外源鈣對草坪草抗旱性的影響研究

張亞楠 張曉寒

（滄州師范學(xué)院生命科學(xué)學(xué)院 河北 滄州 061001）

草坪作為城市景觀的軟質(zhì)材料，在城市園林綠化中得到了廣泛應(yīng)用。草坪生長及養(yǎng)護(hù)所需的大量水分，是制約草坪坪用質(zhì)量的環(huán)境指標(biāo)。我國干旱和半干旱地區(qū)的面積約占國土面積的52.5%，生態(tài)環(huán)境非常脆弱，造成生長力低并且不穩(wěn)定[1]。目前通過施加外源物質(zhì)可以提高植物的抗旱性，大量研究表明外源性物質(zhì)可以緩解干旱脅迫對植物造成的傷害。其中氯化鈣作為一種外源性物質(zhì)，當(dāng)植物受到外界環(huán)境的脅迫時(shí)，通過改變鈣離子的濃度使細(xì)胞發(fā)生變化，調(diào)控基因的表達(dá)、蛋白和酶的活性，有效的減緩干旱脅迫對植物的影響。

1 干旱脅迫對草坪草生長的影響

干旱脅迫使植物表現(xiàn)出一些不良的生理反應(yīng)，研究表明干旱脅迫使草地早熟禾幼苗中的葉綠素含量明顯降低，進(jìn)而影響光合電子的傳遞，使草坪草幼苗的生長受到抑制[2]。趙本博[3]等發(fā)現(xiàn)，干旱脅迫會(huì)導(dǎo)致結(jié)縷草根部15N含量降低，造成初級(jí)生產(chǎn)力的降低，能承受干旱脅迫的土壤表層深度也有所降低。籍越[4]等人通過研究干旱脅迫條件下5種不同草坪草的脯氨酸含量、丙二醛含量和過氧化物酶活性，發(fā)現(xiàn)羊茅屬的2種草坪草抗旱性能較高，其中丙二醛的含量呈現(xiàn)降低趨勢，細(xì)胞膜的穩(wěn)定性破壞較小。侯敏[5]采用盆栽試驗(yàn)，研究了不同程度的干旱脅迫對多年生黑麥草、草地早熟禾、高羊茅3種草坪草幼苗生長的影響，其中脯氨酸和可溶性糖含量呈現(xiàn)上升趨勢，有利于維持細(xì)胞的膨壓，其中高羊茅上升趨勢明顯，多年生黑麥草次之，草地早熟禾對干旱脅迫較敏感。趙麗英[6]等人通過對冬小麥的研究同樣發(fā)現(xiàn)，干旱脅迫會(huì)降低幼苗中葉綠素的含量，影響光電子傳遞，破壞PSII反應(yīng)中心。植物對于輕到中度的干旱脅迫具有一定的自我緩解能力，但是重度的干旱脅迫會(huì)嚴(yán)重影響植物幼苗的生長。

2 外源鈣對草坪植物抗旱性的影響

通過施加外源性物質(zhì)來緩解各種逆境對植物的脅迫，研究較多的主要有鈣離子、水楊酸、過氧化氫、6-BA等。其中氯化鈣作為一種抗蒸騰劑在農(nóng)業(yè)中應(yīng)用較早，鈣肥的使用也逐漸得到重視，并且其穩(wěn)定不易揮發(fā)的特點(diǎn)更利于在大田中進(jìn)行噴灑。彭淼[7]等研究發(fā)現(xiàn)10 mmol/L的氯化鈣溶液能夠顯著提高干旱脅迫下草莓超氧化物歧化酶、過氧化氫酶、過氧化物酶的活性，從而降低細(xì)胞內(nèi)多余的活性氧對植物生長造成的傷害。還有研究表明，將小麥種子在1%的氯化鈣水溶液中浸泡后種植，能夠顯著提高小麥葉片的保水能力，從而進(jìn)一步減輕干旱對幼苗生長的影響[8]。謝詩[9]研究發(fā)現(xiàn)結(jié)縷草作為一種抗旱性較強(qiáng)的暖季型草種，對于輕度和中度干旱脅迫具有一定的防御及緩解能力，但是重度干旱會(huì)嚴(yán)重影響其幼苗生長，通過噴施外源性氯化鈣溶液，可有效減緩重度干旱對結(jié)縷草幼苗產(chǎn)生的損害。

3 問題及展望

干旱對草坪草的生長會(huì)有很強(qiáng)的抑制作用，以往的研究一般只側(cè)重光合反應(yīng)、滲透調(diào)節(jié)、膜保護(hù)系統(tǒng)或酶活性等單一方面，在不同程度干旱脅迫下植物生理生化指標(biāo)的變化情況，并且是在模擬干旱脅迫的條件下進(jìn)行，存在一定弊端。從外源物質(zhì)對緩解逆境下植物生長的研究過程來看，研究的對象主要著重于農(nóng)作物和沙漠地區(qū)植物，而對于園林中種植頻率較高的草坪草抗旱性研究相對較少。而且在研究外源物質(zhì)調(diào)控植物抗旱能力的設(shè)計(jì)中，干旱程度沒有呈現(xiàn)梯度變化，只是單一程度的干旱。為了進(jìn)一步研究外源物對草坪草抗旱性的影響，應(yīng)多采用不同濃度梯度的干旱水平對應(yīng)不同濃度梯度的外源物質(zhì)進(jìn)行試驗(yàn)，為干旱半干旱地區(qū)草坪草的建植和維護(hù)，以及城市綠化節(jié)水技術(shù)的發(fā)展奠定理論基礎(chǔ)。