Effects of exposure to below-freezing temperatures, soil moisture content and nitrogen application on phyllochron in cool-season grasses

Accumulated temperature may provide an indicator of the phenology of cool‐season grass to assist in the timing of management operations but its value is highly dependent on a reliable measure of phyllochron, i.e. time between the elongation of successive leaves. Field and controlled environment studies with Italian ryegrass (IRG, Lolium multiflorum Lam.) and tall fescue (TF, Festuca arundinacea Schreb.) measured leaf‐appearance responses to accumulated temperature with varying conditions of exposure to low temperatures, soil moisture content and nitrogen application. In a controlled environment, soil volumetric water contents below 20% (equivalent to moisture potentials greater than ?0·1 MPa) or more frequent exposure to below‐freezing air temperatures increased the phyllochron values on the main tiller of IRG and TF. There was no evidence of an interaction between soil moisture content and cold exposure on phyllochron values. Nitrogen application resulted in only small reduction in phyllochron values. In field studies over 4 years the phyllochron values in IRG during the months of January to March were 184, 180, 180 and 167 accumulated °C above 0°C leaf^?1, more than double the mean value measured in a controlled environment. A greater understanding of the impact of variable low temperatures and of soil moisture potential on the phyllochron is necessary before accumulated temperature can be used to indicate changes in development stages in grasses in different environments.     

高羊茅幼穗分化过程及开花习性的观察

为阐明高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)的生殖生长过程,2008年4月下旬对高羊茅幼穗分化过程和开花习性进行观察。结果表明:高羊茅幼穗分化是一个连续的过程,可分为苞原基分化期,1次枝梗原基分化期,2、3次枝梗原基分化期、小穗及小花原基分化期、雌雄蕊形成期5个时期;高羊茅开花的规律性很强,总穗轴最上部的小穗最先开花,然后向下进行,基部小穗最后开花;每个枝梗最上部的小穗最先开花,其次是该枝梗基部小穗开花,然后向上进行,上部数第2个小穗最后开花;小穗则是基部小花最先开放,然后向上顺序开放。     

21个高羊茅品种抗旱抗热性的生理评价

在遮雨温室对21个高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)品种进行高温干旱(干热)胁迫处理,观测草坪质量,叶片相对电导率,叶片相对含水量,超氧化物歧化酶活性,过氧化氢酶活性和丙二醛含量的变化。结果表明,各品种的草坪质量,叶片相对含水量,超氧化物歧化酶活性,过氧化氢酶活性均呈下降趋势,叶片相对电导率和丙二醛含量呈上升趋势。其中,贝克、汤凯、火凤凰、红宝石、猎狗5号、野马二代、艾瑞3号的叶片相对含水量,草坪质量,超氧化物歧化酶和过氧化氢酶活性下降幅度显著低于快乐岛、阿帕奇、阿拉比亚、三丰(P<0.05),其叶片相对电导率和丙二醛含量上升幅度也较低,说明干热胁迫对快乐岛、阿帕奇、阿拉比亚、三丰的伤害较其他品种大。层次聚类分析后,高羊茅21个品种大致被分为3个抗旱抗热级别,即贝克、汤凯、火凤凰、红宝石、猎狗5号、野马二代、艾瑞3号为相对抗旱抗热类群,交战2号、特飒、滨狗、凌志、澳格、佳美、警犬,美洲豹3号、沙漠王子、追寻者为中等抗旱抗热类群,快乐岛、阿帕奇、阿拉比亚、三丰为相对敏感类群。     

高羊茅蔗糖合成能力在低温锻炼下的部位差异

高羊茅植株经过10d低温锻炼(4/2℃,昼/夜),体内各部位的蔗糖含量急剧上升,上升幅度依次为茎基>叶片>根系;茎基的蔗糖合酶(SS)和磷酸蔗糖合酶(SPS)的活性皆成倍提高,而叶片仅表现为SPS活性提高;茎基占植株总干重的比值持续加大;茎基是高羊茅在逆境中维持生存的重要器官,高SS活性使其保持较高的卸载和吸纳蔗糖的能力,同时高SPS活性使其保持较高的蔗糖含量,从而提高茎基对低温的抵抗能力。     

盐胁迫下一氧化氮对高羊茅种子萌发和幼苗生长的影响

为探讨盐胁迫下草坪草种子萌发如何受到其他外源物质的影响,于2009年9月采用TP发芽法,研究外源一氧化氮(Nitric oxide,NO)供体对盐胁迫下的高羊茅(Festuca arundinacea)种子萌发和幼苗生长的作用。结果表明:100μM的NO供体硝普钠(Sodium nitroprusside,SNP)可提高盐胁迫下高羊茅2个品种的种子发芽率和生物量,Arid3分别提高107.6%和24.5%,而Houndog5则提高94.5%和14.4%;施用0.1%的NO清除剂牛血红蛋白(Haemoglobin)具有削弱外源NO供体促进种子的发芽率和生物量的作用;NO供体SNP的另一光分解产物亚硝酸钠(NaNO²)没有提高盐胁迫下高羊茅种子的发芽和生物量。因此,盐胁迫下外源NO对高羊茅种子的萌发及幼苗生长具有保护作用。     

