CN1961634B - 硝酸铈在草坪建植技术中的应用 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了硝酸铈在草坪建植技术中的应用，所述应用方法是：(1)将草坪植物种子用硝酸铈水溶液浸泡；(2)将浸泡后的种子播种，培养；或者是将草坪植物种子播于草坪建植的土壤培养床上，所述土壤含有硝酸铈，培养，本发明的硝酸铈在草坪建植技术中的应用，可明显提高草坪植物初期生势，从根本上提高了草坪植物种子活力，促进建植前期幼苗生长，增加草坪植物的根冠，促进草坪植物叶绿素的合成，增加草坪植物的抗旱性；此外，本发明也在加快草坪成坪速度，降低管理成本，也产生了意想不到的效果。
Description
技术领域
本发明涉及硝酸铈在城市草坪建植技术领域中的应用，特别是涉及在草坪建植初期中的应用。该技术应用可提高草坪初期生长势，增强草坪植物与杂草的竞争力，并提高草坪植物的抗旱性。
背景技术
稀土元素(或稀土金属)包括元素周期表中IIIB族的十五个元素以及同属于IIIB的钪和钇。自20世纪70年代开始，稀土在作物生产上的应用已有报道。近些年来，有关该领域的研究尤其受到重视，关于稀土在作物生产上的应用研究主要涉及如下内容：一定量的稀土能提高幼苗的质量和根系活力，并促进其生长。稀土还可促进作物对矿质营养的吸收，并提高其产量。还有一些研究表明，施配一定量的稀土能提高小麦的抗旱性，使得小麦在水分胁迫下与对照相比，水势、脯氨酸、蛋白质等含量都有明显的提高。在农业环境保护方面，如施配稀土能缓解酸雨对木麻黄幼苗生长产生的不良影响，减少膜的透性，增加硝酸还原酶的活性；此外，稀土还能减轻重金属对农作物的毒害作用等等。总之，尽管从20世纪70年代开始，稀土在作物生产上的应用已有报道，但稀土在城市草坪绿化建植技术领域中应用的相关研究，还尚未见到报道。
城市草坪是人类文明的产物，它既可以美化环境，净化空气，减少污染，调节温度和湿度，又可为人们提供休息和娱乐的场所。随着我国城市化进程的快速发展，城市草坪建植面积也不断扩大。在草坪建植中，草坪植物种子活力及初期生长状况则成为草坪建植成坪质量的一个重要因素。
目前，草坪建植过程中存在的主要问题是：草坪植物在幼苗期的根系活力较弱，地上部生长缓慢，而草坪植物这种前期生长较弱的特性，往往使草坪植物在生长前期与杂草的竞争中处于劣势地位，这样的结果可导致草坪建植失败；另外，这种情况在干旱缺水的环境条件下，草坪植物在生长前期与杂草的竞争中处于劣势的现象尤为突出；这直接影响到草坪植物的成活率。而针对草坪建植初期所存在的这些问题，本领域通常采取的措施是：就是重新清除建植的地被植物后，再次整地坪床，补苗或除去原草坪以重新进行草坪建植，可想而知，这将大大浪费人力物力及财力，并提高草坪植物建植管理成本。为了提高草坪植物建植初期的生长势，也有采用向草坪植物表面喷洒某些试剂，如表面活性剂，以使草坪植物的叶子表面上的气孔蒸腾面积缩小，减少水分的蒸发用来提高抗旱性，并达到实现增强草坪植物初期生长势的目标，但种做法也受到这些试剂成本及其适宜剂量选择等方面的因素的制约，并在实际应用中受到限制。
因此，在草坪建植的初期，如何提高草坪植物种子活力，促进建植前期幼苗生长，增加草坪植物的抗旱性，及增强草坪植物与杂草的竞争力，加快成坪速度，降低管理成本是亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中的不足，提供硝酸铈在草坪植物建植中的应用，以使稀土元素中铈的无机盐在草坪植物建植中达到增强草坪植物初期生长势的目的。
本发明的技术方案概述如下：
硝酸铈在草坪建植技术中的应用。
硝酸铈在草坪建植技术中的应用，其特征是所述应用方法是：
(1)将草坪植物种子用浓度为50mg·L-1～300mg·L-1的硝酸铈水溶液浸泡12～28小时；
(2)将浸泡后的种子播种，培养的条件为：22.6℃～27.5℃；湿度为40％-70％，自然光照培养。
所述草坪植物为多年生黑麦草(Lolium perenne.L)或高羊茅(Festucaarundinacea.L)，所述草坪植物的种子是均匀播种在建植基质上，播种密度为35.0g/m2-40.0g/m2。
硝酸铈在草坪建植技术中的应用，所述为草坪植物种子用硝酸铈水溶液浸泡时间为最好是24小时。
硝酸铈在草坪建植技术中的应用，所述应用方法还可以是：
将草坪植物种子播于草坪建植的土壤培养床上，每千克所述土壤含有硝酸铈50mg～800mg；培养条件为：在湿度为50％～60％，白天7:00～18:30进行光照，温度为23～27℃，夜间温度为18～22℃，培养24～28天。
所述草坪植物为多年生黑麦草(Lolium perenne.L)或高羊茅(Festucaarundinacea.L)，所述每千克土壤含有硝酸铈为100mg～600mg，播种密度为35.0g/m2-40.0g/m2。
