徐彥花,麥靖雯,劉天增,江 院,張巨明
(1. 華南農業(yè)大學林學與風景園林學院,廣東 廣州 510642;2. 廣東省草業(yè)工程技術研究中心,廣東 廣州 510642)
假儉草(Eremochloa ophiuroides )是禾本科蜈蚣草屬多年生草本植物,原產于我國與東南亞的溫帶和熱帶地區(qū)。由于其具有較好的匍匐性、耐貧瘠、耐蔭性強、綠期較長、成坪快和易于養(yǎng)護管理等特點,常被用于各類草坪和綠化地被材料[1-4]。劉學詩和鄧新義[5]從地理分布、外部性狀、生物學特性、遺傳多樣性等方面綜合分析了我國假儉草種質資源狀況,并建議今后應加強假儉草育種工作,選育坪用價值高、適應性強及有良好種子產量的優(yōu)良品種。國外在假儉草的育種[6-7]、草地建植[8-9]、多樣性[10]、抗逆性[11-12]及其遺傳變異性[13]等方面開展了一系列研究,國內主要集中在其抗逆性[14-15]、栽培管理、形態(tài)學、解剖學、分子水平以及坪用價值和遺傳多樣性[16-17]等方面的研究。近年來國內在野生假儉草的引種馴化與開發(fā)利用研究工作中取得了一定進展,篩選出了一些野生栽培品種[4,18-19],但對這些品種的適應性和坪用性狀并不十分清楚,從而影響了其推廣和使用。
‘華南'假儉草是由華南農業(yè)大學從國內收集的30多個野生假儉草材料中篩選、栽培馴化而成,2011年參加全國草品種區(qū)域試驗,2014年通過國家草品種審定委員會審定。在開展區(qū)域試驗的同時,為了進一步明確其生產價值,本研究從國內和國外分別選擇一個常用的假儉草材料作為對照,在廣州對3個假儉草材料的坪用性、適應性及綜合質量進行比較與評價,為‘華南'假儉草在華南地區(qū)的推廣應用提供參考。
試驗地位于廣東省廣州市增城區(qū)寧西鎮(zhèn)華南農業(yè)大學教學與科研基地,海拔約41 m,地形平坦,坡向西南,土壤類型為壤土,有機質含量為1.65%;速效氮 12.25 mg·kg-1,速效磷 49.08 mg·kg-1,速效鉀142.02 mg·kg-1,土壤pH為6.61,土壤肥力中等且均勻,無嚴重土傳病害發(fā)生,具有良好排灌條件,四周無高大建筑物或樹木影響,無前茬作物。年降水量1 921.6 mm,年均溫21.6 ℃,最熱月均溫28.5 ℃,最冷月均溫13.2 ℃,極端最高溫度38.2 ℃,極端最低溫度-1.9 ℃,無霜期346 d,初霜日1月6日,終霜日1月25日,≥ 0 ℃年積溫7 910.9 ℃·d,≥ 10 ℃ 年有效積溫 4 310.9 ℃·d。
參試材料為3個假儉草種質材料,分別為‘華南'假儉草 (E. ophiuroides ‘Huanan')(以下簡稱華南)、野生假儉草(E. ophiuroides)(以下簡稱野生)和美國‘Common'假儉草 (E. ophiuroides ‘Common')(以下簡稱Common)。其中‘華南'假儉草是由華南農業(yè)大學從野生假儉草材料中篩選、栽培馴化而成;野生假儉草為廣州當地使用的野生種質材料;美國‘Common'假儉草從美國進口。前兩者為營養(yǎng)莖繁殖,后者為種子繁殖,3個材料試驗前均種植于廣州市增城區(qū)華南農業(yè)大學教學與科研基地草坪草種質資源區(qū),按常規(guī)草坪養(yǎng)護管理。
試驗開始前,對試驗地進行翻耕、平整、施肥和除草工作。試驗采用隨機區(qū)組設計,4次重復。小區(qū)面積4 m2(2.0 m × 2.0 m),隔離行寬0.5 m。試驗采用營養(yǎng)體條栽法種植,將取之于草坪草種質資源區(qū)的3個假儉草材料的莖剪成3~5 cm長的具芽莖段,以行距10 cm開溝,將營養(yǎng)莖撒播在溝內,覆土厚度1 cm,四周設1 m的保護行。種植前施有機肥2 kg·m-2,待成坪后施用N∶P∶K = 15∶15∶15復合肥30 g·m-2,此后在生長季節(jié),每月施用N∶P∶K =15∶15∶15的復合肥,每次用量為30 g·m-2。草坪修剪高度保持在3 cm。
