除草剂‘抹绿’对春季交播草坪草的影响
湛迈城, 向佐湘
湖南农业大学农学院,湖南 长沙 410128
通讯作者:向佐湘(1962-),男,湖南邵阳人,教授,硕士,主要从事草类资源品种选育、草坪建植与管理的教学和科研工作。E-mail:233678536@qq.com

第一作者:湛迈城(1993-),男,湖南汨罗人,在读硕士生,主要从事草坪建植与管理方面研究。E-mail:1275902414@qq.com

摘要

针对湖南地区交播草坪春季平稳转换难的问题,以湖南地区常用的‘兰引3号’结缕草( Zoysia japonica ‘Lantai No.3’)交播草坪为研究对象,通过喷施不同浓度的‘抹绿’,拟达到抑制一年生黑麦草潘多拉( Lolium multiflorum ‘Panterra’)和多年生黑麦草蒙特利( L. perenne ‘Monterey’)生长的目的,为‘兰引3号’结缕草的返青生长创造条件,从而顺利完成草相转换。结果表明,施药后随着时间的推移,交播草坪的归一化植被指数和绿色指数均先降低后升高,黑麦草体内丙二醛含量不断积累,相对电导率增大,黑麦草密度下降,‘兰引3号’结缕草密度增加。两个不同的黑麦草品种的交播草坪春季转换时,‘抹绿’最佳施用浓度为 3×10-2 mL·m-2;在此浓度下,草坪草为‘潘多拉’的交播草坪45 d完成转换,草坪草为‘蒙特利’的交播草坪60 d完成转换。这表明适宜浓度的‘抹绿’能有效抑制黑麦草生长,促进草相平稳转换。这为草坪过渡气候带地区草坪交播技术的推广应用提供理论支持和技术指导。

关键词: 湖南地区; ‘兰引3号’结缕草;; 黑麦草; 交播草坪; ‘抹绿’除草剂;; 草坪质量
中图分类号:S688.4;S482.4 文献标志码:A 文章编号:1001-0629(2018)06-1393-07
Effect of ‘Monument’ herbicide on overseeded turf grass
Zhan Mai-cheng, Xiang Zuo-xiang
College of Agronomy, Hunan Agricultural University, Changsha 410128, Hunan, China
Corresponding author: Xiang Zuo-xiang E-mail:233678536@qq.com
Abstract

To solve the issue of appropriate transitioning from cool-season turfgrass to warm-season turfgrass during spring in an overseeded turf in Hunan area, different concentrations of ‘Monument’ were foliar sprayed on a Zoysia japonica ‘Lantai No. 3’ lawn that was overseeded with ryegrass to inhibit its overgrowth and to create suitable conditions for the regrowth of zoysia grass. The results showed the NDVI and green index to decrease initially and then increase after foliar application of ‘Monument’ in the overseeded turf. The MDA content and electrolyte leakage gradually increased while the turf density declined for ryegrass and increased for zoysia grass after foliar application of ‘Monument’ in the overseeded turf. The most suitable spraying concentration was recorded to be 3×10-2 mL·m-2 for the two ryegrass cultivars. According to our results here, it takes 45 days to completely transition for ‘Panterra’ and 60 days to completely transition for ‘Monterey’ under this spraying concentration. This concentration of ‘Monument’ can effectively inhibit the overgrowth of ryegrass and accelerate the proper transitioning of ryegrass to zoysia grass in an overseeded turf during spring. This study provides theoretical and technical guidance for the extension and application of techniques for overseeding turf.

Key words: Hunan area; Zoysia japonica ‘Lantai No. 3’; ryegrass; overseeding turf; ‘Monument’ herbicide;; turf quality

