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不同品种白三叶坡地种植的越夏适应性研究

2016-04-12刘建华宋凤鸣吴彩琼雷江丽徐义炎

南方农业·上旬 2016年8期

摘 要 通过坡地种植不同品种白三叶,观测其品种农艺学性状、物候表现,针对主要病害进行病原菌的分离鉴定和大田化学防治试验,并对种植白三叶样地的土壤取样测定,研究白三叶种植对土壤的改良效果。结果表明,白三叶越夏过程中干旱和白绢病为致死的主要因素,白绢病病原为齐整小核菌,杀虫剂与杀菌剂复配喷施较适合于控制病情;几个参试品种中‘CF022549’抗病虫害和景观特性表现较佳;种植白三叶可在一定程度上改良土壤。

关键词 白三叶;品比试验;物候期;病虫害;适应性;坡地;绿化

中图分类号:S541+.2 文献标志码:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.22.021

知网出版网址:http://www.cnki.net/kcms/detail/50.1186.s.20160904.0047.039.html 网络出版时间:2016-9-4 0:47:00

白三叶(Trifolium repens L.)是世界上分布最广、栽培最多的豆科牧草之一[1-2],车轴草属多年生草本,又名白车轴草、白花三叶草等。白三叶不仅可作牧草用于草地与畜牧业中,也兼有良好的绿化及水土保持功能[3-5],同时也有报道研究其对铜、镉、铅重金属污染土壤的修复作用[6-7]。本文研究几种白三叶种质材料在郴州坡地的生长表现,以探讨不同白三叶材料在坡地生长的适应性和对土壤的改良效果。

1材料与方法

1.1试验地概况

试验于2014年3—11月进行。试验地样地位于湖南省郴州市白露塘镇有色金属加工园区内。多年平均气温17.4℃,多年平均降水量1452.1 mm。

1.2试验材料

参试品种为7份具有代表性的白三叶种质材料(表1)。

1.3试验方法

样地为向阳坡地,蓄水性较差,降雨较大时有较严重的冲刷。松土扦插三叶草茎段使各个品种成坪,定期观察其生物学特征和土壤的干湿度,进行常规养护和物候性状记录。其中,成活覆盖率、株高、叶长,叶宽、初花期、盛花期、凋落期等物候性状的观测记录参照NY/T1091-2006中华人民共和国农业行业标准草品种审定技术规程中的“豆科牧草及饲料作物观测项目与记载标准”[8]。

针对白三叶生长过程中最典型的病害,采用组织分离法接种分离病原菌,获得病原菌的菌落后根据科赫准则进行回接以确定致病性[9]。根据菌落形态特征,结合相关文献[9]进行形态学鉴定。DNA的提取在CTAB法[10]的基础上稍做改进。引物设计及PCR扩增:PCR扩增引物:ITS1 (5’-TCCGTAGGTGAACC TGCGG-3’),ITS4 (5’-TCCTCCGCTTATTGATATGC-3’)。PCR扩增程序为:94℃预变性4 min;94℃变性1 min,56℃退火1 min,72℃延伸1 min,35个循环;72℃终延伸10 min,扩增样于4℃保存。PCR扩增产物所测得序列提交到National Center for Biotechnology Information(NCBI)核酸数据库,通过Blast程序,将ITS-rDNA序列与GeneBank中的核酸序列进行对照,并找出最近似序列,分析序列相似程度。

成坪半年后,以对角线取样法取覆盖度较好的白三叶样板地0~10 cm层土壤,取未种植白三叶土壤为对照,风干粉碎后过100目筛,用凯氏定氮法测土壤全氮,用重铬酸钾外加热法测有机质含量,每个处理重复3次。

2结果与分析

2.1品种农艺学性状和物候差异

白三叶按叶片大小可分为大叶型、中叶型和小叶型几种。白三叶叶片大小会受环境条件的影响,不同生长环境、不同季节表现不一,但不同品种间的差异性是稳定的。几种参试材料中,海发、021613、02485、02478均为大叶型,00605为小叶型,022549、00858为中叶型。试验观察发现,海发生长状况是几种三叶草之中最差的,叶片大小较其他报道的结果相对较小,匍匐茎节间长度也相对较小(表2)。

白三叶为浅根性草种,其生长速度受季节、温度变化的影响。春季气温在20~26℃时,进入快速生长期;夏季高于30℃时,白三叶生长缓慢,高温时部分植株会进入半休眠状态。夏季持续高温和干旱会导致叶片边缘焦黄,长时间没有降水时,草坪会出现萎蔫枯死。秋冬季节气温回落,白三叶苗也逐渐返青。花期具有春秋两季(表3),均在返青期内。当年物候表现为春季快速生长期开花较多,秋冬季开花较少,大叶型品种花期较小叶型品种长,可能与营养水平、病虫害影响有关。

