过量使用抗倒酯对海滨雀稗草坪生长的影响
2018-07-13王旭盛罗涵夫张巨明
王旭盛,罗涵夫,张巨明
(1.华南农业大学林学与风景园林学院,广东 广州 510642; 2.广东省草业工程技术研究中心,广东 广州 510642)
海滨雀稗(Paspalumvaginatum)是禾本科雀稗属的多年生草本植物,叶色翠绿,景观效果优于狗牙根(Cynodondactylon)、结缕草(Zoysiajaponica)等暖季型草坪草,是优良的果岭和高尔夫球道草种,近年来在我国南方地区高尔夫球场上开始被广泛应用[1]。海滨雀稗耐盐性极强,可用海水灌溉,使之成为当前热带亚热带地区高尔夫球场及运动场上最具发展潜力的资源节约型草坪草种[2]。
修剪是草坪养护最频繁的作业,对高品质要求的高尔夫球场草坪来说,频繁修剪是保证果岭和球道高品质保障的前提。然而,频繁修剪一方面会耗费大量的人力物力,同时也会造成营养物质的流失[3];另一方面,在降雨频繁的雨季,修剪作业常常因为降雨而不能及时进行,草坪徒长,不但影响草坪的正常使用,而且容易滋生病虫害,降低草坪质量。因此,如何延缓草坪草生长,降低草坪修剪频率,在草坪养护中具有极大的应用价值,国内外对此做了大量研究。
在草坪上使用生长调节剂可调控草坪草的生长。研究证明,使用生长延缓剂可在一定程度上抑制草坪草的节间生长,矮化植株,减少修剪次数[4]。研究表明,矮壮素、多效唑均能抑制高羊茅(Festucaarundinacea)的生长,矮化植株,减少修剪次数[5];多效唑能明显抑制白三叶(Trifoliumrepens)生长,达到矮化植株和改善景观的作用[6]。对黑麦草(Loliumperenne)喷施多效唑和矮必施也能显著降低其株高[7]。抗倒酯(Trinexapac-ethyl,TE)是近年来应用在高尔夫球场最多的一种生长调节剂,其在植物体内可阻断赤霉素的合成,从而抑制草坪垂直生长,减少修剪次数[8]。施用抗倒酯不但能降低修剪频率,节约成本,而且能改善草坪草的生长代谢,增强植株的抗逆性[9]。有研究表明,抗倒酯在草坪上的常规浓度为400 mL·L-1[10]。然而,目前市场上有不少厂家生产的抗倒酯产品,质量良莠不齐;不同浓度的抗倒酯对草坪生长的抑制效果不同,过量使用还会对草坪草造成损伤甚至毁坏,而这一状况在草坪养护中常常发生,原因在于球场管理人员期望借助喷洒大剂量的抗倒酯控制草坪草的生长,以减少草坪修剪频率,节约草坪养护成本。为此,本研究于海滨雀稗夏季生长旺季,研究3种抗倒酯产品使用效果的差异,以及在过量浓度下对海滨雀稗球道草坪生长的影响,以期为抗倒酯产品的合理使用提供参考依据。
1 材料和方法
1.1 试验材料
试验于2016年7月22日至8月21日在广州麓湖高尔夫乡村俱乐部17号球道上进行,为期30 d。试验地处亚热带季风气候区,年平均气温22.9 ℃,年降水量2 456.8 mm,年日照时数1 516.2 h。草坪草品种为白金海滨雀稗(Paspalumvaginatum‘Platinum’),2009年建植。试验所用的3种抗倒酯产品,M、N和P,均由先正达公司提供,P为标准样品。M、N产品均未上市,3种产品抗倒酯含量均为11.3%。
1.2 试验设计
在球道上共设置10个浓度处理和对照组(CK),对照只喷洒清水。两次施药的中高、特高、超高浓度均分别为常规浓度的1.5倍、2倍、10倍(表1)。
试验为随机区组设计,喷药小区的面积为8 m×2 m,重复3次。每个处理施药2次。7月22日第1次施药,8月5日第2次施药。两次施药时间间隔15 d。第1次常规浓度的施药量为400 mL·hm-2,兑水400 L·hm-2,第2次常规浓度的施药量600 mL·hm-2,兑水600 L·hm-2,两次施药常规浓度相同。使用背负式电动喷雾器喷洒。
表1 不同抗倒酯产品的不同浓度及其代码Table 1 Different trinexapac-ethyl products with different concentrations and the code
试验期间保持球道的正常养护管理和使用。使用TORO果岭机剪草,剪幅56 cm,修剪高度22 mm。喷药处理后前两次修剪每2 d进行一次,此后每4 d修剪一次。试验区灌溉、施肥等养护措施同球道。
1.3 测定项目和方法
1.3.1草屑量按小区修剪,每个小区修剪完收集草屑,带回实验室放入烘箱中,80 ℃下烘干至恒重,称重。每次修剪后测定。
1.3.2生物量在每个小区用直径5 cm的土钻钻取10 cm深的草塞,将地上部分和地下部分分开,分别冲洗干净,吸干表面水珠,分别称取鲜重,再放入烘箱中,80 ℃下烘干至恒重,称量。每2周每小区取一个样测定。试验期间共取两次。8月5日第1次取样,8月19日第2次取样。用第2次取样结果进行数据分析。