随着生活水平的提高, 人们对草坪的要求越来越高, 高档常绿草坪越来越受到人们的喜爱。湖南地处草坪过渡地带, 草坪草以暖季型草坪草为主。但暖季型草坪草在该地区冬季枯黄期较长, 这严重影响到城市形象、环境, 甚至市民身心健康和营业性运动型草坪的经济效益。为克服暖季型草坪草冬季枯黄现象, 通常选择在秋季交播冷季型草坪草, 实践证明, 交播是目前过渡地带建植常绿草坪最有效的技术措施[1, 2, 3]。在湖南的春夏之交, 冷暖两种草坪草都处于生长适宜季节, 交播的冷季型草坪草往往不会及时死亡, 密集的叶片覆盖在暖季草坪草之上, 随着春季气温的升高, 使得草坪通风透气性差, 下部草坪阳光不足, 常造成暖季草坪草返青困难甚至大面积死亡, 夏季冷季草坪草死亡后形成大量秃斑, 严重影响草坪外观质量, 常造成交播草坪转换失败。因此, 如何在春季协调暖季型草坪草和冷季型草坪草的生长矛盾, 促使两种草坪草平稳演替, 成为交播草坪养护管理的主要技术难题。虽然采取频繁的低修剪、疏草、打孔覆沙等措施在一定程度上能抑制冷季型草坪草生长, 促进冷暖季草的转换, 但在湖南的气候条件下还是不能确保平稳转换。为此, 本研究基于湖南气候特点, 以湖南地区常用的‘ 兰引3号’ 结缕草(Zoysia japonica ‘ Lantai No.3’ )交播草坪为研究对象, 在春季喷施‘ 抹绿’ (11%三氟啶磺隆钠盐可分散油悬浮剂)除草剂, 利用结缕草与黑麦草对‘ 抹绿’ 除草剂的敏感性不同, 探讨不同浓度‘ 抹绿’ 对交播草坪中冷暖季草的生理生化和草坪转换的影响, 达到逐步去除黑麦草的目的, 以期为草坪过渡气候带地区交播常绿草坪的养护管理提供理论支持和技术指导。

1 材料与方法
1.1 试验材料

本底草坪草种为‘ 兰引3号’ 结缕草, 交播草种为一年生黑麦草潘多拉(Lolium multiflorum ‘ Panterra’ )和多年生黑麦草蒙特利(L. perenne ‘ Monterey’ ), 均由湖南农业大学草业科学系提供, ‘ 抹绿’ 除草剂由先正达(中国)作物保护有限公司提供。

1.2 试验设计

设3个施药浓度, 每个浓度3次重复, 对照不喷除草剂; 每个小区面积1.0 m× 1.0 m, 共计24个小区, 完全随机区组排列。交播时间为2016年11月上旬, 选择晴朗无风天气时按20 g· m-2的播种量分区播种, 2017年4月1日采用手持式喷壶按试验设计(表1)喷施药剂, 之后正常养护管理。

表1 施药浓度设计 Table 1 Experimental design and pesticide concentrations used
1.3 测定指标

1.3.1 归一化植被指数(NDVI) NDVI指数是用来检测植被生长状态、植被覆盖度, 它反映植被组成部分的生长状态[4, 5]。采用手持式TGM500草坪色彩仪测定。

1.3.2 绿色指数(grass index) 该指数反映植物叶绿素含量的大小, 且与叶绿素含量呈正比。该值范围在1.00~9.00[6, 7]。采用手持式TGM500草坪色彩仪定。

1.3.3 草坪草密度 每隔10 d测一次, 用改装后的土壤取样器进行取样, 将冷暖季草坪草分开, 手工记录分蘖数[8, 9, 10]

1.3.4 冷季型草坪草生理指标测定 过氧化产物积累量用丙二醛含量表示, 用硫代巴比妥酸(TBA)法测定[11, 12, 13]

质膜透性:用相对电导率[14, 15]表示, 相对电导率采用电解质外渗量法测定。选取植株上相同叶位的功能叶若干, 用蒸馏水、无离子水冲洗干净, 用洁净滤纸吸干水分, 精确称取0.1 g, 3次重复, 剪碎置于10 mL刻度试管内, 用去离子水定容至刻度, 盖上玻璃塞后静置12 h, 用DDS-11A型电导仪测定电导率(R1), 然后在沸水浴加热30 min, 冷却至室温后测定煮后电导率(R2)。相对电导率=R1/R2

