不同栽培措施对醉马草坪用性状的影响

连鹤娜，李春杰

（兰州大学草地农业生态系统国家重点实验室，兰州大学草地农业农村部草牧业创新重点实验室，兰州大学草地农业教育部工程研究中心，兰州大学草地微生物研究中心，兰州大学甘肃省西部草业技术创新中心，兰州大学草地农业科技学院，甘肃 兰州 730020）

醉马草（Achnatherum inebrians）是禾本科（Gramineae）芨芨草属（Achnatherum）多年生草本植物，具有毒性而不被家畜采食［1］，在我国西北地区分布广泛，从干旱荒漠草地到雨量充沛的高寒草甸，在不同的草地类型中均有分布［2］，能够适应高海拔、低温和干旱等环境。禾草内生真菌是指在禾草中度过全部或部分生命周期，而禾草不显示外部症状的一类真菌［3］。禾草内生真菌通常情况下指的是子囊菌门麦角菌科下的有性态Epichloë属和其所对应的无性态Neotyphodium属内生真菌［4−5］，现已统一称为Epichloë属［3］。禾草内生真菌可以提高禾草对生物胁迫和非生物胁迫的抗性，如耐旱性［6］、耐盐碱性［7−8］、耐寒性［9］、耐金属性［10］、抗病性［11］、抗虫性［12］、驱鸟性［13］等。目前国外已经利用内生真菌与禾草共生可产生有毒生物碱的特性，率先开展机场草坪绿化驱鸟草种的研究，并已经育成黑麦草（Lolium perenne）和高羊茅（Festuca arundinacea）内生真菌共生体，即驱鸟草（高带菌率、高毒的草种）［14］，并取得了良好的防鸟效果［13］。醉马草作为我国乡土草种，自身携带Epichloë内生真菌，对家畜［15］和昆虫［16］都具有一定毒性，且醉马草的形态指标与高羊茅和黑麦草高度相似［17］，它们都具有分蘖多，生长旺盛等特点。由于醉马草的这些特性，其作为西北地区机场草坪绿化驱鸟草种具有极大潜力，值得开发利用。

为实现醉马草作为一种驱鸟草应用于机场草坪，应对醉马草的栽培技术进一步深入研究，以期为建植醉马草草坪提供依据。目前应用于草坪的栽培技术涉及播种、施肥浇水、修剪、杂草清理、病虫害防治等环节，其中覆盖和植物生长调节剂浸种是两种常用的栽培技术措施。覆盖技术主要利用秸秆、塑料薄膜、无纺布等材料在植物特殊生长发育时期对其进行覆盖，其作为一项保墒技术最早在农业生产中得到应用［18］，可以通过减少土面蒸发、保蓄土壤水分、调节土温、提高土壤肥力、抑制杂草生长等，进而促进植物生长以达到生产需求［19］。植物生长调节剂浸种是一种在草坪、园林和作物生产等领域中应用比较广泛的栽培技术。植物生长调节剂可以有效打破休眠，促根壮苗，促进草种萌发以加快成坪速率，提高抗低温冻害、抗干旱和病虫害能力，也可以促进分蘖、增加产量、改善品质［20−21］。国内外已经将这种技术广泛应用于大田、果树、蔬菜、园林花卉及高尔夫球场、运动场、公园草坪等［22］。

本研究针对醉马草种子萌发时间较长，出苗较慢，为促进醉马草种子萌发和苗期生长以加快成坪速度，提高草坪质量，首次采用无纺布、秸秆覆盖与植物生长调节剂浸种技术，并相互组合，探究不同栽培措施对醉马草坪用性状的影响，旨在为醉马草种质资源的合理开发利用以及为建植醉马草草坪提供理论依据。

1 材料与方法

1.1 试验地概况和试验材料

E+（感染内生真菌）醉马草种子于2020年收集于兰州大学榆中校区种子田；植物生长调节剂0.136%赤·吲乙·芸苔可湿性粉剂（碧护）由德国阿格福莱农林生物技术股份有限公司生产。试验地位于兰州大学榆中校区试验田（E 104°6′，N 35°52′，海拔1950 m）。