施肥及生长调节剂对高羊茅种子产量的影响

在辽宁省大连市普兰店地区研究氮肥、氯丁唑和调嘧啶对高羊茅种子产量及其构成要素的影响。结果表明,该地区的气候条件有利于高羊茅的生殖生长和种子发育。施氮后种子产量较对照明显提高,其中以施氮量120kg/hm²(春季施氮量占总施肥量3/4),种子产量最高,可达2473kg/hm²。在抽穗初期使用调嘧啶可显著降低种子的落粒性,减轻收获风险。     

丝茅入侵对高羊茅根系及土壤性状的影响

针对南方地区丝茅(Imperata koenigii (Retz.) P. Beauv.)入侵对冷季型草坪造成严重危害的实践生产问题,通过模拟高羊茅(Festuca arundiacea L.)草坪建植时丝茅入侵形成的混生群落,连续测定群落中根长密度、根干重密度和根体积密度等根系性状指标,土壤容重、土壤含水量及pH等土壤性状指标,分析丝茅入侵对高羊茅草坪根系及土壤性状影响的动态变化。结果表明:丝茅入侵对高羊茅草坪根长密度、根干重密度和根体积密度均有极显著影响(P<0.01);丝茅入侵60 d起影响根长密度,90 d起影响根干重密度,150 d起影响根体积密度;侵入持续时间对高羊茅根系指标影响排序为根体积密度>根干重密度>根长密度;丝茅对草坪分层土壤的含水量、容重和pH均有极显著影响(P<0.01);入侵60 d起首先影响高羊茅根系主要分布的10~20 cm层的土壤性状,影响逐渐向上、向下扩展;持续时间对土壤性状的影响排序为土壤含水量>容重>pH;丝茅入侵使高羊茅根系分生和更新能力下降,使其根系分布土壤层的含水量降低、透气性变差、酸度增高,从而降低高羊茅根系活性与吸收能力,使其竞争力降低而逐渐退化。本试验结果将为草坪中丝茅的防治提供基础数据。     

四个高羊茅品种在上海的引种适应性研究

研究了 4个品种的高羊茅在上海的引种适应性 ,并定期对其抗热性、绿度、密度、抗病性进行打分评定 ,结果表明 ,Houndog5和 Cochise品种较耐热 ,且对真菌病害抵抗力强 ,Cochise对锈病的抵抗力也强 ,但其颜色受气温影响大。     

草坪型高羊茅种子活力的研究

对美国俄勒冈州引入的六个种子批的草坪型高羊茅种子用加速老化测定法、电导率测定法、温室出苗测定法、田间出苗测定法和标准发芽测定法进行的种子活力研究表明：不同种子批的活力有明显的差异。标准发芽测定中高发芽率且差异不显著的种子批其加速老化后的发芽率、田间出苗率、电导率都有显著的差异。加速老化后的发芽率、电导率与田间出苗率之间都存在极显著的相关关系。加速老化后的发芽率比标准发芽率测定的发芽率更接近田间出苗率。从高发芽率到低发芽率种子批也表现出种子活力从高到低，但标准发芽测定的发芽率从高到低降低的速度较加速老化后的发芽率和田间出苗率降低的速度缓和的多。各种子批的千粒重与种子活力、种苗芽长和种苗芽重之间不存在极显著的相关关系，但种苗的芽长和芽重在某种程度上受种子大小的影响。     

紫花地丁水浸提液对草地早熟禾和高羊茅的化感作用研究

以紫花地丁为材料,采用室内生物测定法研究紫花地丁水浸提液对草地早熟禾和高羊茅种子萌发、幼苗生长及生理指标的化感作用,并采用气相色谱-质谱(GC-MS)联用技术对紫花地丁水浸提液化学成分进行了分析.结果表明:紫花地丁水浸提液对草地早熟禾和高羊茅种子萌发、幼苗生长和生理均有明显的化感作用,其作用程度与草坪草种类和水浸提液浓度有关.各浓度紫花地丁水浸提液对草地早熟禾和高羊茅发芽指标均有显著的抑制作用,最大种子发芽抑制率分别达到100％和97.16％;对草地早熟禾根长、苗高和单株重均表现出抑制作用,低浓度水浸提液对高羊茅苗高和单株重表现为促进作用;对草地早熟禾和高羊茅幼苗SOD、POD、CAT活性以及MDA含量均表现出促进作用,对可溶性蛋白含量表现为抑制作用.紫花地丁水浸提液中鉴定出28种化合物,主要成分是2,3-二氢苯并呋喃(8.83％)、4-羟基-3,5,6-三甲基-4-(3-氧代-1-丁烯基)-2-环己烯-1-酮(5.79％)、4-(3-羟丁基)-3,5,5-三甲基-2-环己烯-1-酮(4.32％)、3-氧代-β-紫罗兰酮(4.10％)和松酒(2.67％)等.