時(shí)羽杰,謝雨,糜加軒,趙倩,劉歡歡,萬雪琴
(四川農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)院,四川 成都 611130)
核桃(JuglansregiaL.),屬胡桃科核桃屬落葉喬木,與榛子、扁桃、腰果并稱世界四大干果,具有很高的營養(yǎng)和食用價(jià)值,是優(yōu)良的果木兼用經(jīng)濟(jì)樹種[1-2].核桃在我國有著悠久的栽培歷史,其種植面積與產(chǎn)量位居世界第一,而四川省是我國核桃主產(chǎn)區(qū)之一,其資源豐富,產(chǎn)量常年處于我國第三[3-4].隨著農(nóng)業(yè)產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)的調(diào)整,林業(yè)及草業(yè)有融合發(fā)展的趨勢(shì).
研究表明,林草間作模式可以改善土壤性狀及養(yǎng)分、保墑保水、固土保肥、防風(fēng)固沙、凈化空氣,有效改善光能利用率,提高土壤的抗蝕性、蓄水性、滲透性,降低林分郁閉年限,給予林木生長需求的氮素營養(yǎng),還能抑制雜草及病蟲害,為林業(yè)可持續(xù)發(fā)展創(chuàng)造健康穩(wěn)定的生產(chǎn)力環(huán)境[5-8].
在核桃造林初期,林間空隙較大,林下土地裸露,使得土地資源利用率低下,而地處四川盆地,由于氣候濕熱,核桃林下容易滋生大量雜草,使得核桃生長受到抑制,大大增加了管理的成本.林草間作模式—在核桃林下進(jìn)行生草栽培,可以有效的防治雜草,改善土壤性狀及養(yǎng)分,還可以創(chuàng)造出投資少、效率高、環(huán)境美觀的可持續(xù)果園生產(chǎn)體系,是一種可持續(xù)發(fā)展的生態(tài)栽培模式[9].但核桃很早就被發(fā)現(xiàn)是一種化感植物,會(huì)分泌某些生物化學(xué)物質(zhì),抑制很多植物的正常生長發(fā)育[10-11];且核桃園在春夏生長旺季林內(nèi)郁閉度較高,也不利于植物的生長.
因此,特殊環(huán)境下草種的選擇成為草坪建植成敗的關(guān)鍵因素,開展成都平原地區(qū)核桃林環(huán)境下的草坪草種篩選及其生態(tài)適應(yīng)性研究非常有必要.而目前對(duì)成都平原地區(qū)核桃林下適宜種植的草坪草種的研究較少,盲目使用長勢(shì)優(yōu)良的草種來補(bǔ)缺,這類草坪草種在核桃林的化感作用與蔭蔽環(huán)境下表現(xiàn)出冗弱、白化、不耐病蟲害等癥狀,嚴(yán)重時(shí)甚至全部枯死[12].本研究通過大田試驗(yàn)與盆栽的耐化感、耐陰性試驗(yàn),從形態(tài)和生理指標(biāo)來綜合評(píng)價(jià)其生態(tài)質(zhì)量,最終篩選出適宜在核桃林生境下生長的草坪草種,為果園等其他特殊生境下的林草間作模式的應(yīng)用提供參考.
試驗(yàn)地位于四川省崇州市榿泉鎮(zhèn)四川農(nóng)業(yè)大學(xué)現(xiàn)代農(nóng)業(yè)研發(fā)基地,地理位置N 30°32′、E 103°38′,海拔507 m,地處成都平原,土地肥沃,地勢(shì)平坦.屬四川盆地亞熱帶濕潤季風(fēng)氣候,四季分明,年平均氣溫15.9 ℃,7月為最熱月平均溫度25 ℃,1月為最冷月平均溫度為5.4 ℃,年平均日照時(shí)數(shù)為1 161.5 h,年平均降水量1 012.4 mm,無霜期為285 d.
試驗(yàn)林為四川農(nóng)業(yè)大學(xué)核桃育種無性系測定林,該地于2012年3月,用四川農(nóng)業(yè)大學(xué)核桃課題組選育的優(yōu)良無性系‘199號(hào)’進(jìn)行嫁接造林,株行距4 m×5 m,當(dāng)前平均地徑15 cm,樹高6 m,冠幅4 m×4 m,郁閉度約為0.8.
本實(shí)驗(yàn)所用的草種是成都平原常見草種,純凈度在98%左右,無雜草,如表1所示.
