草坪学基础优秀课件.ppt
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1、草坪学基础第1页,本讲稿共73页第2页,本讲稿共73页n二、土壤n1、土壤及其作用。土壤是能供给植物生长的陆地地面上的疏松物质表层,具有一定的水、肥、气、热特性。植物生长的物质基础。n2、土壤构造-n土壤粒径的分级土壤质地分类粒径(mm)名称0.002黏土0.002-0.02粉沙0.02-0.2细沙0.2-2.0粗沙2.0砾黏土含量名称0.0-12.5沙土12.5-25.0沙壤土25.0-37.5壤土37.5-50.0粘壤土50.0-100黏土第3页,本讲稿共73页n3、土壤酸碱性n活性酸土壤溶液中H+的浓度。影响土壤之中pH主要是降雨;南方低、北方高。钙、镁能中和酸性提高pH,暴雨使钙,镁淋
2、失。土壤母质也影响pH,石灰岩母质形成的土壤含有钙,即使降雨丰富,pH也不会降低。有机质高能产生酸,草坪草根部释放酸性物质。酸性加强会使溶解的铝含量上升,阻碍草对养分的吸收。n主要草坪草最适的主要草坪草最适的pH条件条件npH4.5-5.5:假俭草npH5.0-6.0:地毯草npH5.5-6.5:细弱剪股颖、葡茎剪股颖、草地早熟禾;npH5.5-6.8:羊茅,pH5.5-7.0:高羊茅;npH5.5-7.5:结缕草、沟叶结缕草;npH5.7-7.0:狗压根npH6.0-7.0:普通早熟禾、意大利黑麦草;pH6.0-8.0:冰草;pH6.0-7.5:野牛草npH6.5-8.5:格兰马草第4页,本
3、讲稿共73页n盐碱土含有多量的可溶性盐分对草坪草生长会造成伤害-水洗发法减少盐分.另外选择耐盐碱的草坪草建坪。狗牙根、结缕草,钝叶草耐盐碱(暖);n弱剪股颖、苇状羊茅,多年生黑麦草,碱茅,是冷季型只耐盐碱的种类。n3、土壤养分的供给能力-土壤中所含有机质带负电荷,养分正电荷,二者使土壤呈中性,NH4+,K+,CA+,MG+被土壤吸附固定。阴离子不被土壤吸附而流失。nN(有机N和无机N);无机氮占1-2%,主要以有机形式存在,但土壤只含0。2%,-施肥有机氮铵态氮硝态氮挥发淋失硝化草吸收分解合成第5页,本讲稿共73页nP;土壤中以磷灰石形态存在,此外与铁、铝结合;动植物微生物残体也有有机态磷-难
4、溶解。磷酸吸收系数:100克干土含有五氧化二磷或磷酸能被吸收的毫克当量数。施入土壤的磷,植物吸收率一般为10-20%,其他被土壤固定.n表1.土壤磷供给能力分级分级磷酸吸收系数毫克/100克干土大2000中1500-2000小700-1500极小700第6页,本讲稿共73页nK-主要以水溶性,置换性和非置换性钾三类型,没有极端缺钾的土壤,但由于草本植物生长需要大量的钾,因此需施肥.n土壤水溶性,置换性钾被植物吸收,不足时土壤非置换性钾从土壤中释放补充,释放不足时表现缺乏钾.n界限值为100克干土所含置换性钾为0.3毫克当量(23毫克氧化钾).n钾在岩石中含量很高2.3%但易流失;土壤中通常含1
5、.4%.n土壤水分-吸湿水,膜状水,毛管水,重力水.与草坪生长关系密切的是毛管水,土壤保持力为pF1.8-3.8;pF-水柱压力计高度的对数值.01.83.03.84.27.0田间持水量永久凋萎点初期萎焉点有效水无效水重力水pF值第7页,本讲稿共73页n土壤空气-土壤微生物呼出大量的二氧化碳,吸进氧气-土壤的呼吸作用-缺氧;土壤通气不良,植物根系生长被抑制.土壤痒的供给与非毛管空隙数量,土壤团粒结构,物质的粒径有关.n三、生物因子n草坪是一个极其完备的生态系统,动物、植物、微生物相互作用形成错综复杂的网络。n高大树木-遮挡草坪阳光,冠下的草坪生长不良。n杂草与草坪竞争,抑制草坪草生长-修剪,拔
