(shù)。結(jié)果表明：1)基質(zhì)對插穗成活率和發(fā)芽指數(shù)有顯著影響(P<0.05)，扦插后第9天插穗發(fā)芽數(shù)差異最大，第30天芽長呈極顯著差異(P<0.01)；2)基質(zhì)對扦插苗根、莖性狀有顯著影響，對葉性狀影響極??；3)基質(zhì)對幼苗地下、地上生物量有顯著影響，對根莖比和地下生物量比率有極顯著影響；4)成熟紫色土利于幼苗分蘗形成，建渣土利于主莖生長和生物量向地上分配，石谷子土則利于生物量向地下分配。所以，草坪建植與養(yǎng)護(hù)時，要依據(jù)基質(zhì)類型，采用相應(yīng)的技術(shù)措施，以提高草坪的質(zhì)量。

中華結(jié)縷草；扦插；基質(zhì)；成活率；生長特性

中華結(jié)縷草(Zoysiasinica)為禾本科結(jié)縷草屬多年生草本植物，是世界著名的環(huán)保型暖季草坪草種[1]，具有低維護(hù)、耐踐踏、耐干旱、耐瘠薄、耐寒冷、抗病蟲害以及耐鹽堿等特性[2]，具有強(qiáng)大的匍匐莖和根莖系統(tǒng)，在合理養(yǎng)護(hù)下可形成低矮致密的草坪，廣泛應(yīng)用于精細(xì)草坪的建設(shè)，如公園等觀賞型草坪，高爾夫等運(yùn)動場草坪及固土護(hù)坡草坪[3]。由于種子少、價格高，尤其種子細(xì)小且休眠率高，對播種及苗期養(yǎng)護(hù)技術(shù)要求極高，且幼苗生長緩慢、抗寒、抗旱性低，養(yǎng)護(hù)環(huán)節(jié)極易造成幼坪的禿斑及退化，所以生產(chǎn)中多利用結(jié)縷草極強(qiáng)的無性繁殖能力，即營養(yǎng)繁殖來建立草坪。

基質(zhì)是影響植物生長發(fā)育的物質(zhì)基礎(chǔ)，不同基質(zhì)的物理性狀、化學(xué)成分，決定了繁殖材料所處微環(huán)境是否有利于生長(如pH、鹽堿度)、植物生根發(fā)芽需要沖破的阻礙大小(如土壤質(zhì)地、結(jié)構(gòu)和堅實(shí)度)、獲取水分與氧氣的難易程度(如通透性)以及后續(xù)持久獲得營養(yǎng)的潛力(如有效肥力)等等。目前，關(guān)于結(jié)縷草無性繁殖的研究主要圍繞插穗選取、扦插時間、扦插方法及成活率等方面展開[4-6]，關(guān)于基質(zhì)對其無性繁殖的影響的報道極少。李西等[7]以5種基質(zhì)下扦插假儉草(Eremochloaophiuroides)進(jìn)行研究，結(jié)果表明不同基質(zhì)對峨眉假儉草(E.ophiuroidescv. Emei)地上、地下植物量有較大影響。以河灘土處理假儉草最有利于根系的生長，而生長在石骨質(zhì)土上的根系、地上部莖葉生物量最低[8]。結(jié)縷草莖葉纖細(xì)，插穗內(nèi)所含營養(yǎng)物質(zhì)有限，插穗更易受生境的影響，所以開展基質(zhì)對結(jié)縷草扦插成活率及構(gòu)件形成的影響的研究，可為建設(shè)優(yōu)良的草坪提供指導(dǎo)。

本研究以中華結(jié)縷草為材料，選取亞熱帶地區(qū)草坪建植時最常用的5種土壤材料(紫色土、腐殖土、粗沙、建渣土、石谷子土)為基質(zhì)，進(jìn)行扦插繁殖，測定不同基質(zhì)下插穗成活率、幼苗的葉、莖、根數(shù)量性狀，分析不同基質(zhì)對扦插成活率及幼苗生長特性的影響，探討適合結(jié)縷草生長發(fā)育的基質(zhì)類型，旨在為深入研究不同基質(zhì)下幼坪的養(yǎng)護(hù)管理的技術(shù)奠定基礎(chǔ)，并為生產(chǎn)實(shí)踐中結(jié)縷草草坪的建植與養(yǎng)護(hù)提供技術(shù)指導(dǎo)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

