馬宗仁，何國強，王 慶，張 凱，林 駒，付鏡威

(深圳大學 高爾夫?qū)W院，廣東 深圳 51800)

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果嶺草坪密度對蓋度和光滑度的影響

馬宗仁，何國強，王 慶，張 凱，林 駒，付鏡威

(深圳大學 高爾夫?qū)W院，廣東 深圳 51800)

研究了果嶺草坪密度不同量化指標對蓋度和光滑度的影響，結(jié)果表明：隨著草坪株數(shù)、葉片數(shù)、葉面積和葉面積指數(shù)增加，草坪蓋度和光滑度相應增長，但當草坪蓋度達91%后，株數(shù)、葉片數(shù)、葉面積和葉面積指數(shù)保持不變：草坪蓋度達100%，光滑度達3.2 m時，株數(shù)、葉片數(shù)、葉面積和葉面積指數(shù)合理的理論數(shù)值分別為63 277株、180 972片、1.266 8 m2和1.266 8；草坪蓋度達91%后，株數(shù)和葉片數(shù)量對光滑度的影響主要是增大摩擦系數(shù)，摩擦系數(shù)主要由葉片交疊所引起；蓋度未能達到100%和球速或光滑度未能達到3.2 m，其原因是草坪生長不均勻和留草過高所引起；因葉片密集或蓋度達100%后葉片出現(xiàn)交疊，光滑度受到葉片重疊嚴重制約時，不可再用蓋度、單純株數(shù)和葉片數(shù)作果嶺草坪密度指標，應采用葉面積指數(shù)作密度指標。因此，賽前果嶺疏草作業(yè)如以株數(shù)、葉片數(shù)作為密度指標，前提條件是保證100%的蓋度和3.2 m光滑度。疏除多余葉片數(shù)和株數(shù)后即為合理的密度，葉面積指數(shù)或葉片交疊率大于或等于1的即為多余葉片。

果嶺；密度；蓋度；光滑度；株數(shù)；葉片數(shù)；葉面積指數(shù)

高爾夫球賽對球速滾動有一定的限定，且賽級越高，要求滾動速度越快。為此，美國高爾夫球協(xié)會1972年根據(jù)全美1600家球場的測試，從實際經(jīng)驗獲得對不同球賽的規(guī)定光滑度[1]。其中，錦標賽級的球速或光滑度最大是3.2 m，這個球速是在100%的蓋度下，高度為0.3 cm的情況下才能達到[1]。影響光滑度的因素很多，如修剪、機械、滾壓、氣候、草種、施肥、疏草、打孔和覆沙等[2-11]。也有研究表明[1]，果嶺草坪密度與光滑度的關(guān)系則更為密切，密度影響光滑度且與蓋度有很大的關(guān)系。

目前，在密度同蓋度、光滑度相互關(guān)系研究中一直采用株數(shù)作為密度指標[1]，并在實踐中加以應用。仔細分析作業(yè)后的清除物比例，其中90%為葉片，株莖很少，況且植株覆蓋地面主要靠葉片，少部分才是植株本身。株數(shù)能否正確揭示果嶺草坪密度的實質(zhì)并指導養(yǎng)護實踐，用株數(shù)表達果嶺草坪密度是否精確等問題一直未能引起重視。能否采用葉片數(shù)或者葉面積指標作為表達果嶺草坪密度的指標因葉片生長存在著一定夾角和交疊情況，所測葉面積僅是平展狀態(tài)下覆蓋的面積，未能體現(xiàn)實際中葉子的生長角度和交疊情況。葉面積指數(shù)則可體現(xiàn)葉片交疊情況。當指數(shù)等于1時葉面積剛好覆蓋了土地面積，當指數(shù)突破1時葉面積開始出現(xiàn)重疊，它反映了植物群體在生長中葉片的重疊情況，不論葉片生長方向如何，葉面積指數(shù)越大，葉片重疊率越高。所以用葉面積指標能準確揭示葉片與草坪蓋度之間的關(guān)系，進而確定其與光滑度的關(guān)系。當葉面積指數(shù)為1時，則正好完全覆蓋全部地面，但是否表明蓋度為100%時，球速可以達到賽級要求的3.2 m還未定論。2008年筆者曾提出果嶺草坪“適密”的競技學概念[1]，所謂適密，即強調(diào)草坪整體生長的均勻性和100%的蓋度，且留茬高度接近0.3 cm。除株數(shù)作為密度指標外，有關(guān)果嶺草坪密度其他指標與蓋度、光滑度的關(guān)系研究報道很少。