1.2 试验设计

醉马草草坪于2020年9月15日建植，设置6 个处理，分别为：CK、浸种（指植物生长调节剂0.136%赤·吲乙·芸苔可湿性粉剂浸种，下同）、秸秆覆盖（指小麦秸秆覆盖，下同）、无纺布覆盖、浸种+秸秆覆盖、浸种+无纺布覆盖，依次记为CK、JZ、JG、WFB、JZ+JG、JZ+WFB。采用随机区组设计，4 次重复，24 个小区，小区面积为3.75 m2（1.5 m×2.5 m），隔离行宽0.5 m。每个小区醉马草种子播种量为48 g·m−2，播种方式为撒播。浸种处理为：0.136%赤·吲乙·芸苔10000 倍液浸种，总用量3 g·667 m−2。先将不用浸种的种子分别均匀撒播在小区内，剩下的种子浸种2 h 后于同一天播种。播种完后，用秸秆覆盖（将小区覆盖至看不到地表）在JG、JZ+JG 小区上，用无纺布覆盖在WFB、JZ+WFB 小区上。待到醉马草出苗结束后将无纺布和秸秆去除。

1.3 测定指标及方法

播种第9 天记录醉马草出苗率。每10 d 统计一次草坪盖度，并统计各小区醉马草成坪速度。第2年醉马草全部返青后，于5−10月中下旬逐月统计草坪高度、密度、盖度、色泽、生长速度、均一性，每月分别进行打分，并将6个月的实测数据平均后再进行一次打分。草坪指标测定方法均参考国家标准《草品种审定技术规程》［23］。综合评价采用国际通用的9 分制评价方法［24］，评分标准如表1 所示。

表1 草坪外观质量评分标准Table 1 Scoring standard of lawn appearance quality

高度及生长速度：自草坪全部返青后每15 d 测定一次草坪草的高度，再用两次高度差除以修剪周期天数得出生长速度，将几次生长速度平均后得到草坪草生长速度，测量周期为2020年9月15日−10月30日，2021年5月1日−10月30日。

密度：指单位面积草坪地上部分分蘖的植物株数（分蘖数）。采用实测法测定成坪后样方面积10 cm×10 cm的草坪植株枝条数［25］。

色泽：采用乙醇−丙酮混合液浸提法测定［26］叶绿素含量，以叶绿素含量来定量草坪的色泽。

质地：用草坪草叶片的宽度表示［27］。采用直尺法测定，用最小刻度为0.1 cm 的直尺测量叶片（顶端向下第二片展开叶的中部）的宽度。

均一性：草坪的均一性是指草坪外观的均匀程度，能综合反映草坪的密度、颜色和质地。在测得草坪密度、色泽和质地的基础上，进一步计算草坪的均一性。

盖度：指草坪草垂直投影面积与样方总面积之比。采用针刺法进行测定，制定10 cm×10 cm 样方并平均分成100 个小格，将样方置于待测草坪上，针刺每个节点，统计接触到草坪草的节点数量，用接触到的节点数占总节点的百分数表示草坪的盖度［28］。

成坪速度：草坪草出苗至草坪盖度达90%时认为草坪成坪，所经历的时间记为成坪速度。

1.4 数据处理

采用Excel 2010 对原始数据进行录入和制图，用SPSS 26.0 统计软件对数据进行方差分析和LSD 多重比较。多重比较采用邓肯式新复极差检验法（Duncan’s multiple range test，DMRT）在P＜0.05 水平下进行比较。

2 结果与分析

2.1 不同栽培措施对醉马草草坪出苗率的影响

不同栽培措施对醉马草草坪的出苗率有显著（P＜0.05）影响（表2）。除浸种处理外，其余4 种处理下醉马草出苗率均显著高于对照；无纺布覆盖处理和浸种+无纺布覆盖处理出苗率显著高于浸种、秸秆覆盖和浸种+秸秆覆盖处理，浸种+秸秆覆盖处理出苗率显著高于浸种处理（图1）。

图1 不同栽培措施对醉马草草坪出苗率的影响Fig. 1 Effects of different treatments on seedling emergence rate of drunken horse grass lawn不同小写字母表示处理间差异显著（P＜0.05）。下同。Different lowercase letters indicate significant differences between different treatment（P＜0.05）.The same below.