6、除或化防。n昆虫的鳞翅目、鞘翅目、半鞘翅目类昆虫吃根、吸取汁液、传染病害。n微生物、细菌、放线菌、真菌、藻类、原生动物等与土壤养分,水分,有机物等相关,土壤微生物具有多样性,一定条件下致使草坪草受危害。n四、人类影响n1、磨损,过多践踏-草坪群体退化n2、紧实-外界压力引起孔度、通气性、透水性恶化-草坪草生长不利。n-杂草增多,病虫害加大。n-根系功能下降-生长受阻。n鼹鼠危害将土推出-形成损害草坪外观的土丘。第8页,本讲稿共73页n第二节、草坪草生物学n一、草坪草形态特征n一)根的形态构造与生态特征n1、胚根-种子发芽最先产生的初生根-主根、侧根和根系统发达-根毛-吸收水、无机盐。n-直立茎
7、-基部生长不定根。n2、不定根的产生;种子发芽后形成的直立茎-不定根;匍匐枝、横生茎节-不定根;匍匐长出的直立茎基部的茎节-不定根。n3、根的内部形态:嫩根尖横切片:最外层根毛的表皮、皮层、内皮层、中柱鞘、内侧的基本组织,维管束构成根的中柱。n二)茎的形态构造与生态特征n1、匍匐枝和直立茎;垂直生长的直立茎匍匐枝草坪草茎羊茅,多花黑麦草,紫羊茅地下-根状茎地上-匍匐茎结缕草,草地早熟禾剪股颖第9页,本讲稿共73页n2、匍匐枝产生直立茎的方式;n结缕草匍匐枝节群-膨大基部的第1、2节各自长出一个定芽萌发成直立茎。第3个节的固定芽不起作用(休眠芽)。直立茎断开后残成的定芽可萌发。匍匐茎直立茎第10
8、页,本讲稿共73页n3、由直立茎产生新茎(匍匐茎直立茎)的方式n直立茎叶的下方数节一般不产生不定根,但有生长不定芽的能力-形成第2次的直立茎-形成密而良好的草坪。n新生的匍匐枝不能在老匍匐枝上直接产生,-首先以直立茎方式着生,经过一段时间转为匍匐枝,新生的匍匐枝的基部具有5-7个节群并与老枝连接。n4、直立茎的密度n通过解除匍匐枝各节群上固定芽的休眠状态,并促进直立茎向匍匐茎转化-促进直立茎产生二次直立茎,如滚压、覆土、修剪、施肥。n5、火烧的作用n早春寒后火烧-烧除叶鞘先端枯黄坏死组织和依附着生的病菌,虫卵,灰分补充钾肥,对生长点不产生伤害。n6、茎的构造与践踏性茎的构造与践踏性;草茎外层的
9、细胞有厚壁组织保护,最外层表皮角质化,内侧的内皮层细胞组织加厚、卷曲,保护养分通路的维管束及当作储藏库的柔软组织,因此草坪草全部器官中对外力抗性最强的是匍匐枝。践踏后可再恢复绿色(用储藏养分)。n匍匐枝是重要的储藏器官。第11页,本讲稿共73页n三)叶的形态与构造三)叶的形态与构造n禾本科叶由叶片、叶鞘、叶舌、一对叶耳组成。禾本科叶片双子叶叶片示意图双子叶叶片示意图抱茎部分鞘与叶内侧膜状突起叶舌两侧膜状突起第12页,本讲稿共73页n四)小花形态和构造四)小花形态和构造n小穗为禾本科植物花序基本单位,内颖、外颖、外稃,内稃,两性花(花被退化形成的桨片,子房,柱头,大型花药雄蕊3枚)。n两性花:包
10、在外稃、内稃里面,具2枚由花被退化成的浆片或鳞片,3枚雄蕊、1枚雌蕊,雄蕊有一大型花药,花丝着生在花药的基部或中部。子房上位,一室、心皮内含有一个胚珠,子房上有两个羽毛状柱头。花程式花药子房内稃外稃第13页,本讲稿共73页n五)果实五)果实n禾本科草的果实发育中由于果皮、种皮紧密愈合在一起不易分开-颖果。n1、直接播种的材料=种子n2、含有高度进化的胚,与胚乳相邻。萌发时盾片首先吸收胚乳的养料,供胚生长,分生组织分裂,细胞数目增加和体积膨大,然后胚根、胚芽突出种皮形成幼苗。双子叶植物草坪草植物学形态介绍(略)n具有果实的作用具有果实的作用:保护种子、传播种子、提供营养的作用。n具有种子的作用,