從4年實地測定積累的數(shù)據(jù),以100%蓋度、3.2 m光滑度作前提條件，研究了單位面積株數(shù)、葉片數(shù)、葉面積和葉面積指數(shù)對蓋度和光滑度的影響，從而揭示影響果嶺草坪光滑度的實質(zhì)，對高爾夫球運動的理論和實踐都具有重要意義。

1 材料和方法

1.1 試驗時間，地點與材料

1.1.1 試驗時間與地點 2011～2014年的4月10～15日在深圳大學高爾夫?qū)W院實驗站進行各項指標測定。測定工作在草坪剪后5 h內(nèi)進行。

1.1.2 試驗材料 實測草種為狗牙根Tifton 328(Cynodondactyloncv.Tifton328)[12-13]。果嶺區(qū)草坪留茬高度均為0.45～0.50 cm。

1.2 果嶺評價指標與數(shù)據(jù)測定

1.2.1 蓋度 蓋度是指草坪草覆蓋地面的面積與總面積之比，蓋度越大，草坪質(zhì)量越高，存在裸地的草坪則質(zhì)量越低。測量方法參照文獻[1]進行。

1.2.2 光滑度 光滑度是果嶺草坪表面的特征，是果嶺區(qū)質(zhì)量的主要評價指標。光滑度的好壞取決于質(zhì)地、密度、留茬高度以及修剪等因素的影響。光滑度采用測速棒檢測方法測定[1]。

1.2.3 密度 采用面積0.785 cm的空心鋼制圓筒打孔鉆，隨機選擇果嶺不同區(qū)域進行打孔，然后測定孔徑內(nèi)株數(shù)和每株葉片數(shù)，并換算成以每平方米為單位的總?cè)~片數(shù)和總株數(shù)。

1.2.4 葉面積和葉面積指數(shù) 采用鮮葉重方法測定[2]。用鋼制圓筒打孔鉆隨機采集果嶺區(qū)6處草樣放在鋁盒中(保持新鮮和防止水分流失)及時帶回實驗室，草樣去除土壤后分成若干株，然后將每株上的葉子從莖部取下，用鑷子放在鋁盒中，按鮮重法所述方法和公式測定及計算葉面積和葉面積指數(shù)[14-15]。

1.2.5 株數(shù)、葉片數(shù)量測定 采用面積0.785 cm2的空心鋼制圓筒打孔鉆，隨機采集果嶺區(qū)草樣，重復6次，然后分別計算該面積內(nèi)株數(shù)、葉片數(shù)量變化(表1)。狗牙根總株數(shù)為58株，總?cè)~片數(shù)為166片。大部分為攜帶3片葉的植株，占植株總數(shù)45%，攜帶1～2片葉的占19%，4～5片葉的植株占36%。根據(jù)表1計算得到0.785 cm2土地上平均擁有9.67株植株(6次采樣株數(shù)平均值)、平展狀態(tài)下的總?cè)~面積為0.677 cm2(9.67 cm×0.07 cm)和每株上平均擁有2.86葉片(每株平均葉片數(shù)=總?cè)~片數(shù)/總株數(shù))。

表1 株數(shù)和葉片數(shù)量Table 1 Plant and leaf numbers

1.2.6 葉片夾角測定 葉片夾角測定值作為計算葉面積指數(shù)的參考數(shù)據(jù)。具體方法為：將圓孔鉆打下的草，隨機每孔取5株，輕輕弄掉沙子，按照自然狀態(tài)擺放于白紙，照相后借助電腦置入網(wǎng)格紙測定葉片與莖基部夾角，測定3孔總株數(shù)，重復3次，取平均數(shù)。得到葉片夾角為13.30(圖1、表2)。(每孔隨機取5株，

表2 葉片夾角的統(tǒng)計及平均值Table 2 The statistics and average value of leaf angle

圖1 葉片夾角Fig.1 Leaf angle

照相后借助電腦置入方格紙測定度數(shù))。

1.2.7 葉面積和葉面積指數(shù)基本參數(shù)計算 按鮮重法所述方法測定和計算葉面積和葉面積指數(shù)，基本參數(shù)見表3。根據(jù)表1提供的平均葉片數(shù)和每株葉片數(shù)及鉆孔面積，計算出平均1片葉子的葉面積為0.07 cm2，每m2單位葉面積指數(shù)為2.466 1。