本发明的硝酸铈在草坪建植技术中的应用，可明显提高草坪植物初期生势，从根本上提高了草坪植物种子活力，促进建植前期幼苗生长，增加草坪植物的根冠，促进草坪植物叶绿素的合成，增加草坪植物的抗旱性；此外，本发明也在加快草坪成坪速度，降低管理成本，也产生了意想不到的效果。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步的说明。
实施例1
硝酸铈在草坪建植技术中的应用方法是：
(1)将籽粒饱满、均匀的草坪植物多年生黑麦草(Lolium perenne.L)种子用浓度为52.5mg·L-1的硝酸铈水溶液浸泡24小时；
(2)将浸泡后的种子均匀播种在建植基质上，播种密度为35.0g/m2，24℃；湿度为55％，自然光照培养，每天早晚各浇水一次，自然光照培养，并经常调换各培养皿的位置保证光照一致。
硝酸铈采用天津市德兰精细化工厂生产的硝酸铈，其分子式为：Ce(NO3)3·6H2O，以下各实施例均采用此硝酸铈。
实施例2
硝酸铈在草坪建植技术中的应用方法是：
(1)将草坪植物高羊茅(Festuca arundinacea.L)种子用浓度为50mg·L-1的硝酸铈水溶液浸泡28小时。
(2)将浸泡后的种子均匀播种在建植基质上，播种密度为35.0g/m2，22.6℃；湿度为40％，自然光照培养。
实施例3
硝酸铈在草坪建植技术中的应用方法是：
(1)将草坪植物多年生黑麦草种子用浓度为300mg·L-1的硝酸铈水溶液浸泡12小时。
(2)将浸泡后的种子均匀播种在建植基质上，播种密度为40.0g/m2，27.5℃；湿度为70％，自然光照培养。
实施例4
硝酸铈在草坪建植技术中的应用方法是：
(1)将草坪植物多年生黑麦草种子用浓度为250mg·L-1的硝酸铈水溶液浸泡12小时。
(2)将浸泡后的种子均匀播种在建植基质上，播种密度为38.0g/m2，27.5℃；湿度为70％，自然光照培养。
实施例5
硝酸铈在草坪建植技术中的应用方法还可以是：
将籽粒饱满、均匀的草坪植物黑麦草(Lolium perenne.L)种子播于草坪建植的土壤培养床上，每千克所述土壤含有硝酸铈300 mg，播种密度为40.0g/m2，在湿度为55％，白天7:00～18:30进行光照，温度为25～27℃，夜间温度为18～20℃，培养26天。
实施例6
硝酸铈在草坪建植技术中的应用方法还可以是：
将籽粒饱满、均匀的草坪植物高羊茅(Festuca arundinacea.L)种子播于草坪建植的土壤培养床上，每千克所述土壤含有硝酸铈50mg，播种密度为35.0g/m2，在湿度为50％，白天7:00～18:30进行光照，温度为23～25℃，夜间温度为18℃～22℃，培养24天。
实施例7
硝酸铈在草坪建植技术中的应用方法还可以是：
将籽粒饱满、均匀的草坪植物黑麦草种子播于草坪建植的土壤培养床上，每千克所述土壤含有硝酸铈800mg，播种密度为36.0g/m2，在湿度为60％，白天7:00～18:30进行光照，温度为25℃～26℃，夜间温度为20℃～22℃，培养28天。
实施例8
硝酸铈在草坪建植技术中的应用方法还可以是：
将籽粒饱满、均匀的草坪植物黑麦草种子播于草坪建植的土壤培养床上，每千克所述土壤含有硝酸铈100mg，播种密度为37.0g/m2，在湿度为60％，白天7:00～18:30进行光照，温度为25℃，夜间温度为22℃，培养28天。
实施例9
采用实施例1所使用的方法所产生的效果：
硝酸铈水溶液浸泡草坪植物种子后，种子萌发指标的测定方法为：种子胚根长出超过种子长度一半视为萌发，当萌发第7d时，测定发芽率和发芽指数。发芽率Gr＝(发芽种子数/供试种子数)×100％。发芽指数GI＝∑(Gt/Dt)，其中GI为发芽指数，Gt为在t日的发芽种子数，Dt为相应的发芽天数。种子活力指数计算公式为：VI＝GI×S，其中VI为活力指数，S为单株幼苗平均鲜重。
硝酸铈水溶液浸泡草坪植物种子后，草坪植物初期生长指标的测定方法为：发芽后每6d测定一次株高，播种28d后刈割，测定地上鲜重和干重、根长、须根数及根干重以及叶绿素。测定方法为：将草坪植物齐根剪下，用电子天平称量鲜重，然后将其置于烘箱中105℃条件下杀青1h，80℃烘干至恒重，测量地上部的干重。每个培养皿随机抽取20株的根，测量须根数和根长，然后置烘箱中80℃烘至恒重，测量根的干重。叶绿素含量测定参考李合生主编的《植物生理生化试验原理和技术》：即取0.02 g植物叶片(干)于研钵中，加少量石英砂和碳酸钙，用80％丙酮充分研磨提取，暗处静置3～5min，然后过滤，定容于25ml容量瓶中，在波长为633nm和645nm下测量吸光值。
数据分析方法为：采用EXCEL和SPSS 12.0分析软件进行处理。
(1)硝酸铈水溶液浸泡对草坪植物种子萌发的影响