2014年4月，在地處典型亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候區(qū)的西華師范大學(xué)校園內(nèi)的觀賞型中華結(jié)縷草草坪上，選取健壯匍匐莖，剪取莖基部長2 cm莖段，選含1節(jié)(側(cè)芽未長出葉鞘)、節(jié)左右各約1 cm、重約(0.060±0.005) g的莖段為插穗，保濕備用。

選速效氮、速效磷、速效鉀和有機(jī)質(zhì)含量均存在極顯著差異(P<0.01)，pH值差異較小的5種土壤材料為基質(zhì)，分別為紫色土(S1)、腐殖土(S2)、粗沙土(S3)(粒徑1.00 mm)、建渣土(S4)(粒徑約1.00 cm)、石谷子土(S5)(基巖初風(fēng)化物)(表1)。

基質(zhì)除雜、晾曬、消毒后，裝于口徑100 mm、高140 mm的塑料花盆中，每種基質(zhì)各裝3組，每組4盆，共12盆。澆透水沉降穩(wěn)定后，劃破表層平整后，每盆10穗進(jìn)行扦插，置于相對濕度80%、溫度30 ℃的植物人工氣候?qū)嶒?yàn)室內(nèi)培養(yǎng)，期間僅不定期噴水，保持苗床濕潤進(jìn)行養(yǎng)護(hù)。

1.2 測定項(xiàng)目與方法

1.2.1 發(fā)芽指數(shù)及成活率 于扦插后2、9、16、23、30 d時測定發(fā)芽數(shù)(為發(fā)芽插穗的數(shù)量)、芽長(為單株芽長，隨機(jī)10個發(fā)芽插穗定株測定)等參數(shù)，30 d計算插穗成活率和發(fā)芽指數(shù)：

成活率=成活插穗數(shù)/總插穗數(shù)×100%；

發(fā)芽指數(shù)(GI)=∑(Gt/Dt)。

式中，Dt為發(fā)芽日數(shù)，Gt為與Dt相對應(yīng)的每天發(fā)芽插穗數(shù)。

1.2.2 生長特性指標(biāo) 于扦插后65 d時，小心傾覆花盆、剔除基質(zhì)，撿取植株，每組隨機(jī)選20株，測定相關(guān)參數(shù)。

葉：測單株總?cè)~數(shù)、由頂向下第3葉的葉長、葉寬和葉片厚度、計算單葉面積(系數(shù)法)[9]及總?cè)~面積。

莖：測定單株分蘗數(shù)、拉直高度、最長莖長、主莖直徑，單株總節(jié)數(shù)。

表1 基質(zhì)營養(yǎng)成分及pH值Table 1 The nutritional components and pH of substrate

注：S1為紫色土、S2為腐殖土、S3為粗沙土、S4為建渣土、S5為石谷子土。同列不同小寫字母表示基質(zhì)間差異顯著(P<0.05),下同。

Note: S1, purple soil, S2, humus soil, S3, coarse sand soil, S4, residual soil after construction, S5, stony soil. Different lower case letters within the same column indicate significant difference among different substrates at 0.05 level. The same below.

根：測單株的根數(shù)、最長根長與總根長，而后用排水法[10]測定20株的根體積。

生物量：將20株植株分為地上部分與地下部分，清洗干凈，用吸水紙吸干，裝入信封，在105 ℃下殺青半小時后，85 ℃烘至恒重，計算：

根莖比=地下生物量/地上生物量×100%；

地下生物量比率=地下生物量/總生物量×100%。

1.3 數(shù)據(jù)處理

用SPSS 19.0進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計與多重比較。

2 結(jié)果與分析

2.1 基質(zhì)對插穗成活率及發(fā)芽指數(shù)的影響

基質(zhì)對插穗成活率有極顯著影響(P<0.01)(表2)，不同基質(zhì)間成活率差異顯著(P<0.05)，扦插成活率由高到低基質(zhì)依次為S5>S4>S1>S3>S2?；|(zhì)對插穗發(fā)芽指數(shù)有極顯著影響，不同基質(zhì)下插穗發(fā)芽指數(shù)存在著顯著差異，發(fā)芽指數(shù)由高到低的基質(zhì)依次為S5>S4>S1>S3>S2，S5下插穗發(fā)芽指數(shù)是S2下的近4倍。同時，基質(zhì)對幼苗芽長有極顯著影響，扦插后16和30 d時不同基質(zhì)下幼苗的芽長均表現(xiàn)出顯著差異(P<0.05)，基質(zhì)對芽長的影響隨時間延續(xù)而不斷增大，23～30 d幼苗受基質(zhì)影響明顯大于扦插前期。