表3 葉片基本參數(shù)Table 3 The basic parameters of leaf

2 結(jié)果與分析

2.1 株數(shù)和葉片數(shù)量對蓋度和光滑度的影響

2011～2014年的試驗數(shù)據(jù)主要指標為3項，即每m2株數(shù)、蓋度和光滑度。根據(jù)算術(shù)平均值原理，去除異常數(shù)據(jù)(數(shù)值過于偏大或者數(shù)值過于偏小)，然后合并相同數(shù)據(jù)，再根據(jù)美國高爾夫球協(xié)會慢和快的光滑度規(guī)定，從144組數(shù)據(jù)中留取56組單位平均株數(shù)、蓋度和光滑度測值(表4)。通過4年實測數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成相應葉片數(shù)(表4)。

表4 不同株數(shù)和葉片數(shù)下的蓋度和光滑度Table 4 Effect of plant and leaf numbers on coverage and smoothness

注：平均值為56組平均數(shù)，下同

隨著株數(shù)和葉片數(shù)增加，蓋度和光滑度出現(xiàn)正相關(guān)增長，但當葉片數(shù)和株數(shù)分別增加到145 422片和508 47 株時，蓋度為90%，光滑度僅為2 m。蓋度超過91%時，葉片數(shù)和植株數(shù)保持不變直至93%蓋度，光滑度僅為2.18 m，增加緩慢，此次研究僅測到93%蓋度。

美國高爾夫球協(xié)會所規(guī)定的最高速度或3.2 m光滑度是在蓋度約100%下實現(xiàn)的。試驗所測數(shù)據(jù)均未測到100%的蓋度，也無100%蓋度下的株數(shù)和葉片數(shù)。根據(jù)實測蓋度為91%～93%時，葉片數(shù)和株數(shù)均保持不變的試驗情況表明，光滑度達2 m后葉片或株數(shù)的增加對光滑度的增加貢獻率不大。此時的葉片數(shù)和株數(shù)是否已達到了飽和值，而影響光滑度增加至3.2 m是否留茬高度等其他原因所致有待進一步研究。

2.2 葉面積對蓋度和光滑度的影響

隨著葉面積的增加，蓋度和光滑度出現(xiàn)正相關(guān)增長，但當葉面積增加接近1時，此時蓋度為90%，光滑度為2 m。如果從平展狀態(tài)看，此時蓋度應該是100%，說明葉片交疊和角度對其造成了影響。狗牙根葉片夾角為13.3%所影響的葉面積占10%。當蓋度超過91%后直至93%，葉面積則保持不變(表5)。葉面積不變的原因正是交疊和夾角引起的。光滑度此時僅為2.18 m，增加緩慢，此次研究同樣僅測到最大蓋度為93%的數(shù)據(jù)。

采用葉面積做密度指標由于交疊和夾角問題而存在不足，如用蓋度作比較進行減除也不準確。由于葉片數(shù)和株數(shù)作密度指標所測蓋度僅達93%，光滑度僅達2.18 m，蓋度達91%后葉片數(shù)和株數(shù)均無變化，實測數(shù)據(jù)說明此時的葉片數(shù)和株數(shù)已達到飽和。但由于此次試驗未能測得100%蓋度的數(shù)據(jù)，難以確認此時的株數(shù)和葉片數(shù)即為100%蓋度下的株數(shù)和葉片數(shù)。

表5 不同葉面積下的蓋度和光滑度Table 5 Effect of leaf area on coverage and smoothness

2.3 葉面積指數(shù)對蓋度和光滑度的影響

株數(shù)、葉片數(shù)因沒有100%蓋度的實測數(shù)據(jù)，雖然可推測，但并不能代表蓋度達100%時實際的具體數(shù)據(jù)。葉面積也因存在葉片生長夾角和交疊問題與實際不符，同樣不便使用。

單位土地面積上的葉面積可能是土地面積好幾倍。此時當蓋度達到100%時，隨著葉片交疊出現(xiàn)，則無法測出大于100%的蓋度。如采用株數(shù)和葉片數(shù)或者葉面積來測定密度，由于大于100%的蓋度無法測出，即蓋度的真實性受到了掩蔽，無論用葉片數(shù)、株數(shù)或者葉面積表達密度均存在失真的問題，如用葉面積指數(shù)則能克服這一缺陷。

