5种草坪杂草主要生理特性比较研究

叶梅荣，王晓鹏，汤卫荣

(1.安徽科技学院，安徽 凤阳 233100;2.四川农业大学，四川 成都 611130)

草坪对改善区域小气候、维护生态健全及美化城市等方面的作用越来越明显。而草坪中的杂草不仅降低草坪的观赏价值，与草坪草争夺阳光和养分，妨碍草坪草的健康生长，且还传播病虫害，增加草坪草的养护费用和精力[1]。草坪杂草一般是指草坪中非有意识栽培的植物[2]，草坪杂草种类繁多，如稗草、牛繁缕、牛筋草、一行莎草、马齿苋、破铜线、婆婆纳、马兰等[2]。

对草坪的养护，首先要保证保护草坪草的优先生长，另外也要加大对草坪杂草的生长习性、生理特征等进行深入研究，进一步掌握草坪杂草的有效防治，进一步挖掘杂草的利用价值。已有研究发现，杂草的利用价值非常广泛[2-4]，不仅可以防风固沙、保水保肥，同时还具备净化空气、防治病虫害等生态效益，部分杂草还具备了较高的药用价值和食用价值[5-7]。因此，本文以安徽科技学院凤阳校区的草坪为例，对其区域内5种杂草(野苜蓿、蒲公英、小蓬草、车前草和酸模)的主要生理生化特性进行比较研究，以期为草坪草的选种、杂草价值利用及草坪杂草的综合防治等提供参考。

1 材料与方法

供试草坪：安徽科技学院凤阳校区实验楼群草坪。

试验方法：采用随机区组设计，3次重复试验。选取生长环境条件一致、生长部位一致的成熟5种草坪杂草(野苜蓿、蒲公英、小蓬草、车前草和酸模)叶片，根系取细根的根尖2～3 cm进行主要生理生化指标的测定。

叶绿素含量测定采用分光光度法、可溶性糖含量采用苯酚-浓硫酸法测定、可溶性蛋白含量采用考马斯亮蓝G-250染色法[9]测定、过氧化物酶活性测定采用愈创木酚法[9]、根系活力测定采用氯化三苯基四氮唑法(TTC法)[10]、丙二醛含量测定采用硫代巴比妥酸法[8]，每组样本每个指标进行3次重复测定。采用SPSS 23对数据进行统计处理。

2 结果与分析

2.1 5种草坪杂草叶绿素含量比较

叶绿素是作为评估植物生长发育的一个至关重要的生理指标，它的含量高低与植物光合作用的强弱有着密切的联系。在对草坪品种选育及杂草抗性等方面的研究中都是不可或缺的重要测定指标。由图1可知，同一生长环境,5种杂草中的叶绿素A含量呈现明显的差异显著性，其叶绿素A含量由高至低顺序依次为：野苜蓿>蒲公英>小蓬草>车前草>酸模；5种杂草中的叶绿素B含量，除了车前草和酸模间无明显差异外，其余的也具有明显差异，野苜蓿最高，其次是蒲公英，然后是小蓬草，最后是车前草和酸模。5种杂草的类胡萝卜素含量也是野苜蓿明显高于其他杂草，而蒲公英和小蓬草间差异不显著，但明显高于车前草和酸模，而车前草和酸模间差异不明显。结果表明：野苜蓿的叶绿素含量最高，光合能力最强，生长代谢旺盛，而酸模的叶绿素含量最低，光合能力最弱，生长代谢较弱。

图1 不同杂草叶绿素含量

2.2 5种草坪杂草可溶性糖含量比较

由图2所示,5种草坪杂草中野苜蓿和小蓬草中的可溶性糖含量明显高于其他杂草，但两者间差异不明显；蒲公英中的可溶性糖含量明显高于酸模，而与车前草与蒲公英或与酸模间的差异不明显。结果显示，野苜蓿和小蓬草的代谢活动较旺盛。

图2 不同杂草可溶性糖含量

2.3 5种草坪杂草可溶性蛋白含量比较

由图3可知,除了酸模和车前草中的可溶性蛋白含量差异不明显外，其余杂草间具有差异显著性，且酸模和车前草的显著低于其他杂草，其中苜蓿含量最高，其次是小蓬草，然后是蒲公英。结果表明,5种杂草中野苜蓿的蛋白质合成能力最强，而车前草和酸模的蛋白质合成能力最弱。