表1 供試草種名稱及特性
選擇林分條件相當(dāng)且核桃樹長勢(shì)良好的核桃林地.采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì),共設(shè)計(jì)3個(gè)區(qū)組,每個(gè)區(qū)組8個(gè)小區(qū),共24個(gè)小區(qū),每個(gè)小區(qū)面積為4 m2,每個(gè)小區(qū)播1個(gè)草種.于2016年3月進(jìn)行播種,播種量均采用最適播種量進(jìn)行均勻撒播,播種后定期澆水,在草種成坪前,對(duì)試驗(yàn)地進(jìn)行人工除草,成坪后不再進(jìn)行人工干預(yù).觀測草坪的出苗期、成坪期、蓋度以及雜草入侵量,篩選出在核桃林下長勢(shì)較好的草種,將其作為耐受性試驗(yàn)材料.
1.3.1 化感作用評(píng)價(jià) 將樣地劃分5個(gè)2 m×2 m的樣方,收集樣方內(nèi)的核桃凋落葉,曬干稱量,換算成單位面積上的調(diào)落葉量.經(jīng)測算,0.8郁閉度的核桃林,凋落葉量對(duì)應(yīng)于每缽50 g干葉.由此,將核桃凋落葉粉末的施用量梯度設(shè)置為0、25、50、75、100 g/pot 5個(gè)濃度梯度,與土壤混合后進(jìn)行化感耐受性試驗(yàn).
1.3.2 耐陰性評(píng)價(jià) 將樣地劃分為6個(gè)2 m×2 m的小區(qū),采用人工搭棚法進(jìn)行遮陰試驗(yàn)設(shè)計(jì)[20],設(shè)置為3個(gè)遮陰處理梯度:全光照(CK),遮陰度35%、遮陰度70%,進(jìn)行耐陰性試驗(yàn).
1.4.1 草坪草種質(zhì)量測定 于2016年3月6日播種后,每隔1 d進(jìn)行觀察并記錄草坪的出苗天數(shù)與成坪天數(shù);蓋度采用針刺法進(jìn)行測定[21];雜草入侵量測定,于2016年6月與11月進(jìn)行2次測定,即將各個(gè)小區(qū)內(nèi)的雜草進(jìn)行人工拔除后去土,稱量其鮮質(zhì)量,來評(píng)估各個(gè)草種抑制雜草入侵的能力.選取出苗與成坪期較短,生長態(tài)勢(shì)較好,草坪蓋度較高,并能有效抑制雜草生長的草種作為后續(xù)評(píng)價(jià)的草種.
1.4.2 生理指標(biāo)測定 將篩選后的草種進(jìn)行盆栽試驗(yàn),取各處理中同一部位完全展開的成熟葉片,測定其過氧化物酶(POD)活性、葉綠素含量、可溶性糖(SS)及丙二醛(MDA)含量.POD活性采用愈創(chuàng)木酚法[22];葉綠素含量采用丙酮-乙醇混合液浸提法[23];SS和MDA含量采用硫代巴比妥酸(TBA)比色法[24-25].
采用Excel 2016進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì),使用SPSS 26.0進(jìn)單因素方差分析(One-way ANOVA),比較各參數(shù)在0.05水平上的顯著性差異水平,并使用Origin 2016進(jìn)行制圖.
由表2可知,剪股穎的出苗期最短,為7 d,早熟禾的出苗期最長,為19 d.出苗速度的快慢順序?yàn)椋杭艄煞f>白三葉>紫花苜蓿>馬蹄金>狗牙根>獵狗V號(hào)>高羊茅>早熟禾.從播種到形成草坪的速度,也有很大的差異,白三葉的成坪期最短,為25 d,早熟禾的成坪期最長,為50 d,成坪速度的快慢順序?yàn)椋喊兹~>剪股穎>紫花苜蓿>高羊茅>馬蹄金>獵狗V號(hào)>狗牙根>早熟禾.在核桃園生草栽培中,草種從播種到草坪形成越快越好,可以有效減少雜草的入侵和人工除草的成本.因此,從草坪的建立速度來看,白三葉、剪股穎、紫花苜蓿較好,馬蹄金、高羊茅、獵狗V號(hào)次之,而狗牙根與早熟禾較差.
