專利名稱：提高匍匐翦股穎草坪草耐旱性的外源添加物及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境綠化技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種提高匍匐翦股穎草坪草耐旱性的外源添加物及方法。
背景技術(shù)：
隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的發(fā)展，草坪在城市綠化、體育事業(yè)及生態(tài)建設(shè)中發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。匍匍翦股穎(Agrostis stolonifera L.)是國(guó)內(nèi)外高爾夫球場(chǎng)果嶺最廣泛應(yīng)用的冷季型草坪草，也常用于建植觀賞和庭院草坪。該草坪草質(zhì)地柔軟、細(xì)膩、綠色期長(zhǎng)，觀賞價(jià)值高、具細(xì)長(zhǎng)匍匐莖，植株低矮、耐低修剪，再生性強(qiáng)、形成的草坪密度高，因而廣泛應(yīng)用于建植觀賞性草坪、需要低修翦的高爾夫球場(chǎng)的球盤(pán)區(qū)及其它類(lèi)似的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地。然而，匍匐翦股穎匍匐莖上的須根淺，耐旱性差，在草坪養(yǎng)護(hù)管理中，比其它冷季型草坪草，如高羊茅、草地早熟禾需要消耗更多的水分。在干旱條件下，匍匐翦股穎常常出現(xiàn)葉片枯黃、生長(zhǎng)緩慢或停止的休眠現(xiàn)象，從而影響草坪的美學(xué)觀賞性和優(yōu)良運(yùn)動(dòng)特性。干旱是影響植物正常生長(zhǎng)的重要非生物逆境因子之一。我國(guó)是淡水資源嚴(yán)重缺乏的國(guó)家，抗旱節(jié)水一直倍受人們關(guān)注。而且，受全球溫室效應(yīng)影響，我國(guó)北方大多數(shù)地區(qū)的持續(xù)干旱形勢(shì)更加嚴(yán)峻，而南方的季節(jié)性和持續(xù)性干旱愈益凸現(xiàn)。因此，為了能使草坪達(dá)到應(yīng)有的觀賞性、功能性和娛樂(lè)性，就需要解決面臨的日益嚴(yán)峻的水危機(jī)。目前，在改善植物抗逆性的研究中，通過(guò)轉(zhuǎn)基因和抗性誘導(dǎo)提高植物抵御逆境脅迫能力是國(guó)內(nèi)外研究的兩個(gè)熱點(diǎn)領(lǐng)域。大量研究表明，植物抗逆性受多基因綜合影響，轉(zhuǎn)入單一抗逆基因在特定的實(shí)驗(yàn)室的條件下雖可提高其逆境耐受性，但在田間狀態(tài)下的效應(yīng)非常有限。然而，采用誘導(dǎo)的方式促進(jìn)植物體內(nèi)基因的特異表達(dá)從而獲得抗逆性由于效應(yīng)顯著、見(jiàn)效快，受到普遍關(guān)注。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，通過(guò)施用外源添加物提高作物抗逆性具有操作簡(jiǎn)單、見(jiàn)效快等特點(diǎn)，顯示出重要的實(shí)用價(jià)值。影響植物抗旱性的外源添加物主要包括3類(lèi)，即生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑、滲透調(diào)節(jié)劑和抗蒸騰劑。其中生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑因種類(lèi)豐富，效應(yīng)顯著而成為研究和應(yīng)用的重點(diǎn)和熱點(diǎn)。