【文献速递】多年生黑麦草水浸提液对结缕草化感作用研究

文摘   三农   2024-08-16 11:19   内蒙古  

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引用本文

DOI:10.16742/j.zgcdxb.20230068

刘蕾,乔国兰,徐倩,等.多年生黑麦草水浸提液对结缕草化感作用研究[J].中国草地学报,2024,46(7):18-26.

LIU Lei, QIAO Guolan, XU Qian, et al.Alleopathy of perennial ryegrass aqueous extract on Zoysia japonica[J].Chinese Journal of Grassland,2024,46(7):18-26.

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多年生黑麦草水浸提液对结缕草化感作用研究




刘蕾,乔国兰,徐倩,向佐湘,陈桂华*

湖南农业大学农学院


摘要 & 关键词

为探究冷暖季草坪草的相互影响,本研究以多年生黑麦草的水浸提液为供体材料,‘兰引三号’结缕草为受 体材料,通过观测多年生黑麦草水浸提液浓度对‘兰引三号’结缕草形态指标、生理指标和叶片解剖结构的影响,从化感作用角度探究‘兰引三号’结缕草返青困难的原因。结果表明:多年生黑麦草水浸提液降低了‘兰引三号’结缕草的鲜 重、分蘖数、根长和叶长等,提高了叶片长宽比;叶片的上下表皮角质层厚度、上下表皮细胞厚度、维管束直径、主侧脉直 径和泡状细胞宽度降低;结缕草叶绿素含量降低,过氧化物酶活性、丙二醛含量及相对电导率显著提高。综上,多年生黑麦草水浸提液 对‘兰引三号’结缕草的生长有抑制作用,从而造成‘兰引三号’结缕草生长缓慢,春季返青困难甚至死亡。 




多年生黑麦草水浸提液;‘兰引三号’结缕草;返青;化感作用














气候过渡地带常用“暖季型草坪草交播多年生黑麦草”的模式来建植常绿草坪,实践中常在秋季时在'兰引三号'结缕草草坪中交播多年生黑麦草来保持草坪常绿,但两种不同类型的草坪草共同生长时常伴随激烈的竞争作用,春季常出现‘兰引三号’结缕草部分死亡,返青困难的现象,导致草坪春季转换失败,严重影响交播草坪的应用。常绿草坪春季管理中常采用低修剪、梳草、加沙及生长抑制剂等措施抑制多年生黑麦草过度生长,增加草坪的透气性来促进草坪草的转换。这些措施有一定的促进转换的作用,但还是不能完全避免‘兰引三号’结缕草的部分死亡及返青困难。鉴于此,本试验立足于过渡地带 气候特点,以常绿交播草坪草中常用的多年生黑麦 草和‘兰引三号’结缕草为研究对象,拟从植物化感 作用的角度探讨不同浓度多年生黑麦草水浸提液 对‘兰引三号’结缕草生长的影响,探求‘兰引三号’ 结缕草春季返青困难的原因。



01  材料与方法



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1.1 试验材料

多年生黑麦草品种为‘麦迪’,种子购于北京百思特种业有限公司;‘兰引三号’结缕草匍匐茎采集于湖南农业大学西田径场草坪。
1.2 试验方法

多年生黑麦草于九月下旬播种于湖南农业大学西田径场主席台旁边的草业基地,播种量20 g/m2,播种面积1 m2,浇水施肥等常规管理。采取多年生黑麦全株进行水浸液制备,植株洗净剪成2 cm左右小段,取1 kg置于装有1000 mL蒸馏水的带筛玻璃瓶中,于摇床上以25 ℃、150 r/min的条件振荡48 h后用滤纸过滤,再利用0.45 um滤膜过滤,得到质量浓度1.0 g/mL的母液,依次稀释成0、0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 g/mL的浓度,4 ℃保存备用。

用小喷壶喷施50 mL 0.2、0.4、0.6、0.8、1.0 g/mL多年生黑麦草的水浸提液以蒸馏水为对照,喷施于结缕草叶片及周围土壤,以叶片滴水为标准,每处理5次重复,每5 d分别喷补各浓度多年生黑麦草水浸提液10 mL。喷施水浸提液40 d后测定由匍匐茎建植‘兰引三号’结缕草鲜重、形态指标、生理指标和叶片解剖结构。