蓋度是指種群在地面所覆蓋的面積比率,即種群實(shí)際所占據(jù)的水平空間的面積比,蓋度越大,草坪質(zhì)量越高[26].由表2可知,馬蹄金和剪股穎的蓋度較高,分別為87%和63%,且顯著高于其他草種的蓋度(P<0.05),說明馬蹄金和剪股穎對(duì)核桃林下生境適應(yīng)性較好,草坪質(zhì)量較高,適宜作為核桃林下種植的品種.
表2 不同草種的生態(tài)質(zhì)量指標(biāo)
除了考慮草種的生物增長量外,還應(yīng)考慮草種的競爭能力.四川氣候濕熱,核桃林下易滋生大量雜草,因此,選擇競爭能力強(qiáng)且能有效抑制雜草入侵的草種尤為重要.由圖1可知,
2016年3—8月,以參與二期健康管理師短期培訓(xùn)班的學(xué)員共50人作為研究對(duì)象,將其分為傳統(tǒng)教學(xué)組、PBL聯(lián)合傳統(tǒng)教學(xué)組,每組各25人。所有研究對(duì)象的年齡為25~30歲。比較分析兩組學(xué)員的性別、年齡、所受的教育程度等基本資料,差異不具有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義(P>0.05),具有可比性。
種植草種的小區(qū)內(nèi)入侵雜草生物量均顯著低于對(duì)照組不種植草種的小區(qū)(P<0.05),且種植不同草種的小區(qū)內(nèi)雜草入侵生物量也存在著差異.其中種植馬蹄金、白三葉、紫花苜蓿、獵狗V號(hào)、剪股穎的小區(qū)內(nèi)雜草入侵的生物量較低,分別為277.44、323.60、377.43、397.28、427.20 g,說明這5個(gè)草種可以有效抑制雜草的生長,有較強(qiáng)的競爭力.
通過對(duì)草種的出苗和成坪時(shí)間、蓋度、抗雜草入侵能力這個(gè)4個(gè)指標(biāo)的觀察,發(fā)現(xiàn)剪股穎和馬蹄金的出苗和成坪期相對(duì)較短,分別為7、12、30、40 d;其草坪蓋度分別為63%和87%,顯著高于其他草種的蓋度(P<0.05);其雜草入侵的生物量較低,分別為427.20、277.44 g,顯著低于CK組(P<0.05).而其他草種成坪后覆蓋度太低,仍有大面積土地裸露,說明不適宜在核桃林下栽培.因此,經(jīng)過大田草種篩選試驗(yàn)后,初步篩選出馬蹄金和剪股穎作為進(jìn)一步適應(yīng)性評(píng)價(jià)的草種.
2.2.1 化感作用對(duì)形態(tài)外觀影響 通過圖2~3可知,核桃凋落物對(duì)馬蹄金和剪股穎均表現(xiàn)為促進(jìn)生長,且不同處理濃度下促進(jìn)作用有顯著差異.其中在50和75 g/pot處理濃度下,馬蹄金的蓋度均較大,分別為98%和96%,較對(duì)照組CK分別增長了43%和41%,且顯著高于其他處理濃度下的蓋度(P<0.05);在25、100 g/pot處理濃度下,馬蹄金的蓋度分別為78%和88%,較CK分別增長了23%和33%.而剪股穎在50 g/pot處理濃度下蓋度最大為95%,較CK增長了84%,且顯著高于其他處理濃度下的蓋度(P<0.05);在25、75、100 g/pot處理濃度下,剪股穎的蓋度較CK分別顯著增長了21%、79%和61%(P<0.05).說明核桃凋落物對(duì)馬蹄金和剪股穎的化感作用,均表現(xiàn)為促進(jìn)植物的生長,且促進(jìn)生長的趨勢(shì)基本一致,在0~50 g/pot處理濃度范圍內(nèi),隨著處理濃度的增大,促進(jìn)效應(yīng)逐漸增強(qiáng),當(dāng)處理濃度超過50 g/pot時(shí),促進(jìn)效應(yīng)逐漸減弱,且剪股穎的減弱趨勢(shì)明顯大于馬蹄金.這可能與馬蹄金有更強(qiáng)的化感物質(zhì)耐受性有關(guān).