目前，關(guān)于生長(zhǎng)調(diào)節(jié)劑預(yù)處理提高匍匐翦股穎耐旱性的研究，在國(guó)外有應(yīng)用抗倒酯(Trinexapac-Ethyl)、脫落酸(ABA)預(yù)處理能提高其抗旱性的報(bào)道。存在以下缺陷(I)抗倒酯和脫落酸主要是通過(guò)抑制植物生長(zhǎng)，減少水分消耗而提高草坪草對(duì)水分不足的耐受性，因而，在應(yīng)用過(guò)程中可能會(huì)使草坪外觀由于顏色、生長(zhǎng)速度不一致而導(dǎo)致均勻性變差，質(zhì)量下降的情況發(fā)生。(2)國(guó)外報(bào)道的抗倒酯和脫落酸在干旱脅迫前進(jìn)行預(yù)處理的時(shí)間前后持續(xù)9周，一共需連續(xù)處理5次，處理周期長(zhǎng)，見(jiàn)效慢。(3)由于抗倒酯和脫落酸處理需要的時(shí)間長(zhǎng)、次數(shù)多，因而需消耗較多的藥劑，因而大面積應(yīng)用成本較高。多胺(PAs)是上個(gè)世紀(jì)60年代發(fā)現(xiàn)的廣泛分布于植物體內(nèi)具有生理活性的低分子量脂肪族含氮堿生長(zhǎng)調(diào)節(jié)物質(zhì)，主要包括腐胺(putrescine, Put)、亞精胺(spermidine,Spd),和精胺(spermine, Spm)等,具有刺激生長(zhǎng)、延緩衰老的作用，并與植物的抗逆性密切相關(guān)。關(guān)于外源多胺提高植物抗旱性的研究在農(nóng)用物水稻、小麥、玉米、油菜上及苜蓿、甘蔗等植物中有相關(guān)報(bào)道，而在提高草坪草抗旱性方面的研究應(yīng)用國(guó)內(nèi)外未見(jiàn)報(bào)道。多胺包括ニ胺(腐胺)、三胺(亞精胺)、四肢(精胺)等，不同種類(lèi)的多胺對(duì)不同植物的效應(yīng)不同，針對(duì)匍匐翦股穎篩選適宜的多胺類(lèi)型是本研究的基礎(chǔ)。植物對(duì)多胺的需求量與植物內(nèi)源激素相似，只需要很微量，并且有效濃度范圍很狹窄，同時(shí)針對(duì)不同的植物噴施多胺的最適濃度也不同。如果多胺噴施的濃度和次數(shù)過(guò)多對(duì)植物抗逆性的提高不但沒(méi)有積極作用甚至?xí)忻{迫作用，噴施太少又不能顯現(xiàn)出效果，所以控制噴施多胺的濃度和次數(shù)就成了本研究的關(guān)鍵。同吋，由于多胺具有在強(qiáng)光下易分解的特性，噴施多胺的具體時(shí)間也會(huì)影響其效果，因而確定噴施多胺的具體時(shí)間也十分重要
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)所存在的上述不足，解決匍匐翦股穎草坪在生產(chǎn)中常常面臨干旱脅迫，嚴(yán)重影響了草坪的外觀質(zhì)量和實(shí)用功能這ー突出問(wèn)題為出發(fā)點(diǎn)，以探尋能夠有效提高匍匐翦股穎耐旱性的簡(jiǎn)單、高效且低成本的外源添加物為最終目的，通過(guò)最佳多胺種類(lèi)、濃度配比和施用時(shí)間綜合試驗(yàn)，以期為匍匐翦股草坪的抗旱管理創(chuàng)造新措施、開(kāi)辟新途徑。其技術(shù)方案為一種提高匍匐翦股穎草坪草耐旱性的外源添加物，其主要成分為亞精胺。上述提高匍匐翦股穎草坪草耐旱性的外源添加物是用2%的Tween-80配制的，濃度為O. 2mmol/L亞精胺溶液。一種提高匍匐翦股穎草坪草耐旱性的方法，在傍晚時(shí)分，用亞精胺溶液進(jìn)行葉面噴施，充分噴勻，直到葉面有液體下滴為宜；連續(xù)噴施3次，毎次間隔2天。上述方法中的亞精胺溶液是用2% Tween-80溶劑配制的，濃度為O. 2mmol/L。