趙玉紅 張涪平
摘要:研究了20%,40%輕度遮蔭處理對紫羊茅葉片葉綠素含量和生長的影響。結(jié)果表明:遮蔭60d,隨光強(qiáng)的減弱,葉片中葉綠素a、葉綠素b和總?cè)~綠素含量顯著增加,20%和40%遮蔭處理葉綠素總量分別比自然光照增加了8.80%和10.87%。紫羊茅分蘗能力和各部分植物量增量明顯提高,20%和40%遮蔭處理總干重增量分別比自然光照提高15.46%和35.00%。隨遮蔭強(qiáng)度增加,植株高度增加。遮蔭能顯著提高植株的含水量,40%遮蔭處理植株含水量達(dá)到76.39%。
關(guān)鍵詞:紫羊茅;遮蔭;葉綠素含量;生長
中圖分類號:S688.4
文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
文章編號:1009-5500(2009)06-0024-04
紫羊茅(Festuca rubra)是應(yīng)用最廣的冷季型草坪草之一,具有葉片纖細(xì)、色美、生長期長的特性而在我國南北各地的草坪和城市綠地中采用。有關(guān)紫羊茅的引種和抗逆性,國內(nèi)外已有諸多研究,但從生理特性方面來研究紫羊茅對遮蔭的適應(yīng)性,報道較少。
在自然情況下,由于高大建筑和樹木的遮擋,或是強(qiáng)紫外線的照射下,草坪不同程度受到光照的影響。不同遮蔭程度對草坪健康狀況、草坪質(zhì)量、草坪草生理特性都有不同影響。研究不同遮蔭處理對紫羊茅生長和葉綠素含量的影響,旨在探討紫羊茅對輕度遮蔭的響應(yīng),為青藏高原帶草坪草耐蔭品種的篩選和應(yīng)用提供理論參考。
1材料和方法
1.1試驗地自然概況
試驗于2008年6~12月在西藏大學(xué)農(nóng)牧學(xué)院試驗地進(jìn)行,該區(qū)處于我國青藏高原,西藏自治區(qū)東南部,地理位置E94°1958°,N29°40′25″。海拔2983m,年均氣溫8.6℃,年均無霜期200d年,年日照時數(shù)1988.06h,日照百分比為46%,日平均最高溫度10.1℃,日平均最低溫度7.1℃,冬無嚴(yán)寒夏無酷暑,為溫帶季風(fēng)氣候,土壤為粉砂壤土,偏酸性。1~8月平均氣溫、降水量具有顯著的差異。
1.2試驗材料和方法
紫羊茅種子由甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)提供,發(fā)芽率95%。
紫羊茅草坪于2008年6月中旬建植,單播,播量20 g/m2。試驗從2008年8月下旬(紫羊茅幼坪期)開始遮蔭處理,試驗設(shè)3個小區(qū),小區(qū)面積為6mX4m。試驗以自然光為基礎(chǔ),用市場出售的黑色遮陽網(wǎng),搭建高1.5m的遮蔭棚,留南北方向開口。設(shè)3個處理:T。無遮陽網(wǎng)為自然光照處理;T2一層遮陽網(wǎng)為20%遮蔭;T3兩層遮陽網(wǎng)為40%遮蔭。
1.3各項指標(biāo)測定
試驗在實施遮蔭處理60d后進(jìn)行各項指標(biāo)的測定。隨機(jī)選取各處理生長健壯的植株葉片5次重復(fù)測定葉綠素含量;各處理隨機(jī)抽取30株測定株高,取平均值;試驗分別抽取各處理20cm2幼坪來測定植物量,3次重復(fù)。測量時清除根系周圍的泥土并洗凈全株,多余水分吸去后分別稱取地上部和地下部的重量,105℃殺青,80℃下烘干至恒重,最后稱重。
植物量增量=各部分最終植物量鮮重(或干重)一各部分初始植物量鮮重(或干重);
植株含水量=(植株鮮重一植株干重)/植株鮮重;
莖葉植物量比=地上部分植物量(干重)/植株總植物量(干重);
根重比=根植物量(干重)/植株總植物量(干重);
根冠比=根植物量(干重)/地上部分植物量(千重)。
試驗結(jié)果利用SPSS軟件中的One-Way ANOVA進(jìn)行統(tǒng)計分析。
2結(jié)果與分析
2.1不同遮蔭處理對紫羊茅株高的影響
生長前期3種處理植株生長高度基本一致。11月6日,株高以自然光處理,略低于20%遮蔭,20%遮蔭略低于40%遮蔭處理(圖1)。12月初測定,自然光下紫羊茅平均株高9.0cm,20%遮蔭處理10.4cm,40%遮蔭處理株高為11.8cm,株高隨遮蔭強(qiáng)度增加而增加,且差異顯著(P<0.05)。觀測期,40%遮蔭處理葉色為深綠,20%遮蔭葉色較淺,自然光下葉色最淺。