不同小寫字母表示不同品種間具有顯著性差異(P<0.05).Different lowercase letters indicate that there are significant differences among different varieties(P<0.05).圖1 不同草種小區(qū)的雜草入侵量Figure 1 The weed invasion in different grass species plots
A:馬蹄金(左)和剪股穎(右)在不添加核桃凋落物的生長圖;B:25 g/pot處理濃度下的生長圖;C:50 g/pot處理濃度下的生長圖;D:75 g/pot處理濃度下的生長圖;E:100 g/pot處理濃度下的生長圖.A is the growth diagram of Dichondra repens (left) and Agrostis stolonifera (right) without adding walnut litter;B is the growth diagram at the concentration of 25 g/pot;C is the growth diagram at the concentration of 50 g/pot;D is the growth diagram at the concentration of 75 g/pot;E is the growth diagram at the concentration of 100 g/pot.圖2 馬蹄金(左)和剪股穎(右)在不同處理濃度下的生長態(tài)勢(shì)Figure 2 The growth trend of Dichondra repens (left) and Agrostis stolonifera (right) under different concentrations of walnut litter treatment
不同小寫字母表示同一個(gè)品種不同處理濃度間的差異顯著(P<0.05).Different lowercase letters indicate that there are significant differences between different treatments of the same variety(P<0.05).圖3 不同處理濃度下草種蓋度的變化Figure 3 The changes of grass seed coverage under different treatment concentrations
2.2.2 化感作用對(duì)生理指標(biāo)的影響 過氧化物酶(POD)是植物體內(nèi)重要的細(xì)胞保護(hù)酶防御系統(tǒng)之一,可以防御活性氧和其他過氧化物自由基對(duì)植物細(xì)胞的破壞,當(dāng)植物受到脅迫時(shí),POD含量會(huì)顯著增加,但其調(diào)節(jié)能力是有限的,當(dāng)脅迫較為嚴(yán)重時(shí),其含量會(huì)逐漸下降[27].由表3可知,在0~50 g/pot處理濃度范圍內(nèi),馬蹄金的POD含量逐漸增加,在處理濃度為50 g/pot時(shí),達(dá)到最大值877.97 μg/g,且顯著高于其他處理濃度下的POD含量(P<0.05),再隨著處理濃度的增大,POD含量逐漸降低;而剪股穎的POD含量在各處理濃度下均無顯著性變化,在0~25 g/pot處理濃度范圍內(nèi),隨著處理濃度的增大而逐漸增加,在25 g/pot處理濃度下達(dá)到最大值783.40 μg/g,再隨著處理濃度的增大,POD含量逐漸降低.
可溶性糖(SS)是逆境條件下植物細(xì)胞起滲透調(diào)節(jié)作用的物質(zhì)之一,是植物體內(nèi)的主要貯藏物質(zhì),是植物生長發(fā)育、新陳代謝的能源物質(zhì),植物在逆境條件下,可溶性糖會(huì)增加,但其調(diào)節(jié)能力是有限的[28].由表3可知,在0~75 g/pot處理濃度范圍內(nèi),馬蹄金的SS含量先增加后降低,但均無顯著性差異,當(dāng)處理濃度為50 g/pot時(shí),SS含量有最大值,為1.73 mg/g.再隨著處理濃度的增加,當(dāng)處理濃度為100 g/pot時(shí),SS含量顯著減少為0.96 mg/g(P<0.05).剪股穎的SS含量則隨著處理濃度的增大而逐漸減少,且各處理組與CK均有顯著性差異(P<0.05).
葉綠素是綠色植物進(jìn)行光合作,合成有機(jī)物的光合色素,外界環(huán)境條件影響著它的合成與降解.它含量的變化是能體現(xiàn)植物抗脅迫損害能力的重要指標(biāo)之一,植物在受到脅迫時(shí),其含量會(huì)隨著脅迫程度增加表現(xiàn)為先升高后降低的趨勢(shì)[29].由表3可知,馬蹄金的葉綠素含量變化趨勢(shì)為先增加后減少,當(dāng)處理濃度為50和75 g/pot時(shí),其葉綠素含量均較大,分別為1.448 mg/g和1.534 mg/g,且與其他處理濃度組有顯著性差異(P<0.05).而剪股穎的葉綠素含量變化趨勢(shì)與馬蹄金的SS變化趨勢(shì)基本一致,在0~75 g/pot處理濃度范圍內(nèi),剪股穎的葉綠素含量先增加后減少,但均無顯著性差異,當(dāng)處理濃度為50 g/pot時(shí),葉綠素含量有最大值,為1.938 mg/g.再隨著處理濃度的增加,當(dāng)處理濃度為100 g/pot時(shí),葉綠素含量顯著減少為1.529 mg/g(P<0.05).
