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)領域：
本發(fā)明屬于環(huán)境綠化技術(shù)領域，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)：
隨著我國經(jīng)濟和社會的發(fā)展，草坪在城市綠化、體育事業(yè)及生態(tài)建設中發(fā)揮著越來越重要的作用。匍匍翦股穎(Agrostis stolonifera L.)是國內(nèi)外高爾夫球場果嶺最廣泛應用的冷季型草坪草，也常用于建植觀賞和庭院草坪。該草坪草質(zhì)地柔軟、細膩、綠色期長，觀賞價值高、具細長匍匐莖，植株低矮、耐低修剪，再生性強、形成的草坪密度高，因而廣泛應用于建植觀賞性草坪、需要低修翦的高爾夫球場的球盤區(qū)及其它類似的運動場地。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、生長緩慢或停止的休眠現(xiàn)象，從而影響草坪的美學觀賞性和優(yōu)良運動特性。干旱是影響植物正常生長的重要非生物逆境因子之一。我國是淡水資源嚴重缺乏的國家，抗旱節(jié)水一直倍受人們關注。而且，受全球溫室效應影響，我國北方大多數(shù)地區(qū)的持續(xù)干旱形勢更加嚴峻，而南方的季節(jié)性和持續(xù)性干旱愈益凸現(xiàn)。因此，為了能使草坪達到應有的觀賞性、功能性和娛樂性，就需要解決面臨的日益嚴峻的水危機。目前，在改善植物抗逆性的研究中，通過轉(zhuǎn)基因和抗性誘導提高植物抵御逆境脅迫能力是國內(nèi)外研究的兩個熱點領域。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驗室的條件下雖可提高其逆境耐受性，但在田間狀態(tài)下的效應非常有限。然而，采用誘導的方式促進植物體內(nèi)基因的特異表達從而獲得抗逆性由于效應顯著、見效快，受到普遍關注。在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中，通過施用外源添加物提高作物抗逆性具有操作簡單、見效快等特點，顯示出重要的實用價值。影響植物抗旱性的外源添加物主要包括3類，即生長調(diào)節(jié)劑、滲透調(diào)節(jié)劑和抗蒸騰劑。其中生長調(diào)節(jié)劑因種類豐富，效應顯著而成為研究和應用的重點和熱點。目前，關于生長調(diào)節(jié)劑預處理提高匍匐翦股穎耐旱性的研究，在國外有應用抗倒酯(Trinexapac-Ethyl)、脫落酸(ABA)預處理能提高其抗旱性的報道。存在以下缺陷(I)抗倒酯和脫落酸主要是通過抑制植物生長，減少水分消耗而提高草坪草對水分不足的耐受性，因而，在應用過程中可能會使草坪外觀由于顏色、生長速度不一致而導致均勻性變差，質(zhì)量下降的情況發(fā)生。(2)國外報道的抗倒酯和脫落酸在干旱脅迫前進行預處理的時間前后持續(xù)9周，一共需連續(xù)處理5次，處理周期長，見效慢。(3)由于抗倒酯和脫落酸處理需要的時間長、次數(shù)多，因而需消耗較多的藥劑，因而大面積應用成本較高。多胺(PAs)是上個世紀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、延緩衰老的作用，并與植物的抗逆性密切相關。關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報道，而在提高草坪草抗旱性方面的研究應用國內(nèi)外未見報道。多胺包括ニ胺(腐胺)、三胺(亞精胺)、四肢(精胺)等，不同種類的多胺對不同植物的效應不同，針對匍匐翦股穎篩選適宜的多胺類型是本研究的基礎。植物對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，同時針對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)過多對植物抗逆性的提高不但沒有積極作用甚至會有脅迫作用，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)就成了本研究的關鍵。同吋，由于多胺具有在強光下易分解的特性，噴施多胺的具體時間也會影響其效果，因而確定噴施多胺的具體時間也十分重要
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，嚴重影響了草坪的外觀質(zhì)量和實用功能這ー突出問題為出發(fā)點，以探尋能夠有效提高匍匐翦股穎耐旱性的簡單、高效且低成本的外源添加物為最終目的，通過最佳多胺種類、濃度配比和施用時間綜合試驗，以期為匍匐翦股草坪的抗旱管理創(chuàng)造新措施、開辟新途徑。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，在傍晚時分，用亞精胺溶液進行葉面噴施，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(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處理，在提高匍匐翦股穎抗旱性過程中，草坪外觀均勻性好、草坪質(zhì)量明顯高于對照，其原理與提高匍匐翦股穎抗氧化保護和滲透調(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，因此大面積應用更具優(yōu)勢。