1.3.3颜色采用目测法。根据草坪颜色的深浅和枯黄程度采用9分制评分方式进行打分(1-9分)。颜色墨绿为9分;完全枯黄为1分;6分为绿色,为可以接受水平;中间级别则依此尺度打分。每3 d目测一次,每次3人目测,取平均值。
1.3.4密度采用目测法。根据草坪枝叶致密程度采用9分制评分方式进行打分(1-9分)。地面完全被叶片覆盖为9分;地面完全裸露为1分;6分为地面由枝条和叶片混杂覆盖,为可以接受水平;中间级别则依此尺度打分。每3 d目测一次,每次3人目测,取平均值。
1.3.5生长速度剪草前后测定草坪高度,通过前后两次高度变化反映草坪的生长速度(mm·d-1),生长速度=(本次剪草前高度-上次剪草后高度)/时间。每个小区测量3次。
1.4 数据统计分析
试验数据经Excel处理后,用SPSS 17.0软件进行差异显著性分析,用Duncan’s法在0.05水平下进行多重比较。
2 结果与分析
2.1 不同浓度处理草坪草生长动态变化
第1次施药后1周,草坪草生长没有受到抑制,处于吸收阶段,从第2周开始,草坪草生长开始受到抑制,生长量逐步下降,第3周至第4周,草坪草生长明显被抑制,且抑制效果表现稳定(图1)。据此,将整个试验过程分为前期(7月22日至29日)、中期(7月30日至8月5日)和后期(8月6日至19日)3个阶段进行统计分析。每个阶段取平均值进行显著分析,以便于更准确考察3种抗倒酯产品不同浓度处理对草坪草生长的影响。
2.2 不同浓度处理对草屑量的影响
3种产品不同浓度处理草屑量随试验进行明显减少(图2)。在试验前期,P-r处理草屑量最大,较对照上升34.2%,中高浓度处理草屑量虽有下降,但均与对照差异不显著(P>0.05)。在试验中期,不同浓度处理均能显著降低草屑量,其中N-m处理出现最小值,较对照下降75.5%。常规浓度N-r处理显著低于P-r处理,M-r处理介于P-r与N-r,中高浓度N-m处理显著低于M-m处理(P<0.05),特高和超高浓度处理时,3种产品相同浓度处理间无显著差异。在试验后期,与对照相比,不同浓度处理均能显著降低草屑量,但不同浓度处理间均无显著差异,其中M-s处理抑制效果最强,较对照下降88.1%。同一产品不同浓度间, P-s处理草屑量在前中期显著低于P-r处理,M-s处理草屑量在中期显著低于M-r处理, N-h处理草屑量在中期显著低于其他处理。
2.3 不同浓度处理对生物量的影响
3种产品不同浓度处理的总生物量和地下生物量与对照均无显著差异(P<0.05)。超高浓度对地上部分生物量干重抑制效果较强(图3)。
2.4 不同浓度处理对颜色的影响
试验期间,颜色评分随着浓度的升高而降低(图4)。在试验前期,常规、中高浓度处理的草坪颜色与对照差异不显著(P>0.05),只有超高浓度P-s和N-s处理显著低于对照(P<0.05),但分值仍在7.5以上。在试验中期,不同浓度处理均使草坪颜色显著下降,但超高浓度影响最大,与常规、中高浓度处理差异显著。在试验后期,与试验中期一样,不同浓度处理均使草坪颜色显著下降,超高浓度对草坪草颜色影响更大,分值降到7.5以下,产品P、M、N分别为7.3、7.2、7.2分。同一产品不同浓度间,P-r与P-s处理在试验期间颜色均有显著差异,前期M-r与M-s、N-r与N-s,中期M-r、M-m和M-h,N-s与N-m和N-h,后期N-r与N-m和N-h间有显著差异。
2.5 不同浓度处理对密度的影响
不同浓度处理密度评分在试验中后期低于试验前期(图5)。在试验前期,只有超高浓度P-s和N-s处理密度显著小于对照(P<0.05)。在试验中期,不同浓度处理均使草坪密度下降,但超高浓度影响较大。N-s处理密度最小,评分值为7.5。在试验后期,不同浓度处理均使密度下降, 均与对照差异显著,超高浓度处理密度最小,产品P、M、N分别为7.5、7.4、7.4分。同一产品不同浓度间,产品P在中后期P-r与P-s间差异显著,产品M在中期M-r与M-m、M-h与M-s,后期M-r和M-m与M-h和M-s间有显著差异,产品N在前中期N-s与N-r、N-m和N-h,后期N-r、N-m和N-h、N-s间差异显著。
图1 抗倒酯不同施药浓度对海滨雀稗生长速度的影响Fig. 1 Effect of different trinexapac-ethyl concentrations on vertical growth rate of Paspalum vaginatum
不同浓度处理标识同表1所列,下图同。
The labels for the different concentration treatments are listed in Table 1 and are used consistently in the following figures.