图3 不同杂草可溶性蛋白含量

2.4 5种草坪杂草根系活力比较

由图4所示，5种草坪杂草中根系活力最强的是小蓬草，明显高于其他杂草，而蒲公英、车前草和野苜蓿间的根系活力无明显差异，但都显著高于酸模。结果说明，小蓬草的根系代谢活性最强，酸模的最弱。

图4 不同杂草根系活力大小

2.5 5种草坪杂草丙二醛含量比较

由图5可以看出，小蓬草和蒲公英中的丙二醛含量明显高于酸模，而与车前草和苜蓿间差异不明显，且酸模与车前草和野苜蓿间也差异不明显。说明5种草坪杂草中相同环境下酸模的细胞膜受伤害的程度明显低于小蓬草和蒲公英。

图5 不同杂草丙二醛含量

2.6 5种草坪杂草过氧化物酶活性比较

由图6可知，5种草坪杂草中POD活性最强的是野苜蓿，明显高于其他杂草；蒲公英和小蓬草中的POD活性明显高于车前草和酸模,而蒲公英和小蓬草间差异不明显，且车前草和酸模中的POD活性也差异不明显。结果表明，野苜蓿清除体内活性氧和自由基的能力最强，逆境下，抗性最强。

图6 不同杂草过氧化物酶活性

3 结论与讨论

草坪是经人工修剪、栽培并加以保护，具有独特的生态、景观、美学和社会经济等价值。本研究选用的车前草、蒲公英、野苜蓿、酸模、小蓬草均为草坪中经常出现的杂草。通过对5种野生杂草的叶绿素含量、可溶性糖含量、可溶性蛋白含量、根系活力、丙二醛含量、过氧化物酶活性等六个指标的测定比较，探讨5种杂草的生长发育特性。因为叶绿素在植物光合色素中占有重要地位[11]，叶绿素含量的高低直接决定着光合作用的强弱，两者成正相关[12-13]，且叶绿素含量的高低直接影响着植物营养状况好坏，体现了植物的生长和竞争的能力[14]；本研究显示野苜蓿中叶绿素含量最高，且明显高于其他杂草，说明野苜蓿的光合能力最强，具有明显的生长和竞争的优势，其次是蒲公英，然后依次是小蓬草，车前草和酸模；植物体内的可溶性糖是植物光合作用的产物，同时也是一种逆境下诱导的小分子溶质，在参与植物渗透调节和维持植物蛋白质稳定等方面起到重要的作用[15-16]；野苜蓿和小蓬草可溶性糖含量最高，明显高于其他杂草，说明小蓬草和野苜蓿的光合能力和对逆境适应能力较强；可溶性蛋白质在植物生长中起着关键的作用，大多是参与各种物质代谢活动中的酶类，测定其含量是了解植物体代谢活动和生理生化特性的一个重要指标，野苜蓿蛋白质含量最高，显著高于其他杂草，暗示苜蓿的代谢最旺盛，而酸模和车前草代谢活性最弱；植物的根系活力大小可以代表植物的生长能力和适应能力，小蓬草的根系活力最强，明显高于其他杂草，而酸模的最弱，蒲公英、车前草和野苜蓿间差异不明显；丙二醛含量与植物在逆境下遭受伤害时活性氧积累诱发的膜脂过氧化作用密切相关，也普遍地被作为一种伤害指标，其含量的高低反映植物细胞膜的稳定性和损伤程度[17-18]，酸模的丙二醛含量最低，同样环境下，膜受到伤害的程度最低；过氧化物酶是清除细胞内活性氧和超氧自由基的一种保护性酶，在植物对病原物或逆境因子的抗性作用中发挥显著作用[19]，苜蓿的过氧化物酶活性最强，对逆境具有明显的抗性能力。

在5种草坪杂草中，野苜蓿的叶绿素含量、可溶性蛋白含量和过氧化物酶活性均为最高，而丙二醛含量与酸模无明显差异，根系活力仅低于小蓬草，野苜蓿的生长能力和抗逆性都最强。因此，在草坪草养护时，要及时清除野苜蓿等杂草；若以野苜蓿作为草坪草时需要及时清除小蓬草、车前草及蒲公英等杂草；而若以药用价值高的车前草或蒲公英作为种植对象，应及时清除野苜蓿和小蓬草等杂草。