具體實施例方式下面結(jié)合具體實施方式
對本發(fā)明的技術(shù)方案作進ー步詳細地說明。常見多胺包括ニ胺類腐胺(Put)、三胺類的亞精胺(Spd)以及四胺類的精胺(Spm)。腐胺呈無色至黃色油狀液體特性，是利用鳥氨酸脫羧而產(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，具有強烈的臭味，空氣中濃度達到幾十個ppm就能把人給熏暈，劇毒。因此，不適合用于生產(chǎn)應用。已有研究報道顯示不同種類多胺對提高植物抗旱性的效應不同。有些植物對外源腐胺的反應較好，而另一些植物對外源亞精胺或精胺的較好。因此，在應用外源多胺時應根據(jù)植物具體類別而定。有研究報道，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，植物根系的生長很重要，外施Spm、Spd和Put均增加了側(cè)根數(shù)和主根長，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；另據(jù)實驗Spm、Spd、Put也可促進獼猴桃試管苗生根，Spd還可使二次根大量形成。同時，有證據(jù)表明用外源Spd處理小麥敏感型幼苗葉片,會導致游離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。檀建新等人也證實了干旱脅迫條件下，葉片質(zhì)膜相對透性隨時間延長而升高，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)為試驗對象。實施例I、不同濃度的篩選(I)試驗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、殺菌劑消毒并充分混勻的普通田園土。按5g/m2的播種量計算每盆缽的播量，于2011年3月上旬播種，播后所有盆缽進行澆水、除草等統(tǒng)一常規(guī)管理。出齊苗后，每周噴施一次等量霍格蘭氏(Hoagland)營養(yǎng)液。植株高度達到6cm時開始修剪，留茬高度4cm。培育時間為3個月。(3)試驗處理設 Ommol/L (對照)、0· 01mmol/L、0. 05mmol/L、0. Immol/L、0. 2mmol/L、0. 5mmol/L> lmmol/L, 6個濃度梯度，共計7個處理。每處理4次重復。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。每次噴施時于上午9:00進行葉面噴施，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，相對濕度50%，光照時間14小時，光照強度500umol JiT2s'經(jīng)過試驗觀察比對，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)觀測指標在干旱脅迫的0、5、10、16、22、28天，根據(jù)顏色、質(zhì)地、密度、均勻性等按9分制進行
外觀質(zhì)量評價，葉片相對含水量、葉片電解質(zhì)滲透率測定。(5)試驗結(jié)果在7個處理中，O. 2mmol/L濃度的處理在干旱脅迫下草坪外觀質(zhì)量在不同觀測時間表現(xiàn)最好，葉片相對含水量較高，電解質(zhì)滲透率較低。實施例2、最佳施用時間的確定(I)試驗材料以PennA-4為供試材料(2)試驗處理試驗材料培育同上。設上午7:00、上午10:00、下午15:00、傍晚19:00，共計4個時間噴施多胺的處理。每處理4次重復。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。每次于設計的4個不同時間分別進行葉面噴施，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%，光照時間14小時，光照強度500umol JiT2S'(3)觀測指標在干旱脅迫的0、5、10、16、22、28天，根據(jù)顏色、質(zhì)地、密度、均勻性等按9分制進行
外觀質(zhì)量評價，葉片相對含水量、葉片電解質(zhì)滲透率測定。(4)試驗結(jié)果在4個噴施時間中，傍晚19:00噴施在干旱脅迫下草坪外觀質(zhì)量在不同觀測時間表現(xiàn)最好，葉片相對含水量較高，而葉片電解質(zhì)滲透率較低。實施例3、外源亞精胺處理提高匍匐翦股穎抗旱性的生理效應
