23种观赏草在南京地区的适应性分析
2022-06-28李晓芹杨金财吴昊天王冬云
李晓芹,银 征,杨金财,2,吴昊天,2,王冬云*
(1.大千生态环境集团股份有限公司 生态科学研究院,江苏 南京 210036;2.鼓楼区(大千生态)企业专家工作室,江苏 南京 210036)
观赏草(Ornamental grass)是一类形态美丽、色彩丰富、以茎秆和叶丛为主要观赏部位的草本植物统称,以禾本科植物为主,常见的还有莎草科、灯心草科、香蒲科、蓼科等[1]。观赏草的研究可追溯到维多利亚时期,20世纪70~80年代,澳大利亚和美国率先开展观赏草资源的收集和培育工作,观赏草的规模化生产和销售在国外逐渐兴起[2-3]。我国观赏草的相关研究起步较晚,从事观赏草研究的科研机构较少,随着生态园林和环保水平的日益提升,特别是国家提出要建设美丽乡村和田园综合体,打造“山水林田湖草”生命共同体等战略部署后,观赏草在园林景观中的应用日益增多[4-12]。而且,多年生的观赏草植物能够改善生态环境,减少水土流失,增加土壤固碳和生物多样性,并且可以促进生态环境保育与多功能循环农业发展的融合,提供优质的绿色生物质资源,用于生物质能源及其附加产品的生产[13-19]。
目前,国外应用的观赏草品种达400多种,已培育筛选出一些表型优异、生态适应性强、养护成本低,可直接应用于园林绿化中的观赏草,并且不断涌现出新的品种,远远多于国内已有品种,国内市场上的观赏草很多都从国外引进[7,17,20-22]。在引种早期,我国对观赏草习性、物候期以及生态适应性的系统研究较少,存在着一些盲目引种、搭配混乱的现象。近些年来,对外来引进品种的适应性研究逐渐引起了大家的重视。刘宝贤等[23]利用层次分析法,分析了日照市引种的10科20属32种观赏草的物候期、生物学特性和景观特性,并综合评价其观赏适应性及价值。李达旭等[21]以物候期、形态特征、越夏性、越冬性及抗病虫害能力等为观测指标,系统研究了引种的19种多年生观赏草在成都地区的适应性表现。李霞[24]通过观测斑叶芒、玉带草、晨光芒、常绿芒和柳枝稷这5种观赏草在沧州盐碱地的生长情况、物候期、耐盐碱能力、观赏性等指标,对引种的适应性进行了综合评价。
为检验引进的23种观赏草在南京地区的生态适应能力,我们对观赏草的物候特征、生长情况以及气候适应性等进行观测和分析,为健全观赏草种质资源的引种评价体系提供参考。
1 材料与方法
1.1 试验材料
供试的观赏草均为采购于各个花卉市场的多年生苗,已全部种植于高淳基地。观赏草的物种信息、属性等如表1所示。
表1 23种观赏草名录及其基本信息
1.2 试验地概况
该试验地位于南京市高淳区东坝镇大仁凹村,东经119°3′ 32′ ,北纬31°17′ 21′ ,年平均气温15.7 ℃,最热月的平均温度28.1 ℃,最冷月平均温度-2.1 ℃,绝对最高温度40 ℃,绝对最低温度-14 ℃,年平均降水量1106 mm,无霜期237 d。土壤中含有机质1.532%、碱解氮0.123%、速效磷0.022%、速效钾0.151%,pH值为6.22。
1.3 试验设计
试验采用随机区组设计,3次重复,每区域内面积为3 m×3 m,过道宽0.6 m。2019年3月移栽,适量浇水,人工除草。4月全部缓苗后根据土壤墒情和草种的耐旱程度适当浇水,自然生长,粗放管理。
1.4 观测指标和方法
1.4.1 物候期 试验期持续2年,于2019年4月至2021年6月底连续观察并记录供试材料的返青期、孕穗期、始花期、盛花期、凋零期和枯黄期,并由始花期和凋零期推算花期天数,返青期和枯黄期推算青绿期。具体判断依据如下,返青期:越冬后50%植株萌发新芽的日期;盛花期:60%植株花序展开的日期;花序枯萎期:50%的植株花序枯萎的日期;枯黄期:50%植株叶片枯黄的日期。
1.4.2 形态指标 观测记录不同季节和生长期观赏草的株型、株高、叶长、叶宽、叶片质地、花序形状、颜色、长宽度等形态学特征,以及成活率、叶片枯黄率等环境适应性指标,具体形态指标见表2。
表2 观赏草草种的形态指标
1.4.3 越冬性 越冬前不采取任何保护措施,自然条件下测定观赏草植株的存活率和叶片枯黄率。3月份统计苗圃内存活植株占总株数的百分率,以及测定被试苗圃内叶尖和叶缘开始枯黄到整叶枯黄的叶片所占百分率。
1.4.4 越夏性 观测观赏草的夏季田间性状表现,被试苗圃内植株的存活率和叶片枯黄率于9月初测定。
1.4.5 抗病虫害能力 监测被试区种植的23种观赏草是否受病虫害影响。
2 结果与分析
2.1 物候期