丙二醛(MDA)是植物細(xì)胞膜脂過氧化的主要產(chǎn)物,對(duì)植物有毒害作用,其含量的多少直接反映了植物在逆境脅迫下膜受損傷程度.在植物受到脅迫程度較弱時(shí),可以通過自身的抗氧化系統(tǒng)消除氧自由基,而使得MDA含量降低,當(dāng)脅迫超出植物所能承受范圍時(shí),MDA含量會(huì)顯著增加[30].由表3可知,馬蹄金在受到不同處理濃度脅迫后,MDA含量分別顯著減少17.7%、19.1%、18.2%、17.3%(P<0.05),但各處理組間無顯著性差異.而剪股穎MDA含量在0~75 g/pot處理濃度范圍內(nèi)逐漸增加,但各處理組間無顯著性差異.當(dāng)處理濃度為100 g/pot時(shí),MDA含量達(dá)到最大值2.51 μmol/g,且顯著高于低濃度處理組的MDA含量(P<0.05).
表3 不同濃度的核桃凋落物對(duì)各草種生理指標(biāo)影響
2.3.1 遮陰對(duì)形態(tài)外觀影響 由圖4和圖5可知,不同遮陰處理后,馬蹄金的蓋度隨著遮陰強(qiáng)度增大而增加,各處理組較CK差異顯著(P<0.05).在35%和70%遮陰處理時(shí),蓋度均較大分別為94%和96%,較CK降低了7%和9%,組間差異不顯著,但其葉片顏色隨著遮陰強(qiáng)度增大而逐漸變深.剪股穎的蓋度則隨著遮陰強(qiáng)度增大而降低,各處理組較CK差異顯著(P<0.05),在35%和70%遮陰處理時(shí),較CK分別降低了7%和23%.其葉片顏色隨著遮陰強(qiáng)度增大逐漸變淡,出現(xiàn)大面積枯黃且有少量雜草入侵.說明馬蹄金能在較蔭庇的環(huán)境下生存,比剪股穎有更強(qiáng)的耐陰性.
A:全光照下馬蹄金生長態(tài)勢(shì)(CK);B:遮陰35%時(shí)馬蹄金生長態(tài)勢(shì);C:遮陰70%時(shí)馬蹄金生長態(tài)勢(shì);D:全光照下剪股穎生長態(tài)勢(shì)(CK);E:遮陰35%時(shí)剪股穎生長態(tài)勢(shì);F:遮陰70%時(shí)馬剪股穎長態(tài)勢(shì).A is the growth trend of Dichondra repens under full light (CK1);B is 35% shading treatment;C is 70% shading treatment;D is the growth trend of Agrostis stolonifera under full light (CK2);E is 35% shading treatment;f is 70% shading treatment.圖4 馬蹄金和剪股穎在不同遮陰處理下的生長態(tài)勢(shì)Figure 4 The growth trend of Dichondra repens and Agrostis stolonifera under different shading treatments
不同小寫字母表示同一個(gè)品種不同處理濃度間的差異顯著(P<0.05).Different lowercase letters indicate that there are significant differences between different treatments of the same variety(P<0.05).圖5 不同遮陰強(qiáng)度下草種蓋度的變化Figure 5 The changes of grass species coverage under different shading degrees
2.3.2 遮陰對(duì)生理指標(biāo)的影響 由表4可知,在不同遮陰處理后,馬蹄金的POD含量隨著遮陰強(qiáng)度的增大而增加,但變化不顯著.在35%和70%遮陰處理時(shí),較CK分別增加了4.4%和10.8%.SS與葉綠素含量變化趨勢(shì)相同,隨著遮陰強(qiáng)度的增大而逐漸增加.其中可溶性糖含量在35%遮陰處理時(shí),較CK增加了25.0%;在70%遮陰處理時(shí),較CK顯著增加了91.7%(P<0.05).葉綠素含量在35%遮陰
處理時(shí),較CK增加了11.5%,在70%遮陰處理時(shí),較CK顯著增加了24.4%(P<0.05).MDA含量變化趨勢(shì)則是與POD、SS、葉綠素含量變化趨勢(shì)完全相反,隨著遮陰強(qiáng)度增大而逐漸降低.在35%遮陰處理時(shí)降低了2.0%,在70%遮陰處理時(shí),較CK顯著降低了10.7%(P<0.05).
