维普资讯 http://www.cqvip.com 53O CR0P RESEARCH 植物生长调节剂在冷季型草坪上应用研究进展 漆放云,杨知建,余清 (湖南农业大学,长沙410128) 摘 要:综述了国内外植物生长调节剂在冷季型草坪上应用的历史和现状、影响植物生长调节剂应用效果的因素、植物生 长调节剂的施药时间和施药频率,并分析了其经济效益和发展趋势。 关键词:植物生长调节剂;草坪;冷季型草 中图分类号:¥482.8 92 文献标识码:A 文章编号:1001—5280(2006)05—0530—05 2O世纪9O年代以来,随着我国社会经济的快速发 量或出现的时间来调节和控制植物的生长发育及各种 展,草坪业也迅速发展,草坪草种销售量每年以大于 生理活动L3]。目前,已成为提高植物生产力和实现农业 2O%的速度递增,至2000年约有4 000 t,这就意味着 现代化的先进科技手段,成为当今农业高产、高效、优 1O年来我国新增草坪面积约为60 000 hm。。冷季型草 质栽培模式研究的热点之一L4]。植物生长调节剂运用 坪草以其绿期长、质地柔软、色泽漂亮、外貌美观而为 到草坪生产中不仅减少剪草次数,降低管理费用,且避 人们所喜爱。作为草坪草中的一大类群,在我国亚热带 免了由于修剪造成的草坪草抗逆性降低,草坪使用年 及其以北地区的应用前景已被广泛认同,冷季型草被 限缩短等弊端,在一定程度上提高了草坪质量。 大面积种植。但是建植高质量的冷季型草坪,需要耗费 大量的人力、物力。草坪一旦建成后,日常的和定期的 1 植物生长调节剂在草坪草生长方面的应用 培育管理措施不可缺少,其中修剪是维持优质草坪的 效果 重要作业uJ。 1.1延缓生长,减少修剪次数 草坪通过修剪可以保持整齐、致密的草坪外观,同 采用植物生长调节剂进行化学修剪,控制草坪生 时修剪也是对草坪草的一种伤害,导致植株生长变弱、 长,不仅减少修剪次数,降低管理费用,而且避免了由 抗逆性降低,而且修剪将大量茎叶带出草坪,也将养分 于修剪造成的草坪草抗逆性降低,草坪使用年限缩短 带出草坪,必须通过施肥及其他措施来保护土壤养分 等弊端,在一定程度上提高了草坪质量[5]。植物生长调 供应,满足草坪草生长需要,这就需要增加养护成本费 节剂通过2个途径来调控草坪生长格局,起到矮化、促 用。修剪本身也需要昂贵的机械、燃料和人工作支持, 蘖的作用,从而抑制草坪生长,达到修剪目的。一是去 因而剪草费用占相当大的比重。据报道,在目前的物价 除顶芽或某种程度地抑制顶端分生组织的活动;二是 水平下,高尔夫球场的剪草费用约为10 000元/hm , 阻止节问生长,促进侧芽生长和分蘖,但破坏顶端分生 占管理费用的46 左右[2]。如此巨大的耗资严重阻碍 组织 ]。在美国,CGA一163935被广泛用于抑制草坪草 了草坪业的发展,且剪草以后,草坪草颜色发黄、易染 的生长,经证明,300~1 000 g/hm。喷施水平下, 病、根系活力下降、土壤养分衰竭、草坪抗逆性降低。所 CGA一163935在4周内抑制草坪株高生长达5O 以 以,如何减少剪草次数、降低草坪管理费用是草坪业亟 待解决的一大问题。针对这一问题,国内外学者做过大 上L6]。Christans等试验证明,0.28或0.56 kg/hm。的 量的研究工作。其中运用植物生长调节剂来调控草坪 伏草胺(Meflu—idide),2.24 kg/hm 的乙烯利和1.68, 的生长格局、减少修剪次数,取得了较好的景观效应和 3.36或5.04 kg/hm。的BAS1O60OW 3种抑制剂可有 经济效益。 效抑制草地早熟禾、苇状羊茅(Festuca arundinacea) 植物生长调节剂通过调控植物体内的内源激素含 的生长,从而减少了剪草次数 j。