图1为3—6月白三叶的生长情况及覆盖度变化,可见其在3—6月可迅速生长成坪。7—9月高温干旱期和病虫害爆发是导致草坪斑秃的主要因素。海发、021613等大叶型品种夏季死亡率相对较高,覆盖度较差。观察表明,各个品种中,较耐旱、抗病虫害、成坪效果好、覆盖率高的品种为CF022549。

2.2病虫害防治

入夏后气温升高,湿度变大,不少白三叶由茎及叶出现一定程度的萎蔫,茎部褐化腐烂(图2),并偶尔可见白色菌丝和菌核,初步诊断为白绢病。由于田间有不少蝗虫、蛴螬、夜蛾类、跳甲等害虫为害白三叶,造成不少伤口,使白绢病更容易在短期内迅速扩散,草坪出现一块块黑色秃斑。

取典型病样进行组织分离获得病原菌菌株,菌丝为白色绢丝状,有隔膜和分枝,菌株为圆形菌落,呈放射状扩展(图2),10 d后菌落上菌丝集结产生菌核。菌核球形,先呈白色后渐变为褐色,内部灰白色,表面光滑且具光泽,直径为0.5~0.8 mm。根据《真菌鉴定手册》和相关文献[11-13],查阅检索,确定该菌为半知菌亚门小菌核属真菌。用菌株对健康白三叶植株进行回接,病株表现明显的萎蔫和腐烂,茎部有放射状白色菌丝和菌核,与田间病株症状一致,未接种的对照植株上无发病症状,表明该菌株确为白绢病病原菌。

经分子鉴定,病原菌ITS序列与GenBank中JQ340325.1序列具有99%的同源性,结合形态与分子,鉴定白三叶白绢病病原菌为罗氏阿太菌(Athelia rolfsii),无性世代为齐整小核菌(Sclerotium rolfsii)。

虫害造成植株出现较多伤口,一定程度上加速了白绢病的病情蔓延,且白绢病为土传病害,本身较难根除。先后采用了百菌清、多菌灵、代森锰锌等多种杀菌剂、杀虫剂,及其复配的方式对白三叶草坪进行病虫害防治。其中,喷施绿福(高效氯氰菊酯)+国光代森锰锌可初步控制病情,抑制病害扩散。入秋后气温下降,降水减少,病虫害危害情况也逐渐缓解。

2.3白三叶种植对土壤的改良作用

白三叶根系上有较多根瘤,可固氮、改良土壤。同时白三叶生长速度快,生物量大,其老叶残体逐渐分解至土壤中,增加土壤的有机质含量。

试验结果表明,种植白三叶半年的土壤全氮、有机质较对照土壤存在显著差异,种植白三叶半年的土壤全氮含量和有机质含量显著升高(表4),而成坪效果较好的白三叶品种间无显著性差异。土壤全氮、有机质含量均有一定程度的升高,表明种植白三叶对贫瘠板结的土壤有一定改良作用。

3结论与讨论

白三叶为多年生植物,生长速度快,较适合应用于绿化。但由于其抗旱性、耐热性较差,夏季会出现生长速度慢的休眠阶段,对土传白绢病抗性差,单一草种的白三叶草坪较容易出现成片死亡,影响绿化效果。这也是导致应用白三叶进行绿化防护的边坡工程在夏季容易出现变黄枯萎的因素。但白三叶在田间经由昆虫授粉,可结实并自播,较快地生长复壮成坪,且种植白三叶可在一定程度上改良土壤,增加土壤氮素和有机质含量,因此白三叶较适合作为先锋草种与其他慢生性植物用于坡地绿化。

参考文献:

[1]Evans D R, Williams T A, Evans S A. Breeding and evaluation of new white clover varieties for persistency and higher yields under grazing[J]. Grass and Forage Science,2006(4):63-69.

[2]Frame J. The potential of tetraploid red clover and its role in the United Kingdom[J]. Grass and Forage Science,1976(4):139-152.

[3]王文,苗建勋,常生华,等.刈割对混播草地种群生长与产量关系及种间竞争特性的影响[J].草业科学,2003(9):20-23.

[4]朱琳,黄文惠,苏加楷.不同放牧强度对多年生黑麦草-白三叶草地叶片数量特征的影响[J].草地学报,1995(4):297-304.

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[6]况武,田伟莉,高全喜.白三叶在铜、镉、铅复合污染土壤修复上的应用[J].能源工程,2012(6):53-56.

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(责任编辑:丁志祥)