2.2 基質(zhì)對幼苗生長特性的影響

2.2.1 葉性狀 基質(zhì)對幼苗的葉片厚度、單葉面積、單株葉總數(shù)、單株葉總面積等葉性狀均無顯著的影響(P>0.05)(表3)。不同基質(zhì)下幼苗的葉總數(shù)、單株葉總面積、葉片厚度差異均不顯著，僅S1下單葉面積顯著高于其他基質(zhì)(P<0.05)。

表2 基質(zhì)對插穗成活率及發(fā)芽指數(shù)的影響Table 2 Effects of substrates on the survival rate and germination index of cuttings

表3 基質(zhì)對結(jié)縷草幼苗葉性狀的影響Table 3 Effects of soil substrates on leaf traits ofZoysiasinicaseedling

2.2.2 莖性狀 基質(zhì)對插穗幼苗分蘗數(shù)有顯著影響(P<0.05)，S3與S5的插穗分蘗數(shù)顯著低于其他基質(zhì)，利于幼苗分蘗的基質(zhì)依次為S1>S2>S4>S5>S3(表4)。基質(zhì)對植株拉直高度、主莖長、節(jié)間長、單株總節(jié)數(shù)及總莖長均有極顯著影響(P<0.01)，但對主莖直徑無顯著影響(P>0.05)。S4下主莖長度顯著高于其他基質(zhì)，S2下節(jié)間長顯著低于其他基質(zhì)。而S1不僅促進(jìn)插穗產(chǎn)生一級分蘗，且促進(jìn)二級分蘗形成，使單株總節(jié)數(shù)顯著高于其他基質(zhì)。S4利于主莖生長，S1利于分蘗形成，使S4和S1下總莖長顯著大于除S5外的其他基質(zhì)。S1為成熟土壤，其結(jié)構(gòu)均一、營養(yǎng)均衡，幼苗的總節(jié)數(shù)、分蘗數(shù)顯著高于其他基質(zhì)，且節(jié)間較短，有利于枝條密度增加；而S4理化性狀較差，莖采用減少分蘗數(shù)、增大節(jié)間長的方式拓展空間。

2.2.3 根性狀 基質(zhì)對幼苗的根性狀均有極顯著影響(P<0.01)(表5)。單株根數(shù)在S5下顯著多于其他基質(zhì)(P<0.05)，而S2和S3下根數(shù)顯著減少。最長根長在S1下顯著高于其他基質(zhì)，而S2下僅為S1根長的43.45%。幼苗總根長和根體積在S1下顯著高于其他基質(zhì)，約為S2的3.7和3.4倍?；|(zhì)對根性狀影響順序?yàn)椋焊w積>單株總根長>最長根長>單株根數(shù)。

2.3 基質(zhì)對幼苗生物量結(jié)構(gòu)的影響

基質(zhì)對幼苗地上、地下生物量及總生物量均有極顯著影響(P<0.01)(表6)，且不同基質(zhì)的幼苗間差異明顯?；|(zhì)對根莖比和地下生物量比有極顯著影響，S4明顯利于生物量向地上分配，S5則顯著向地下分配。S5下根莖比和地下生物量比顯著高于其他基質(zhì)(P<0.05)?？梢?，基質(zhì)不僅影響幼苗生物量累積，對地上、地下生物量分配及植株的生物量結(jié)構(gòu)均有顯著影響。

表4 基質(zhì)對結(jié)縷草幼苗莖性狀的影響Table 4 Effects of substrate on stem traits ofZoysiasinicaseedling

表5 基質(zhì)對結(jié)縷草幼苗根性狀的影響Table 5 Effects of substrate on root traits ofZoysiasinicaseedling

表6 基質(zhì)對幼苗生物量結(jié)構(gòu)的影響Table 6 Effects of substrate on biomass structure ofZoysiasinicaseedling