据报道,抑长灵+TE 使高羊茅(Festuca elata)草坪数周内减少机械剪草次 收稿臼期:2006—09—12 数3~4次;施用在肯塔基早熟禾上,机械剪草次数8周 作者简介:漆放云(1982一),女,湖南益阳人,硕士研究生。 内减少4~5次L8]。霍成君等Lg]认为,施用矮壮素、多效 基金项目:湖南省外国专家局项目,编号S200443000O3。 唑均抑制高羊茅(Festuca arundinacea Schreb)草坪生 维普资讯 http://www.cqvip.com 2006年第5期 作物研究 长,使植株变矮,可减少修剪次数。据Kim KN等试验 证明,抗倒酯(trinexapac—ethy1)、先甲草胺 (amidoehlor)、氟草黄(mefluidide)都有延缓生长的效 果,但是延缓时期有所不同。处理后1周,大部分草坪 kg/hm。的调嘧醇,0~0.5 kg/hm。的氟草黄处理早熟 禾可使CO 交换速率下降而叶绿素含量提高,在一定 程度上增加了绿度,改善了草坪质量Ll 。缩节胺可矮 化植株,缩短节间长度,增加叶绿素含量_1 。试验证 草种株高分别比对照矮10 ~20%。施用低浓度到中 等浓度的先甲草胺生长延缓有效期可达3~4周,抗倒 酯可达8周,氟草黄在延缓生长的同时有退绿现象发 生,应用植物生长调节剂可使修剪频率降低3o%~ 明,缩节胺能使高羊茅叶绿素含量显著增加,使叶色加 深n引。600 mg/kg的多效唑可提高苇状羊茅的叶绿素 含量,增强光合作用,同时使草坪草叶片变宽、变厚。多 年生黑麦草大教堂叶面喷施多效唑后,叶片增厚、加 60 9,6 ]。Daniel RW等人试验证明,施用抗倒酯能使 产草量减少48 9,6,且对大多草坪草种使用安全,是大面 积草坪养护中值得推荐的植物生长调节剂[1 。 Johnson BJ试验证明,3月中旬给高羊茅施用0.4 kg/ hm 抗倒酯(Primo),5周内修剪次数比对照减少3次, 并且施用抗倒酯后并不降低草坪质量和密度[1 。可见 抗倒酯能有效调控高羊茅的营养生长,且植物毒性较 小m]。Spak DR研究说明,MH不但能抑制高羊茅的 营养生长,还影响它的再生生长『1 。据吴晓玲等[5]报 道,当苇状羊茅留茬高度为4 em时,1.0 kg/hm 多效 唑能使剪草次数从8.2次/年降低至1.4次/年。 综上,植物生长调节剂对不同的草坪草种及其栽 培品种有不同的延缓生长的效应,为生长旺季内减少 草坪刈剪次数及修剪难度大的地区如机场、高速公路 护坡、公路绿化带内、室内草坪的养护管理提供了方 便,降低了养护费用。 1.2促进分蘖,增加密度,培育壮苗 植物生长调节剂抑制了赤霉素在植物体内的合 成,降低生长素的含量,增加细胞分裂素(CK)的含量, 从而抑制了植株纵向伸长和促进横向生长,促进分蘖, 增加密度n 。用0.25 mg/g的缩节胺处理能明显抑制 高羊茅的株高,减少修剪量,同时有促进其分蘖、增大 密度的作用口 。矮壮素在低浓度下抑制亚顶端细胞的 分裂,从而抑制茎的伸长,使草变粗、变壮、变矮、变绿, 并促进分蘖形成,该结论分别在草地早熟禾、匍匐翦股 颖(Agrostis stolonifera)、高羊茅上被证实。600 mg/ kg的多效唑可促进苇状羊茅的分蘖,提高覆盖度。霍 成君等用自制的矮化剂施于高羊茅上,可使分蘖数增 加,叶片变短、增厚,低浓度的矮壮素作用于高羊茅和 草地早熟禾后,均可以促进分蘖,但浓度过高抑制分 蘖 。 1.3增加绿度,延长绿期,改善草坪质量 运用一定的植物生长调节剂可有效的加速成坪, 延长绿色期,从而改善草坪的品质。绿度是衡量草坪质 量的一个很重要的指标,直观反映草坪质量一般用叶 绿素含量的高低来度量。Gaussoin RE等人用O~4.5 宽,提高叶绿素含量,延长绿色期cl 。