2.2 不同栽培措施对醉马草草坪生长速度的影响

不同栽培措施对醉马草草坪的生长速度不显著（P＞0.05）影响（表2）。各处理草坪草生长速度均与对照无显著差异，其中无纺布覆盖处理的草坪草生长速度最快，显著（P＜0.05）高于秸秆覆盖处理（图2）。

图2 不同栽培措施对醉马草草坪生长速度的影响Fig. 2 Effects of different treatments on the growth rate of drunken horse grass lawn

2.3 不同栽培措施对醉马草成坪速度的影响

不同栽培措施对醉马草成坪速度有显著（P＜0.05）影响（表2）。除浸种处理外，其余4 种处理下醉马草成坪所用天数均显著小于对照，无纺布覆盖和浸种+无纺布覆盖处理草坪成坪速度显著快于浸种和秸秆覆盖处理，浸种+秸秆覆盖处理草坪成坪速度显著快于浸种处理（图3）。

图3 不同栽培措施对醉马草成坪速度的影响Fig. 3 Effects of different treatments on speed of turf formation of drunken horse grass

表2 不同栽培措施对醉马草草坪生长的影响的方差分析Table 2 Analysis of variance of effects of different cultivation measures on the growth of drunken horse grass lawn

2.4 不同栽培措施对醉马草草坪质量的影响

2.4.1 不同栽培措施下醉马草坪用性状比较 5−10月，各栽培措施醉马草草坪的密度大致呈现先升高后下降的趋势，均在6月达到最大值（图4）。5−7月，除5月浸种+秸秆覆盖和浸种+无纺布覆盖处理草坪密度略低于对照外，其余时间5 种栽培措施草坪密度均高于对照，但与对照无显著（P＞0.05）差异。8月，浸种+无纺布覆盖处理草坪密度显著（P＜0.05）高于对照；9月，无纺布覆盖、浸种+秸秆覆盖和浸种+无纺布覆盖处理的草坪密度显著（P＜0.05）高于对照和浸种处理；10月，秸秆覆盖、无纺布覆盖、浸种+秸秆覆盖和浸种+无纺布覆盖处理草坪密度均显著（P＜0.05）高于对照。

图4 不同栽培措施下醉马草密度的季节变化Fig. 4 Seasonal variation of density of drunken horse grass under different treatments

随着时间的推移，各处理的草坪盖度均大致呈现先升高后下降的趋势（图5），但不同处理盖度达到最高点或盖度开始下降的时间不同。7、8 和10月，6 种栽培措施下的草坪盖度均无显著（P＞0.05）差异。5月，秸秆覆盖处理的草坪盖度显著（P＜0.05）高于对照、浸种和浸种+无纺布覆盖处理。6月，秸秆覆盖、无纺布覆盖和浸种+秸秆覆盖的草坪盖度显著（P＜0.05）高于对照。9月，浸种+秸秆覆盖处理的草坪盖度显著（P＜0.05）高于对照。

图5 不同栽培措施下醉马草草坪盖度的季节变化Fig. 5 Seasonal variation of ground cover of drunken horse grass under different treatments

在整个试验观察期间，各栽培措施下醉马草草坪整体叶绿素含量变化较小（图6），变化幅度仅在1.7 mg·g−1范围内。6−10月，各栽培措施之间草坪草叶绿素含量无显著差异（P＞0.05），其中6月浸种处理草坪草叶绿素含量最高，7月浸种、无纺布处理和浸种+无纺布处理下叶绿素含量较高，9月秸秆覆盖处理和浸种+无纺布覆盖处理叶绿素含量较高。5月，浸种和秸秆覆盖处理叶绿素含量显著（P＜0.05）高于无纺布覆盖、浸种+秸秆覆盖和浸种+无纺布覆盖处理。5−8月各处理草坪草叶绿素含量均逐渐下降，8−9月叶绿素含量呈现不同程度的上升，在10月叶绿素含量下降到最低值。