2 结果与分析
2.1 草坪质量指标分析

2.1.1 不同浓度的‘ 抹绿’ 对交播草坪NDVI指数的影响 交播潘多拉的草坪施药后, NDVI指数均先下降后上升(表2), 但对照组的NDVI指数一直处于小幅度的上升趋势, 试验组相对对照组均差异显著(P< 0.05)。这是由于处理组喷施‘ 抹绿’ 后, 潘多拉生长受到抑制, 逐渐消退, 待气温升高后, ‘ 兰引3号’ 结缕草开始生长, 从而NDVI指数上升, 而对照组中潘多拉则由于温度上升所导致的自然消退, 速度较慢。从总体NDVI指数来看, 各处理转换速度快慢关系为B1> C1> A1> CK1, 处理组均显著优于CK1, 且处理B在5月25日时NDVI指数达到最大值, 表现最佳。

表2 不同施药浓度对交播草坪NDVI指数的影响 Table 2 Effect of different pesticide concentrations on the NDVI index of the overseeded lawn

交播蒙特利的草坪施药10 d后, 处理B2、C2的NDVI指数先下降后上升(表2), 且于6月5日完成转换, 处理A2的NDVI指数一直处于下降趋势, 原因是处理A2施药浓度较小, 尚未达到蒙特利草种的耐受性极限, 药效反应时间较长, 从而持续消退时间长, 草坪质量差的状态持续时间长。对照组中前期由于蒙特利草生长环境适宜, 出现短暂生长期, 后期气温升高, 其生长受到自然环境的影响且‘ 兰引3号’ 结缕草生长缓慢, NDVI指数先上升后持续下降, 难以自然完成转换。总体而言, 处理B2的NDVI指数波动幅度小且完成转换时间早, 故表现最佳。

2.1.2 不同浓度的‘ 抹绿’ 对交播草坪绿色指数的影响 交播潘多拉的草坪施药后, 处理A1、B1、C1前期由于药物抑制潘多拉的生长, 草坪逐渐发黄, 绿色指数呈下降趋势, 之后随着气温的升高, ‘ 兰引3号’ 结缕草开始萌芽和快速生长, 绿色指数逐步上升(表3)。对照组的绿色指数呈“ N” 型变化, 原因是4月25日至5月5日期间, 气温上升, 前期潘多拉生长受到环境抑制, 后期‘ 兰引3号’ 结缕草快速生长。总体而言, 处理B1表现最佳。

表3 不同施药浓度对交播草坪绿色指数的影响 Table 3 Effect of different pesticide concentrations on the grass index of an overseeded lawn

交播蒙特利的草坪施药5 d后, 试验组草坪绿色指数相对于对照组受到明显影响(表3), 处理B2、C2绿色指数先下降后上升, 这是因为蒙特利受到施药影响快速发黄, 逐渐死亡, 绿色指数逐渐下降, 随后‘ 兰引3号’ 结缕草发芽生长, 绿色指数逐渐上升, 6月5日时处理B2、C2绿色指数达到理想状态(2.90)以上, 顺利转换为暖季草状态, 特别是处理B2转换过程草坪整体色泽波动较小, 转换平稳, 表现最佳。处理A2由于施药浓度过低, 虽与对照组间存在显著差异, 但转换时间过长, 草坪整体色泽受影响时间长。对照由于后期蒙特利难以死亡, 严重影响了‘ 兰引3号’ 结缕草的返青及生长, 绿色指数逐渐下降, 到6月5日还只有2.59, 难以进入暖季草状态, 不能完成草相转换。

2.1.3 不同浓度的‘ 抹绿’ 对黑麦草密度的影响 交播潘多拉的草坪施药后, 潘多拉草密度呈快速下降趋势, 且施药浓度越大, 其死亡速度越快, 快慢关系为C1> B1> A1> CK1(表4)。交播蒙特利的草坪施药后, 蒙特利草密度虽呈下降趋势, 但速度较慢, 快慢关系为C2> B2> A2> CK2(表4), 处理B2、C2在6月5日时蒙特利草均完全死亡, 处理A2由于施药浓度过小, 虽一定程度上抑制了蒙特利草的生长, 但影响较小, 对照组蒙特利草密度大, 自然下降速度慢, 转换效果差。两个品种间, 相同施药浓度下, 潘多拉对‘ 抹绿’ 的敏感度强于蒙特利, 相同时间内密度下降值更大, 死亡速度更快。两种黑麦草的处理组中, 处理C黑麦草死亡速度大于处理B, 但由于黑麦草消退速度过快而‘ 兰引3号’ 结缕草生长速度过慢, 草坪整体质量下降, 故处理B优于处理C。