图2 抗倒酯不同施药时期不同浓度处理的海滨雀稗草屑量比较Fig. 2 Effect of different trinexapac-ethyl spraying times and concentration on dry clippings of Paspalum vaginatum
不同小写字母表示相同时期不同处理间在0.05水平上差异显著(P<0.05)。图4、5、6同。
Different lowercase letters indicate significant difference among different treatments during the same period at the 0.05 level; similarly for Fig.4, Fig.5, Fig.6.
图3 抗倒酯不同浓度处理的海滨雀稗生物量干重比较Fig. 3 Effect of different trinexapac-ethyl concentrations on dry biomass of Paspalum vaginatum
不同小写字母表示相同部位,不同处理浓度间在0.05水平上差异显著(P<0.05)。
Different lowercase letters indicate significant difference among different treatments in the same part at the 0.05 level.
图4 抗倒酯不同施药时期不同施药浓度的海滨雀稗草坪颜色评分Fig. 4 Effect of different trinexapac-ethyl spraying times and concentration on the color of Paspalum vaginatum
2.6 不同浓度处理对生长速度的影响
不同浓度处理的海滨雀稗生长速度在试验中后期均低于试验前期(图6)。在试验前期,与对照相比,除P-r外其他产品不同浓度处理对海滨雀稗垂直生长影响差异不明显(P>0.05)。在试验中后期,不同浓度处理海滨雀稗生长速度均显著低于对照(P<0.05),其中以后期N-s处理最小,较对照低84.3%。同一产品不同浓度间,前期P-r与P-s、后期N-r与N-s间有显著差异。
3 讨论与结论
3.1 抗倒酯浓度对海滨雀稗作用时效的影响
有研究[11]证明,合理施用生长调节剂可有效地抑制草坪草的草屑产量。有研究[10,12]报道,使用0.75~1.00 mL·L-1的抗倒酯能够明显抑制草坪草前4~5周的生长;Mc Carty等[13]研究发现,对狗牙根(Cynodondactylon)喷施抗倒酯6周内使其草屑干重降低56%; Lickfeldt等[14]每隔4周对冷季型草坪草喷施0.43~0.73 mL·L-1抗倒酯可降低25%~40%干重,本研究结果与上述结论基本一致。其中P-s、M-h、M-s、N-r、N-m、N-h和N-s处理在试验第1周草屑量就开始降低,产品N在常规浓度N-r处理下就见效,说明产品N可能含有某种成分,增强了对海滨雀稗生长的抑制,产品P和M在高浓度处理下才见效,说明浓度影响抗倒酯的抑制效果。从第2周开始,不同浓度处理均显著降低海滨雀稗的草屑干重,较对照下降70.0%~87.8%,且在此后两周持续降低,降低效果随着时间推移而增强。
图5 抗倒酯不同施药时期不同浓度处理的海滨雀稗密度评分Fig. 5 Effect of different trinexapac-ethyl spraying times and concentrations on the density of Paspalum vaginatum
图6 抗倒酯不同施药时期不同浓度处理的海滨雀稗生长速度比较Fig. 6 Effect of different trinexapac-ethyl spraying times and concentration on the vertical growth rate of Paspalum vaginatum