图6 不同栽培措施下醉马草色泽的季节变化Fig. 6 Seasonal variation of color of drunken horse grass under different treatments

在不同栽培措施下草坪草叶片宽度整体变化较小（图7），宽度均未超过0.3 cm。在7月，由于气温过高，醉马草叶片发生卷曲，各处理叶片宽度均达到最低值；10月各处理草坪草叶片宽度有较小上升趋势。5月，浸种+无纺布覆盖处理草坪叶片宽度显著（P＜0.05）高于秸秆覆盖处理；7月，浸种+无纺布覆盖处理草坪叶片宽度显著（P＜0.05）高于对照和秸秆覆盖处理。

图7 不同栽培措施下醉马草质地的季节变化Fig. 7 Seasonal variation of texture of drunken horse grass under different treatments

2.4.2 不同栽培措施下醉马草草坪综合质量比较 在5−10月对各栽培措施下醉马草小区成坪速度、密度、质地、色泽、均一性、盖度等草坪性状逐月测定后，对各指标进行评分，根据这些指标对各处理下醉马草草坪进行综合评价，得到每月草坪的综合评分（表3）。5−8月各处理醉马草草坪的综合评分均呈现先增加后下降的趋势，都在6月达到最大值。6 个月内都以对照的综合评分为最低；5月浸种处理的综合评分最高，比同期对照处理高12.5%；6−10月浸种+无纺布覆盖处理的综合评分最高，草坪综合质量最好，分别依次比同期 对 照 高 13.33%、24.62%、25.42%、16.39%、10.91%。在6月，浸种+无纺布覆盖处理的综合评分达到整个试验观察期间的最高值，为8.5 分，其次浸种+秸秆覆盖和无纺布覆盖处理综合评分较高，草坪综合质量较好，浸种和秸秆覆盖处理草坪综合质量较差。

表3 不同栽培措施下醉马草草坪综合质量季节变化Table 3 Seasonal variation of comprehensive quality of drunken horse grass lawn under different treatments

6 种处理下无纺布覆盖、浸种+秸秆覆盖和浸种+无纺布覆盖处理的成坪速度得分最高，均为9.0 分，比对照高1 倍；浸种+无纺布覆盖处理的密度得分最高，为5.2 分，比对照高44.44%；浸种、浸种+秸秆覆盖和浸种+无纺布覆盖处理的质地得分最高，均为9.0 分，比对照高3.45%；秸秆覆盖和浸种+无纺布覆盖处理的色泽得分最高，为8.7 分，比对照高2.35%；浸种+无纺布覆盖处理的均一性得分最高，为8.4 分，比对照高16.67%；无纺布覆盖和浸种+秸秆覆盖处理的盖度得分最高，为5.6 分，比对照高40.00%；秸秆覆盖和浸种+秸秆覆盖处理的草层高度得分最高，为6.0 分，比对照高3.45%。5 种栽培措施下醉马草的综合评分均比对照高，其中浸种+无纺布覆盖处理下醉马草草坪的综合评分最高，为7.3 分，醉马草草坪的综合评分排序为：浸种+无纺布覆盖＞浸种+秸秆覆盖＞无纺布覆盖＞秸秆覆盖＞浸种＞CK（表4）。

表4 不同栽培措施下醉马草草坪综合质量评价Table 4 Comprehensive quality evaluation of drunken horse grass lawn under different treatments

3 讨论

3.1 不同栽培措施对醉马草草坪坪用性状及综合质量的影响

在草坪草品种和管理水平一致的前提下，草坪草的生长状况和坪用性状与草坪栽培措施有着密切联系，合理的栽培措施可以有效提高草坪坪用质量。本试验从草坪苗期的生长状况和草坪成坪期的坪用质量评分分析对草坪的综合表现进行评价，研究结果表明植物生长调节剂浸种和不同材料覆盖以及二者相结合都可以有效促进草坪苗期生长，并提高草坪综合质量。