11、具有种子的作用,种子-由胚珠经受精作用发育而来的器官;包括组成:n(1)种皮(2)胚乳(3)胚:胚根、胚芽、胚轴和子叶。n禾本科等植物的种子中只有禾本科等植物的种子中只有1 1片子叶,着生于胚轴的一侧,被称为片子叶,着生于胚轴的一侧,被称为单子叶植物单子叶植物;n豆科、十字花科、菊科等植物的种子中有豆科、十字花科、菊科等植物的种子中有2 2片子叶,被称为片子叶,被称为双子叶植物双子叶植物。第14页,本讲稿共73页n二、草坪草的生长发育特点二、草坪草的生长发育特点n一)草坪草的发芽n1、发芽与出苗n发芽:在适宜的条件下入土的种子发芽并长出地面。胚恢复生长的现象发芽。n出苗:种子发芽并长出地面的现
12、象。n良质的种子在实验室条件下发芽率可达90-100%,但在大田条件下发芽率回降低,出苗率更低。-精细整备苗床,适当增加播种量来确保草坪的质量。n2、发芽与外部条件n种子吸收水表示发芽的开始,盾片内产生GA,糊粉层在赤霉素作用下产生淀粉水解酶;因此;淀粉-单糖-为胚发育提供营养。n1)水在种子发芽中的重要作用n-种皮吸水变软,利于胚穿破种皮。n-胚、胚乳吸收水膨胀,穿破种皮;n-吸水适当的种皮有利于气体交换,吸氧排除二氧化碳;n-吸水后原生质浓度变稀,储藏的营养转化、运输和呼吸作用等细胞生理机能的活跃。在在田间田间达到最大持水量达到最大持水量50-70%时时,就能满足种子发芽时对水分的需要,就
13、能满足种子发芽时对水分的需要第15页,本讲稿共73页n2)氧气n干燥的种子,种皮产生阻碍作用,氧气吸入少。埋入土壤中的草坪草种子不发芽的原因是土壤中氧气不足。-地表附近播种氧气充足,创造了发芽的有利条件。n3)温度。草坪草极端温度0-48度。n冷季型草发芽温度低一些,并且喜变温的种也多于暖季型草。变温范围15-30度,20-30或15-25度的情况为主。n实验室条件下低温发芽需16小时、高温床需8小时。n变温促进发芽较显著,原因是促进气体交换,改变物质代谢的平衡状态等作用。Gassner认为草地早熟禾种子对每日长的低温、短的高温及较大温差有良反映。n4)光n促进大多数喜光性草种的发芽,如剪股颖
14、、狗牙根、草地早熟禾,加拿大早熟禾、冰草、结缕草等。n按波长有时促进,有时也抑制。n5)休眠n即使在适当的环境条件下也不能发芽的现象-生理休眠。第16页,本讲稿共73页n被迫休眠:因环境不良种子处于停止活动的现象。n休眠的原因:休眠的原因:n1、种皮厚、硬;水,氧气不能进入;n2、胚发育不全;n3、抑制物多,成熟的种子处于异常状态,需要进行特殊处理。浸种种皮的机械摩擦或化学药剂处理激素处理后熟处理几种处理方法第17页,本讲稿共73页n二)草坪草的生长发育二)草坪草的生长发育1、末端有胚的颖果2、长出初生根和胚芽鞘3、长出另外的种根4、根分支5、第一叶长出胚芽鞘的末断第18页,本讲稿共73页n叶
15、长出地面的胚芽鞘顶端小孔时-标志着光合作用的开始-自养阶段自养阶段n因此,埋种过深,胚乳储藏的养分耗尽时-导致幼苗死亡(未光合)n浅播种子。浅播种子。n另外,另外,从新枝条基部节上产生的不定根是幼苗另一重要结构;新建植的草坪中成在初生根和次生根(不定根)-初生根死亡淘汰-不定根为主。n建坪时的出苗率、成活率取决于播种深度、有效水分、温度和足够的光照以及胚建坪时的出苗率、成活率取决于播种深度、有效水分、温度和足够的光照以及胚乳内所含的养分含量。乳内所含的养分含量。n幼苗的根系发育不完全,吸收水分能力有限和表土蒸发作用水分损失过快条件下幼苗的根系发育不完全,吸收水分能力有限和表土蒸发作用水分损失过