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02  结果与分析



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2.1 多年生黑麦草浸提液对‘兰引三号’结缕草生长的影响

由表1和表2可知,多年生黑麦草水浸提液显著抑制‘兰引三号’结缕草的生长发育。与CK相比,0.6 g/mL浓度处理下,‘兰引三号’结缕草的新生匍匐茎数和茎节长度显著降低(P<0.05),‘兰引三号’结缕草的鲜重、分蘖数、根长、地下茎长度、叶长和叶宽显著降低(P<0.05),鲜重降低了57.59%。



2.2 多年生黑麦草水浸提液对‘兰引三号’结缕草形态的影响

由图1可知,随着多年生黑麦草水浸提液处理浓度的提高,‘兰引三号’结缕草叶片的数量逐渐降低、地上部分支数逐渐减少、根的长度和数量也逐渐下降。低浓度处理下可以明显的看见有新生的匍匐茎;0.6和0.8 g/mL浓度处理下,‘兰引三号’结缕草不仅植株瘦小、叶片稀疏而且没有明显的新生匍匐茎。


2.3 多年生黑麦草浸提液对‘兰引三号’结缕草生理指标的影响

由表3可知,随着水浸提液处理浓度的提高,‘兰引三号’结缕草叶绿素含量显著降低(P<0.05);POD酶活性、MDA含量和相对电导率显著增加(P<0.05),SOD与CAT酶活性表现“低促高抑”现象。


2.4 多年生黑麦草水浸提液对‘兰引三号’结缕草叶片解剖结构的影响

由图2可知,对照组‘兰引三号’结缕草叶片有43条叶脉,其中主脉9条,细脉34条,其排列方式为:以中脉为中心,两侧各有4条主脉,每2条主脉之间有4~6条细脉。随着多年生黑麦草水浸提液处理浓度的提高,‘兰引三号’结缕草叶片主脉的数量逐渐减少,细脉的数量也逐渐减少,当处理浓度在0.8 g/mL时,叶脉数量仅有38条,其中主脉7条,细脉31条。


由图3可知,‘兰引三号’结缕草叶片主要由表皮细胞、叶肉细胞、维管束和泡状细胞等构成。上表皮由一层排列紧密的生活细胞组成,而下表皮则由一层大小各异的生活细胞组成。叶肉细胞环绕着维管束鞘,二者整体略呈“∨”形,泡状细胞位于两个叶脉之间,由几个特殊的薄壁细胞构成,越靠近下表皮的薄壁细胞越大,泡状细胞整体呈现类似“∧”的结构,这2种结构相间排列,使叶片横切面呈紧密的结构,几乎没有细胞间隙。随着多年生黑麦草水浸提液处理浓度的提高,‘兰引三号’结缕草叶片泡状细胞大小逐渐降低,形状由规则的椭圆形向不规则图形转变,主脉维管束大小逐渐减少,0.6和0.8 g/mL浓度处理下最小。


由表4可知,在供试浓度范围内,‘兰引三号’结缕草叶片上表皮角质层和下表皮角质层厚度、上表皮细胞和下表皮细胞厚度、主脉厚度和侧脉厚度、维管束直径和泡状细胞长度等指标均显著降低(P<0.05)。表明水浸提液使‘兰引三号’结缕草叶片的形态结构发生改变,影响其对水分和营养物质的运输和利用以及叶片自我防护能力,影响‘兰引三号’结缕草正常的生长和发育。


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03  结论



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本研究采用室外沙培盆栽试验的方法,探究多年生黑麦草水浸提液对‘兰引三号’结缕草的影响,结果表明:多年生黑麦草对‘兰引三号’结缕草有较强的化感抑制作用,可能是阻碍过渡地带交播草坪春季‘兰引三号’结缕草返青的重要因素之一。





制作:胡晓然

校对:陶彦彤

审核:胡卉芳






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