上述方法中，傍晚時(shí)分是指19:00。本發(fā)明的有益效果與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)(I)本發(fā)明提高匍匐翦股穎草坪草耐旱性的外源添加物亞精胺預(yù)處理，在提高匍匐翦股穎抗旱性過(guò)程中，草坪外觀均勻性好、草坪質(zhì)量明顯高于對(duì)照，其原理與提高匍匐翦股穎抗氧化保護(hù)和滲透調(diào)節(jié)能力有夫。(2)本發(fā)明所述方法只需連續(xù)處理3次，處理時(shí)間只需持續(xù)7天。(3)使用本發(fā)明的技術(shù)方案成本低，效果好，亞精胺只需較少次數(shù)的處理就得獲得較理想的效果，因此大面積應(yīng)用更具優(yōu)勢(shì)。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)ー步詳細(xì)地說(shuō)明。常見(jiàn)多胺包括ニ胺類(lèi)腐胺(Put)、三胺類(lèi)的亞精胺(Spd)以及四胺類(lèi)的精胺(Spm)。腐胺呈無(wú)色至黃色油狀液體特性，是利用鳥(niǎo)氨酸脫羧而產(chǎn)生的，作為ー種腐毒堿存在于腐敗物中，同時(shí)也作為生物體的正常成分而廣泛存在著，是多胺(polyamine)的ー種，具有強(qiáng)烈的臭味，空氣中濃度達(dá)到幾十個(gè)ppm就能把人給熏暈，劇毒。因此，不適合用于生產(chǎn)應(yīng)用。已有研究報(bào)道顯示不同種類(lèi)多胺對(duì)提高植物抗旱性的效應(yīng)不同。有些植物對(duì)外源腐胺的反應(yīng)較好，而另一些植物對(duì)外源亞精胺或精胺的較好。因此，在應(yīng)用外源多胺時(shí)應(yīng)根據(jù)植物具體類(lèi)別而定。有研究報(bào)道，適量外源亞精胺和精胺能提高植物葉片的光合速，降低葉片丙二醛的含量。干旱脅迫下，植物根系的生長(zhǎng)很重要，外施Spm、Spd和Put均增加了側(cè)根數(shù)和主根長(zhǎng)，Spd效果更好，而且施后根系脫氫酶和CAT活性提高，POD和IAA氧化酶活性下降；另?yè)?jù)實(shí)驗(yàn)Spm、Spd、Put也可促進(jìn)獼猴桃試管苗生根，Spd還可使二次根大量形成。同時(shí)，有證據(jù)表明用外源Spd處理小麥敏感型幼苗葉片,會(huì)導(dǎo)致游離Spd和Spm與結(jié)合態(tài)Put含量增加，并且Spd和Spm的上升幅度大于Put的升幅，緩解由PEG滲透引起的傷害。說(shuō)明外施用Spd明顯提高敏感型小麥的抗旱能力。檀建新等人也證實(shí)了干旱脅迫條件下，葉片質(zhì)膜相對(duì)透性隨時(shí)間延長(zhǎng)而升高，噴施外源Spd可以抑制膜透性的增加，表明Spd具有穩(wěn)定質(zhì)膜結(jié)構(gòu)的作用。 因此，本研究決定采用亞精胺(Spd)為試驗(yàn)對(duì)象。實(shí)施例I、不同濃度的篩選(I)試驗(yàn)材料以新近培育的優(yōu)良匍匐翦股穎品種PennA_4為供試材料(2)試驗(yàn)材料培育以直徑為24cm、深度為30cm的盆缽種植匍匐翦股穎。每盆缽裝同等重量的經(jīng)殺蟲(chóng)、殺菌劑消毒并充分混勻的普通田園土。按5g/m2的播種量計(jì)算每盆缽的播量，于2011年3月上旬播種，播后所有盆缽進(jìn)行澆水、除草等統(tǒng)一常規(guī)管理。出齊苗后，每周?chē)娛┮淮蔚攘炕舾裉m氏(Hoagland)營(yíng)養(yǎng)液。植株高度達(dá)到6cm時(shí)開(kāi)始修剪，留茬高度4cm。培育時(shí)間為3個(gè)月。