華南地區(qū)耐熱耐旱觀賞草的篩選和評價

何新杰，任國香，彭昭良，蔣 凱，趙克奇，宋鳳鳴

(深圳市鐵漢生態(tài)環(huán)境股份有限公司，廣東 深圳 518040)

觀賞草是一類形態(tài)美麗、色彩豐富，以莖稈、葉叢和花序為主要觀賞部位的草本植物的統(tǒng)稱。目前，觀賞草的應(yīng)用主要集中在華北和華東地區(qū)，如北京、上海、南京和杭州等[1-4]，而觀賞草在華南地區(qū)的研究和應(yīng)用則相對較少。針對這一現(xiàn)狀，本試驗對從上海引種的42種觀賞草的外部性狀、物候期、適應(yīng)性、觀賞價值進(jìn)行了評價，旨在篩選出在深圳地區(qū)有較好的適應(yīng)性且觀賞價值高的觀賞草，為其在深圳地區(qū)的應(yīng)用推廣提供參考，同時也為利用觀賞草創(chuàng)造出更多和諧、自然、質(zhì)樸的節(jié)約型園林景觀，以及為生態(tài)修復(fù)工程提供技術(shù)支持。

1 試驗區(qū)自然概況

試驗區(qū)位于東莞市橋頭鎮(zhèn)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)示范園苗圃地，東經(jīng)113°60′28″，北緯22°58′38″，屬亞熱帶氣候區(qū)，夏季多南風(fēng)，夏秋季(7～10月)常有八級以上的臺風(fēng)侵襲；受季候風(fēng)的影響，四季分明，最高溫度36 ℃，最低氣溫1～3 ℃，平均氣溫22 ℃。年日照時數(shù)充足，無霜期350 d，年降雨量1800～2000 mm。

2 材料與方法

2.1 供試材料

本次引種試驗共選用42種觀賞草，分屬5科20屬(表1)，所有種苗均引自上海，42種觀賞草的類型見表1。試驗地土壤為有機(jī)肥、珍珠巖、園土按一定比例混合而成，土壤理化性質(zhì)情況：有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀、水解氮速效磷、速效鉀、pH值分別為14.3%、0.85 g/kg、0.723 g/kg、11.9 g/kg、64.5 mg/kg、28.4 mg/kg、142.5 mg/kg、6.8。

2.2 日常管理

2016年4月選擇長勢一致的觀賞草容器苗移栽至試驗地。對試驗材料按編號植入小區(qū)，3次以上重復(fù)，個別材料一叢，種在1 m×1 m的地塊上，地塊間距0.4 m，移栽初期適量饒水、人工除草。6月初全部緩苗后根據(jù)土壤墑情和草種的耐旱程度適當(dāng)澆水，常規(guī)養(yǎng)護(hù)，春季返青前常規(guī)修剪。

表1 42種觀賞草科屬及習(xí)性

2.3 調(diào)查項目和調(diào)查方法

2.3.1 外部形態(tài)及物候 調(diào)查材料的株高、株型、葉長(寬)、葉色、葉質(zhì)地、花序長(寬)、花序色，并記錄全年的花期和青綠期，評價標(biāo)準(zhǔn)參考相關(guān)文獻(xiàn)[5-9]。

2.3.2 生理習(xí)性及抗逆性 對于適應(yīng)性評價，評價指標(biāo)主要采取觀察測量的方式，于2016年4月～2017年12月連續(xù)觀察并記錄各草種的物候期、形態(tài)指標(biāo)和抗逆性指標(biāo)(表2)。并根據(jù)華南夏季漫長、高溫多臺風(fēng)、冬季溫和少雨的氣候特點，選擇耐熱性、耐旱性、抗病蟲性、抗倒伏性、侵占性作為適應(yīng)性評價指標(biāo)，分別進(jìn)行評價打分。其中，耐熱性、抗病蟲性、抗倒伏性和侵占性主要根據(jù)觀察記錄結(jié)果進(jìn)行評定，耐旱性主要依據(jù)自然干旱脅迫試驗結(jié)果。