2.2不同遮蔭處理對紫羊茅植物量的影響
遮蔭顯著提高了紫羊茅植物量。從遮蔭后地上部分和總鮮重增量來分析,自然光處理下地上植物量(鮮重)分別為20%和40%遮蔭處理的47.65%和50.73%,植株總鮮重分別為處理的81.30%和64.37%,總干重增量為處理的86.61%和74.07%。40%遮蔭地下部分增量比自然光照提高了38.98%,而20%遮蔭地下部分增量較自然光降低12.42%,但差異不顯著(P>0.05),兩遮蔭處理間差異顯著(P<0.05)。遮蔭處理對紫羊茅地上部分和地下部分干重與鮮重增量的影響一致。該地區(qū)紫羊茅在1O月上旬到11月上旬植物量增長快,平均每株鮮重增量達(dá)到3.30g,干重增量為1.44g,在遮蔭條件下,紫羊茅的植物量增量顯著提高,為自然光照的1.23~1.55倍。因此,在該地區(qū)紫羊茅生長期進(jìn)行輕度遮蔭處理,有利于紫羊茅植物量的增加。
2.3不同遮蔭處理對植株含水量的影響
隨遮蔭程度的增加,植株含水量顯著提高(圖2)。20%遮蔭處理植株的含水量較自然光增加2.41%,40%遮蔭處理比自然光照下增加4.25%,并且兩遮蔭處理之間也呈顯著差異(P<0.05),40%遮蔭植株含水量比20%遮蔭增加1.85%。
2.4不同遮蔭對紫羊茅植物量分配的影響
不同遮蔭水平下紫羊茅的植物量分配結(jié)果顯示,遮蔭對莖葉植物量比、根植物量比和根冠比無顯著影響,即紫羊茅在旺盛生長期,輕度遮蔭處理對其植物量分配不產(chǎn)生明顯影響(表2)。
2.5不同遮蔭處理對植株葉綠素含量的影響
葉綠素是植物進(jìn)行光合作用的主要色素,其含量的多少在某種程度上與植物的光合作用相關(guān)。在輕度遮蔭條件下,紫羊茅葉片的葉綠素含量明顯增加,20%和40%遮蔭處理的葉綠素總量分別比自然光照下提高了5.39%和9.58%,兩遮蔭處理間沒有顯著差異。遮蔭也使葉綠素a和葉綠素b的含量發(fā)生了變化,20%遮蔭處理葉綠素a含量比自然光照增加6.80%,40%遮蔭增加10.67%。葉綠素b的變化趨勢與葉綠素a相似(表3)。葉綠素a/b的比值表明,20%遮蔭與自然光照有差異,而與40%遮蔭處理之間差異不明顯。因此,不同遮蔭條件下紫羊茅葉片的葉綠素a,葉綠素b和葉綠素總量均顯著增加,40%遮蔭處理效果最明顯。
3結(jié)論與討論
3.1遮蔭對紫羊茅葉綠素含量的影響
植物對光的喜好程度不同,光照條件對其生長的影響也有很大的差異,適度遮蔭對有些植物的生長是非常有利的,并且能夠增加植物量,提高產(chǎn)品品質(zhì)。試驗結(jié)果顯示,輕度遮蔭顯著增加了紫羊茅的植物量,與前人對紫羊茅的研究結(jié)果基本一致。遮蔭處理對紫羊茅植株高度和植物量分配影響不大,但顯著增加了植株的含水量,這是由于植物在遮蔭條件下,通過蒸騰作用減少散失的水份進(jìn)而影響到植株的含水量。通過對不同光照環(huán)境下同一紫羊茅品種草坪質(zhì)量性狀指標(biāo)的觀測,發(fā)現(xiàn)在西藏地區(qū)高寒、干旱、強(qiáng)紫外線、土壤貧瘠的條件下輕度遮蔭有利于紫羊茅草坪的生長。
3.2遮蔭對紫羊茅生長的影響
當(dāng)環(huán)境光照強(qiáng)度較低時,植物將通過一些適應(yīng)機(jī)制,如植物形態(tài)、解剖結(jié)構(gòu),葉綠素結(jié)構(gòu)與運動,光合色素含量及光合電子傳遞等方面的改變來補(bǔ)償光強(qiáng)不足,以維持正常的光合作用及其他生命活動。植物葉綠素最重要的性質(zhì)是能選擇地吸收光,在庇蔭條件下或林下郁閉度高的條件下其可見光主要為藍(lán)紫光,葉綠素a在紅光部分的吸收帶偏向長波光方面,而葉綠素在藍(lán)紫光部分的吸收帶較寬,當(dāng)植物接受庇蔭處理后,葉綠素b含量的提高使遮蔭植株能最充分地利用藍(lán)紫光來適應(yīng)光照不足的生長。在試驗中,遮蔭使紫羊茅葉片的葉綠素a,葉綠素b和葉綠素總量明顯增加,這與一品紅、血紅雞爪槭、匙葉天南星等植物的研究結(jié)果相一致,但也有遮蔭使植物葉片葉綠素含量降低的報道,這主要是由于低光照條件下的低溫引起葉綠素的降解,同時影響葉綠素的合成速度,導(dǎo)致葉片葉綠素含量降低。