和丹鳳,向佐湘,湛邁城
(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院,長(zhǎng)沙 410128)
草坪在城市綠化覆蓋面積中所占比例的大小,是衡量一個(gè)城市綠化的重要指標(biāo)之一。草坪有綠化和美化城市、保護(hù)和改善環(huán)境、維護(hù)生態(tài)平衡等重要作用。隨著城市草坪應(yīng)用面積的擴(kuò)大,人們對(duì)高質(zhì)量的生態(tài)草坪草的需求量也越來(lái)越大[1]。而為了滿(mǎn)足人們對(duì)環(huán)境質(zhì)量不斷提高的需求,以及隨時(shí)提供進(jìn)行社會(huì)活動(dòng)和體育運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)所的需求,無(wú)土草坪產(chǎn)業(yè)逐漸發(fā)展起來(lái)[2]。傳統(tǒng)有土草皮生產(chǎn)方式需要大量?jī)?yōu)質(zhì)耕地,起草皮時(shí)須帶土1~3 cm,嚴(yán)重破壞耕地,這種粗放式的生產(chǎn)模式最終將導(dǎo)致土壤肥力下降[3]。采用無(wú)土草毯取代傳統(tǒng)的有土草皮勢(shì)在必行。無(wú)土草毯克服了傳統(tǒng)草坪生產(chǎn)的缺點(diǎn),不以天然土壤為原料,而是以環(huán)保又低成本的人工合成基質(zhì)來(lái)培育草種[4],顯著縮短了成坪周期,能廣泛應(yīng)用于室內(nèi)觀賞[5]、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地等[6],明顯提高了經(jīng)濟(jì)效益,無(wú)土草坪業(yè)已日漸成為一種新型的朝陽(yáng)產(chǎn)業(yè)[7]。
‘蘭引3號(hào)’結(jié)縷草(Zoysia japonicacv.Lanyin No.3)屬于禾本科結(jié)縷草屬,為多年生草本植物,由引進(jìn)品種選育而成的,在我國(guó)種植面積較廣。該草種在湖南省應(yīng)用也較為廣泛,表現(xiàn)良好,是目前湖南地區(qū)建植足球場(chǎng)及開(kāi)放性綠地等的首選品種。為了保持草坪較好的坪用性狀和美觀程度,草坪需要定期修剪,生長(zhǎng)旺季時(shí)大約10~15 d修剪一次,草屑的處理成為一大難題。目前的通用方法是將草屑當(dāng)作垃圾處理,由于草屑蓬松的結(jié)構(gòu),導(dǎo)致運(yùn)輸成本大大增加,耗費(fèi)物力和財(cái)力,增加了草坪養(yǎng)護(hù)管理成本,同時(shí)也浪費(fèi)了資源,污染了環(huán)境?!m引3號(hào)’結(jié)縷草干物質(zhì)的主要成分為纖維素等有機(jī)物,疏松多孔,吸水保肥性強(qiáng),富含有機(jī)營(yíng)養(yǎng),具備草毯基質(zhì)的基本特性[8~17]。本研究采用‘蘭引3號(hào)’結(jié)縷草草屑為基質(zhì)生產(chǎn)無(wú)土草毯,不僅解決了無(wú)土草毯的基質(zhì)短缺、生產(chǎn)成本高的問(wèn)題,同時(shí)也為草坪養(yǎng)護(hù)管理中草屑的處理提供參考,從而達(dá)到資源利用最大化、養(yǎng)護(hù)成本最低化的目的。
試驗(yàn)于2016年在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)草學(xué)研究所實(shí)驗(yàn)室和第二運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草業(yè)教學(xué)實(shí)習(xí)基地進(jìn)行。實(shí)驗(yàn)材料為‘蘭引3號(hào)’草屑、菜枯、泥炭土、珍珠巖、‘蘭引3號(hào)’草莖,長(zhǎng)×寬×高為56 cm×24 cm×3.2 cm塑料培養(yǎng)盤(pán)。