觀賞草的自然抗旱盆栽試驗在2017年夏季進(jìn)行，選擇生長周期相近的種苗，種植在15 cm口徑的營養(yǎng)缽內(nèi)，每個品種重復(fù)3次。植物緩苗后澆透花盆，開始自然干旱脅迫。待植物出現(xiàn)永久萎蔫時，取花盆內(nèi)的土樣進(jìn)行土壤相對含水量的測定。

表2 觀賞草適應(yīng)性評價指標(biāo)與標(biāo)準(zhǔn)

2.3.3 生長期觀賞性評價 在參照相關(guān)研究[10-12]的基礎(chǔ)上，確定了整株觀賞性、花序美感、葉片顏色、生長狀況、成活率5個評價指標(biāo)和表3的評分標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)華南地區(qū)的氣候特點，以及引種第一年的物候規(guī)律，于9月中旬對觀賞草各指標(biāo)按表3的評分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評價打分，打分人員包括2名設(shè)計人員、2名栽培人員、2名普通群眾，最終得分取平均值。

2.4 數(shù)據(jù)處理

利用Excel 2013軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析，觀賞性評價采用灰色關(guān)聯(lián)分析法[13]，以參試草種作為一個灰色系統(tǒng)，每一種為系統(tǒng)中的一個元素，對性狀的量化值進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化和無量綱化處理后，以各性狀評價值均為5作為“理想種”，計算不同草種綜合性狀與理想草種的關(guān)聯(lián)度。

表3 觀賞草評價指標(biāo)及評分標(biāo)準(zhǔn)

3 結(jié)果與分析

3.1 外部性狀與物候

引種觀測半年后，部分草種由于不耐濕熱，均已大部分死亡，未觀測到完整物候，故只觀測到28種觀賞草的物候表現(xiàn)(表4)。28種觀賞草在華南的青綠期較長，小盼草的綠期相對較短，少于300 d，其余多在300 d以上。除棕櫚葉苔草、香茅、紫田根、黑麥冬、紅巨人朱蕉和紅星朱蕉之外，均已觀測到較長的花期，均在60 d以上。矮蒲葦、花葉蒲葦、大布尼狼尾草在華南幾乎為常綠，大布尼狼尾草的花期幾乎長達(dá)全年而表現(xiàn)優(yōu)異。

表4 觀賞草形態(tài)學(xué)指標(biāo)及物候觀測統(tǒng)計表

3.2 抗逆篩選與評價

3.2.1 觀賞草耐熱篩選 除細(xì)葉苔草、棕櫚葉苔草外的冷季型觀賞草，以及藍(lán)剛草、咖啡朱蕉、青銅亞麻、紅劍亞麻幾種觀賞草均在引種后半年內(nèi)死亡，最早死亡的是細(xì)莖針茅和大葉苔草，僅存活2個月，其次是青銅亞麻和紅劍亞麻，存活4個月，大部分冷季型觀賞草均在引種5～6個月后死亡。從存活天數(shù)看，這些種類的耐熱性由弱至強(qiáng)依次為細(xì)莖針茅、大葉苔草、青銅亞麻、紅劍亞麻、咖啡朱蕉、藍(lán)羊茅、玉帶草、藍(lán)剛草、藍(lán)濱麥、金葉苔草、棕紅苔草、橘紅苔草、拂子茅、花葉拂子茅。暖季型觀賞草如蒲葦類、芒類、狼尾草類的耐熱性相對較好，結(jié)論與柴翠翠等[14]的研究報道有較大差異，比較接近李秀玲等[15]的研究結(jié)果。

表5 觀賞草耐熱篩選

3.2.2 觀賞草盆栽耐旱試驗 28種觀賞草的盆栽自然抗旱試驗結(jié)果見圖1。除35號草種金葉石菖蒲的永久萎蔫系數(shù)值為(25.70±1.29)%外，狼尾草類的大布尼狼尾草、紫葉狼尾草、白美人狼尾草、小兔子狼尾草的耗水量相對較大，永久萎蔫系數(shù)在18%～20%之間，其他草種的永久萎蔫系數(shù)均在18%以下。這表明在盆栽模擬抗旱脅迫試驗條件下，大部分觀賞草草種均具有較強(qiáng)的耐旱能力。

圖1 28種觀賞草的永久萎蔫系數(shù)

