优良护坡植物假俭草繁殖技术研究进展

2017-01-21 00:35周英雄陶理志肖胜生
中国水土保持 2017年5期
关键词:草草草茎匍匐茎

周英雄,陶理志,肖胜生

(1.江西省河道湖泊管理局,江西 南昌 330009;2.江西省水土保持科学研究院,江西 南昌 330029)

优良护坡植物假俭草繁殖技术研究进展

周英雄1,陶理志1,肖胜生2

(1.江西省河道湖泊管理局,江西 南昌 330009;2.江西省水土保持科学研究院,江西 南昌 330029)

植物护坡;假俭草;有性繁殖;无性繁殖

假俭草匍匐生长性能强,具有植株低矮、耐贫瘠、耐粗放管理等显著优点,是一种非常理想的护坡目标草种。在介绍假俭草生物学特性及生态学习性的基础上,对目前国内外假俭草有性繁殖及无性繁殖等方面的研究进展进行了重点评述,并对接下来需要进行的工作进行了展望,指出如何提高草茎生长速度促进尽快成坪、提高操作便利性和降低施工成本是目前假俭草大面积应用面临的突出问题。

假俭草(Eremochloaophiuroides)是以耐瘠薄、病虫害少、养护简单而著称的世界著名的暖季型草坪草。它主要分布于我国长江流域及以南地区,是国外公认的中国最好的草坪草,被称之为“中国草坪草”(Chinese lawn grass),可广泛用于水土保持类草坪建植。

假俭草结实率低、干秕率高、种子成熟时间不一致,种子不容易获得。虽然国外有些种子公司生产一定数量的种子,但售价很高,很大程度上限制了用种子直接建植草坪,目前生产实践中多采用营养繁殖来建植和扩繁假俭草草坪。由于假俭草草茎等营养体的生长速度及其成坪时间受诸多因素的限制,因此假俭草还没有真正得到大面积的推广应用。

1 假俭草的生物学特性及生态学习性

1.1 匍匐茎扩张能力强、草坪低矮

假俭草具有极强的繁殖能力,主要通过分枝和匍匐茎伸长来扩繁。假俭草也具有较强的分蘖能力,分蘖速度达0.01~0.15个/d,每个母株总的分蘖数目和分蘖密度较大[1],具备极强的占据生态位点的能力。据调查,1棵假俭草幼苗能在3个月后,生长覆盖直径1 m的圆形区域的50%以上[2]。

自然状况下,假俭草野生草坪整体高度不超过10 cm。笔者在江西省赣江沿线6个样点的实地调查表明,假俭草植株平均高3 cm,优势度达到95%,覆盖度也达到98%以上,分布在沙性土壤上的野生假俭草匍匐茎长可达1 m。

1.2 抗逆性强

假俭草具有极强的抗逆性,在抗旱、耐贫瘠、耐践踏、抗病虫害和抗杂草等方面都表现优异。

假俭草具有发达的根系,在土层的分布深度可达20 cm,具有较强的抗旱能力。有研究指出,在40 d干旱无雨的情况下,假俭草叶片出现干枯现象,但未见植株死亡,一旦水分条件适宜,即可恢复生长[3]。另外,较大的枝条密度、较小的叶面积指数造成蒸腾速率低也是假俭草抗旱性强的重要原因。

假俭草对土壤要求不高,在山脚路边、河谷滩地生长良好,在石山、石滩、滨湖沙土上也都有分布,具备较强的耐贫瘠性[4]和较强的适应性。

假俭草茎秆扁平,紧贴地面,节上生不定根,遭践踏后对地面芽不易造成损害,对再生能力影响不大。监测表明假俭草草茎受损或折断后,营养生长不但不受影响,反而会增加[5]。假俭草草坪即使遭受强度践踏,亦可很快恢复。