試驗(yàn)設(shè)置4個(gè)處理(表1),每個(gè)塑料培養(yǎng)盤(pán)為一個(gè)小區(qū),隨機(jī)區(qū)組排列,5次重復(fù),共20個(gè)試驗(yàn)小區(qū)(即20個(gè)培養(yǎng)盤(pán))。
將‘蘭引3號(hào)’草屑曬干粉碎,按照試驗(yàn)方案,加入不同比例的配料,人工充分混合均勻后,鋪設(shè)在培養(yǎng)盤(pán)中,厚度2 cm。試驗(yàn)各處理統(tǒng)一撒播草莖,播量1 kg/m2。撒播時(shí)各小區(qū)內(nèi)力求均勻,撒播完后覆蓋薄薄一層相應(yīng)的基質(zhì)并壓實(shí),使草莖與基質(zhì)接觸緊密。最后覆蓋無(wú)紡布,置于第二運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草業(yè)教學(xué)實(shí)習(xí)基地,按無(wú)土草毯常規(guī)管理。
表1 試驗(yàn)處理Table1 Theexperimentaltreatments
(1)基質(zhì)理化性質(zhì)。有機(jī)質(zhì):重鉻酸鉀容量法——外加熱法[18];堿解氮:堿解擴(kuò)散法[18];有效磷:1/2H2SO4法[18];速效鉀:乙酸銨提取法[18];pH值:電位法。
(2)草毯草生物學(xué)特性及坪用性狀指標(biāo)[18]。
蓋度:采用草坪色彩管理儀測(cè)定歸一化植被覆蓋指數(shù)(NDVI值)間接獲得。
綠色指數(shù)(Grass Index):采用草坪色彩管理儀測(cè)定。
地上生物量:取樣品地上部分,稱(chēng)取鮮重,然后105℃殺青,80℃恒重,稱(chēng)取干重。
地下生物量:取樣品地下部分,同上。
草皮重量:當(dāng)草皮的表層出現(xiàn)輕微的干燥時(shí)測(cè)定草毯的重量。取10 cm×10 cm的樣方,各處理重復(fù)3次。
密度:指單位面積上容納地上部莖枝的數(shù)目,也可指各個(gè)體占據(jù)的平均面積,用株/dm2表示。每處理取10 cm×10 cm的小樣方,數(shù)取每個(gè)小樣方內(nèi)草的分枝數(shù),每15 d觀察評(píng)定一次。
質(zhì)地:葉片的質(zhì)地包括草的觸感、光滑度、葉片寬度和硬度等,是對(duì)葉寬和觸感的量度。每15 d觀察評(píng)定一次。
均一性:指整個(gè)草坪的外貌均勻程度,是草坪在密度、顏色、質(zhì)地方面差異程度的綜合反映。目測(cè)估計(jì)法測(cè)定,分為:很不均一、不均一、較均一、均一、非常均一5個(gè)等級(jí)。每15 d觀察評(píng)定一次。
色澤:目測(cè)法測(cè)定。分為:黃綠色、淺綠、綠色、深綠色、墨綠色5個(gè)等級(jí)。每15 d觀察評(píng)定一次。
成坪速度:播種至蓋度達(dá)到90%的天數(shù)。
將每個(gè)處理各小區(qū)所測(cè)得的數(shù)據(jù)取平均值作為最終測(cè)定數(shù)據(jù)。利用Excel軟件和DPS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理。
2.1.1 有機(jī)質(zhì)
基質(zhì)有機(jī)質(zhì)含量的多少,在一定程度上可以反映基質(zhì)肥力的高低,可以作為施肥、改良基質(zhì)、提高基質(zhì)肥力的依據(jù)。根據(jù)表2可知,A處理的有機(jī)質(zhì)含量最低,為327.28 g/kg,D處理的有機(jī)質(zhì)含量最高,為403.50 g/kg,顯著高于A、B和C處理。這是因?yàn)镈處理加入了10%的菜枯,菜枯是一種有機(jī)肥,含有豐富的氮磷鉀以及礦物質(zhì)微量元素。