試驗開始于2011年4月,歷時3年。評價項目包括坪用性狀、適應性和草坪質量綜合評價3個方面。目測打分時,觀測人員3名,取3人觀測值的平均數。采用9分制評分,9分為最優(yōu),1分為最差,6分為可接受水平。草坪草坪用指標于成坪后在每年6月和9月各測一次。觀測時間在兩次修剪之間。
草坪草坪用指標(密度、均一性、顏色、質地)與適應性指標(綠期、抗病性、抗蟲性、成坪天數、越夏率和越冬率)測定方法均參考國家標準《草品種審定技術規(guī)程》[20],蓋度采用目測法估計。分級及評分標準如表1所列。
草坪質量綜合評價采用以下兩種方法進行綜合評價。
草坪草質量綜合評分:參考國家標準[20],建植成坪后每月進行觀測。分級和評分標準如表1所列。
加權評價:將3個材料各指標3年整體的平均值用離差標準化法進行無量綱化處理,參考張巨明等[21]的研究中的綜合評定值公式(略修改),對標準化數據進行綜合評價排序。
式中:X為離差標準化值,x為測量值,i = 1,2,3,分別為華南、野生、Common。
加權評價評定公式:V = 0.1C1+ 0.3T1+ 0.2D1+0.1C2+ 0.1T2+ 0.2G。
式中:C1表示顏色,T1表示質地,D1表示密度,C2表示蓋度,T2表示成坪天數,G表示綠期。
構建加權評定公式時僅考慮單項坪用性狀和關鍵的適應性指標,由于均一性是綜合性指標且抗病抗蟲性以及越冬越夏率均易受管理等不可控因素影響,故不作為加權評價指標。加權值根據對坪用價值的重要性并咨詢專家后確定。
試驗數據取平均值,用Microsoft Excel 2016進行數據圖表分析,采用SPSS17.0統(tǒng)計軟件進行方差分析和多重比較。多重比較采用鄧肯式新復極差檢驗法(Duncan's multiple range test,DMRT)在P < 0.05水平下進行比較。
第1年,與其他兩個材料相比,‘華南'的密度、蓋度、均一性、顏色和質地均最優(yōu),且蓋度、均一性和顏色在不同材料間均差異顯著(P < 0.05) (表2)。第2年,‘華南'的密度、蓋度、均一性和質地與其他兩個材料差異顯著(P < 0.05),且除均一性低于其他材料外,其余指標均優(yōu)于其他材料。第3年,‘華南'的均一性和質地均顯著優(yōu)于其他材料(P < 0.05),密度與野生假儉草差異不顯著(P > 0.05),但顯著大于Common (P < 0.05)。3 年平均結果表明,‘華南'的草坪密度、均一性、顏色和質地均顯著優(yōu)于其他兩個材料 (P < 0.05),蓋度略高于野生假儉草 (P > 0.05)。
‘華南'成坪天數、抗蟲性和綠期與其他兩個材料相比均差異顯著(P < 0.05),且綠期約為336 d,顯著長于其他材料,分別比野生假儉草和Common長29和32 d;抗病性顯著強于Common (P < 0.05),達到9分。不同材料間越冬、越夏率差異不顯著(P >0.05) (表 3)。
2.3.1 綜合評分
3個假儉草材料草坪質量綜合評價僅在第1年差異顯著(P < 0.05),且‘華南'顯著優(yōu)于其他兩個材料(表4)。3年整體草坪質量綜合評分結果表明,‘華南'假儉草草坪綜合質量最優(yōu),其次為野生假儉草,Common最差。
表 1 各指標評分標準分級表Table 1 The evaluation standards of different indexes
表 2 不同假儉草材料的坪用性狀Table 2 Turf characteristics of different centipede grass types
表 3 不同材料的適應性指標Table 3 The adaptability indexes of different grass types
表 4 不同材料的草坪質量綜合評分Table 4 The comprehensive turf quality of different grass types score
2.3.2 加權評價
