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盐生境下硅对坪用型高羊茅生长和水分利用效率的影响

郭兴华  
【摘要】: 草坪绿地是城市生态系统的重要组分,改善和美化着城市人们的生活环境。在干旱半干旱地区长期灌溉是维护草坪持续健康生长的主要手段之一,这必然加剧了我国水资源匮乏的困境,更容易引发土壤次生盐渍化,因此提高草坪草的水分利用效率及耐盐性是草坪绿地管理中亟待解决的科学问题。目前水肥耦合是提高植物水分利用效率和耐盐性的国际热点。研究结果表明,向土壤添加硅能够显著提高作物和牧草的水分利用效率,抑制其对钠离子的吸收,促进其对磷和钾离子的吸收,并不会对环境产生有害影响。基于草坪绿地管理面临的环境问题以及硅元素的特性,开展了盐胁迫条件下硅对草坪草高羊茅生长发育及不同水分条件下硅对高羊茅水分利用效率的影响的研究。主要结果如下: 1向盐胁迫土壤中添加不同浓度的硅均促进了高羊茅种子的出苗,提高了保苗率 添加硅使高羊茅的起始出苗时间提前了2天,并加快了其出苗速率,增加了出苗总数和提高了保苗率。高羊茅出苗总数随着硅浓度增加而增大,保苗率随着硅浓度的增加显著提高(P0.05)。 2硅促进了盐胁迫条件下高羊茅的生长,但对草坪绿地品质影响不大 外源性硅显著增加了高羊茅的叶长、叶面积,株高和分蘖数,但对叶宽影响不显著,说明硅能够促进高羊茅生长,但对草坪绿地的质地影响不大。硅能显著增加高羊茅总生物量(P0.05),较低浓度促进高羊茅茎叶生长,高浓度硅促进高羊茅根系生长。根据形态学指标的综合反映,当土壤有效硅含量为140mg·kg-1时,适宜添加的硅量为0.4g·kg-1。 3硅对高羊茅生长发育的积极作用受土壤含水量的约束,表现为不同土壤含水量条件下,高羊茅出苗、茎叶和根系生长对添加硅的响应趋异 土壤含水量小于或者等于田间最大持水量的30%时,添加硅无法改变盐生环境下高羊茅不出苗的现象;土壤含水量等于田间最大持水量的45%,硅对高羊茅出苗无显著影响,但促进了高羊茅根系生长;当土壤含水量大于或者等于田间最大持水量的60%,添加硅不仅能够提前高羊茅初始出苗时间、加快出苗速度,增加出苗数,而且能够促进高羊茅茎叶和根系生长,其中当土壤含水量为田间最大持水量的75%时显著促进茎叶生长,而60%水分条件下显著促进根系生长。 4土壤含水量大于或者等于田间最大持水量的60%,硅显著提高了高羊茅的水分利用效率 当土壤含水量小于或者等于田间最大持水量的45%,添加硅对高羊茅水分利用效率没有显著影响,而当土壤含水量大于或者等于田间最大持水量的60%,添加硅通过提高盐胁迫下高羊茅的光合速率、降低气孔导度和胞间CO2浓度,显著提高了高羊茅水分利用效率。 5外源性硅促进高羊茅抗盐性的提高 盐胁迫下添加硅能够提高高羊茅叶片的光合速率、叶绿素含量和叶绿素a/b值,降低电导率和丙二醛含量,增加脯氨酸含量,这说明硅不仅能够增强高羊茅的光合作用,而且能够降低膜脂过氧化作用,提高其抵抗盐胁迫的能力。 6高羊茅根系内硅含量大于茎叶内硅含量,干旱胁迫降低了高羊茅吸硅能力 硅在高羊茅体内的沉积量随施入硅增加而增大,但其茎叶和根系的硅含量不超过3.0%。高羊茅根系硅含量约为茎叶硅含量的2倍。在干旱胁迫下高羊茅茎叶和根系内硅含量均有所下降。


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