(3)試驗(yàn)處理設(shè) Ommol/L (對(duì)照)、0· 01mmol/L、0. 05mmol/L、0. Immol/L、0. 2mmol/L、0. 5mmol/L> lmmol/L, 6個(gè)濃度梯度，共計(jì)7個(gè)處理。每處理4次重復(fù)。干旱脅迫處理前，用Tween-80溶劑配制不同濃度的亞精胺溶液100ml，現(xiàn)配現(xiàn)用。每次噴施時(shí)于上午9:00進(jìn)行葉面噴施，連續(xù)噴施三次，每次間隔2天。處理完畢后，所有材料停止?jié)菜?，放置于智能光照培養(yǎng)箱中進(jìn)行干旱脅迫。智能光照培養(yǎng)箱的條件為白天、夜間溫度分別為24°C、20°C，相對(duì)濕度50%，光照時(shí)間14小時(shí)，光照強(qiáng)度500umol JiT2s'經(jīng)過(guò)試驗(yàn)觀察比對(duì)，其中葉面噴施O. 2mmol/L效果最好，在干旱脅迫期間剪股穎額的外觀、葉片柔韌度等最好。(4)觀測(cè)指標(biāo)在干旱脅迫的0、5、10、16、22、28天，根據(jù)顏色、質(zhì)地、密度、均勻性等按9分制進(jìn)行
外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)，葉片相對(duì)含水量、葉片電解質(zhì)滲透率測(cè)定。(5)試驗(yàn)結(jié)果在7個(gè)處理中，O. 2mmol/L濃度的處理在干旱脅迫下草坪外觀質(zhì)量在不同觀測(cè)時(shí)間表現(xiàn)最好，葉片相對(duì)含水量較高，電解質(zhì)滲透率較低。實(shí)施例2、最佳施用時(shí)間的確定(I)試驗(yàn)材料以PennA-4為供試材料(2)試驗(yàn)處理試驗(yàn)材料培育同上。設(shè)上午7:00、上午10:00、下午15:00、傍晚19:00，共計(jì)4個(gè)時(shí)間噴施多胺的處理。每處理4次重復(fù)。干旱脅迫處理前，用2%的Tween-80溶劑配制O. 2mmol/L的亞精胺溶液100ml,現(xiàn)配現(xiàn)用。每次于設(shè)計(jì)的4個(gè)不同時(shí)間分別進(jìn)行葉面噴施，連續(xù)噴施三次，每次間隔2天。處理完畢后，所有材料停止?jié)菜胖糜谥悄芄庹张囵B(yǎng)箱中進(jìn)行干旱脅迫。智能光照培養(yǎng)箱的條件為白天、夜間溫度分別為24°C、20°C，相対濕度50%，光照時(shí)間14小時(shí)，光照強(qiáng)度500umol JiT2S'(3)觀測(cè)指標(biāo)在干旱脅迫的0、5、10、16、22、28天，根據(jù)顏色、質(zhì)地、密度、均勻性等按9分制進(jìn)行
外觀質(zhì)量評(píng)價(jià)，葉片相對(duì)含水量、葉片電解質(zhì)滲透率測(cè)定。(4)試驗(yàn)結(jié)果在4個(gè)噴施時(shí)間中，傍晚19:00噴施在干旱脅迫下草坪外觀質(zhì)量在不同觀測(cè)時(shí)間表現(xiàn)最好，葉片相對(duì)含水量較高，而葉片電解質(zhì)滲透率較低。實(shí)施例3、外源亞精胺處理提高匍匐翦股穎抗旱性的生理效應(yīng)