‘華南'假儉草的草坪綜合質量最優(yōu),加權評價值為0.79,是野生假儉草加權評價值(0.36)的2倍,是Common加權評價值(0.25)的3倍,排名第一(表 5)。
草坪的坪用價值由草坪草的各個坪用性狀所決定。質地是草坪草性狀中的一個重要指標,一般通過測量植株葉寬來表示,葉寬越小,草坪草質地越優(yōu)。試驗結果顯示,‘華南'的葉寬約為3.24 mm,明顯小于野生假儉草(3.95 mm)和Common (4.12 mm),較二者分別窄17.97%和21.36%。黃冬賢等[23]在廣東佛山的研究結果表明,4個野生假儉草材料的葉寬約分別為3.51、4.11、3.76和3.85 mm,而引進的美國假儉草葉寬約為3.83 mm,均明顯比‘華南'葉片寬。由此說明,‘華南'的質地優(yōu)于野生假儉草和Common。在密度、蓋度、均一性和顏色方面,3年間3個假儉草材料雖有起伏變化,但總體上‘華南'的這4個指標仍優(yōu)于其他兩個材料。在成坪速度方面,‘華南'明顯比野生假儉草和Common慢,這極有可能是由于其本身的遺傳特性所造成,具體原因還有待進一步研究。
表 5 不同材料草坪質量加權評價結果Table 5 The weighted evaluation values for turf quality of different materials
在品種適應性方面,綠期的長短受草種本身的遺傳特點和地理條件等因素的影響,并且綠期直接影響草坪的使用時間或觀賞時間[24]。本研究表明,‘華南'的綠期最長,約為336 d,比野生假儉草和Common長29和32 d。研究發(fā)現,‘華南'抗蟲性較差,易受粘蟲危害,可能跟其質地較柔軟有關,但其越冬越夏率以及抗病性均高于其他兩個材料。綜合而言,‘華南'假儉草在華南地區(qū)的適應性良好。
草坪質量評價體系是草坪草生態(tài)功能與實用功能的綜合體現[25]。本研究采用草坪質量綜合打分和加權評價兩種綜合評價方法得出3個假儉草材料的綜合排序結果為華南 > 野生 > Common。兩種綜合評價方法結果比較,雖然優(yōu)劣排序相同,但顯示度差異很大。綜合評分法評價結果,3個假儉草材料的差異很小,而加權評價法的差異明顯。原因在于綜合評分法是將各項指標平均看待,但同一草坪草種的不同材料在單一性狀上差異很小,因此用綜合評分法難以明顯區(qū)分同一草坪草種不同材料在綜合質量上的差異;加權評價法則是根據單個性狀對草坪草綜合質量的貢獻大小,通過賦以不同的權重系數來看待不同的性狀,這樣可凸顯主要性狀,其評價結果在不同材料間差異較為明顯,與綜合評分法相比,能較為真實地反映草坪草的綜合質量,且評價結果容易區(qū)分孰優(yōu)孰劣。
目前,草坪綜合質量雖然有多種評價方法,但評價體系使用的指標測定方法多采用目測方法,主觀性較強,從而影響試驗結果。為降低測量數據的主觀性,盡可能準確評價參試材料的各種性狀,在坪用性狀測量中采用適宜的測量工具及可靠的數字化軟件是目前提高草坪質量評價的一個新方向。已有研究驗證,利用蓋度儀測量蓋度更準確[26],可用于草坪的蓋度測量。Karcher和Richardson[27]提出數字圖像分析法(digital image analysis)能夠客觀測量草坪草蓋度、顏色以及其他相關指標,已被廣泛應用于美國NTEP (國家草坪草評價項目National Turfgrass Evaluation Program)體系中。如果將數字圖像分析法應用到我國草坪草區(qū)域試驗及研究中,將極大地提高草坪草質量評價數據的客觀性。
綜上所述,參試的3個假儉草材料均適宜在華南地區(qū)種植,而‘華南'假儉草由于綠期長,質地好,密度、蓋度、顏色和均一性相對較優(yōu),在華南地區(qū)更有推廣應用價值?!A南'假儉草是我國第一個通過國家審定的假儉草品種,美國NTEP對暖季型草坪草的評價包括狗牙根(Cynodon dactylon)、結縷草(Zoysia japonica)和海濱雀稗(Paspalum vaginatum)等草種,但并未對假儉草做過評價[28],因此,本研究的評價方法及結果可用于今后對假儉草品種評價的參考。