结缕草属植物返青观测及其与耐寒性的相关评价

章 明 方敏彦 石辰阳

（1江苏农林职业技术学院，江苏句容 212400；2句容市园林管理中心，江苏句容 212400）

结缕草（Zoysia japonica Steud.）是禾本科（Gramineae）结缕草属（Zoysia）多年生草本植物，分布在亚洲东部，包括日本列岛、朝鲜半岛和中国东部辽宁、山东等省[1-2]。结缕草喜光、耐阴、耐热、耐寒、耐旱、耐践踏，适应性广泛，生长势强，属暖季型草坪草，是国内外都大范围使用的环保型草坪草[3]，被广泛应用于观赏场地、运动场地、水土保持场地等。结缕草不易发生病虫害，耐粗放管理，是重要的生态环保型暖季型草坪草[4]。

我国结缕草属种质资源丰富，不同结缕草品种坪用性状存在较大差异。返青情况是草坪草评价的重要指标之一，春季返青越早，地上部分返青率越高，则草坪草的坪用功能越好。结缕草属不同品种及不同生境种质，返青情况不同。此外，草坪草叶片颜色和硬度也是其坪用性状的重要评价指标。一般认为，叶片绿色度越深，颜色性状越优良；叶片硬度越低，坪用性状越佳[5]。本试验在前期研究的基础上对不同结缕草属种质返青情况、叶片颜色及硬度进行了比较，以期为结缕草属优良种质的筛选提供参考。

1 材料与方法

1.1 试验地概况

试验地位于江苏农林职业技术学院农博园一处露天试验田，处于华北地带长江中下游地区，地理坐标为东经 119°24′、北纬 32°01′，属于北亚热带湿润气候，年平均降雨日117 d，平均降雨量1 106.5 mm，相对湿度76%，无霜期237 d，年平均气温15.4℃。

1.2 试验材料

供试材料为中华结缕草（Zoysia sinica Hance）、兰引Ⅲ号结缕草（Zoysia japonica Steud.cv.lanyin No.3）、细叶结缕草（Zoysia matrella （L.）Merr.）低温胁迫处理的种质。在前期研究的基础上，对生物学特性及坪用性状有明显差异的36份种质进行田间观测及测量，中华结缕草系列编号为 H-1、H-2、H-3……H-13，兰引Ⅲ号结缕草系列编号为C-1、C-2、C-3……C-12，细叶结缕草系列编号为M-1、M-2、M-3……M-11。

1.3 试验方法

1.3.1 返青情况观测。各品种田间种植已满3年，生长环境及管理模式一致，春季自3月22起每10 d进行返青状况观测，记录地上部分返青率。当绿色度超过50%时，植物外观开始呈现绿色，并逐渐加深。一般认为绿色度大于50%为开始返青，反之则开始枯黄。枯黄期越早，青绿期越短。使用测定仪测定结缕草属植物返青期返青面积，并计算返青率。观测各结缕草品种颜色变化情况，将绿色度分为浅Ⅰ、浅Ⅱ、浅Ⅲ、深Ⅰ、深Ⅱ、深Ⅲ等6种等级，记录观测结果。判断各结缕草品种的硬度，指尖触碰有一定的直立性和阻力的判断为硬，指尖触碰无明显阻力且弯曲幅度极大的判断为软。相关计算公式如下：

返青率（%）=（返青面积/总面积）×100

1.3.2 耐低温能力评价。依据返青观测试验结果，选取3种返青期明显差异的草种放入4℃培养箱，胁迫处理6 d后观测植株生长情况并进行相关指标测定。叶绿素测定：称取供试植物叶片0.05 g放入研钵中进行研磨，在研钵中加入适量的石英砂，并加入70%丙酮溶液2 mL，研磨至液体状，加入95%乙醇溶液10 mL，并用黑色塑料袋将其包裹，放置阴暗处静置。48 h后提取1 mL上层溶液置于比色皿中，用乙醇作参照，分别在645 nm和663 nm波长下比色。脯氨酸测定：称取供试植物叶片0.1 g，放入试管中，加入4℃低温下冷藏的PRO提取液1 mL，封闭试管口于95℃水浴10 min后，25℃离心10 min，冷却后吸取0.5 g上清液加茚三酮0.5 mL和冰乙酸0.5 mL于有盖试管中，置于95℃水浴30 min，每隔10 min振荡1次，冷却后再加入甲苯1 mL，振荡。静置后吸取0.8～1.0 mL上层溶液于1 mL玻璃比色皿中，520 nm波长下比色。相关计算公式如下。