(I)試驗(yàn)材料以PennA-4為供試材料(2)試驗(yàn)處理設(shè)處理，即干旱脅迫處理前用2% Tween-80溶劑配制O. 2mmol/L的亞精胺溶液100ml，現(xiàn)配現(xiàn)用。毎次噴施時(shí)于傍晚19:00進(jìn)行葉面噴施，連續(xù)噴施三次，每次間隔2天。處理完畢后，所有材料停止?jié)菜胖糜谥悄芄庹张囵B(yǎng)箱中進(jìn)行干旱脅迫。干旱脅迫28天后進(jìn)行6天的復(fù)水處理。對(duì)照(CK)，即干旱脅迫處理前噴施多胺溶液時(shí)用2%Tween-80溶劑IOOml代替多胺溶液進(jìn)行葉面噴施，其它處理相同。(3)觀測(cè)指標(biāo)在干旱脅迫的0、5、10、16、22、28天，復(fù)水6天進(jìn)行草坪外觀質(zhì)量，葉片相對(duì)含水量，葉片電解質(zhì)滲透率，葉綠素含量，丙ニ醛含量，APX、S0D、CAT、P0D抗氧化酶活性，內(nèi)源游離多胺和內(nèi)源ΑΒΑ、GA、IAA激素的動(dòng)態(tài)變化測(cè)定。(4)試驗(yàn)結(jié)果與未施外源亞精胺相比，隨著干旱脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，用O. 2mmol/L的亞精胺溶液對(duì)匍匐翦股穎在干旱脅迫前進(jìn)行預(yù)處理，仍可以維持草坪較高的質(zhì)量，在生理上表現(xiàn)為保持較高的相對(duì)含水量，電解質(zhì)滲透率較低，葉綠素含量較高，膜脂過(guò)氧化產(chǎn)物丙ニ醛的含量較低，APX、SOD、CAT、POD四種抗氧化酶活性較高，且內(nèi)源游離多胺和內(nèi)源ΑΒΑ、GA、IAA激素發(fā)生相應(yīng)變化。實(shí)施例4、外源亞精胺預(yù)處理在不同匍匐翦股穎品種上的應(yīng)用效果(I)試驗(yàn)材料不同不同匍匍翦股穎品種包括PennA_l、Penncross、Hightland、Backspin、Putter、奧賽 CEO(2)試驗(yàn)處理以O(shè). 2mmol/L亞精胺溶液分別對(duì)6個(gè)不同的品種進(jìn)行葉面噴施預(yù)處理，處理方法同前面的實(shí)施例3，井分別以未進(jìn)行亞精胺預(yù)處理為對(duì)照，共計(jì)12個(gè)處理，每處理重復(fù)4次，預(yù)處理完后，于智能光照培養(yǎng)箱中同時(shí)進(jìn)行了干旱脅迫。(3)觀測(cè)指標(biāo)草坪外觀質(zhì)量，葉片相對(duì)含水量、電解質(zhì)滲透率。(4)試驗(yàn)結(jié)果與對(duì)照比較，以O(shè). 2mmol/L亞精胺溶液進(jìn)行預(yù)處理，可顯著提高供試不同不同匍匐翦股穎品種的抗旱性，其效應(yīng)與前面的PennA-4相似。具體情況如下。在干旱脅迫下，各對(duì)照(未施用亞精胺溶液)中，Penncross、Putter、Backspin三品種在第
10天開(kāi)始出現(xiàn)明顯萎蔫,另三個(gè)品種Hightland、奧賽CEO和PennA-I在第13天開(kāi)始出現(xiàn)明顯萎蔫，此時(shí)葉片相對(duì)含水量平均為51%，而施用0. 2mmol/L亞精胺溶液各處理的相對(duì)含水量保持在71% 75%之間，在干旱21天后才開(kāi)始出現(xiàn)明顯萎蔫，在前21天，亞精胺溶液各處理的葉片電解質(zhì)滲透率明顯低于對(duì)照。結(jié)論I、未施相比，通過(guò)適宜濃度的外源亞精胺預(yù)處理對(duì)匍匐翦股穎的外觀效果的影響主要表現(xiàn)為(I)在常溫和充足水分條件下，能夠加深匍匐翦股穎的顔色，提高草坪外觀質(zhì)量。
(2)在持續(xù)干旱的條件下，能夠維持葉片較高的水分含量，延緩萎蔫，保持植株直立，維持草坪外觀的整齊性。(3)在干旱脅迫時(shí)，維持葉片較高的葉綠素含量，延遲枯黃，提高草坪質(zhì)量。(4)干旱28天后，在復(fù)水6天后，經(jīng)外源亞精胺預(yù)處理的草坪質(zhì)量恢復(fù)可達(dá)60%，而對(duì)照恢復(fù)較差。在持續(xù)干旱條件下，以上優(yōu)勢(shì)可以維持21天(夏季平均氣溫30°C以上)以上或者28天(秋季氣溫20-25 °C左右)。