(I)試驗材料以PennA-4為供試材料(2)試驗處理設處理，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。毎次噴施時于傍晚19:00進行葉面噴施，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)箱中進行干旱脅迫。干旱脅迫28天后進行6天的復水處理。對照(CK)，即干旱脅迫處理前噴施多胺溶液時用2%Tween-80溶劑IOOml代替多胺溶液進行葉面噴施，其它處理相同。(3)觀測指標在干旱脅迫的0、5、10、16、22、28天，復水6天進行草坪外觀質(zhì)量，葉片相對含水量，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激素的動態(tài)變化測定。(4)試驗結(jié)果與未施外源亞精胺相比，隨著干旱脅迫時間的延長，用O. 2mmol/L的亞精胺溶液對匍匐翦股穎在干旱脅迫前進行預處理，仍可以維持草坪較高的質(zhì)量，在生理上表現(xiàn)為保持較高的相對含水量，電解質(zhì)滲透率較低，葉綠素含量較高，膜脂過氧化產(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)生相應變化。實施例4、外源亞精胺預處理在不同匍匐翦股穎品種上的應用效果(I)試驗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)試驗處理以O. 2mmol/L亞精胺溶液分別對6個不同的品種進行葉面噴施預處理，處理方法同前面的實施例3，井分別以未進行亞精胺預處理為對照，共計12個處理，每處理重復4次，預處理完后，于智能光照培養(yǎng)箱中同時進行了干旱脅迫。(3)觀測指標草坪外觀質(zhì)量，葉片相對含水量、電解質(zhì)滲透率。(4)試驗結(jié)果與對照比較，以O. 2mmol/L亞精胺溶液進行預處理，可顯著提高供試不同不同匍匐翦股穎品種的抗旱性，其效應與前面的PennA-4相似。具體情況如下。在干旱脅迫下，各對照(未施用亞精胺溶液)中，Penncross、Putter、Backspin三品種在第
10天開始出現(xiàn)明顯萎蔫,另三個品種Hightland、奧賽CEO和PennA-I在第13天開始出現(xiàn)明顯萎蔫，此時葉片相對含水量平均為51%，而施用0. 2mmol/L亞精胺溶液各處理的相對含水量保持在71% 75%之間，在干旱21天后才開始出現(xiàn)明顯萎蔫，在前21天，亞精胺溶液各處理的葉片電解質(zhì)滲透率明顯低于對照。結(jié)論I、未施相比，通過適宜濃度的外源亞精胺預處理對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，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，在復水6天后，經(jīng)外源亞精胺預處理的草坪質(zhì)量恢復可達60%，而對照恢復較差。在持續(xù)干旱條件下，以上優(yōu)勢可以維持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(I)未經(jīng)外源亞精胺預處理的匍匐翦股在干旱第10天，按質(zhì)量開始明顯下降算起，草坪外觀質(zhì)量就開始下降到不能接受的程度，而采用外源亞精胺預處理，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，外源亞精胺預處理能夠延長草坪的澆水的間隔時間，即降低澆水頻率而節(jié)約用水；根據(jù)試驗觀察，有預處理的材料優(yōu)勢最多可維持28天。(2)在持續(xù)干旱28天以后，經(jīng)外源亞精胺預處理的匍匐翦股穎在復水后6天后草坪質(zhì)量能基本恢復到干旱前，未經(jīng)外源亞精胺預處理，復水6天后很少一部分草葉能夠恢復，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，減少草坪對水分的需求，在復水時，縮短恢復所需時間，從而起到節(jié)約用水的作用。以上所述，僅為本發(fā)明較佳的具體實施方式
，本發(fā)明的保護范圍不限于此，任何熟悉本技術(shù)領域的技術(shù)人員在本發(fā)明披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可顯而易見地得到的技術(shù)方案的簡單變化或等效替換均落入本發(fā)明的保護范圍內(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，在傍晚時分，用亞精胺溶液進行葉面噴施，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，所述傍晚時分為19:00。
全文摘要
本發(fā)明公開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。同時一種提高匍匐翦股穎草坪草耐旱性的方法，在傍晚時分，用亞精胺溶液進行葉面噴施，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)時間短，見效快、成本低的特點。
文檔編號A01N33/04GK102613175SQ201210063990
公開日2012年8月1日 申請日期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 申請人:四川農(nóng)業(yè)大學