有研究表明,秋季黏虫的幼虫在采食假俭草9 d后,死亡率高达50%,是地毯草、狗牙根的6倍以上[6]。大部分假俭草草坪在改善排水、减少枯草层、平衡施肥等措施下,病虫害均能得到有效控制[7]。

强壮的匍匐茎、较强的分枝和蔓延能力使得假俭草能形成相对低矮、密度较高的草坪,杂草基本上很难在其浓密的草层下萌发并造成危害,保证了草坪的净度,大大降低了草坪的后期管理成本,提高了草坪的整体景观效果[8-9]。

2 有性繁殖研究进展

采用种子繁殖,操作程序简易方便,有利于优良品种的大面积推广应用。但大量文献表明,假俭草种子产量极低,市场价格昂贵(从美国进口的假俭草种子平均需要100美元/kg),种子建坪造价高。在江西省赣江沿线6个采样点的实地调查也发现,假俭草种子平均产量0.23 g/m2,结实率35.52%,成熟率36.45%。相关研究也证实,由于花粉与柱头的亲和力不足、自交亲和性差,因此造成假俭草结实率低、干秕率高、草种产量低、种子成熟期不一致,使得假俭草种子难以收获[10-11]。

在种质资源改良方面,目前只有美国学者通过射线辐射、杂交等手段选育出了质地、生长习性、色泽、抗逆性都较好的假俭草新品种Aucentennial[12]和Tifblair[13],其他则鲜见报道。

另外,在采用种子繁殖时还因为假俭草种子具有一定的休眠性而存在发芽率偏低的问题。袁学军等[14]采用磨破种皮、低温处理和NaOH、H2SO4、KNO3溶液浸泡处理等手段对假俭草种子进行了萌发对比试验,试图找到破除假俭草种子休眠的方法,结果发现采用50 g/L的NaOH溶液处理15 min效果最好,发芽率、发芽势和发芽指数分别达到97.5%、72.5%和45.4%,分别比对照高77.5%、72.5%和43.1%,发芽时间较对照提前4 d。

3 无性繁殖研究进展

正是因为假俭草种子繁殖存在较多问题,所以目前生产实践中多采用营养体无性繁殖的方式进行假俭草草坪建植。传统上主要采用扦插和分株的方式来进行假俭草无性繁殖,偶尔可见草茎埋植(开沟植茎)和移植草块的方式。舒必超等[15]也指出利用假俭草的茎段材料作为外植体诱导丛生芽从而建立再生体系,是假俭草繁殖最直接、最简便、成苗速度最快的途径。

吴佳海等[16]在贵州进行的假俭草草茎扦插试验中草茎生长速度为0.52 cm/d,远远低于任健和毛凯[17]在四川进行的野生假俭草扦插引种栽培试验结果(峨眉山假俭草和雅安假俭草草茎平均生长速度达到4.5 cm/d)。笔者在前期试验中,采集了江西省野生假俭草种质资源并在江西水土保持生态科技园进行了不同草茎建植方式对比试验,结果表明开沟植茎、草茎扦插和撒茎覆土碾压3种方式下假俭草草茎平均生长速度分别为0.77、0.82和0.78 cm/d。试验结果的不同可能是由于不同的种质资源以及土壤基质等环境条件差异造成的。前期试验还发现,与传统的草茎埋植和扦插相比,撒茎覆土碾压方式对草茎生长速度、分蘖数和成坪覆盖度没有产生不利影响,甚至该处理下既能达到较高的地上生物量,也能获得更为理想的草坪整体高度。另外,考虑到传统的草茎扦插等方式费工费力、效率低下,因此在较大面积实施时,撒茎覆土碾压方式更能体现施工便利性和控制成本。综合考虑,撒茎覆土碾压是一种值得推荐的假俭草无性繁殖方式。