剪股穎POD含量變化趨勢(shì)與馬蹄金完全相反,隨著遮陰強(qiáng)度的增大而逐漸降低.在35%和70%遮陰處理時(shí),較CK分別降低了14.7%和20.2%,且70%遮陰處理時(shí)變化較為顯著(P<0.05).SS與葉綠素含量變化趨勢(shì)相同,隨著遮陰強(qiáng)度增大呈現(xiàn)先增加后降低.其中可溶性糖含量在35%遮陰處理時(shí),較CK顯著增加了38.1%(P<0.05),在70%遮蔭處理時(shí),較CK增加了19.0%.葉綠素含量在35%遮陰處理時(shí),較CK顯著增加了20.0%(P<0.05),在70%遮蔭處理時(shí),較CK顯著減少了13.6%(P<0.05).MDA含量隨著遮陰強(qiáng)度的增大而增加,各處理組較CK差異顯著(P<0.05),在35%和70%遮陰處理時(shí),較CK分別增加了50%和200%.
綜合分析發(fā)現(xiàn),馬蹄金對(duì)林下蔭蔽的生境有極強(qiáng)的適應(yīng)性,可通過POD和SS含量的增加來抵御脅迫,清除氧自由基,使MDA降低或維持在正常水平,來保護(hù)植物細(xì)胞.而剪股穎的適應(yīng)性較差,在35%遮陰環(huán)境下,還能勉強(qiáng)生長,在70%遮陰環(huán)境下,其細(xì)胞內(nèi)的MDA含量急劇增加,細(xì)胞膜嚴(yán)重?fù)p傷,植物幾乎不能正常生長,這與圖4-F的生長狀況完全相符.
表4 不同遮陰強(qiáng)度對(duì)草種生理指標(biāo)影響
核桃是我國重要的經(jīng)濟(jì)生態(tài)樹種之一,由于其具有良好的種植效益,前景廣闊,且能充分發(fā)揮山區(qū)資源優(yōu)勢(shì)等特點(diǎn),廣受農(nóng)民喜愛[31].四川省則是我國核桃的主要產(chǎn)區(qū)之一,產(chǎn)量常年位居我國第三,但由于四川盆地氣候濕熱,導(dǎo)致核桃林下滋生大量雜草,如問荊、木賊等,其莖稈十分堅(jiān)韌不宜用割灌機(jī)處理,只能人為清除;春夏季葎草,其匍匐莖生長蔓延迅速,常纏繞在農(nóng)作物或者果樹上,嚴(yán)重影響其他植物的生長,莖、枝、葉柄均具倒鉤刺,皮膚觸碰后會(huì)引起紅腫瘙癢等不良反應(yīng)[32].在核桃成熟時(shí),大大增加了采收的難度和成本,浪費(fèi)大量的人力去處理這類無用的雜草.而林下生草栽培可以很好的解決這一問題,它是一種高效生態(tài)的栽培模式,也是一種可持續(xù)發(fā)展的模式,可以創(chuàng)造出投資少、效益高的林業(yè)生產(chǎn)體系[33].但由于草種的品種不同,其適應(yīng)的生境也不同.因此,篩選適宜核桃林下種植的、競爭力強(qiáng)、低矮的、維護(hù)成本低的多年生草本植物,成為了核桃林下生草栽培的關(guān)鍵.
本研究通過比較在核桃林生境下8個(gè)草坪草種的形態(tài)特征和生理特性,篩選出林下表現(xiàn)較為優(yōu)良的草種.在大田試驗(yàn)中,從草種生長動(dòng)態(tài)、蓋度、雜草入侵量等指標(biāo)進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)種植了草坪草種的區(qū)域內(nèi),其雜草入侵量均小于對(duì)照組,說明這8個(gè)草種均能有效控制其他雜草的生長.這與前人的研究結(jié)果相似,冉海燕等[34]在芒果園林下種植金錢草和狗牙根,發(fā)現(xiàn)能有效抑制雜草發(fā)生,控制效果均能達(dá)到81%以上.而在草坪覆蓋度評(píng)價(jià)中發(fā)現(xiàn),馬蹄金和剪股穎的蓋度最高,分別為87%和63%,顯著高于其他6個(gè)草種.由于馬蹄金和剪股穎出苗和成坪期較短、草坪蓋度高、雜草入侵量較少,能夠在林下快速建立優(yōu)勢(shì)種;葉片質(zhì)地較好、綠度高、耐熱性好、抗病性強(qiáng),葉片在夏季低光濕熱環(huán)境有較好的表現(xiàn).因此,將馬蹄金和剪股穎作為初步篩選后的草種,用于進(jìn)一步的分析評(píng)價(jià).