表4 不同施药浓度对黑麦草密度的影响 Table 4 Effect of different pesticide concentrations on the density of perennial ryegrass tiller· dm-2

2.1.4 不同浓度的‘ 抹绿’ 对‘ 兰引3号’ 结缕草密度的影响 交播潘多拉的草坪施药后, 处理A1、B1、C1均由于潘多拉草生长受到不同程度的抑制, 生存空间竞争力减弱, ‘ 兰引3号’ 结缕草逐渐生长, 密度呈上升趋势, 变化速度表现为B1> C1> A1> CK1(表5), 且处理B1在6月5日时结缕草密度达到最大, 表现最佳。交播蒙特利的草坪施药后, 处理A2、B2、C2‘ 兰引3号’ 结缕草密度上升速度均优于对照组, 6月5日时, 处理A2和对照组‘ 兰引3号’ 结缕草密度无显著差异(P> 0.05), 处理B2、C2表现更佳, 转换更快。

表5 不同施药浓度对‘ 兰引3号’ 结缕草密度的影响 Table 5 Effect of different pesticide concentrations on the density of Zoysia japonica ‘ Lantai No. 3’ tiller· dm-2
2.2 生理学指标分析

2.2.1 不同浓度的‘ 抹绿’ 对黑麦草丙二醛含量的影响 喷施不同浓度的抹绿后, 处理A、B、C随着施药时间的增长, 黑麦草体内丙二醛含量呈上升趋势, 施药浓度越大, 丙二醛含量越高(图1), 且显著高于对照组(P< 0.05)。施药7 d后, 在‘ 抹绿’ 的作用下, 黑麦草的正常生长受到抑制, 抑制时间越长, 伤害越大, 黑麦草体内的丙二醛含量逐渐积累, 直至其死亡。对照组体内的丙二醛含量随着时间的推移, 增加量较小, 这是由于黑麦草本身对环境的抗性决定的, 同时比较两个对照组可见, 同一时期蒙特利草体内丙二醛含量低于潘多拉草, 证明蒙特利草抗性更强, 对自然环境中温度升高的反应更迟钝。

图1 不同浓度的‘ 抹绿’ 对冷季型草坪草潘多拉和蒙特利丙二醛含量的影响
“ * ” 表示不同施药浓度与对照组差异显著(P< 0.05), 下图同。
Fig. 1 Effect of different pesticide concentrations on the MDA of ‘ Panterra’ and ‘ Monterey’
“ * ” indicate significant differences among treatments with different pesticide concentrations from the control group at the 0.05 level; similarly for the following figures.

2.2.2 不同浓度的‘ 抹绿’ 对黑麦草相对电导率的影响 两个不同品种的黑麦草喷施不同浓度的抹绿后, 处理A、B、C随着施药时间的增长, 黑麦草相对电导率呈上升趋势, 施药浓度越大, 相对电导率越高, 逆境伤害程度越深(图2), 且显著高于对照组(P< 0.05)。两个品种黑麦草对照组的相对电导率随着时间的推移短时间内趋于稳定, 这是由于自然坏境中温度的升高未突破黑麦草耐受范围, 对植物器官或组织的损伤小, 自身的调节机制未受到破坏。

图2 不同浓度的‘ 抹绿’ 对冷季型草坪草潘多拉和蒙特利相对电导率的影响Fig. 2 Effect of different pesticide concentrations on the relative electrical conductivity of ‘ Panterra’ and ‘ Monterey’

3 讨论与结论

一般来说, 除热带地区外暖季草无一能达到四季常绿, 其全年的绿期可因建植地气候及水热因子的不同而有较大的地区差异。在长江中下游等亚热带地区, 狗牙根属(Cynodon)和结缕草属(Zoysia)全年绿期为250 d左右[16, 17]。因此, 交播是长江中下游地区等亚热带地区建植常绿草坪最有效的方法。目前, 交播已成为该地区保持高尔夫球场、足球场和高档绿化草坪冬季高品质必不可少的关键性技术措施。

