水分胁迫和施磷对草地早熟禾生长的影响

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摘要： 通过温室水培，研究了水分胁迫和磷对草地早熟禾品种Midnight和Briuiant生长的影响，结果表明，无论水分胁迫与否，随着磷施入量的增加，植株地上部鲜重、地上部干重、地上部含水量和地下部干重均显著增加，根冠比下降。水分胁迫抑制了地上部鲜重、地上部干重、地下部干重的增加，使同等磷处理植株地上部鲜重、地上部干重、地下部干重、地上部含水量显著下降，根冠比增加。水分胁迫对抗旱品种Midnight地上部鲜重、地上部干重、地下部干重的抑制作用小于不抗旱品种Brilliant。

关键词： 草地早熟禾；水分胁迫；磷；生长

中图分类号： S 688.4文献标识码： A

文章编号： 1009-5500（2012）04-0050-06

我国是世界上最干旱的国家之一，干旱和半干旱面积占国土面积的50%以上，特别是我国的北方地区，水资源严重匮乏[1， 2]。草地早熟禾（Poa pratensis）作为我国北方地区的当家草种，得到了大面积的应用[3]。但在干旱和半干旱地区建植草坪，由于气候干旱和蒸发强烈等因素，导致草坪需水量大，造成了“草坪好看不好养”和“草坪费水”等问题，制约了草坪在我国北方地区的进一步发展[4]。磷作为植物大量元素之一，在植物生命活动中起着关键作用，但由于磷是土壤中有效性最低的元素之一，施入土壤中的磷当季利用率只有15%，其余80%以上的磷被土壤固定而成为不能为植物吸收利用的无效态磷[5]，不仅造成磷肥资源的巨大浪费，而且也使之易通过侵蚀、淋洗等途径造成水体污染及富营养化[6，7]。研究表明，施肥可以提高植物的水分利用效率，增强植物的抗旱性[8，9]。而植物对养分的吸收、转移和分配是受到水分的影响[10，11]。因此，提高草坪草对水分和养分的利用率，是节约水肥资源和防止环境污染的重要环节。增强草坪草适应性、减少水分消耗、减少肥料使用，又不明显降低草坪质量是近年来草坪养护管理发展新趋势。前人对草坪水分和养分的研究多局限于水分或肥料的单方面研究，本文将水分和养分结合起来，研究水分胁迫和施磷对草地早熟禾生长的影响，为干旱和半干旱地区草坪的水分利用和磷肥施用提供一些依据。

1 材料和方法

1.1 材料

以草地早熟禾Midnight（抗旱品种）和Brilliant（不抗旱品种）为研究材料。

1.2 方法

实验在温室内进行。将厚约3 cm的PVC板制成直径32 cm的圆板，然后在圆板上均匀地挖出8个直径为10 cm的半圆（栽培槽），并在圆板中间挖一个直径为0.5 cm的小圆孔（用以通气硅胶管的通过），然后用胶水将20目的尼龙网粘在圆板的底部（用以固定植株，根系能通过）。将塑料薄膜铺在铁架床上，在上面铺上厚度为5 cm的水洗河砂，然后将圆板放在河砂上压紧。取Midnight和Brilliant种子各100粒，于10月17日均匀播种于栽培槽内，每个栽培槽随机播种1个品种，播种后覆盖一层约0.3 cm的河砂。浇自来水使砂子全部湿润，以后每天用去离子水进行喷雾（每天浇4遍），使砂子始终处于湿润状态。10月24日有少量出苗，10月28后出苗基本完成。出苗后，每天对幼苗进行喷雾以保持坪床湿润，并用2.5匹空调控制温室内的温度，每天从8：00～20：00温室内温度控制在24±2 ℃，从晚20：00到翌日早晨8：00温度控制在18±2 ℃。除温室内得到的自然光照外，每天补充照明3 h（从17：00～20：00），光照强度为4 000 lx（以后温室均按此管理）。

当幼苗长至11月6日，先用自来水将砂子浸湿，然后将PVC板缓缓拿起，放到自来水中将根系上的砂子清洗干净，直接放在装有20 L 0.25倍Hoagland营养液的塑料桶中进行培养。用洗净的蛭石均匀撒在纱网上部，将幼苗根系遮盖住（防止营养液见光后生长绿藻），对营养液进行不间断通气。培养14 d，将营养液换成0.5倍Hoagland营养液，再培养14 d，将营养液换成1倍Hoagland营养液。在培养期间，营养液中的磷由磷酸二氢钾配制提供，浓度为0.31 mg/L（多出来的K+由KCl进行补充）。

培养14 d后，进行磷和水分胁迫处理。水分处理分为无水分胁迫（S0）和-0.3 MPa胁迫处理（S1，由PEG6000配制），磷处理分为0.31 mg/L P（P1）、3.1 mg/L P（P2）和6.2mg/LP（P3）3个水平，共6个处理营养液中的磷由磷酸二氢钾配制（由于配制不同磷浓度而带入的K+由KCl进行补充，使K+浓度保持一致）。将植株放在装有20 L营养液的塑料桶中进行培养，每处理4个重复。处理4 d后立即取样，以后每隔4 d取样1次，在第2次取样结束后，立即更换营养液，总共取样4次。

1.3 测定项目及方法

1.3.1 取样及测定项目 取样时先将地上部植株用剪刀沿茎基部剪断，称量其鲜重。放入烘箱，在105 ℃条件下杀青30 min，80 ℃条件下烘干，冷却后称量其干重。地上部取完后，将根取出，去离子水洗5次，吸水纸将根表面的水分吸干，立即放入烘箱，在105 ℃条件下杀青30 min，80 ℃条件下烘干，冷却后称量其干重。根据地上部鲜重、地上部干重和地下部干重，计算地上部含水量和根冠比。

1.3.2 数据分析 所有数据均采用SAS 9.1软件进行LSD0.05方差分析。

2 结果与分析

2.1 水分和磷胁迫对地上部鲜重的影响

水分和磷胁迫处理对Midnight和Brilliant地上部鲜重的影响见图1。在处理16 d后，无水分胁迫处理的两个品种地上部鲜重均显著增加，P1S0、P2S0、P3S0的鲜重分别由12月8日的2.70 g、4.32 g、5.25 g和2.14 g、3.80 g、4.46 g增加到12月20日的5.37 g、18.91 g、23.92 g和4.88 g、16.14 g、20.13 g，其鲜重分别增加了98.88%、337.73%、355.62%和128.43%、323.45%、351.38%。水分胁迫处理16 d后，除了Brilliant品种P1S0处理地上部鲜重没有发生显著变化外，两个品种其他处理地上部鲜重均显著增加。P1S1、P2S1、P3S1的鲜重分别由12月8日的1.89 g、2.71 g、2.94 g和1.25 g、2.17 g、2.34 g增加到12月20日的4.05 g、8.76 g、12.34 g和2.33 g、6.25 g、8.37 g，其鲜重分别增加了113.74%、223.30%、320.36%和86.42%、188.41%、258.21%。