但高浓度的植物 生长调节剂却可以造成草坪草失绿。汪明润等_1 也认 为,多年生黑麦草(Lolium perenne I .)经多效唑处理 后,根冠比和叶绿素含量增加,叶色由浅绿变墨绿,提 高了草坪的美观程度。 1.4增加根冠t匕,提高匍匐性 多年生黑麦草大教堂叶面喷施多效唑后,促使根 系发达,主根粗壮,侧须根多,根系密集层分布较对照 浅,使其由丛生型逐渐变成半匍匐型直至匍匐型,更有 利于地毯式性能的形成,使其更具观赏性[1 。乙烯利 在2.24 kg/hm。用量下,不仅增加了草地早熟禾根冠 比,而且提高了草坪的持久性和耐用性。多效唑抑制草 坪草生长,使叶片变窄变小、绿色加深,可起到减少修 剪次数、节约肥料的作用,同时使叶片及根系碳水化合 物升高。随着剂量的加大,能使丛生型多年生黑麦草 (大教堂)逐渐变成半匍匐型至匍匐型[ ]。 1.5提高种子生产性能 植物生长调节剂的作用主要与其改善光合产物的 分配有关,表现在抑制营养生长,减少营养生长对同化 物的消耗,使同化产物更多地向生殖器官转运积累或 从其他部位向施用部位调运同化产物 剐。通过连续几 年观察发现在多年生黑麦草孕穗期使用多效唑,且用 量达到0.75 kg/hm。时,多年生黑麦草的种子产量比 未使用多效唑时的产量提高了200 乜 。在草坪种子 生产中施多效唑能有效控制枝条徒长,防止倒伏,为提 高产量奠定良好基础。此外,植物生长调节剂还可使茎 叶色深健壮,提高光合作用,不抑制抽穗等生殖发育, 有利于种子生产[2 。在抽穗初期使用调嘧啶(EI 500) 可显著降低高羊茅种子的落粒数,减轻收益风险 ]。 据Nordestgaard报道,9月喷施矮壮素(CCC)可使种 子产量高达630 kg/hm。;而喷施0.22 kg/hm 的多效 唑(PP333),可使草地早熟禾(Poa户, atensis I .)种子 产量增加75 9,6;在拔节初期喷施2.O¨。,1.25 kg/hm。的 RSW0411(triapentheno1)可使草地早熟禾种子产量分 别提高8 9/6和21 Ez4]。使用植物生长调节剂能显著的 降低植株高度,减少倒伏,增加种子产量。禾本科牧草 维普资讯 http://www.cqvip.com 532 OROP RESEARCH 的倒伏情况比较严重,造成大量受精合子败育。对不同 的草施用不同的植物生长调节剂,可不同程度地抑制 植株节间伸长,增加抗倒伏能力,减少种子败育,增加 花序上的结实数,使产量显著提高。草地早熟禾秋季施 0.22 kg/hm。多效唑,使种子产量增加75 [。u。春季施 2 kg/hm。多效唑使高羊茅种子产量增/j ̄5o 。在多 年生黑麦草幼穗分化期施用1~2 kg/hm 多效唑,可 使种子产量增加5O ~100 E2s3。 2植物生长调节剂在提高草坪草生理机能方 面的应用效果 2.1提高抗旱性 一些植物生长调节剂应用于草坪草后,可提高草 坪草的抗旱性。当土壤含水量降至7 时,经浓度为600 mg/kg以上的多效唑处理后的草坪植株,叶片还能直 立张开,而对照巳萎蔫;浇水后,对照6 h才恢复正常, 而处理仅需2 h便正常生长[2 。这是因为多效唑处理 后,植株细胞中糖、蛋白质等有机物含量提高,增强了 原生质的胶体水合能力,提高了草坪草的抗旱性能。抑 长灵、乙烯利可使草坪草耗水量在使用后约4周内减 少25 ~3O 。抗旱性增加的原因归结为地上部分生 物量减少,植株体内脱落酸含量和细胞内含糖量的积 累。朱永友等[2 用200 mg/I 的PP333喷施高羊茅,具 有较好越夏能力,叶绿素a/b高,根系活力强,可溶性 糖含量较高,耐高温能力增强,抗旱性提高。 2.2增强抗病性 病虫害严重影响了草坪质量。尤其叶斑病、锈病、 鼠害、虫害等造成草坪利用率降低,管理费用提高。