脯氨酸含量（%）=x×2.5×100/（鲜样重×106）。

式中，Ca为叶绿素a含量；Cb为叶绿素b含量；CT为叶绿素总含量；x为标准曲线中查出的2 mL测定液脯氨酸含量；y为吸光值A。

2 结果与分析

2.1 不同结缕草属植物返青情况

2.1.1 2020年3月22日调查结果。2020年3月22日观测调查结果表明，初春结缕草草坪开始返青，枯黄的地上部分逐渐变绿。当草坪草返青率达到50%时，视为该草坪的返青期。返青期越早，青绿期越长，返青率越高，返青期越早的草坪草，坪用性状越优良[6]。2020年3月22日返青率观测结果显示，草坪草开始返青，全部供试品种均未达返青率为50%的标准，即此时均未到达返青期（表1）。其中，有10个品种返青率在0～10%（含10%）之间，13个品种返青率在10%～20%（含20%）之间，10个品种返青率在20%～30%（含30%）之间，3个品种返青率在30%～40%（含40%）之间。此时供试品种初步开始返青，返青率普遍在10%～30%之间，其中H-5和M-6返青率最高，均达40%；H-8返青率最低，为5%。叶片颜色性状调查结果显示，有15个品种达深Ⅰ级，有6个品种深Ⅱ级，无深Ⅲ级、浅Ⅰ级品种，有3个品种达浅Ⅱ级，有12个品种达浅Ⅲ级。此时供试品种叶片颜色在浅Ⅱ至深Ⅱ之间，叶片颜色均未达到深绿。叶片硬度调查结果显示，有20个品种叶片为硬，16个品种叶片为软。说明不同品种间叶片软硬程度存在差异。

表1 结缕草属植物返青观测

2.1.2 2020年4月2日观测调查结果。2020年4月2日返青率观测结果显示，部分供试品种已达到50%返青率，已进入返青期。有2个品种返青率在80%及以上，有8个品种返青率在50%～80%（不含80%）之间，22个品种返青率在20%～50%（不含50%）之间，4个品种返青率在10%～20%（不含20%）。此时期各品种返青率逐步升高，普遍在20%～50%之间。返青率达50%及以上的品种占比达27.8%，已到达返青期。H-5返青率最高，达85%；H-12、C-5和C-9返青率最低，仅为15%。叶片颜色性状调查结果显示，深Ⅰ级品种为27个，深Ⅱ级品种为8个，浅Ⅲ级品种为1个，无深Ⅲ、浅Ⅰ、浅Ⅱ级品种。此时供试品种叶片颜色逐渐变绿，浅色品种较少，仅为1个。叶片颜色仍未达到深绿。叶片硬度调查结果显示，叶片为硬品种27个，叶片为软品种9个。供试大部分品种随返青程度的增加，硬度变硬。

2.1.3 2020年4月23日观测调查结果。2020年4月23日返青率观测结果显示，供试品种返青率均达50%及以上，其中部分品种已经完全返青，11个品种返青率达100%，10个品种返青率在80%～100%之间（不含100%），11个品种返青率在60%～80%之间（不含80%）。此时期各品种均完全进入返青期，H-1、H-2、H-3、H-4、H-5、H-6、C-2、C-6、C-11、M-6、M-11等11个品种返青率达100%；C-3返青率最低，为40%。说明不同品种间返青情况存在明显差异。此时，H-8刚进入返青期，H-5等11个品种已完全返青。叶片颜色性状调查结果显示，深Ⅰ级品种为10个，深Ⅱ级品种为15个，深Ⅲ级品种为11个。此时供试品种叶片颜色逐渐变绿，部分品种叶片颜色达到深绿。叶片硬度调查结果显示，各品种叶片硬度均为硬。随着各品种返青程度的增加，叶片均趋于硬质。随着返青程度的增加，供试结缕草属大部分品种硬度变硬。