16、快条件下-幼苗脱水。幼苗脱水。n在严重遮阳环境幼苗光照不足,产生不出维持生长所需的养分,在严重遮阳环境幼苗光照不足,产生不出维持生长所需的养分,-往往死亡。往往死亡。n1)根的产生)根的产生n根由有序排列的细胞组成,由位于根冠后面的分生组织细胞分裂产生。根由有序排列的细胞组成,由位于根冠后面的分生组织细胞分裂产生。n根冠根冠-对分生组织保护作用,防止摩擦和为根尖生长作准备;伸长细胞的成熟和分对分生组织保护作用,防止摩擦和为根尖生长作准备;伸长细胞的成熟和分化导致特殊细胞组织的发育,使根吸收水分,养分和运输。化导致特殊细胞组织的发育,使根吸收水分,养分和运输。n根毛根毛-产生于表皮细胞产生于表皮
17、细胞-大大增加吸收手水分,养分的表面积。大大增加吸收手水分,养分的表面积。n运输:运输:-中柱内木质部的导管中柱内木质部的导管-吸收吸收向上运输向上运输n-光合产物运输通过韧皮部筛管光合产物运输通过韧皮部筛管-向下运输向下运输n-表皮细胞和中柱间物质交换表皮细胞和中柱间物质交换-活的表皮细胞共质运动,细胞壁上孔活的表皮细胞共质运动,细胞壁上孔n的扩散作用来完成,表皮和中柱间的一层特殊细胞内皮层形成凯式带,限制的扩散作用来完成,表皮和中柱间的一层特殊细胞内皮层形成凯式带,限制第19页,本讲稿共73页n了水分和其他物质的非胞质运动,因此要通过细胞膜依赖呼吸作用产生的能量。n2)茎的发展)茎的发展n
18、三个类型:生殖枝、根状茎、匍匐枝。三个类型:生殖枝、根状茎、匍匐枝。n茎基茎基:极度缩短的节间几乎重迭。一般位于地表、地表以下,完全被几个相邻的叶:极度缩短的节间几乎重迭。一般位于地表、地表以下,完全被几个相邻的叶鞘的基部包围。鞘的基部包围。n-也是碳水化合物的也是碳水化合物的储藏器官储藏器官-草坪草营养中草坪草营养中举足轻重举足轻重。n茎基的高度缩短茎基的高度缩短-禾本科具有很强的耐修剪性。禾本科具有很强的耐修剪性。n水平生长的根茎、匍匐茎水平生长的根茎、匍匐茎:均由茎基的腋芽发育而来。:均由茎基的腋芽发育而来。根茎生长在地表以下,包括有限根茎、无限根茎两类型根茎生长在地表以下,包括有限根茎
19、、无限根茎两类型。n有限根茎类型有限根茎类型:短、可向上形成新的地上枝条(向上斜向、水平横向)达地表附近获得光照而停止节间生长形成新的地上枝条。-如草地早熟禾、匍匐剪股颖、小糠草。n无限根茎类型无限根茎类型:长而且节上具有分枝,由地下茎的腋芽长出地下枝条。狗芽根根茎生长范围从几乎看不见-几厘米长,由交互排列的叶、生长点、节、节间和腋芽组成。节间伸长方面与地下枝不同,其叶似鳞片。n在根状茎顶部是在根状茎顶部是小型圆锥型叶,包住了生长点、松散地排列在每个节上。每个叶小型圆锥型叶,包住了生长点、松散地排列在每个节上。每个叶的叶腋上有腋芽的叶腋上有腋芽-分枝形成根状茎或地上枝条。腋芽附近可产生不定根分
20、枝形成根状茎或地上枝条。腋芽附近可产生不定根-穿入土壤穿入土壤然后节间伸长。然后节间伸长。n叶片的产生标致根状茎的向上生长和地上枝的形成。叶片光照后其正下方的节间停叶片的产生标致根状茎的向上生长和地上枝的形成。叶片光照后其正下方的节间停止生长,并从生长点不断形成新叶。止生长,并从生长点不断形成新叶。第20页,本讲稿共73页n新生草坪草抽出几片叶后,植株进入一个新的发育阶段叶腋处形成腋芽。n分蘖:从腋芽鞘内长出新的地上枝条的现象。有鞘内分枝、鞘外分枝。鞘内分枝产生鞘外分枝分蘖的结果大大提高了新生枝条的数量,使单一幼苗发育成完整的草坪群落。第21页,本讲稿共73页n生产上种植具有根状茎、匍匐茎的禾