不同浓度的铈浸种对黑麦草的发芽率和发芽指数没有显著影响，但对种子的活力有明显的促进作用(表1)。铈在一定程度上能提高黑麦草种子的发芽指数，但各浓度之间的效果没有明显差异。活力指数分析表明，硝酸铈各浓度处理种子活力指数显著高于对照(P＜0.05)，尤其以250mg·L-1的硝酸铈明显提高了黑麦草种子活力，与对照相比提高了63.0％。铈对高羊茅发芽率、发芽指数和活力指数的影响见表1。在本实验浓度设置范围内，随着硝酸铈浓度的提高，高羊茅的发芽率和种子活力指数基本呈现升高的趋势。当硝酸铈浓度为300mg·L-1时，发芽率和活力指数最高，比对照分别增加了18.5％和90.9％；发芽指数在硝酸铈浓度为200mg·L-1时为最大，与对照相比增加了35.5％。
表1不同浓度铈对草坪植物种子萌发指标的影响
| 草坪植物 | 浓度(mg·L-1) | 发芽率(％) | 发芽指数 | 活力指数 |
| 黑麦草 | 050100150200250300 | 97.5±1.0a95.5±3.0a100±0.0a98.0±2.8a98.5±1.9a97.0±2.0a99.5±1.0a | 28.3±2.7b35.4±2.2a36.4±0.5a37.1±1.8a36.0±3.4a36.8±1.8a34.3±2.4a | 0.27±0.03c0.37±0.03b0.38±0.01ab0.42±0.04ab0.42±0.05ab0.44±0.02a0.40±0.07ab |
| 高羊茅 | 050100150200250300 | 65.0±1.2c62.5±3.0c68.0±8.5bc67.0±1.2bc73.5±3.0ab71.5±9.9ab77.0±4.2a | 12.1±0.35c9.5±0.86d14.1±0.79c13.0±0.73cd16.4±1.51a14.5±1.81bc16.0±0.96ab | 0.11±0.015d0.10±0.013d0.16±0.012c0.15±0.008c0.19±0.016b0.18±0.016bc0.21±0.012a |
*表中数据以平均值±95％置信区间表示；同列中字母相同者差异不显著，字母不同者差异显著(P＜0.05)下同
(2)硝酸铈水溶液浸泡对草坪植物地上部分株高与地上生物量的影响
由表2可以看出，铈能明显促进黑麦草株高生长，以200mg·L-1和250mg·L-1浓度效果较为明显。播种后4d，250mg·L-1处理的株高最高比对照高出86.4％，播种后16d，200mg·L-1处理的株高最高比对照高出15.4％。播种后26d，各浓度下黑麦草株高和对照间无显著差异(P＞0.05)，可能是株高生长受到营养制约所致。
表2不同浓度铈对黑麦草株高的影响(cm)
| 浓度(mg·L-1) | 播种后4d | 播种后10d | 播种后16d | 播种后26d |
| 050100150200250300 | 1.03±0.25b1.78±0.53a1.68±0.36a1.88±0.40a1.87±0.17a1.92±0.39a1.37±0.23ab | 6.00±0.41c6.70±0.33ab6.84±0.36a7.17±0.28a7.00±0.42a6.58±0.29ab6.25±0.41bc | 6.68±0.68c7.52±0.31ab7.33±0.64abc7.52±0.39ab7.71±0.36a7.03±0.33abc6.79±0.51bc | 7.89±0.93a8.22±0.50a8.39±0.62a8.38±0.89a8.27±1.01a8.40±1.16a8.13±0.69a |
铈对高羊茅株高的初期生长有明显的促进作用(表3)，尤其是用200mg·L-1的硝酸铈浸种时，更能显著促进高羊茅的株高生长。随着时间的推延，铈对株高的作用越来越不明显，播种后19d和28d各处理间株高无显著性差异(P＞0.05)。当浓度为200mg·L-1时，播种后第7d株高最高比对照高出58.9％，第13d和19d株高分别比对照高出了18.6％和11.2％。
表3不同浓度铈对高羊茅株高的影响(cm)
| 浓度(mg·L-1) | 播种后7d | 播种后13d | 播种后19d | 播种后28d |
| 050100150200250300 | 1.97±0.18d1.55±0.44d2.31±0.30bc2.36±0.25bc3.13±0.78a2.93±0.29ab2.57±0.40abc | 5.91±0.41c6.15±0.45bc6.73±0.65ab7.08±0.63a7.01±0.38a7.03±0.53a6.89±0.29ab | 7.08±0.68a7.13±0.64a7.93±0.40a8.03±0.88a7.87±0.76a7.72±0.23a7.41±0.74a | 7.95±1.44a7.71±0.40a9.22±1.75a8.61±0.66a8.42±0.83a9.22±0.97a8.74±0.86a |