再針對(duì)核桃林下抑制草坪草生長的關(guān)鍵因子,從化感耐受性和耐陰性兩個(gè)方面進(jìn)行綜合性的評(píng)定.結(jié)果表明,核桃凋落物對(duì)馬蹄金和剪股穎有一定的促進(jìn)效應(yīng),但當(dāng)濃度過高時(shí),促進(jìn)效應(yīng)逐漸減弱這與李茜等[35]研究結(jié)果一致.隨著化感濃度的升高,馬蹄金和剪股穎的POD含量均表現(xiàn)為先升高后降低,而不同的是馬蹄金的POD含量在處理濃度為50 g/pot時(shí)達(dá)到最高(877.97 μg/g),剪股穎的POD含量在處理濃度為25g/pot時(shí)達(dá)到最高(783.40 μg/g);馬蹄金的SS含量變化趨勢(shì)與POD含量一致,在處理濃度為50g/pot時(shí)達(dá)到最高(1.73 mg/g),而剪股穎的SS含量隨著處理濃度升高持續(xù)降低;馬蹄金和剪股穎的葉綠素含量隨著處理濃度升高表現(xiàn)為先升高后降低,當(dāng)處理濃度為75 g/pot時(shí),馬蹄金的葉綠素含量達(dá)到最高(1.534 mg/g),而剪股穎的葉綠素含量在處理濃度為50 g/pot時(shí)達(dá)到最高(1.938 mg/g);馬蹄金的MDA含量隨著處理濃度升高表現(xiàn)為先降低后升高,但均顯著小于CK組的含量,而剪股穎的MDA含量隨著處理濃度升高表現(xiàn)為不顯著的升高,但在處理濃度為100 g/pot時(shí),MDA含量達(dá)到最高(2.51 μmol/g),顯著高于CK組(1.95 μmol/g).說明馬蹄金的化感耐受性強(qiáng)于剪股穎,且主要通過增加POD和SS含量來響應(yīng)脅迫,使葉綠素和MDA維持正常水平.
在耐陰性試驗(yàn)中,隨著遮陰度的增加,馬蹄金的POD、SS和葉綠素含量均表現(xiàn)為升高,且在高遮陰度(70%)下均達(dá)到最高分別為868.09 μg/g、0.23 mg/g、1.541 mg/g,MDA含量降低,在高遮陰度(70%)下均達(dá)到最低(1.34 μmol/g).剪股穎的SS和葉綠素含量隨著遮陰度增加表現(xiàn)為先升高后降低,POD含量一直降低,而MDA含量持續(xù)升高,在高遮陰度(70%)時(shí),達(dá)到最高(3.65 μmol/g),顯著高于CK組(1.21 μmol/g).說明馬蹄金的耐陰性強(qiáng)于剪股穎,可在高度遮陰處理(70%)下保持較好的生長狀況和生理活性,主要通過增加POD和SS含量來響應(yīng)脅迫,清除氧自由基,使MDA含量降低或維持正常水平來保護(hù)細(xì)胞;而剪股穎只能在低度遮陰環(huán)境下生長,在高度遮陰強(qiáng)度下出現(xiàn)大面積枯死現(xiàn)象.說明剪股穎和馬蹄金均具有一定的耐陰性,這是因?yàn)樗鼈儗儆贑3的喜光、耐陰植物,但具有C4植物的特性,光補(bǔ)償點(diǎn)較低,CO2的補(bǔ)償點(diǎn)也低[36-37].
綜上所述,針對(duì)核桃林下這樣一個(gè)特殊的生境,本研究按照大田和盆栽試驗(yàn)對(duì)各草坪草種適應(yīng)性進(jìn)行綜合性評(píng)價(jià),結(jié)果表明馬蹄金在核桃林生境下適應(yīng)性和競爭力較強(qiáng),適宜作為成都平原地區(qū)核桃園林下栽培草種使用,也為果園等其他特殊生境下生草栽培模式的應(yīng)用提供了參考.