3 討論與結(jié)論

3.1 基質(zhì)與成活率的關(guān)系

扦插成活率受植物生物學(xué)特性、插穗粗細(xì)與長短、枝條年齡、著生部位及發(fā)育狀況等自身因素的影響，也受溫度、濕度、通氣、光照、基質(zhì)等環(huán)境因素的影響。本研究選取基部、單節(jié)等重的結(jié)縷草莖段為插穗，避免了插穗自身因素對試驗(yàn)結(jié)果的影響。在相同條件下培養(yǎng)，保證了基質(zhì)是影響成活率的唯一因子。但5種基質(zhì)的理化性狀差異，使插穗所處的微環(huán)境不同，致使成活率與發(fā)芽指數(shù)表現(xiàn)出極顯著差異。插穗生根之前，不從土壤中吸收養(yǎng)分，主要通過呼吸消耗貯藏的營養(yǎng)物質(zhì)，為細(xì)胞分裂、組織分化與器官形成提供能量。石谷子土養(yǎng)分含量最低，但通透性較強(qiáng)，為插穗呼吸作用提供了足夠的水分和氧氣，致使其成活率和發(fā)芽指數(shù)最高。插穗生根后，就要從基質(zhì)中吸收營養(yǎng)物質(zhì)，基質(zhì)營養(yǎng)狀況的差異，導(dǎo)致隨生長時間延續(xù)，不同基質(zhì)的幼苗芽長差異越顯著，扦插后30天差異達(dá)到最大值。草坪科研中常以腐殖土、粗沙土單獨(dú)或混合為基質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)[11-12]，本文說明腐殖土、粗沙土顯著降低了插穗的成活率及發(fā)芽指數(shù)，以后開展相關(guān)試驗(yàn)時，要慎重選擇該類基質(zhì)。四川地區(qū)多以紫色土為基質(zhì)建植草坪，其成活率和發(fā)芽指數(shù)僅為74.23%和47.88，生產(chǎn)實(shí)踐中，應(yīng)通過提高播種量、改善通透性等技術(shù)措施保證草坪的合理密度。

3.2 基質(zhì)與幼苗生長特性的關(guān)系

草坪作為特殊的地被植物，莖、葉數(shù)量與結(jié)構(gòu)不僅決定草坪的景觀效果，更影響草坪品質(zhì)及使用功能。單株分蘗數(shù)與枝條性狀決定草坪密度和平整度，葉數(shù)與葉面積決定草坪的顏色與質(zhì)地，根長與根體積決定草坪的抗性與耐踐踏性。本研究表明基質(zhì)對結(jié)縷草根、莖性狀(除主莖直徑)都有顯著影響。營養(yǎng)相對均衡的紫色成熟土顯著利于分蘗的形成，且根長和根體積顯著高于其他基質(zhì)。養(yǎng)分含量較高的腐殖土上，植株分蘗數(shù)雖大，但莖長、根長明顯低于其他基質(zhì)，可見營養(yǎng)富集會影響結(jié)縷草根系發(fā)育，使吸收能力下降而限制了植株的生長。養(yǎng)分含量低且營養(yǎng)失衡的石谷子土上，植株降低分蘗數(shù)，減少節(jié)數(shù)且增長節(jié)間，增加根數(shù)與根體積，擴(kuò)大根系與土壤接觸面積，加大吸收營養(yǎng)和水分的機(jī)會?；|(zhì)是影響建坪速度的一個重要因素[13]，主要因?yàn)榛|(zhì)類型對根滲透的阻力和保水性能不同[14]，從而影響了插穗根系形成與發(fā)育，根長和基質(zhì)保水性能呈負(fù)相關(guān)[15]，紫色土和石谷子土的根長和根體積顯著大于保水性最強(qiáng)的腐殖土，但保水性最差的粗沙土其根系則較小，可見基質(zhì)保水性和營養(yǎng)狀況共同影響了根系的發(fā)育。結(jié)縷草葉性狀受基質(zhì)影響較小，但莖性狀差異必然引起草坪草葉片大小、形態(tài)及密度的差異，根性狀差異必然導(dǎo)致葉片顏色、質(zhì)地與同化能力的差異，最終影響草坪性狀、功能及品質(zhì)。所以建坪時，要合理配置通透性較強(qiáng)、營養(yǎng)狀況良好的基質(zhì)，草坪養(yǎng)護(hù)時，要注意均衡施肥，避免單項(xiàng)肥力過剩引起草坪草根系異常、生長緩慢、結(jié)構(gòu)失衡等現(xiàn)象的發(fā)生。

