草坪环境损伤修复管理

不同的环境胁迫，如盐碱、干旱、炎热、紫外光、除草剂等，能通过产生羟基、自由基或活性氧分子，破坏细胞内的脂类、蛋白质和DNA等造成草坪生长势弱，吸取水分和营养物质相对困难，难以维持健康的生长状况。而植物元技术可以提高植物细胞抗氧化剂含量或利用荷尔蒙作用增强植物抗逆性，及时恢复植物元气，精准修复草坪环境损伤。

高尔夫草坪环境损伤

环境胁迫是对植物生长和生存不利的各种环境因素的总称，胁迫可以影响植物水分吸收运输、光合、呼吸等物质代谢等过程。总体上讲，植物可以通过避逆和抗逆两种方式来抵抗胁迫。胁迫的种类多种多样，包括物理的、化学的、生物因素等，可分为生物胁迫和非生物胁迫两大类。对植物产生重要影响的非生物胁迫主要有水分（干旱和淹涝）、温度（高、低温）、盐碱、环境污染等理化胁迫。生物胁迫主要包括病害、虫害、杂草等。各种胁迫之间通常是相互联系的。例如水分亏缺通常伴随着盐碱和高温胁迫，水分胁迫、低温胁迫、病虫害和大气污染等都可引起活性氧伤害。

胁迫对植物生理代谢的影响：（1）胁迫对水分代谢的影响。在践踏、热害、旱害、盐害、根部病害环境胁迫作用于植物体均能对植物造成水分胁迫，致使植物缺水或脱水枯萎死亡。（2）胁迫对光合作用的影响。在胁迫下植物的气孔关闭，光合作用都表现出下降的趋势，同化产物供应减少。（3）胁迫对呼吸作用的影响。在冻害、热害、盐害、涝渍时植物呼吸速率明显下降；冷害、旱害时植物的呼吸速率先上升后下降；植物发生病害时植物呼吸速率明显过快。另外胁迫也会影响各呼吸代谢途径的活性；（4）胁迫对物质代谢的影响。在各种胁迫下植物体内的物质分解大于合成。

环境胁迫造成植物损伤,植物抗胁迫的的方式主要有两种方式，即胁迫逃避（ stress avoidance）和胁迫忍耐（stress tolerance），胁迫逃避指由于植物通过各种方式摒拒胁迫的影响，不利因素并未进入组织，故组织本身通常不会产生相应的反应。胁迫忍耐指植物虽经受胁迫影响，但它通过反应而抵抗胁迫，在可忍耐的范围内，胁迫所造成的损伤是可逆的，即植物可以恢复其正常生长；如果超过植物可忍范围，损伤将变成不可逆的，超出植物自身修复能力，植物将受害甚至死亡。植物有各种各样抵抗或适应胁迫的本领，处于胁迫下植物在形态上、生理上都可能发生一些适应性变化以适应或抵抗环境胁迫。胁迫条件下植物形态表现出明显的变化。如干旱胁迫导致叶片和嫩茎萎蔫，气孔开度减小甚至关闭。生理变化包括生物膜流动性、胁迫蛋白表达、活性氧含量、渗透调节能力和激素如脱落酸水平的变化，而这些生理功能和植物的抗逆性密切相关。提高植物对各种胁迫抗性的途径有很多，一般可以通过抗性育种、抗胁迫锻炼、化学调控及改进农业栽培措施来实现。

植物元技术

健康草坪专家研究发现不同的环境胁迫，盐碱、干旱、炎热、紫外光、除草剂，通过产生自由基或活性氧分子（O2-, hydrogen peroxide [H2O2] and hydroxyl radical [OH])，破坏细胞内的脂类、蛋白质和DNA。结果是造成草坪生长势弱，吸取水分和营养物质相对困难，难以恢复其往常的健康状况。非常明显，一些植物通过生长调节促进抗氧化的产生从而修复环境损伤，所有这些修复要么通过荷尔蒙作用或者提高抗氧化剂含量增强植物抗逆能力得以实现。

植物元为酶水解代谢产物，其成分主要为多种维他命原、氨基酸、腐殖酸等, 其中包括可溶性脂类比如维他命E和β-葫萝卜素，水溶性物质比如维他命C和谷胱甘肽，以及不同的酶。正因为植物元含有还有酶水解的不同的物质，所以有不同的作用。通常不同的抗氧化剂共同作用能抑制自由基的活性,清除自由基,保护植物细胞免受伤害。因为植物元中部分成份显示出类分裂素和类生长素的功能，这些带有荷尔蒙特性的物质可能发出信号以打开植物对付胁迫环境的防御体系的开关。外施植物元可提高植物抗逆性。其机理包括（1）减少膜的伤害，增加稳定性。可使生物膜稳定，减少自由基对的破坏，从而减少胁迫导致的伤害。（2）改变体内代谢。（3）减少水分丧失。