铈能明显促进黑麦草生物量的积累(见表4)。从黑麦草地上鲜重来看，当硝酸铈浓度为200mg·L-1和250mg·L-1时，黑麦草的鲜重明显高于其它处理，和对照相比都增加了26.1％。对干重的影响是200mg·L-1处理的效果最好，此浓度下生物量最高，比对照高出28.8％。不同浓度铈对单株平均鲜重和对地上整个鲜重的影响基本一致，且均为200mg·L-1和250mg·L-1时效果最好；但对单株平均干重的影响则是，当铈浓度高于150mg·L-1时，和对照有明显差异。无论是对高羊茅地上鲜重还是干重，铈都能明显促进地上生物量的积累，并且随着铈浓度的增加，高羊茅的生物量基本上也明显地增加(见表4)。单株平均干重或者鲜重也随着铈浓度的增大而增大；都以300mg·L-1浓度的硝酸铈对高羊茅地上生生物量的促进作用最为显著，地上鲜重、干重、单株鲜重和干重分别比对照增加了54.1％、39.9％、39.4％和24.1％。不同浓度铈浸种对两种草坪植物的干鲜比没有显著的影响。
表4不同浓度铈对草坪植物生物量的影响
| 草坪植物 | 浓度(mg·L-1) | 鲜重(g/皿) | 干重(mg/皿) | 单株鲜重(mg/株) | 单株干重(mg/株) | 干鲜比 |
| 黑麦草 | 050100150200250300 | 0.46±0.03d0.50±0.03cd0.52±0.01bc0.55±0.03abc0.58±0.03a0.58±0.02a0.57±0.07ab | 69.5±2.2c77.5±4.4bc80.3±4.0abc83.0±4.0ab89.5±2.0a87.3±1.3ab85.0±4.4ab | 9.4±0.60c10.5±0.52bc10.4±0.14bc11.2±0.69ab11.7±0.69a12.0±0.39a11.5±1.47ab | 1.41±0.10b1.60±0.15ab1.61±0.16ab1.69±0.12a1.81±0.07a1.79±0.04a1.71±0.19a | 0.15±0.002a0.15±0.012a0.15±0.017a0.15±0.019a0.15±0.012a0.15±0.002a0.15±0.004a |
| 高羊茅 | 050100150200250300 | 0.37±0.06c0.37±0.04c0.47±0.04b0.47±0.06b0.49±0.04b0.50±0.02b0.57±0.02a | 57.4±3.8c57.5±3.1c73.0±2.1ab69.3±4.2b71.2±3.6ab70.9±1.1ab80.3±2.7a | 9.4±1.2d10.1±0.9d10.5±0.5cd11.5±0.4bc12.0±0.5ab12.2±1.1ab13.1±0.3a | 1.45±0.14d1.62±0.06c1.66±0.09bc1.67±0.06abc1.75±0.04ab1.75±0.08ab1.80±0.05a | 0.15±0.004a0.15±0.002a0.15±0.006a0.15±0.003a0.15±0.003a0.15±0.011a0.14±0.006a |
(3)硝酸铈水溶液浸泡对草坪植物根系生长的影响
不同浓度的硝酸铈浸种能明显促进黑麦草根系的生长(表5)。当以250mg·L-1的硝酸铈浸种时，根长比对照长65.4％；根重比对照要重83.8％；须根数是对照的1.2倍。此外，根冠比也是在250mg·L-1时为最高。浸种也能明显促进高羊茅根系生长(表5)，其中对根长的影响以250mg·L-1效果最好，是对照的2.07倍。对根重、须根数和根冠比的影响是以200mg·L-1效果最好；根重、须根数分别高出对照63.2％和24.2％。
表5不同浓度铈对草坪植物根系生长的影响
| 草坪植物 | 浓度(mg·L-1) | 根长(cm) | 根重(mg/株) | 须根数(个/株) | 根冠比 |
| 黑麦草 | 050100150200250300 | 5.2±0.1d5.7±0.9cd5.9±0.7cd6.3±0.6bc7.2±0.9b8.6±0.4a7.0±0.6b | 6.8±0.6c9.3±0.5b10.1±0.3b10.4±0.9b12.3±0.4a12.5±0.3a11.5±0.5a | 3.1±0.2b3.1±0.2b3.4±0.2ab3.6±0.4a3.7±0.1a3.6±0.1a3.2±0.1b | 0.24±0.01c0.29±0.02b0.32±0.07ab0.31±0.02ab0.34±0.02ab0.35±0.01a0.33±0.04ab |
| 高羊茅 | 050100150200250300 | 3.0±0.6c3.5±0.4c4.9±0.5b5.0±1.1b5.5±0.9ab6.2±0.4a5.6±0.5ab | 7.6±2.2c9.8±0.3bc11.4±1.3ab11.4±1.8ab12.4±0.8a11.4±1.5ab11.1±2.2ab | 3.3±0.4d4.0±0.2ab3.9±0.1abc3.9±0.4abc4.1±0.3a3.5±0.4bcd3.4±0.5cd | 0.26±0.06b0.30±0.00ab0.35±0.05a0.34±0.05a0.36±0.02a0.33±0.04ab0.31±0.06ab |