许 多抑制剂能有效抑制草坪病虫害的发生,如多效唑和 百菌清降化匍匐剪股颖的钱斑病发生率。同时多效唑 能减少因施肥过多而产生的锈病、叶斑病等。缩节胺也 能明显减轻棉花黄姜病害。有研究者用CytoFe (Cytokinin-q-nitrogenq=iron)来提高草坪草生根能力, 在抑制剂作用的前期和后期生根量分别比对照高 18.0 和42.8 。因此可有效减缓蛴螬对草坪根系的 伤害Ezs3。用植物生长调节剂处理过的草坪,其叶片发 病率明显减少,尤其是多效唑处理区几乎不发病,说明 多效唑具有一定的防病作用[2 。生长调节物质可诱导 植株健壮生长,某些性状和次生物质代谢变化而减少 病虫危害。试验证明,在7月末高羊茅褐斑病发生严重 时施用矮壮紊和多效唑,经处理后的病斑数比对照少, 并且随着矮壮素处理浓度的增加,病害发生的程度逐 渐减轻L9]。这与匍匐翦股颖上施用矮壮素增强其抗逆 性结论相一致E93。并且,多效唑也可控制黑麦草的叶锈 病L拍J。 核盘菌线斑病是草坪草极易感染的一种真菌病 害,其危害性极强。Golembiewski RC等研究表明,单 独施用抗倒醋可以有效抑制匍匐翦股颖线斑病菌的活 性,如果增施氮肥则抑病效果更显著,它能减少病菌侵 入的几率[3。。,从而增强了匍匐翦股颖抗线斑病的能 力。超氧化物歧化酶(SOD)的活性与匍匐紫羊茅的抗 逆性密切相关。Zhang XZ等试验证明。叶面喷施0.44 g/100 ITI 的抗倒酯或3.37 g/lO0 m。的丙环唑,可以 提高SOD活性、光系统II的光化学能力,同时可以抑 制线斑病的发生,在部分程度上匍匐紫羊茅的抗性正 是由于提高了SOD的活性而引起的[叫 3影响植物生长调节剂应用效果的因素 3.1 不同草种及品种对植物生长调节剂的敏感程度 存在差异 每种植物生长调节剂都有其固有的特性和作用, 应根据使用目的来选择合适的调节剂。矮壮素、多效唑 和缩节胺具有控制株型、抑制徒长、防止倒伏的功 效叫;保多收和三十烷醇可提高作物光合效率,促进子 实灌浆“ ;细胞分裂素能刺激细胞分裂。促进植物生长 发育,又能促进叶绿素形成,提高植物的抗性[4] 3。2施用剂量不同,效粜不同 大部分植物生长调节剂都具有双重效应。即在低 浓度下,对植物生长起促进作用,超过一定浓度时抑制 植物生长。在解除种子休眠中,施用外源乙烯浓度必须 低,若浓度过高,将抑制种子萌发[2 同时,低浓度矮 壮素促进草地早熟禾分蘖,高浓度的矮壮素却抑制其 分蘖[5]。 3.3喷施时期不同,效果不同 不同种类的植物生长调节剂,喷施时间不同,或同 一种调节剂在牧草的不同发育时期施用产生的效果也 不同。在生长期使用赤霉素可提高苜蓿生长量,现蕾至 开花期使用三十烷醇可提高紫云英(Astragalus sinicus)产量[ 。在草坪上,刈割后3~4 d喷洒布葸巴 克,能抑制草坪生长E43。铺设草坪时使用BA可促进其 成活r 。 3.4不同施用方法效果也有差异 植物生长调节剂常用方式有3种;浸种、喷施和土 壤处理。若是促发芽、壮苗--,0节剂多采用浸种方式;若 要促进(或抑制)植物生长,增加粒重,则宜在生长期间 叶面喷施;而多效唑易被根系吸收,且土施多效唑对草 坪影响可持续多年,则以土施处理为好。 维普资讯 http://www.cqvip.com 2006年第5期 作物研究 3.5与其他物质合理配合,其作用与效果更优 元,生产成本低廉[3 此外,由于植物生长调节剂使草 坪盖度和密度增大,在一定程度上节约了播种量,是节 省昂贵草坪种子的有效措施。这又为草坪的建植和管 理节省了一笔开支。由此可见,植物生长调节剂的运用 对草坪业来说效益是相当可观的。 几种植物生长调节剂之间及其与化肥、农药之间 适当的混合施用可明显的提高使用效果 曾有研究者 将稀土与吲哚丙酸(FPA)混用,证明对发根和根的生 长有加合效应。