21、本科草,从稀疏的幼苗株丛-形成一个满意的草坪是一种可取的办法。n单个的株丛最终死亡并为新的枝条所代替,这种动态更新更替使草坪维持了一个令人满意的密度水平,每个枝条存活只有一年。n3)叶的生长)叶的生长n茎的基部不断形成叶原基。叶原基的数量依品种、年龄、环境不同而异,一般1-20个,大多数草坪草叶原基大多数草坪草叶原基5-10个;个;n-整个生长点长度1毫米-顶端分生组织下部细胞分裂增殖的结果,包括顶端分生组织和居间分生组织的上部产生的细胞-叶片生长;n-其下部居间组织-基部形成叶鞘。叶片突出叶鞘,上部居间组织停止分裂,叶基部细胞分裂伸长-叶片延伸。n叶片的衰变由叶尖开始向下延伸-最终叶片从枝条
22、上脱落。n4)授粉受精和花序形成n禾草最低位的器官是浆片-花期时开展花冠,使花显露,浆片饱满使内外稃分离,使柱头、花丝伸长。花粉柱头-花粉萌发-花粉管达到子房卵细胞-2 个精核同卵细胞结合成合子与2个极核结合成胚乳细胞11双受精作用第22页,本讲稿共73页n某些草坪草还具有无融合生殖无融合生殖的无性繁殖:在无真正雌雄配子条件下发育成熟的种子(无融合种子),如草地早熟禾、高度无融合生殖。n草坪草花序形成过程有成熟、诱导、发生、发育四阶段。诱导低温诱导(春化作用)光周期诱导在生长点 上,冷季型春化处理0-10度在叶中-刺激物-茎顶端,冷季草是典型长日照植物发生阶段茎的顶端从营养茎转化为花轴发育阶段
23、包括枝、小穗和花的形成一旦发生转化就不再产生叶原基过多发育花序不好开花枝条死亡,减少密度,破坏均一性,降低品质第23页,本讲稿共73页n三)草坪草的再生(修剪后)草坪草的再生(修剪后)n1、再生能力、再生能力-极其重要的特性之一,高尔夫草一年要修剪极其重要的特性之一,高尔夫草一年要修剪100-300次。次。n2、再生物质的供给:残留部分中储藏的营养物在再生中起重要作用。、再生物质的供给:残留部分中储藏的营养物在再生中起重要作用。n-细叶结缕草、狗芽根、草地早熟禾细叶结缕草、狗芽根、草地早熟禾-留茬起重要作用留茬起重要作用。n匍匐茎、根作为储藏器官匍匐茎、根作为储藏器官-本身起重要作用本身起重要
24、作用。n3、新叶的再生与留茬及根的关系、新叶的再生与留茬及根的关系n修剪后被保留的茎叶,再生叶干物质增加,根中干物质下降;修剪后被保留的茎叶,再生叶干物质增加,根中干物质下降;n随着叶的增多光合增强,流茬和根中干物质又表现增加。随着叶的增多光合增强,流茬和根中干物质又表现增加。n4、再生和储藏养分、再生和储藏养分n匍匐茎型草坪草在低修剪情况下匍匐枝仍保留,因此在构造上比直立茎草耐修剪。匍匐茎型草坪草在低修剪情况下匍匐枝仍保留,因此在构造上比直立茎草耐修剪。n5、修剪次数、储藏养分消耗与再生、修剪次数、储藏养分消耗与再生n频繁修剪使生成年限缩短,修剪是有限度的。频繁修剪使生成年限缩短,修剪是有限
25、度的。n6、储藏物利用的方法、储藏物利用的方法n草坪留茬和根干中的干物质减少草坪留茬和根干中的干物质减少被再生利用。被再生利用。光合储藏利用动态消长第24页,本讲稿共73页n四)草坪草的生理代谢四)草坪草的生理代谢n光合作用:光合作用:CO2+H2O-CH2O+O2;包括包括2个过程。个过程。光反应阶段光反应阶段H2O被光解释放被光解释放O2,ATP,NADPH。暗反应阶段暗反应阶段利用利用ATP,NADPH将将CO2还原为葡萄糖,还原为葡萄糖,C3途径途径-三碳化合物;三碳化合物;C4途径途径-四碳化合物四碳化合物冷季性草为C3植物植物光呼吸强,CO2补偿点补偿点50-70mg/kg,高高光
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