2.2 耐寒性相关评价

2.2.1 叶绿素变化。从表2和表3可以看出，各品种叶绿素a和叶绿素b都处于下降状态。可见，在低温环境作用下植物体内的叶绿体一直处于减少状态，且随着时间的增加，损伤有所积累，其中C-3下降幅度最大，耐低温能力最差；H-5与H-6下降程度较为接近。

表2 不同品种叶绿素a的变化 单位：（mg·L-1）

表3 不同品种叶绿素b的变化 单位：（mg·L-1）

2.2.2 低温胁迫下脯氨酸含量变化。由表4可知，随着低温胁迫的时间增加，各品种脯氨酸含量均升高，其中C-3脯氨酸含量升高幅度最大，H-5脯氨酸含量变化幅度最小，故耐寒性排序为H-5＞H-6＞C-3。

表4 不同品种的脯氨酸含量 单位：%

3 结论与讨论

结缕草属植物是我国重要的草坪草，具有抗逆性强、耐粗放管理、生态环保等特点，应用广泛[6]。我国结缕草属植物种质资源丰富，筛选优良品种可为该草种推广应用奠定基础。本研究评价了不同结缕草属植物的春季返青、叶片颜色及叶片硬度等。

随着草坪草的返青，草坪草的绿色度逐渐加深，草坪草绿色度越深，其对应坪用性状越优良[7]。春季温度逐步升高，结缕草属植物从茎基贮藏物质和土壤中获取养分，地上部分逐步开始返青[8]。研究结果表明，温度是影响返青程度的重要因素，随着时间的推移，温度逐渐升高，供试结缕草各品种的返青率也逐渐增高。在外界生长环境及养护措施相同的条件下，不同品种的返青率也有明显差异，其中H-5在2020年4月2日返青率已达到85%，说明该草种返青期早、绿期长、坪用性状优良。

草坪草地上部分春季逐步返青，叶片颜色也随之变化[9]。本研究结果表明，随着结缕草返青程度的增加，叶片颜色由浅绿逐步加深。此外，当供试品种返青率达到100%时，不同供试品种叶片颜色存在差异，如C-2、H-1、H-5等返青率均达100%时，叶片颜色不同，分别为深Ⅰ、深Ⅱ、深Ⅲ。绿色度越深，其坪用性状越优良，其中H-5的叶片颜色性状较优良。

一般认为，硬度偏软的草坪草使用功能更强，人群接触后感受更舒适，其坪用性状更好[10]。草坪草叶片硬度是评价草坪质量的重要指标之一，一般硬度越低、质地越软，草坪草使用功能越强。本研究结果表明，随着返青程度的增加，供试品种叶片硬度逐渐增加。当返青率达100%时，各供试品种叶片均为硬。与其他暖季型草坪草相比，结缕草属植物叶片质地普遍较硬[11-13]，与本研究结果一致。本研究中，H-5品种在春季返青及叶片颜色特性方面均表现出明显优良性，可进一步深入研究和推广。

本研究中，胁迫处理6 d后供试植株均出现枯黄、匍匐的现象。 枯黄是由叶绿素含量降低导致的。低温胁迫抑制植物叶绿素的合成，同时叶绿素等叶片超微结构在低温胁迫处理下，体积膨大，基粒片层变薄，数目减少[14]，使得植物叶片枯黄。因为处理期间浇水合理，所以水分因素不是倒伏现象发生的原因。在低温状态下，植物的生物膜受到破坏，随着胁迫时长的增加，植物体可能会发生淀粉粒消失、质壁分离、细胞器降解等现象[15]，从而使其发生匍匐现象。一般情况下，低温胁迫会导致植物体叶绿素含量下降，叶绿素含量降幅越小，其耐寒能力越强，反之耐寒能力越弱[10]。脯氨酸是植物体重要的低分子化合物，低温、盐碱等逆境胁迫会引起植物体内的游离脯氨酸积累[10]。一般认为，脯氨酸的含量与植物耐寒性成负相关。本研究中，结缕草属植物的返青与其抗寒性具有一定相关性，返青越早、绿色度越高的植株耐寒性越好。