2、在節(jié)約用水方面的效應(yīng)(I)未經(jīng)外源亞精胺預(yù)處理的匍匐翦股在干旱第10天，按質(zhì)量開(kāi)始明顯下降算起，草坪外觀質(zhì)量就開(kāi)始下降到不能接受的程度，而采用外源亞精胺預(yù)處理，在干旱的第22天，草坪外觀質(zhì)量仍可以接受，因此，保證草坪具有同等質(zhì)量的情況下，外源亞精胺預(yù)處理能夠延長(zhǎng)草坪的澆水的間隔時(shí)間，即降低澆水頻率而節(jié)約用水；根據(jù)試驗(yàn)觀察，有預(yù)處理的材料優(yōu)勢(shì)最多可維持28天。(2)在持續(xù)干旱28天以后，經(jīng)外源亞精胺預(yù)處理的匍匐翦股穎在復(fù)水后6天后草坪質(zhì)量能基本恢復(fù)到干旱前，未經(jīng)外源亞精胺預(yù)處理，復(fù)水6天后很少一部分草葉能夠恢復(fù)，均一'注不好。綜上所述，本發(fā)明能夠有效提高匍匐翦股穎草坪的耐旱性，在干旱條件下，減少草坪對(duì)水分的需求，在復(fù)水時(shí)，縮短恢復(fù)所需時(shí)間，從而起到節(jié)約用水的作用。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實(shí)施方式
，本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可顯而易見(jiàn)地得到的技術(shù)方案的簡(jiǎn)單變化或等效替換均落入本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種提高匍匐翦股穎草坪草耐旱性的外源添加物，其特征在于，其主要成分為亞精胺。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的提高匍匐翦股穎草坪草耐旱性的外源添加物，其特征在于，是用2%的Tween-80配制的，濃度為O. 2mmol/L亞精胺溶液。
3.一種提高匍匐翦股穎草坪草耐旱性的方法，其特征在于，在傍晚時(shí)分，用亞精胺溶液進(jìn)行葉面噴施，充分噴勻，直到葉面有液體下滴為宜；連續(xù)噴施3次，每次間隔2天。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高匍匐翦股穎草坪草耐旱性的方法，其特征在于，所述亞精胺溶液是用2% Tween-80溶劑配制的，濃度為O. 2mmol/L。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的提高匍匐翦股穎草坪草耐旱性的方法，其特征在于，所述傍晚時(shí)分為19:00。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種提高匍匐翦股穎草坪草耐旱性的外源添加物及方法，外源添加物主要成分為亞精胺。同時(shí)一種提高匍匐翦股穎草坪草耐旱性的方法，在傍晚時(shí)分，用亞精胺溶液進(jìn)行葉面噴施，充分噴勻，直到葉面有液體下滴為宜；連續(xù)噴施3次，每次間隔2天。本發(fā)明具有持續(xù)時(shí)間短，見(jiàn)效快、成本低的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)A01N33/04GK102613175SQ201210063990
公開(kāi)日2012年8月1日 申請(qǐng)日期2012年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月13日
發(fā)明者彭燕, 李州, 鄒慧 申請(qǐng)人:四川農(nóng)業(yè)大學(xué)