(4)硝酸铈水溶液浸泡对草坪植物叶绿素的影响
铈浸种有利于黑麦草叶绿素含量的提高，对叶绿素a的影响是以100mg·L-1浓度下含量最高，高出对照33.3％；对叶绿素b含量的影响差异不显著(P＞0.05)；叶绿素总含量以50mg·L-1浓度为最高，100mg·L-1次之，分别为高于对照22.2％和19.0％。对叶绿素a和b的比值是在浓度为100mg·L-1时最高，和对照相比差异显著(表6)。可见，低浓度下硝酸铈浸种更能促进叶绿素的合成。浸种对高羊茅叶绿素a的影响是，高浓度铈不利于叶绿素的形成，低浓度对叶绿素含量没有明显的影响；对于叶绿素b，无论是高浓度或者是低浓度的铈，对其含量均没有明显的影响；叶绿素a/b在150mg·L-1浓度为最高(表6)。
表6不同浓度铈对草坪植物叶绿素含量的影响
| 草坪植物 | 浓度(mg·L-1) | 叶绿素a(mg·g-1) | 叶绿素b(mg·g-1) | 总叶绿素(mg·g-1) | 叶绿素a/b |
| 黑麦草 | 050100150200250300 | 4.5±0.2d5.7±0.2ab6.0±0.4a5.0±0.2bc5.5±0.3abc5.2±0.5c4.6±0.1d | 1.8±0.1a2.0±0.3a1.5±0.1a1.9±0.3a1.8±0.3a1.7±0.3a1.8±0.1a | 6.3±0.2d7.7±0.5a7.5±0.4ab7.0±0.8bcd7.3±0.2abc6.8±0.5cd6.4±0.1d | 2.5±0.2b2.9±0.3b3.9±0.4a2.6±0.6b3.3±0.8ab3.2±0.8ab2.6±0.1b |
| 高羊茅 | 050100150200250300 | 4.9±0.2a4.8±0.3a4.5±0.3b4.7±0.3b4.0±0.3b3.9±0.4b4.0±0.2b | 1.6±0.3a1.5±0.1a1.6±0.2a1.4±0.4a1.4±0.1a1.4±0.1a1.5±0.2a | 6.5±0.6a6.3±0.3a6.0±0.5ab6.1±0.6ab5.4±0.4b5.3±0.5b5.5±0.4b | 3.1±0.5ab3.2±0.3ab2.9±0.1ab3.6±1.0a2.8±0.1ab2.7±0.1b2.7±0.4b |
(5)结论
硝酸铈水溶液浸泡草坪植物种子对黑麦草和高羊茅的萌发和初期生长势都有明显的促进作用，并从根本上提高了草坪植物种子活力，促进建植前期幼苗生长，增加了草坪植物的根冠，促进了草坪植物叶绿素的合成，增加草坪植物的抗旱性，加快成坪速度，降低维护成本，产生了意想不到的效果。本发明获得的直接结果表明，稀土铈对于提高草坪植物种子活力和幼苗生长有明显的促进作用，在200～300mg·L-1的范围内效果最为明显，且两种草坪植物的根冠比都得到明显的增加，这有利于提高草坪植物的抗旱能力。从叶绿素含量来看，低浓度铈对黑麦草叶绿素的合成有明显的促进作用，对高羊茅叶绿素含量没有明显的影响。从生物量来看，200～300mg·L-1浓度范围内，草坪植物的生物量比对照明显的高，而在此范围内光合色素叶绿素含量则明显的比对照低，这可能与稀土提高了二氧化碳的同化能力，改善了光合产物的分配，有利于光合产物向根冠运输等因素密切相关。
实施例10
取籽粒饱满、均匀的黑麦草、高羊茅两种草坪植物种子播于草坪建植的土壤培养床上，每千克所述土壤含有硝酸铈为：0、50、100、200、400、600及800mg，播种密度为40.0g/m2，在湿度为50％～60％，白天7:00～18:30进行光照，温度为23～27℃，夜间温度为18～22℃，培养28天；
种子萌发指标的测定方法为：种子胚根长出并超过种子长度一半视为萌发。萌发第7d测定发芽率、发芽指数。发芽率Gr＝(发芽种子数/供试种子数)×100％；发芽指数GI＝∑(Gt/Dt)，其中GI为发芽指数，Gt为在t日的发芽种子数， Dt为相应的发芽天数；简化种子活力指数公式：VI＝GI×S计算活力指数，其中VI为活力指数，S为单株幼苗平均鲜重。
草坪植物初期生长指标的测定方法为：发芽后每6d测定一次株高(高羊茅和黑麦草生长速率不同，开始测定的时间不同)，播种26d后刈割，测定指标包括：地上鲜重和干重、根长、须根数及根干重以及叶绿素等。将植物齐根剪下，用电子天平称量鲜重，然后将剪下植物在烘箱105℃杀青1h，80℃烘干至恒重，测量地上干重。每个培养皿随机抽取20株的根，测量须根数和根长，然后置烘箱中80℃烘至恒重，测量根干重。叶绿素含量测定参考李合生主编《植物生理生化试验原理和技术》：各取0.02克植物叶片(干)于研钵中，加少量石英砂和碳酸钙，用80％丙酮充分研磨提取，暗处静置3～5min，然后过滤，定容于25ml容量瓶中，在波长为633nm和645nm下测量吸光值。