2.1.2 速效養(yǎng)分
由表2可知,A處理中堿解氮的含量很低,僅為13.16 mg/kg,所以在草坪的后期養(yǎng)護(hù)管理過(guò)程中應(yīng)注意增施氮肥;D處理因加入了菜枯(有機(jī)肥),所以基質(zhì)中各速效養(yǎng)分含量最豐富,最均衡;C處理中的泥炭土有很強(qiáng)的保水保肥能力,在施肥、澆水過(guò)程中,可以減少水肥流失,增強(qiáng)根系對(duì)水肥的吸收。
2.1.3 pH值
從表2可知,4個(gè)處理的pH值均為偏中性,均適宜于草坪生長(zhǎng)。
表2 各基質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)Table2 Chemicalpropertiesofthe mediums
綜上可知,D處理有機(jī)質(zhì)含量高、速效養(yǎng)分含量豐富且均衡,理化性質(zhì)良好,是4個(gè)處理中最理想的無(wú)土草毯基質(zhì)配方。
2.2.1 蓋度
草坪蓋度反應(yīng)在橫向水平上草坪植被所占土地面積的比例,反應(yīng)了草坪草生長(zhǎng)的茂密程度以及進(jìn)行光合作用的面積大小。4個(gè)處理的歸一化覆蓋指數(shù)(NDVI指數(shù))分別為D處理(0.763)>B處理(0.762)>C處理(0.756)>A處理(0.753),但各處理間無(wú)明顯差異(表3)。
2.2.2 均一性
均一性指整個(gè)草坪的外貌均勻程度,是草坪密度、顏色、質(zhì)地差異的綜合反映。從表3可知,各處理的均一性為:D處理(99%)>B處理(98%)>C處理(97%)>A處理(96%),D處理的表現(xiàn)略好,但處理間無(wú)顯著差異。
2.2.3 成坪速度
在草毯的生產(chǎn)過(guò)程中,其成坪速度越快越好,這樣有利于縮短生產(chǎn)周期,提高生產(chǎn)效率,降低草毯的生產(chǎn)成本。試驗(yàn)中4個(gè)處理的成坪天數(shù)分別為:A處理(43 d)>C處理(39 d)>B處理(33 d)>D處理(29 d)。D處理基質(zhì)理化性狀良好,養(yǎng)分豐富,草坪生長(zhǎng)快,成坪快,29 d即可成坪(表3)。
2.2.4 草坪顏色
草坪顏色反映草坪植物的遺傳特性和生長(zhǎng)狀況,是對(duì)草坪植物發(fā)射光特性的量度,是草坪外觀質(zhì)量的重要指標(biāo)。表3中表明,4個(gè)處理草毯顏色為深綠至墨綠色,均表現(xiàn)良好,A處理較其他處理稍差。
2.2.5 密度
草坪的密度與草種有關(guān),同時(shí)也與草坪草所處的生長(zhǎng)時(shí)段有關(guān),同時(shí)與草坪草的再生速度和株型有關(guān)。從表3可知,D處理的密度最高,最后可達(dá)98株/dm2,B處理次之,A處理最低,才 85株/dm2,D和B處理草坪密度顯著高于其它處理。
2.2.6 質(zhì)地
草坪質(zhì)地主要是通過(guò)草坪草葉片的寬窄和光滑度來(lái)表現(xiàn),一般認(rèn)為草坪草葉片越窄其質(zhì)地越好。草坪質(zhì)地主要受基因控制,在一定程度上還受草坪密度影響,草坪密度較高時(shí)草坪質(zhì)地也會(huì)相應(yīng)提高。從表3可以看出,各處理的草坪草葉片寬度為:D處理(5.04 mm)>B處理(5.00 mm)>C處理(4.80 mm)>A處理(4.60 mm),A處理比較其它處理葉片相對(duì)較窄。