抗倒酯主要通过抑制植物细胞的分裂和分化来控制植物地上部分的垂直生长[15]。孙旭春等[16]研究发现,对多花黑麦草(Loliummultiflorum)喷施0.4~1.4 mL·L-1抗倒酯,施药后21 d降低株高效果最佳。宋巍等[17]研究表明,对高羊茅喷施抗倒酯,药后26 d对株高抑制效果最强。本研究中,在第1次施药7 d后,抗倒酯对生长速度有抑制效果,且效果随着时间推移而增强,在第1次施药后15~28 d内不同浓度处理均能显著降低草坪的生长速度,且在第1次施药后24 d抑制效果最强,与上述结论基本一致。
3.2 抗倒酯浓度对海滨雀稗生长的影响
草坪高度是决定草坪是否要修剪的重要指标。研究表明,喷施抗倒酯能显著降低高度,且浓度越高,抑制效果越强[18-19]。本研究结果与以上研究结果相符,3种产品处理均能显著降低草屑量,且浓度越高下降越多,随着时间推移,抑制效果逐渐增强。在试验后期,产品P使草屑量下降70.0%~82.2%,产品M下降74.3%~88.1%,产品N下降80.3%~82.6%, 但不同产品、不同浓度处理间差异不显著。
张训中[20]认为,不同植物生长调节剂因为草坪种类、草坪生长状况、天气原因等对草坪根系可能是促进、抑制或无明显作用。例如,喷施0.1 mL·hm-2抗倒酯2周后能使早熟禾(Poaannua)根重增加34%[21];对狗牙根6周内喷施两次抗倒酯,对其根系无明显影响[22];对匍匐剪股颖(Agrostisstolonifera)每月施用一次抗倒酯,对其地下生物量干重无明显不良作用[23]。对多年生黑麦草施用抗倒酯,对其地上部分生物量无显著影响[24]。本研究中,第2次施药14 d后,超高浓度处理使地上部分生物量明显降低,如N-s处理较对照下降53.8%,这可能是超高浓度处理使草坪密度严重下降导致。但不同浓度处理的地下部分生物量均无显著差异。
草坪颜色是评价草坪质量的重要指标,即能反映草坪的观赏质量,又能反映草坪的生长状况[25]。Goss等[26]研究发现喷施抗倒酯能使匍匐剪股颖的叶色加深。Zhang和Schmidt[21]研究表明,喷施2 mL·L-1抗倒酯能增加匍匐剪股颖叶片叶绿素b的含量。而本研究中正好相反,在试验前期P-s和N-s处理的草坪颜色评分较对照分别下降5.8%和5.5%,试验中后期,仅有M-r处理在中期不会降低草坪颜色评分,其他不同浓度处理均使海滨雀稗草坪颜色评分降低。产品P使颜色评分下降0.3~0.9分,产品M下降0.4~1.0分,产品N下降0.3~1.0分。原因可能是施用浓度过高,也可能是海滨雀稗属C4植物,与C3植物匍匐剪股颖的代谢途径不同所致。
抗倒酯能增加高羊茅的叶宽和分蘖,且浓度越大效果越明显[17]。有研究表明,低浓度的抗倒酯能抑制高羊茅分蘖,高浓度则有促进作用,抑制和促进的转折点在0.24 mL·L-1左右[19]。对多年生黑麦草喷施0.3 mL·L-1的抗倒酯,能降低其坪观质量[18]。本研究中不同浓度处理在试验后期均使草坪密度显著下降,且浓度越高下降越多。产品P较对照下降0.3~1.0分,产品M下降0.4~1.0分,产品N下降0.2~1.0分。这可能与草种不同或试验所选浓度过高有关。
抗倒酯能降低草坪草生长速度,且浓度越高效果越显著[17]。本研究中,不同浓度处理在中后期均能显著降低草坪的生长速度,浓度越高下降越多,产品P较对照下降66.0%~71.1%,产品M下降47.1%~72.2%,产品N下降53.6%~83.6%,但不同浓度处理间均无显著差异。这可能因为在0~1 mL·L-1间有一抗倒酯浓度阈值,超过这个浓度后草坪草就不再吸收起作用。
3.3 3种抗倒酯产品的综合比较
3种产品的不同浓度均能显著降低草屑量和生长速度,浓度越高下降越多,但不同浓度处理间无显著差异。常规浓度处理下,产品P、M、N分别使草屑量下降70%、78.5%、80.0%,生长速度下降66.0%、51.5%、53.6%;颜色和密度评分分别为7.9、7.9、8.0分和8.1、8.1、8.2分,处于良好级别;对生物量的影响与对照均无显著差异。超高浓度处理下,产品P、M、N分别使草屑量下降82.2%、87.8%、81.3%,生长速度下降71.1%、72.2%、83.6%;颜色和密度评分分别为7.3、7.2、7.2分和7.5、7.4、7.4分,平均比对照降低1分和1.1分。3种产品相比,产品P在常规浓度下对草坪生长速度的抑制效果最强,能更多降低草坪的修剪频率,且对草屑量的影响较小,效果最好。过量浓度处理不仅对草屑量和生长速度的抑制效果不再明显,且对草坪颜色、密度、地上部分生物量的抑制效果强于常规浓度,导致草坪质量下降。