数据分析方法为：采用EXCEL和SPSS 12.0分析软件进行处理。
硝酸铈直接施用在土壤培养床上建植草坪的应用效果：
(1)硝酸铈直接施用在土壤培养床上对草坪植物种子萌发的影响
铈能明显促进黑麦草种子的发芽指数和活力指数(表7)。在培养基质中添加铈元素后，黑麦草发芽率没有产生明显的变化，但发芽指数和活力指数都有明显提高，以400mg·Kg-1铈用量效果最佳，发芽指数比对照提高了18.7％，种子活力指数提高了23.1％，都跟对照产生明显差异(P＜0.05)。铈对高羊茅种子发芽率、发芽指数、活力指数都有明显促进作用，和对照产生明显差异(P＜0.05)，400mg·Kg-1铈用量下，各指标达到最高，和对照相比，发芽率提高22.9％，发芽指数提高29.4％，活力指数提高42.1％。
表7不同浓度铈对草坪植物种子萌发指标的影响
| 草坪植物 | 浓度(mg·L-1) | 发芽率(％) | 发芽指数 | 活力指数 |
| 黑麦草 | 050100200400600800 | 95.0±5.3a96.0±4.6a96.5±2.0a96.0±3.7a97.5±1.0a96.0±2.3a97.5±3.0a | 25.1±2.3b25.9±1.5b27.2±1.2b27.2±2.0b29.8±1.2a26.8±1.3b25.7±0.8b | 0.39±0.01d0.41±0.03cd0.44±0.02bc0.46±0.01ab0.48±0.01a0.45±0.02ab0.42±0.02cd |
| 高羊茅 | 050100200400600800 | 65.5±7.1d70.7±5.8bcd75.5±3.8abc69.5±5.5cd80.5±2.5a79.5±7.7ab72.5±6.4bcd | 12.6±1.4b14.8±1.8ab15.5±0.8a14.3±0.7ab16.3±1.5a16.2±2.2a16.0±0.5a | 0.19±0.03b0.23±0.04ab0.24±0.02a0.23±0.01ab0.27±0.03a0.26±0.05a0.25±0.01a |
表中数据以平均值±95％置信区间表示；右边字母相同差别不显著(P＞0.05)下同
(2)硝酸铈直接施用在土壤培养床上对草坪植物地上部分株高与地上生物量的影响
铈对黑麦草株高的影响见表8，生长初期，铈对黑麦草株高有一定的促进作用，播种4d后，200mg·Kg-1铈用量下株高最高，比对照高12.5％，10d后600mg·Kg-1用量下株高最高，但都未和对照产生明显差异(P＞0.05)。总体来说，铈对黑麦草株高的影响不显著。
表8不同浓度铈对黑麦草株高的影响(cm)
| 浓度(mg·L-1) | 播种后4d | 播种后10d | 播种后16d | 播种后26d |
| 050100200400600800 | 2.4±0.2a2.5±0.3a2.4±0.2a2.7±0.2a2.5±0.2a2.6±0.2a2.5±0.2a | 7.4±0.7a7.5±0.5a7.5±0.2a7.5±0.7a7.4±0.5a7.7±0.6a7.1±0.7a | 8.5±0.8a8.0±0.5a8.1±0.5a8.3±0.7a8.1±0.7a8.4±0.7a8.1±0.5a | 9.5±1.2a9.4±0.9a9.6±0.8a9.1±0.6a9.3±0.6a9.3±1.2a9.2±1.0a |
铈能明显促进高羊茅株高生长(表9)，播种5d天后开始测量，铈的作用并不明显，但11d后，各处理之间产生明显差异，200mg·Kg-1铈处理最能促进高羊茅株高的生长，第11d测定结果超过对照15.2％，17d高出对照16.9％。26d后各处理之间又没有显著差异，可能为滤纸上培养，株高生长受到营养制约所至。
表9不同浓度铈对高羊茅株高的影响(cm)
| 浓度(mg·L-1) | 播种后5d | 播种后11d | 播种后17d | 播种后26d |
| 050100200400600800 | 2.1±0.1a2.2±0.1a2.0±0.2a2.3±0.5a2.1±0.2a1.9±0.2a2.2±0.1a | 6.6±0.4b7.4±0.6ab6.7±0.4b7.6±0.7a7.0±0.3ab6.8±0.8ab7.1±0.4ab | 7.1±0.3b8.0±0.6ab7.6±0.5ab8.3±0.8a7.2±0.5ab7.4±1.0ab7.8±0.5ab | 9.4±0.5a10.1±0.8a9.9±1.0a10.2±0.8a9.2±0.6a9.5±1.0a9.0±0.6a |