3.2.3 抗逆性綜合評價 引種觀賞草的抗逆性評價見表6。冷季型觀賞草，如大葉苔草、金葉苔草、棕紅苔草、拂子茅、藍(lán)羊茅、細(xì)莖針茅、藍(lán)剛草、咖啡朱蕉、青銅亞麻、紅劍亞麻，由于不耐濕熱，均已大部分死亡，耐熱性評分為0，完全不適合作為多年生觀賞草在華南地區(qū)種植，故不進(jìn)行抗逆性綜合評價。在28種觀賞草中，從夏季表觀性狀觀測得出矢羽芒、小盼草、棕櫚葉苔草等的耐熱性相對較差。金葉石菖蒲、白美人狼尾草、小兔子狼尾草、大布尼狼尾草、紫葉狼尾草幾種觀賞草在自然干旱脅迫時永久萎蔫率大于18%，耐旱性相對較弱，耗水量相對較大。觀賞草的病蟲害相對較少，但細(xì)葉芒等葉片細(xì)密的芒類較易感銹病，抗病蟲性評分相對較低。從抗倒伏性來看，株高較高的紫田根、田茅在臺風(fēng)來臨時較易發(fā)生倒伏、折斷，所需恢復(fù)時間較長，抗倒伏性評分為3分；種植前期的矮蒲葦、花葉蒲葦、狼尾草也相對容易倒伏，但倒伏后施肥管養(yǎng)即可迅速恢復(fù)，抗倒伏性評分為4分。從侵占性來看，28種觀賞草均沒有明顯的入侵性表現(xiàn)，狼尾草的種子可自播萌芽，故評分為4分。

表6 觀賞草抗逆性評價

經(jīng)關(guān)聯(lián)性分析，紫田根、田茅、金葉石菖蒲為抗逆性相對較差，關(guān)聯(lián)度僅為0.6000。矢羽芒、白美人狼尾草、狼尾草、紫穗狼尾草抗逆性一般，關(guān)聯(lián)度為0.6286。矮蒲葦、花葉蒲葦、花葉芒、細(xì)葉芒、斑葉芒、小兔子狼尾草、大布尼狼尾草、紫葉狼尾草為抗逆性相對較強(qiáng)的品種。柳枝稷、重金屬柳枝稷、紅知風(fēng)畫眉草、粉黛亂子草、香茅、細(xì)葉苔草、黑麥冬、金邊闊葉麥冬、紅巨人朱蕉、紅星朱蕉為抗逆性很強(qiáng)的品種。

3.3 生長期觀賞性評價

28種觀賞草在華南的生長期內(nèi)觀賞性評價見表7。芒類的銹病在一定程度上影響了葉色的評價值，以細(xì)葉芒、花葉芒、晨光芒、矢羽芒較為嚴(yán)重，斑葉芒相對較好。香茅、紫田根、金葉石菖蒲、黑麥冬、紅巨人朱蕉、紅星朱蕉等引種2年后均未觀測到花期，故花色評價值為0。這幾種的觀賞性綜合評價關(guān)聯(lián)度相對較低，均小于0.80，關(guān)聯(lián)序靠后。其余22種觀賞草與理想草種的關(guān)聯(lián)度均較大，均大于0.8，具有較高的觀賞價值。紫葉狼尾草由于集紫色葉片和紫色花序于一身，基本上可認(rèn)為是大眾眼中的理想草種。

表7 觀賞草觀賞性評價

4 結(jié)論與討論

4.1 結(jié)論

綜合外部性狀與物候觀測記錄、抗逆性和觀賞性評價得出：矮蒲葦、花葉蒲葦、花葉芒、細(xì)葉芒、斑葉芒、晨光芒、小兔子狼尾草、大布尼狼尾草、紫葉狼尾草、柳枝稷、重金屬柳枝稷、紅知風(fēng)畫眉草、粉黛亂子草、細(xì)葉苔草、金邊闊葉麥冬等為兼具抗逆性和觀賞性的品種，為A級，完全適合在深圳地區(qū)推廣；紅巨人朱蕉、紅星朱蕉、矢羽芒、白美人狼尾草、狼尾草、紫穗狼尾草、田茅為B級，有較好的觀賞性和地區(qū)適應(yīng)性，可以在華南地區(qū)推廣；香茅、紫田根、棕櫚葉苔草、黑麥冬為C級，具有一定的觀賞價值，但個別指標(biāo)評分低；細(xì)莖針茅、大葉苔草、青銅亞麻、紅劍亞麻、咖啡朱蕉、藍(lán)羊茅、玉帶草、藍(lán)剛草、藍(lán)濱麥、金葉苔草、棕紅苔草、橘紅苔草、拂子茅、花葉拂子茅在華南無法越夏，最多只能作為冬季時令花應(yīng)用，為D級，不適合作為多年生觀賞草在華南地區(qū)推廣。