本研究表明，与对照相比，5 种栽培措施都可以有效促进醉马草草坪草出苗，其中无纺布覆盖、浸种+无纺布覆盖、秸秆覆盖和浸种+秸秆覆盖处理下草坪出苗率和成坪速度与对照有显著差异。大量研究表明植物生长调节剂可以显著促进草坪草种的萌发，如乙烯利可以促进草地早熟禾（Poa pratensisi）草坪草种的萌发［29］；用赤霉素和6−苄氨基嘌呤处理羊草（Leymus chinensis）种子或以赤霉素和细胞分裂素共同处理均能显著提高其发芽率［30］。本试验与其研究结果一致，说明植物生长调节剂可以实现草坪种子发芽迅速、整齐、成苗快，获得密度均匀、品质均一的草坪。这可能是因为植物生长调节剂可有效打破种子休眠，替代一些种子对低温后熟、光暗和干藏后熟的条件，进而促进种子萌发［31］。郑建宗［32］对柴达木地区草坪苗床覆盖的研究结果表明，枯草落叶覆盖草坪苗床显著提高了草坪草的出苗率，且出苗率随覆盖厚度的增加而增加，本试验与其研究结果一致，说明草坪苗床覆盖也可促进草坪草种萌发，这可能因为覆盖可以较好满足草种萌发的温度。且本研究发现出苗快的草坪其成坪速度也相对较快，这与董晓燕等［33］对山西不同居群野生草地早熟禾草坪草种进行坪用性状评价的研究结果一致。草坪草生长速度过快必然会增加对其的修剪次数，这将会使得草坪维护管理成本提高［34］，本研究发现，无纺布处理下醉马草成坪后其草坪草生长速度也相对较快，而在秸秆覆盖、浸种+秸秆覆盖和浸种+无纺布覆盖处理下，成坪后草坪生长速度较慢，与对照没有显著差异，这说明相比于无纺布覆盖，这3 种栽培措施在加快醉马草出苗和成坪的基础上，还能减少草坪修剪次数，有效降低草坪的养护管理成本。有研究表明［31］多效唑、烯效唑、乙烯利和缩节胺等植物生长延缓剂对高羊茅、早熟禾等草坪草具有较强的延缓生长作用，本试验研究结果与此一致。草坪覆盖厚度和材料对草坪草的生长有直接影响，较大的厚度可使草坪能较好地隔绝大气温度对草坪草的影响，且直接吸收太阳辐射后逐渐传递给草坪草，使温度保持在一个较高水平［35］，本试验中秸秆覆盖材料透气性强，保温效果较差，而无纺布材料保温效果较强，所以使得草坪苗期地上部和地下部快速生长，返青后草坪草生长速度也相对较快。

根据与草坪坪用价值有关的多种指标对草坪质量进行评价时，某些指标对其评价的不利作用会被其他有利作用的指标所弥补特点，综合评价草坪质量的结果与实际情况最接近［36］。本试验发现不同栽培措施对醉马草的各坪用性状产生了不同的影响，其中对草坪密度和盖度的影响较大，对色泽和质地的影响较小，同时不同栽培措施下草坪的综合质量表现出明显差异。本研究结果表明，除5月外，在其余生长季均以浸种+无纺布覆盖处理下醉马草草坪的综合得分最高，草坪综合质量最好。研究表明［37］抗倒酯能够提高匍匐翦股颖（Agrostis stolonifera）草坪草光化学效率，同时可增加抗氧化酶活性，提高草坪质量。在草坪的日常养护中，合理施用赤霉素、苄基腺嘌呤和多效唑可使草坪草叶绿素、蛋白质降解变缓，超氧化物歧化酶活性增加，从而延缓衰老，延长绿期［38］。Roberts［39］研究表明，与对照相比，覆盖聚酯类纤维的匍匐翦股颖，春季的叶片含水量增加了10%～20%，根系增长了24%。田波等［40］在菇渣堆肥对草坪生长的影响的研究中发现，菇渣覆盖处理草坪草分蘖密度和地下生物量最高，且覆盖处理草坪综合评分最高，草坪质量良好。本研究结果与此均一致，说明植物生长调节剂处理和覆盖处理都能有效提高草坪综合质量。