但是营养体扦插建植也面临着插穗成活率较低、生根速度慢、个体生长发育迟缓、成坪速度慢等问题[2,18],因而在这期间要求保持土壤湿润并经常清除杂草,进而增加了假俭草建植幼坪的管理成本。如何让假俭草匍匐茎快速生长、提高假俭草成坪速度是生产实践急需解决的问题。基于该问题,有学者探讨了水肥和外在生长素添加对假俭草草茎成活率及生长速度的影响。有试验结果表明,用4%的尿素溶液浸泡插穗茎叶5 min可提高扦插成活率24%,用(80~100)×10-6的奈乙酸、60×10-6的吲哚丁酸、80×10-6的生根粉处理插穗可分别提高成活率40%左右[19]。宋福娟等[18]研究了施加氮、磷、钾及氮磷钾复合肥对移栽假俭草草茎生长的影响,结果表明,施加氮磷钾复合肥后,假俭草匍匐茎密度及蘖密度增长明显,各处理结果匍匐茎伸长生长、新枝生长、茎密度、新蘖密度及总蘖密度的大小顺序为氮磷钾复合肥>钾肥>氮肥>磷肥,钾肥及氮磷钾复合肥能显著提高假俭草匍匐茎密度及蘖密度。毛凯和李西[20]的研究得出,土壤等基质条件对假俭草生长速度影响较大,假俭草在河滩土上生物量最大,在紫色土上生物量最小,在垃圾土上覆盖度最大,在河沙上覆盖度最小。

4 研究展望

假俭草被称为“懒人的草”或“穷人的草”,是一种非常理想的低水平养护管理的阔叶类草种,是一种优良的固土护堤和植草护坡的水土保持植物。但目前假俭草大面积推广应用还存在诸多技术难点,接下来需要从以下几个方面优先着手:

(1)采用假俭草无性繁殖时,由于不能快速覆盖,而假俭草生长期间高热高湿,杂草生长迅速,因此存在较为严重的杂草入侵问题。如何通过营养液促进草茎生根,通过喷施叶面肥、添加复合肥等手段加快假俭草草茎生长扩张能力,促进覆盖和尽快成坪是需要考虑的问题。

(2)笔者通过前期试验提出了一种高效率、低成本的种植技术——撒茎覆土碾压技术,但由于缺乏系统研究,还不成熟,因此接下来需要深化研究,细化撒茎覆土碾压技术的具体程序和规范,提供一整套操作简易的种植技术,为假俭草快速繁殖与大规模应用推广奠定基础。

(3)相关前期研究表明,假俭草在不同土壤上的生长表现差异较大,因此应探讨假俭草草茎在不同土壤基质的繁殖表现,特别是土壤结构、机械组成等土壤特性因素对草茎成活率、生长速度和成坪速度的具体影响,从而为假俭草在野外大面积推广提供科学依据。

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[15] 舒必超,刘卫东,杨水莲,等.假俭草茎段丛生芽的诱导及植株再生[J].中南林业科技大学学报,2009,29(2):82-87.

[16] 吴佳海,尚以顺,唐成斌,等.优良天然草坪地被植物——假俭草的研究[J].中国园林,2000,16(3):76-78.

[17] 任健,毛凯.四川野生假俭草引种栽培试验研究[J].四川草原,2002(1):28-31.

[18] 宋福娟,包国章,关胜超.施肥对假俭草匍匐茎生长的影响[J].东北师大学报:自然科学版,2010,42(3):145-149.

[19] 刘金平,毛凯,游明鸿.提高假俭草扦插成活率的几种方法[J].四川草原,2002(2):54-56.

[20] 毛凯,李西.不同土壤基质对野生峨眉假俭草成坪初期生长的影响[J].草原和草坪,2002(1):44-45.

(责任编辑 徐素霞)

江西省水利科技重大项目(KT201313)

S157.43;S812

A

1000-0941(2017)05-0066-03

周英雄(1968—),男,江西九江市人,高级工程师,主要从事河道湖泊堤防护坡等方面的研究与管理工作;通信作者肖胜生(1981—),男,湖北黄冈市人,高级工程师,博士,主要从事水土保持生态恢复方面的研究工作。

2016-08-19

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