交播草坪中冷暖季草坪草存在相互影响, 比单一暖季型草坪管理难度大, 成本也较高[18, 19, 20]。其中存在两个关键问题:一是秋冬季如何促进播种的黑麦草尽快发芽生长, 快速成坪, 达到冬季诱人的绿色, 这可以通过重剪降低暖季草的高度、疏草降低暖季草的密度, 为冷季草发芽生长创造条件, 采取适宜的播种量、确保播种均匀, 加强肥水管理和及时修剪等措施, 一般能较好地解决; 二是春夏之季怎样抑制黑麦生长, 避免暖季草死亡, 快速转换到暖季草状态, 目前还没有非常有效的解决办法, 虽然采取频繁的低修剪、打孔透气、肥料控制等物理措施来抑制黑麦草, 但还是不能确保草相平稳转换。因此, 能否在春季实现冷暖季草坪草平稳转换是限制交播技术发展的一大瓶颈。

湖南地区交播的冷季草主要为黑麦草, 本研究中采用的‘ 抹绿’ 除草剂能效地杀灭黑麦草而不影响暖季草, 从而达到交播草坪春季平稳转换的目的, 但从研究结果看, 不同的黑麦草草种转换效果不同, 一年生黑麦草转换效果好, 即使不处理, 在6月初也能实现转换, 但一年生黑麦草生长快, 叶片宽, 草坪质量差, 本研究采用潘多拉是交播专用一年生草麦草, 叶片较细, 较矮化, 草质量较好, 可用于草坪质量要求较低绿化交播草坪, 转换效果好, 风险小。多年生黑麦草转换效果差, 如不采取有效措施难以实现草坪平稳转换。

‘ 抹绿’ 除草剂的适宜使用浓度是实现交播草坪平稳转换的关键。浓度过高, 黑麦草死亡过快, 暖季草密度低, 均一性差, 草坪存在大量的裸斑, 严重影响草坪质量, 这是采用交播来达到高质量常绿草坪不能允许的; 浓度过低则不能有效地抑制黑麦草; 适宜的浓度能有效地抑制黑麦草生长而不快速杀灭, 使黑麦草的密度逐渐降低, 为暖季草返青生长创造条件, 使暖季草密度逐渐增加, 避免产生裸斑状态, 从而实现草坪平稳转换。

交播草坪随着施药后时间的增长, 冷季型草坪草体内丙二醛含量增加, 相对电导率呈上升趋势, 这是因为不同浓度的‘ 抹绿’ 对冷季型草坪草形成了逆境胁迫, 而逆境伤害会造成植物细胞膜选择透过性的改变和丧失, 引起组织浸泡液相对电导率值发生改变, 从而反映出伤害程度。丙二醛则存在于植物衰老器官或在逆境条件下受到伤害的器官或组织内, 它的含量与植物衰老或逆境伤害有密切的关系[7], 丙二醛含量越高, 逆境伤害程度越深。

本研究基于湖南气候特点, 以湖南地区常用的‘ 兰引3号’ 结缕草交播草坪为研究对象, 在春季转换时喷施不同浓度的‘ 抹绿’ , 研究表明, 随着施药后时间的增长, 交播草坪的NDVI指数和绿色指数先降低后升高, 黑麦草体内丙二醛含量不断积累, 相对电导率增大, 黑麦草密度下降, ‘ 兰引3号’ 结缕草密度上升, 由此可见‘ 抹绿’ 能有效抑制黑麦草生长, 促进转换。两种黑麦草品种的交播草坪春季转换时最佳处理均为处理B, 最佳施药浓度为3× 10-2 mL· m-2, 该施药浓度下, 交播草坪NDVI指数和绿色指数波动幅度小, 冷暖季草坪草交替转换平稳, 不会出现因黑麦草死亡, 而结缕草生长缓慢而造成的草坪质量严重下降的现象, 同时完全转换速度快, 冷季型草坪草为潘多拉的交播草坪B处理45 d完成转换, 冷季型草坪草为蒙特利的交播草坪B处理60 d完成转换。

The authors have declared that no competing interests exist.

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