3.3 基質(zhì)與生物量的關(guān)系

一般植物地下、地上維持相對穩(wěn)定的協(xié)調(diào)生長，而草坪要不斷通過修剪等技術(shù)措施抑制草坪的高度、促進(jìn)根系向下生長，打破地上、地下協(xié)同生長的模式，以維持草坪低矮致密景觀效益和提高草坪抗逆性能。地上生物量不僅決定草坪密度、蓋度等外觀質(zhì)量，且與草坪耐踐踏性的使用質(zhì)量和截流雨水等生態(tài)質(zhì)量有很大的關(guān)系。地下生物量決定草坪剛性、彈性、抗性等使用質(zhì)量及固土保水等生態(tài)質(zhì)量。本研究中，基質(zhì)對幼苗生物量結(jié)構(gòu)有顯著影響，含鉀量高的建渣土其根莖比與地下生物量比明顯低于其他基質(zhì)，地上生物量顯著高于其他基質(zhì)，這與施鉀肥利于提高草坪外觀質(zhì)量的研究結(jié)果一致[16]。而有機(jī)質(zhì)含量極低的石谷子土根莖比與地下生物量比顯著高于其他基質(zhì)，與李西等[7]對假儉草扦插研究結(jié)果不同，一方面是結(jié)縷草和假儉草生物學(xué)特性差異較大，另一方面試驗(yàn)條件和測定階段不同，造成結(jié)果差異較大的原因，待于進(jìn)一步深入研究。本文僅對扦插結(jié)縷草幼苗的生物量進(jìn)行了分析，隨著幼苗根莖、匍匐莖的形成及修剪等養(yǎng)護(hù)措施，基質(zhì)對結(jié)縷草生物量及草坪質(zhì)量必然產(chǎn)生不同影響。有關(guān)基質(zhì)對草坪外觀質(zhì)量、性能質(zhì)量、生態(tài)質(zhì)量的影響，以及不同基質(zhì)下結(jié)縷草草坪的養(yǎng)護(hù)技術(shù)差異，待于進(jìn)一步研究。

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(責(zé)任編輯 張瑾)

Effects of soil substrate on the survival rate and component characteristics ofZoysiasinicacutting seedlings

CAI jian, ZHANG Xiao-jing, LI ying, ZENG Xiao-lin, LIU Jin-ping
(College of Life Sciences, China West Normal University, Nanchong 637009, China)

In order to explore the effect of soil substrates on cutting seedling survival rate and component ofZoysiasinica, cutting propagation was carried out using 5 different soil substrates including purple soil, humus soil, coarse sand soil, residual soil after construction, and stony soil. The survival rate, germination index, component characteristics and biomass structure parameters were measured. The results showed that the substrate had significant influence (P<0.05) on the survival rate and germination index of insert spic with the greatest influence on germination number on 9th day and shoot length on 30th day(P<0.01). Substrate also had significant influence on the root and stem characteristics, underground and above ground biomass of seedling with extremely significant effect (P<0.01) on the ratio of root to stem and underground biomass ratio, however, had very little influence on the leaf characteristics. Purple soil was helpful to the tiller formation, and residual soil was beneficial to the growth of stem and biomass allocating to the aboveground whereas the stony soil was beneficial to biomass transport to underground. Based on these results, the appropriate technical measures combined with the substrate type should be employed to improve the quality of lawn when planted and maintained.

Zoysiasinica; cuttage; substrate; survival rate; growth characteristics

LIU Jin-ping E-mail: jpgg2000@163.com

10.11829j.issn.1001-0629.2014-0499

2014-11-14 接受日期：2015-01-19

四川省科技支撐計劃項(xiàng)目(2011NZ0064)

蔡撿(1990-)，女，四川成都人，在讀碩士生，主要從事園林植物栽培養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究。E-mail：398885148@qq.com

劉金平(1972-)，男，山西臨縣人，副教授，博士，主要從事草坪建植與養(yǎng)護(hù)技術(shù)研究。E-mail:jpgg2000@163.com

S543+.904.3

A

1001-0629(2015)07-1041-06*

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