本研究还发现，随着时间的推移各处理醉马草草坪的密度、盖度、叶绿素含量和综合评分均呈现先增加后降低的趋势，在6月份达到最大值。研究表明，一般情况下当气温超过25 ℃后，一些草坪质量显著下降，表现为草坪稀疏，草坪草出现叶片衰老枯黄［41−42］，盖度、密度及叶绿素含量显著下降［43−45］，生长缓慢等现象。于玉红［46］在夏季对不同翦股颖品种坪用表现的影响的研究表明，高温季节以前（6月底前）各供试品种均有较高的草坪质量，随着温度的上升草坪质量逐渐下降；杨志民等［47］的研究结果也表明8月自然光照加强，草地早熟禾草坪质量下降，草坪不同程度枯死，地面出现秃斑，本试验研究结果与此一致，这可能是因为5月以后气温逐渐上升，在6月达到草坪草生长的最适温度，而7 和8月气温的持续升高以至于超过草坪草生命活动正常进行的温度范围，从而引起草坪质量下降。

3.2 醉马草−内生真菌共生体作为机场驱鸟草坪的现存问题及解决方法

尽管醉马草−内生真菌共生体作为机场驱鸟草有很大优势，但依然存在较多问题。当前仅有研究表明醉马草−内生真菌共生体对昆虫［15］和哺乳动物［16］具有一定毒性，但有关其对鸟类的直接抑制作用仍没有研究。且在醉马草的机场应用方面，目前仅基于高羊茅和黑麦草−内生真菌共生体的应用［13−14］类推醉马草，缺乏基本的现场或模拟数据。

醉马草作为冷季型草坪草，春、秋两季生长旺盛，而夏季不耐炎热，表观质量下降，本试验研究结果发现各栽培措施下的醉马草草坪于11月底已全部枯黄，可见醉马草草坪的绿期仍处于较短阶段，如何维持草坪生长季的坪用质量，需要采取进一步的栽培措施，如混播和冬季覆盖。研究表明［48−51］混播草坪能够达到优势互补，适应变化较大的环境条件，更快地形成草坪，并能保持草坪质量的稳定性［50］，有效延长草坪绿期，同时还能提高草坪的抗寒、抗旱、耐热性、抗病虫害能力等，提高草坪草的耐践踏、耐修剪等性能。宋雪枫［52］在冬季覆盖对草坪土壤水分、温度及绿期的研究结果中指出，与无覆盖处理相比，用塑料薄膜覆盖可使草坪提前开始返青，且初冬12月15日用塑料薄膜覆盖的草坪在整个覆盖期内未出现完全枯黄的情况，说明冬季覆盖也可以有效延长草坪绿期。

综上所述，为实现醉马草−内生真菌共生体作为驱鸟草应用于机场草坪，未来还需要在驱鸟试验、机场实际应用试验和其他草坪栽培措施等方面进一步展开深入研究。

4 结论

本研究结果表明，浸种+无纺布覆盖处理下醉马草出苗速度和成坪速度较快，且成坪后草坪草生长速度较慢，可以降低草坪养护管理成本。浸种+无纺布覆盖处理下草坪密度、叶绿素含量和均一性均高于对照和其他处理。无纺布覆盖和浸种+秸秆覆盖处理下草坪盖度较高。醉马草草坪在6月的综合质量最好，气温较高会降低草坪质量。综合评价表明浸种+无纺布覆盖处理下醉马草草坪的综合质量最好，故浸种+无纺布覆盖是本试验中最佳栽培措施，适合在醉马草建坪过程中推广应用。