铈对黑麦草生物量的积累有很好的促进作用(见表10)，400mg·Kg-1铈用量效果最好，鲜重超过对照19.0％，干重超过对照16.4％，均和对照产生明显差异(P＜0.05)。单株干、鲜重也是400mg·Kg-1浓度处理下最重，分别比对照重11.4％和10.4％。铈对黑麦草地上部分干鲜比没有明显的影响。铈能明显促进高羊茅干重和鲜重增加，鲜重在600mg·Kg-1最高可超出对照12.5％，干重是200mg·Kg-1量下最重，超过对照15.4％。用量大于50mg·Kg-1的处理都能促进高羊茅鲜重的增加，和对照产生明显差异，但各浓度之间没有明显差异(P＞0.05)。不同处理对高羊茅单株干重的影响有显著差异，200mg·Kg-1铈用量下效果最好，比对照重16.0％。高羊茅和黑麦草干鲜比比值在各浓度处理下都没有明显差异。
表10不同浓度铈对草坪植物生物量的影响
| 草坪植物 | 浓度(mg·L-1) | 鲜重(g/皿) | 干重(mg/皿) | 干鲜比 | 单株鲜重(mg/株) | 单株干重(mg/株) |
| 黑麦草 | 050100200400600800 | 0.58±0.05c0.61±0.06bc0.65±0.05ab0.63±0.05abc0.69±0.02a0.68±0.04ab0.65±0.01ab | 87.0±4.8b91.5±4.7ab93.8±4.1ab93.0±4.4ab101.3±2.3a101.3±2.5a94.5±3.4ab | 0.15±0.005a0.15±0.007a0.14±0.007a0.15±0.008a0.15±0.004a0.15±0.005a0.14±0.011a | 14.9±0.4c15.3±0.7bc15.7±0.8abc15.9±0.3abc16.6±0.5a16.2±0.9ab15.8±0.6abc | 2.21±0.03b2.28±0.04ab2.26±0.07ab2.36±0.07ab2.44±0.04a2.43±0.07a2.28±0.10ab |
| 高羊茅 | 050100200400600800 | 0.72±0.06b0.77±0.03ab0.77±0.03ab0.80±0.02a0.79±0.02a0.81±0.04a0.79±0.04a | 119.8±9.1d124.0±2.7cd126.3±6.8bcd138.3±4.1a134.8±4.4ab129.5±1.3bc125.3±6.6cd | 0.17±0.01a0.16±0.01a0.16±0.01a0.17±0.01a0.17±0.01a0.16±0.01a0.16±0.01a | 15.1±0.8b15.9±0.5ab16.0±0.5a16.7±0.4a16.1±0.3a16.8±0.6a16.2±0.8a | 2.5±0.14c2.6±0.12bc2.6±0.18bc2.9±0.17a2.7±0.10ab2.7±0.04bc2.6±0.11bc |
(3)硝酸铈直接施用在土壤培养床上对草坪植物根系生长的影响
铈在低浓度下能明显促进黑麦草根系生长，高浓度下效果不明显(表11)。从根长、根重和须根数指标来看，都是在200mg·Kg-1浓度下效果最好，分别比对照高出25.9％、25.6％、15.4％。铈对高羊茅根系各指标的影响不太一致(表11)，根长是600mg·Kg-1下最长，超过对照20.9％，根重是400mg·Kg-1下最重，比对照重32.7％，须根数也是400mg·Kg-1用量效果最佳，是对照的1.33倍。在400mg·Kg-1浓度下，黑麦草根冠比比值最高，高出对照12.5％，高羊茅是在200mg·Kg-1最高，比对照高12.9％，但高羊茅根冠比在各处理下没有和对照产生明显差异。
表11不同浓度铈对草坪植物根系生长的影响
| 草坪植物 | 浓度(mg·L-1) | 根长(cm) | 根重(g) | 须根数(个) | 根冠比 |
| 黑麦草 | 050100200400600800 | 14.3±1.7b16.9±1.1a16.3±1.2ab18.0±1.8a17.4±2.0a17.4±0.7a15.9±1.2ab | 0.086±0.002b0.092±0.005b0.091±0.007b0.108±0.003a0.108±0.004a0.094±0.007b0.090±0.005b | 3.9±0.1bc3.9±0.1c4.2±0.1abc4.5±0.3a4.3±0.4ab4.0±0.2bc3.9±0.1bc | 0.72±0.06b0.74±0.05b0.72±0.05b0.78±0.04ab0.81±0.02a0.72±0.04b0.72±0.07b |
| 高羊茅 | 050100200400600800 | 8.6±0.6b9.0±0.4b8.9±0.3b9.5±1.1ab9.8±0.7ab10.4±0.7a8.8±0.9b | 0.052±0.002d0.060±0.002bc0.064±0.003abc0.065±0.004ab0.069±0.005a0.067±0.004a0.058±0.005c | 3.0±0.2c3.6±0.1b3.6±0.2b3.6±0.3b4.0±0.2a3.7±0.2ab3.6±0.2b | 0.62±0.03a0.66±0.07a0.69±0.07a0.70±0.06a0.68±0.05a0.66±0.02a0.62±0.08a |