表3 不同處理的坪用性狀比較Table3 Thecomparisonresultsofturfcharacteristics
綜上所述,4個(gè)處理的草毯蓋度、均一性、草坪顏色無(wú)明顯差異,成坪速度、密度以D處理最優(yōu),但質(zhì)地低于其它處理。
2.3.1 地上生物量
地上生物量是草坪生長(zhǎng)速度和再生能力的數(shù)量指標(biāo)。地上生物量大的草坪密度也會(huì)相對(duì)大些,可以抵抗雜草入侵,有效防治雜草,所以草坪地上生物量也是衡量草坪草質(zhì)量的一個(gè)重要指標(biāo)。由表4可以看出,各處理的地上生物量鮮重為:D處理(4.40 g/cm2)>B處理(3.95 g/cm2)>C處理(3.94 g/cm2)>A處理(3.31 g/cm2)。D處理、B處理和 C處理之間差異不明顯,但都顯著高于A處理,干重也是如此。
2.3.2 地下生物量
地下生物量是草坪質(zhì)量的內(nèi)在指標(biāo),地下生物量大表明根系發(fā)達(dá),抗旱能力、抗寒越冬能力、耐修剪、耐踐踏等能力越強(qiáng),所以地下生物量關(guān)系著草坪能否持久保持和適用。從表4可以看出,各處理地下生物量鮮重為:D處理(4.84 g/dm2)>B處理(3.98 g/dm2)>C處理(3.89 g/dm2)> A處理(3.76 g/dm2)。D處理顯著高于其它處理,B處理、C處理和A處理差異不明顯,干重也是如此。
2.3.3 草毯重量
草毯重量主要與草皮的運(yùn)輸成本等有密切關(guān)系。從表4可以看出,草毯重量表現(xiàn)為:D處理(5.17 g/dm2)> B處理(4.90 g/dm2)>C處理(4.70 g/dm2)>A處理(4.64 g/dm2)。D處理顯著高于其它處理,B處理、C處理和A處理間差異不顯著。一般有土草皮的重量為22.0~45.0 g/dm2,4個(gè)處理基質(zhì)均為輕質(zhì)材料,因此草毯重量顯著低于有土草皮,便于運(yùn)輸。
表4 不同處理的草坪生物量(g/dm2)Table4 Thebiomassofdifferenttreatments(g/dm2)
綜上可知,草坪地上生物量D處理、B處理和C處理之間差異不明顯,但都顯著高于A處理;地下生物量D處理顯著高于其它處理,B處理、C處理和A處理差異不明顯;4個(gè)處理基質(zhì)均為輕質(zhì)材料,草毯重量顯著低于有土草皮,便于運(yùn)輸。
本試驗(yàn)以‘蘭引3號(hào)’草屑為基質(zhì),進(jìn)行4個(gè)不同基質(zhì)配方處理,種植‘蘭引3號(hào)’草莖,試驗(yàn)于2016年8月30號(hào)開(kāi)始種植,2016年10月中下旬基本到達(dá)成坪要求。通過(guò)對(duì)各處理基質(zhì)的化學(xué)性質(zhì)測(cè)定以及草毯的綠色指數(shù)等坪用性狀的分析測(cè)定,得出以下結(jié)論:
(1)D處理(蘭引3號(hào)草屑+10%菜枯+5%珍珠巖)有機(jī)質(zhì)含量高、速效養(yǎng)分含量豐富且均衡,理化性質(zhì)良好,是最理想的無(wú)土草毯基質(zhì)配方。
(2)4個(gè)處理的草毯蓋度、均一性、草坪顏色無(wú)明顯差異,成坪速度、密度以D處理最優(yōu),但質(zhì)地低于其它處理。
(3)地上生物量D處理、B處理和C處理之間差異不明顯,但都顯著高于A處理;地下生物量D處理顯著高于其它處理,B處理、C處理和A處理差異不明顯。4個(gè)處理基質(zhì)均為輕質(zhì)材料,草毯重量顯著低于有土草皮。
(4)綜合基質(zhì)理化性狀和草毯坪用性狀,D處理(蘭引3號(hào)草屑+10%菜枯+5%珍珠巖)是4個(gè)處理中最理想的基質(zhì)配方。
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