另有试验证明,多效唑+稀土、丁二酸 +多效唑、丁二酸+稀土处理麦类作物时,年前分蘖明 6发展趋势及前景展望 显高于对照和单施多效唑[3 。 另外,植株的年龄、生长势、土壤条件、灌溉条件、 温度等因子均不同程度地影响植物生长调节剂施用的 效果。 4植物生长调节剂的施药时间和施药频率 施用植物生长调节剂进行化学剪草在生长季节均 可。气温偏高,有利于增强药效。但夏天施用,效果往 往不理想。Danneberger TK等在抑制果领一年生早熟 禾时采用生长等级日(GDD)指标衡量施药时间,指出 在地面温度13℃,GDD为15~3O时效果最佳[3引。大多 数研究显示出在喷施时期、次数、间隔上的随机性,喷 施时期在3至1O月均有进行,多为4~6月,次数多为1 ~2次,间隔多为1O,15 d。赖永梅等[2妇的研究认为,用 植物生长调节剂处理草坪的时期应在草生长旺盛时 期,即5~6月,剪草前1 d或2 d喷药对草坪草生长的 抑制效果不明显,一般在剪草后第2~5 d喷药为宜。 在草地早熟禾种子生产中,植物生长调节剂在返青期 喷施效果最好 。 5经济效益 草坪从建植到产出整个过程中修剪、杀虫、防病、 除杂等各个环节都耗费了大量的人力、物力,增加了草 坪管理费用,使草坪的投入产出比降低。大量研究证 明,用植物生长调节剂喷施草坪地可节省开支、降低地 力消耗,是降低草坪管理费用的有效措施。据国外有关 专家报道,在4月和5月,用5.6 kg/hm。青鲜素和0.5 kg/hm。伏草胺处理多年生黑麦草后,可降低草坪的养 护管理费用[3 。经矮壮素处理的匍茎翦股颖草坪,生 长缓慢,地力养分消耗降低,草坪抗性增强,病害少,在 草坪管理方面可节约大量人力、物力。如果仅从1次人 工管理和1次化学管理两个方面核算,人工管理单价 为1O元/d,每公顷需6O个工日,成本为600元,而化学 管理单价为1.5元/支,每公顷需药量225支、工日0.5 个,成本为412.5元。可见,化学管理匍茎翦股颖草坪 其成本远低于人工管理的成本,每公顷仅1次就可节 约费用187.5元,经济效益十分可观L3 。利丰收粉剂无 毒无害,每公顷草坪费用(包括药费和劳务费用)仅15 随着植物生长调节剂的开发向着自然源植物调节 剂——生物农药的方向发展,其安全性必将不断提高, 为在冷季型草坪草中更广泛的应用提供了安全保障。 植物生长调节剂也有许多需要深究的地方,如它是怎 样被吸收、代谢的,其持效期有多久。在草坪上,调节剂 的混合使用,以及配比研究国内报道甚少。今后植物生 长调节剂的研究应注意以下几点:(1)用同位素示踪、 免疫和色谱分析等技术研究植物生长调节剂的吸收、 转移以及作用机制,并从激素的动态水平研究植物生 长调节剂的效果和特效性。(2)与肥料及微量元素混 用。一定量的多效唑与尿素混用可成为增效氮肥,使草 皮叶色浓绿,植株健壮,侧枝多[1 。总的看来,各种植 物生长延缓剂使用后最初一段时间内对草坪草均有一 定程度的伤害,表现出暂时的缺绿。Carrow RN, Johnson BJ发现Fe能有效减轻由于使用植物生长延 缓剂而带来的伤害0川 (3)与杀虫剂、除草剂混用。已 有研究表明,与除草剂混用,能提高除草效果,如莠灭 净加环己二酮,对马唐(Digitaria sanguinalis L.)、看 麦娘(Alopecurus aequa!is Sobo1.)的防治有增效作 用[a副。(4)进一步筛选高效低毒的植物生长调节剂或 调节剂组配,确定合理的浓度,提高药效。(5)综合考虑 植物生长调节剂对环境和人类健康的影响,不断更新 技术,减少污染,以期生态效益和经济效益的最佳结 合。 参考文献: 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