虽然植物元可以人工合成，不过通过酶水解天然物质产生的植物元所含的维他命原、氨基酸、腐殖酸，矿物质和荷尔蒙元能提供更全面的营养，更为平衡的生长调节能力，更为有效地提升植物的抗氧化能力和抗逆能力。其中，植物元氨基酸是蛋白质和酶合成的前体。正常的蛋白代谢对在环境胁迫下植物维持其重要生理功能相当关键。外源脯氨酸也可以减轻高等植物的渗透胁迫,能提高植物渗透调节能力和抗干旱胁迫能力。脯氨酸在抗逆中的作用有两点：一是作为渗透调节物质，保持原生质与环境的渗透平衡；二是保持膜结构的完整性。脯氨酸与蛋白质相互作用能增加蛋白质的可溶性和减少可溶性蛋白的沉淀，增强蛋白质的水合作用。 植物元中的腐殖酸来自生物体的天然有机物质的降解，其主要成分还包括富里酸和胡敏素。科学家早在四五十年代就在研究开发利用土壤中的腐殖酸。在七十年代 ，研究人员发现腐殖酸显示出类似生长素特性和螯和物特性（螯和微量元素，比如铁、镁、钙，以帮助植物吸收和利用）。除了水份与肥料，以维他命群为基础的植物活性物质，是第三种植物生育所需的必要物质，密切地关联到植物的成长与老化。 大多数维他命群，加上多种植物提取有效成份，能促进对植物生育所必需的有效微生物之增殖与活动，活化植物体各部细胞机能，给予植物充分的活力、增强根群、提高吸肥力及调整土质。

植物元应用

应用结果表明在环境胁迫下，植物体内的植物元（比如维他命E、C，β-葫萝卜素和过氧化物岐化酶）升高，所以植物元是植物抵抗不利环境的重要物质。我们在美国科罗拉多州和密苏里州的应用结果表明除了增加根系生长、营养吸收、叶绿素含量和光合作用外，植物元腐殖酸还能抑制破坏吲哚乙酸氧化酶。最终的效果是提高促生长荷尔蒙的水平，促进植物生长。通过补充植物元，进一步提高抗氧化剂的活力，增强植物自我防御能力。在夏季炎热胁迫下，植物光合作用降低，碳水化合物合成能力有限，导致植物枯萎死亡。以匍匐翦股颖为例，单独使用氮肥不能提高高温胁迫下植物的光合作用。但是增施植物元后，光合作用显著提高，碳水化合物合成能力相应提高，大大增强了草坪草安全越夏能力。这是因为使用植物元后增加了植物抗氧化能力，保护了植物重要细胞器叶绿体功能的完整性。而且，植物元水平高的植物，根茎生长相对较好，能维持较高的叶片水分含量，在正常和胁迫条件下均能降低病害的发生。此外，在春天使用植物元显著提高夏天草坪光合效率和降低病害的概率，比如匍匐剪股颖上的币斑病。

在某种程度上，采用视觉观察（比如叶片颜色、草丛密度和病害发生率等）和生长参数（根系质量、草屑重量和根系活力等）来评价植物元的使用效果很有用。当然，生理参数（光合效果、抗氧化性分析和荷尔蒙活性等）可以提供进一步的证据。为了保持植物元最大的使用效果，要在胁迫开始的时候就使用。在我们的研究条件下，植物元的效果在连续处理至少四个星期后才表现出来。高尔夫球场果岭草通常能够在7-10天后看到效果，用植物元处理过的百慕大、海滨雀稗、草地早熟禾和匍匐剪股颖草坪在叶片和草茎数量、根茎质量和根系长度均显著高于没有经植物元处理过的对照。低剂量经常使用的效果要好于偶尔的高剂量使用。以匍匐翦股颖为例，在五月份开始的时候每隔2-4个星期重复使用，每次用量0.5-1ml/m2, 可以显著增加草体抗氧化能力使其安全度夏。在环境胁迫条件下，提前用植物元处理过的草坪表现要好得多，这是由于植物元能提高植物的抗氧化性，使他们有更好的防御系统。

结论

通过提高植物体内抗氧化剂水平和促生长荷尔蒙水平，植物元能显著促进植物根系生长，促进植物对营养物质的摄入，改善植物细胞水分渗透调节，增强植物耐受盐碱、干旱等胁迫的抗逆能力，并可修复草坪环境损伤。作为一种先进的技术，植物元可以帮助草坪在多种不利环境条件下维持生机活力，增强草坪韧性，达到轻松管理草坪的目的。