观赏草在南京地区的物候期如表3所示。结果表明:19种暖季型观赏草,大部分在11~12月枯黄,且在3~4月份陆续萌芽返青,青绿期保持在200 d以上;除坡地毛冠草和白美人狼尾草始花期较早,发生在6月份,其余观赏草的花期多集中在8~11月份;晨光芒、常绿芒和红须芒的花期较短,只持续1个来月,白美人狼尾草和矮蒲苇花期150 d以上,持续时间较长,并且白美人狼尾草一年开2次花,其余一年开花1次。4种冷季型草中,金叶苔草保持四季青绿,细茎针茅和蓝羊茅7~9月份出现夏季休眠现象;4种观赏草花期开始较早,多在3月底进入孕穗和始花期,且花期均在2个月左右。
表3 观赏草在南京地区的物候期
2.2 形态特征
观赏草的基本形态学特征见表4。观测结果表明,大多观赏草直立丛生,株高差异明显,如20~30 cm的金叶苔草与高度可达2 m的蒲苇类植物,多具穗状或圆锥花序,叶线形柔软。一些观赏草为常年异色叶,比如蓝冰麦、重金属柳枝稷和芒类,其中红须芒叶片纤细,秋季由绿色叶转为橘黄色,冬季则变为红色,是世界上应用最为广泛的变色观赏草之一;细叶芒叶色灰蓝色至青绿色,叶片质感细腻,直立丛生,以上观赏草适于青绿期观叶。另外一些观赏草适于开花期观花,比如坡地毛冠草和粉黛乱子草,花序浓密飘逸,花色明艳热烈,可大面积种植营造花海景观,狼尾草属植物、芒属植物和蒲苇草属植物花序形态优美,在花序枯黄变白后仍具有较高的观赏价值。
表4 观赏草在南京地区的生长情况及其形态指标观测
2.3 越冬性
经过2个物候期的苗圃观测(表5),暖季型草中的紫叶狼尾草和坡地毛冠草于2019年底安全越冬,但2020年底存在部分死亡的现象,在南京极端低温时存在越冬风险,其他观赏草可安全越冬。其中矮蒲苇和冷季型观赏草金叶苔草及蓝羊茅仍能保持常绿,其他观赏草均有不同程度的休眠。
表5 观赏草在南京地区的冬季性状表现 %
2.4 越夏性
19种暖季型观赏草均在夏季表现良好,无叶片异常枯黄等表征。4种冷季型观赏草中(表6),蓝羊茅和细茎针茅在盛夏开始休眠,入秋又开始返青,还有些观赏草在夏季生长缓慢,入秋后生长迅速,除蓝羊茅外,其他观赏草均可成活,可适应南京的湿热高温气候。
表6 观赏草在南京地区的夏季性状表现 %
2.5 抗病虫害能力
经过近2年时间的观测,23种观赏草在南京地区表现良好,除夏季细茎针茅出现锈病外,其他观赏草植物无病虫害的发生。
3 结果与分析
结合观测到的观赏草物候期、生长情况、越冬性、越夏性和抗病虫害能力等,获得以下观赏草的主要生物学特性(表7)。此次引种到南京地区的23种观赏草,19种暖季型观赏草中狼尾草属、芒属、须芒草属和糖蜜草属等植物在夏季生长旺盛,适于全株观赏,可观花也可观叶,部分观赏草草种在11月中旬开始枯黄,且相较于芒属和糖蜜草属,狼尾草属返青期较晚。其中部分芒属植物(斑叶芒、细叶芒和晨光芒)、须芒草属(红须芒)、狼尾草属(非洲狼尾草)、乱子草属(粉黛乱子草)和金粱草属(蓝刚草)的始花期较晚,花期在9~11月,对于花期保持较长时间的白美人狼尾草和矮蒲苇,在秋季观穗也别有一番趣味。
表7 观赏草在南京地区的主要生物学特性
观赏草的抗逆性强,养护简单、粗放,抗病虫害能力强。此次引种的23种观赏草植物中,紫穗狼尾草、小兔子狼尾草、重金属柳枝稷、小盼草和芒属的植物喜阳耐荫蔽且抗逆性强,可以适应南京的极端气候。但要使其健壮生长,仍需根据气候变化适当养护:芒属植物细茎针茅在夏季出现锈病,可能与南京梅雨季节高温高湿的气候有关,在今后的养护中,我们需要在夏季注意芒属植物锈病的防治,比如加大植株间隙或喷抗菌试剂;蓝羊茅在夏季的成活率较低,可能与其不耐高温水涝的特性有关,应注意夏季的遮阳及防水涝灾害;紫叶狼尾草和坡地毛冠草植株在2020年冬季出现死亡的现象,与冬季的极端气候密不可分,因此我们需要加强冬季植物防护的工作,可以参照袁小环等[25]对观赏草容器苗越冬的研究,采用覆膜无纺布等措施使其安全越冬。我们对观赏草在南京地区的适应性分析与南京农业大学李秀玲[26]对花叶芒、细叶芒、斑叶芒、蓝羊茅、细茎针茅、花叶蒲苇和金叶苔草等7种引进观赏草在南京地区的物候期、生长情况的观测结果也较一致。
观赏草在园林景观营建中应用形式多样,比如孤植独赏草、地被覆盖草、边界屏障造景、盆栽小景、水景以及与其他植物景观搭配等[8,11,27],合理配置的前提是对其形态特征及物候期的把握和运用,比如此次引进的坡地毛冠草的花期在6月份左右,其花序姿态优美、色泽明艳,可与花期在9月份的“网红”粉黛乱子草媲美,可利用两者花期的差异,营造花海景观。观赏草的叶形、叶色、株型和花序等表型特征决定其观赏价值,喜光、耐旱和耐寒性等生物特性决定其应用区域和场景,在适宜环境条件下,观赏草的观赏性能和魅力才能发挥出来。面对观赏草资源在园林景观配置中多形式、多途径、日益火热的应用现状,本研究通过观测观赏草的物候和形态等特征,系统全面地了解其生态适应性,为今后将观赏草科学合理地应用到园林景观建设中和生态环境改造奠定基础。