4.2 討論

華南地區(qū)全年溫暖濕潤，自然資源豐富，樹木繁盛，四季常青，氣候優(yōu)勢為嶺南地區(qū)的園林造景創(chuàng)造了得天獨厚的優(yōu)越條件。但受地域性的限制，嶺南園林景觀的季相變化不明顯，缺少時空層次感。同時，深圳是一個沒有農(nóng)村的城市，是典型的混凝土森林。觀賞草的應(yīng)用可帶來自然氣息、田園野趣，增加景觀多樣性，營造資源節(jié)約、可持續(xù)發(fā)展的近自然生態(tài)景觀。但由于對觀賞草的認(rèn)識和了解不足，觀賞草在華南應(yīng)用存在一些誤區(qū)，如細(xì)莖針茅、藍(lán)羊茅等在深交所、前海、萬科等地產(chǎn)項目的應(yīng)用中均以失敗告終，造成了華南地區(qū)不適宜種觀賞草的假象。同時，許多人對觀賞草還停留在芒草、類蘆等“野草”的認(rèn)知上，認(rèn)為觀賞草容易造成入侵，實際上大部分成熟的觀賞草園藝種都沒有入侵風(fēng)險。正是因為對觀賞草的習(xí)性和生長所需的生態(tài)因子認(rèn)識和了解的不足，從而產(chǎn)生了這些觀賞草應(yīng)用的誤區(qū)。

關(guān)于引種，氣候相似論、生境因子分析法、生態(tài)綜合分析法、地理生態(tài)生物學(xué)特性綜合分析法等理論是引種的主要理論依據(jù)[16]。近年來流行的美國農(nóng)業(yè)部農(nóng)業(yè)局公布的植物抗寒性區(qū)劃圖Plant Hardiness Zone Map(PHZM)[17]也是利用類似的原理，按多年極端最低氣溫劃分氣候區(qū)，根據(jù)植物在原產(chǎn)地可耐受的極端低溫選擇引種區(qū)域。但是氣候相似的地區(qū)可能存在地形或其他因素的差異，且植物本身具有遺傳可塑性。庫里奇亞索夫的“生態(tài)歷史分析法”[16]認(rèn)為：一些植物的現(xiàn)代分布區(qū)是受史上冰川運(yùn)動被迫形成的，并不一定是最適生長區(qū)，引種到其他區(qū)域可能會生長得更好。因此，一些對氣候適應(yīng)性較廣的植物，若嚴(yán)格按氣候相似性引種則可能會限制其推廣，如芒類的南北適應(yīng)性就比較廣。

在本研究中，許多冷季型觀賞草均未成功引種，實際觀測的觀賞草的耐熱性與不同文獻(xiàn)報道的均有一定差異。這可能是由于文獻(xiàn)中的耐熱研究均采用電導(dǎo)法測定觀賞草在高溫水浴處理下的細(xì)胞膜熱穩(wěn)定性，擬合Logistic方程計算高溫半致死溫度，以此評價耐熱性，植物葉片受到的熱脅迫是短期的，而耐熱馴化成功則需要植物的根莖葉長期適應(yīng)濕熱。因此對植物耐熱性的評價除了考慮對短暫高溫的適應(yīng)能力外，還應(yīng)該考慮植物能耐受高溫的時間長短。觀賞草種類繁多，同屬的不同品種差異也很大，植物的適應(yīng)性表現(xiàn)應(yīng)以實際觀測為準(zhǔn)。因此，區(qū)域的觀賞草引種和品種篩選工作是必要的，本研究對于篩選適宜華南地區(qū)的觀賞草種類、推廣觀賞草的應(yīng)用具有一定的指導(dǎo)意義。未來鄉(xiāng)土觀賞草的引種馴化和園林開發(fā)可能會是熱點，有待進(jìn)一步研究。

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