(4)硝酸铈直接施用在土壤培养床上对草坪植物叶绿素的影响
铈对黑麦草叶绿素含量影响见表12，在400mg·Kg-1铈浓度下，叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量都达到最高，分别比对照多16.0％、31.5％、20.6％，但经单因素方差分析，各处理之间叶绿素含量差异不显著(P＞0.05)。铈能明显促进高羊茅叶绿素a和总叶绿素含量增加，对叶绿素b含量的影响不显著(表12)，但都是200mg·Kg-1浓度下含量最高，叶绿素a含量比对照高56.7％，叶绿素b超过对照20.0％，总叶绿素含量是对照的1.46倍。铈对高羊茅和黑麦草叶绿素a/b的影响不显著。
表12不同浓度铈对草坪植物叶绿素含量的影响
| 草坪植物 | 浓度(mg·L-1) | 叶绿素a含量(mg·g-1) | 叶绿素b含量(mg·g-1) | 总叶绿素含量(mg·g-1) | 叶绿素a/b(mg·g-1) |
| 黑麦草 | 050100200400600800 | 2.5±0.18a2.4±0.20a2.7±0.16a2.3±0.27a2.9±0.52a2.7±0.61a2.4±0.41a | 0.92±0.10a0.94±0.10a1.08±0.10a0.87±0.53a1.21±0.33a1.08±0.20a0.95±0.20a | 3.4±0.26a3.3±0.29a3.7±0.25a3.1±0.27a4.1±0.86a3.7±0.81a3.3±0.60a | 2.7±0.25a2.5±0.05a2.5±0.07a2.2±0.65a2.5±0.30a2.5±0.13a2.5±0.10a |
| 高羊茅 | 050100200400600800 | 3.0±0.05c4.0±0.73ab3.6±0.37bc4.7±0.61a4.2±0.22ab4.3±0.52ab3.8±0.54b | 1.5±0.58a1.9±0.68a1.3±0.58a1.8±0.24a1.6±0.17a1.6±0.25a1.4±0.57a | 4.5±0.60c5.9±1.38ab4.9±0.27bc6.6±0.85a5.9±0.36ab5.9±0.77ab5.1±0.71bc | 2.0±0.70a2.2±0.49a2.4±0.58a2.6±0.04a2.7±0.22a2.6±0.11a2.3±0.41a |
(5)结论
硝酸铈直接施用在土壤培养床上建植草坪的应用效果为：有助于对黑麦草和高羊茅的萌发和初期生长势都有明显的促进作用，并从根本上提高了草坪植物种子活力，促进建植前期幼苗生长，增加了草坪植物的根冠，促进了草坪植物叶绿素的合成，增加草坪植物的抗旱性，加快成坪速度，降低管理成本，产生了意想不到的效果。尤其是稀土元素为植物生长发育的有益元素本实验证明了铈元素对根长、须根数和根的重量的增加都有积极作用。本实验也证明了硝酸铈能增加草坪植物叶绿素的含量，对高羊茅的作用最为显著。叶绿素含量增加，加强了植物的光合作用，进而增加植物有机物的积累，有利于植物的生长。
Claims (4)
1.硝酸铈在草坪建植技术中的应用，其特征是所述应用方法是：
(1)将草坪植物种子用浓度为50mg·L-1～300mg·L-1的硝酸铈水溶液浸泡12～28小时；
(2)将浸泡后的种子播种，培养的条件为：22.6℃～27.5℃；湿度为40％-70％，自然光照培养，所述草坪植物为多年生黑麦草(Lolium perenne L.)或高羊茅(Festuca arundinacea L.)，所述草坪植物的种子是均匀播种在建植基质上，播种密度为35.0g/m2-40.0g/m2。
2.根据权利要求1所述的硝酸铈在草坪建植技术中的应用，其特征是所述为草坪植物种子用硝酸铈水溶液浸泡时间为24小时。
3.硝酸铈在草坪建植技术中的应用，其特征是所述应用方法是：将草坪植物种子播于草坪建植的土壤培养床上，每千克所述土壤含有硝酸铈50mg～800mg；培养条件为：在湿度为50％～60％，白天7:00～18:30进行光照，温度为23～27℃，夜间温度为18～22℃，培养24～28天，所述草坪植物为多年生黑麦草(Lolium perenne L.)或高羊茅(Festuca arundinacea L.)，播种密度为35.0g/m2-40.0g/m2。
4.根据权利要求3所述的硝酸铈在草坪建植技术中的应用，其特征是所述每千克土壤含有硝酸铈为100mg～600mg。
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| PB01 | Publication | ||
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