隨著葉面積指數(shù)的增加，蓋度和光滑度出現(xiàn)正相關(guān)增長，但當葉面積指數(shù)增加接近1時，此時蓋度為90%，光滑度為2 m。當蓋度超過91%后，葉面積指數(shù)也保持不變直至1.266 8，光滑度此時為2.18 m，增加緩慢，本次研究同樣只測到蓋度最大達到93%的數(shù)據(jù)(表6)。

表6 不同葉面積指數(shù)下的蓋度和光滑度Table 6 Effect of leaf area index on coverage and smoothness

3 討論

錦標賽級的球速或光滑度最大是3.2 m，這個球速是草坪蓋度達100%，高度為0.3 cm的情況下才能達到[1]。因此，草坪光滑度取決于質(zhì)地、密度、留茬高度以及修剪等因素。

果嶺草坪裸露必然影響高爾夫球球速和行進路線，草坪蓋度達100%能保證高爾夫球行進方向不偏不倚。蓋度越大草坪質(zhì)量越高，存在裸地的草坪則質(zhì)量越低。

試驗并未能測到100%的蓋度。但就葉面積來說，當葉片完全覆蓋地面時蓋度應該是100%，但此時所測得的實際蓋度僅為90%，所測葉面積高于所測蓋度的10%。但在自然狀態(tài)下，存在著葉片交疊和角度問題。在實際生長中，如狗牙根葉片其自然伸展的狀態(tài)基本是以13.3%的夾角隨機生長，并不等同于平展狀態(tài)。說明蓋度是在葉片自然狀態(tài)下獲得的數(shù)值，它掩蓋了葉片交疊和葉片夾角的因素。而葉面積僅表明是平展狀態(tài)下的覆蓋情況，并不包含交疊和13.3%的葉片夾角因素。所以，實際蓋度應減去13.3%夾角下的數(shù)值和交疊面積。但夾角所影響的面積尚未計算入內(nèi)。

蓋度的高低主要取決于葉片數(shù)量，就覆蓋地面能力來說，葉片貢獻率遠高于莖，其數(shù)量約為草莖的3倍，蓋度的高低主要取決于葉片數(shù)量。大賽前提高高爾夫球速所采用疏草作業(yè)刪除的主要為葉片，草莖很少。所以采用葉片數(shù)比草莖指標更能符合實際情況。葉面積雖然直觀，但存在著葉片夾角和交疊的百分比問題，因計算不便也難以推廣應用。

葉面積因存在葉片夾角和交疊問題，在草坪蓋度達100%后無法測出，葉面積的真實性受到了掩蔽，因此無論用葉片數(shù)、株數(shù)或者葉面積表達密度均失真。

葉面積指數(shù)則反映了植物群體生長中的重疊狀況，不論其生長方向如何，葉面積指數(shù)越大，重疊率越高。指數(shù)小于1時葉面積不完全覆蓋土地面積，指數(shù)等于1時葉面積完全覆蓋土地面積，當指數(shù)突破1時葉面積開始出現(xiàn)重疊。采用葉面積指數(shù)可以揭示當蓋度在100%或者超出100%以上的蓋度時草坪生長的真實狀態(tài)。91%蓋度后，株數(shù)和葉片數(shù)量的多寡對光滑度的影響主要是增大了摩擦系數(shù)。摩擦系數(shù)主要由葉片交疊所引起。從葉面積指數(shù)看，此時的交疊率為27%，正是造成光滑度滯漲的原因之一。此次蓋度未能達到100%，其原因是部分裸地或者生長不均勻所引起。球速未能達到3.2 m應是留茬高度太高所致。相關(guān)研究也表明,修剪頻率及留茬高度直接影響草坪質(zhì)量[16-19],草坪質(zhì)量評價是一個多準則的評價問題,必須根據(jù)評價目的與要求采取適宜的評判方法[20]。在草坪價值綜合評價系統(tǒng)中,共涉及到10個評價指標，其中蓋度、密度與質(zhì)地也是重要指標[21-22]。

在株數(shù)或葉片極度致密和蓋度為100%的情況下，可采用葉面積指數(shù)分析葉片交疊情況，這樣可排除采用單一指標如蓋度、單純株數(shù)或葉片數(shù)說明果嶺草坪質(zhì)量的問題,也可發(fā)現(xiàn)蓋度因葉片密集不能測出的假象。所以測定和計算葉面積指數(shù)最能揭示草坪生長的狀況，越能反映草坪表面的光滑度情況。即葉面積指數(shù)越大，光滑度越低，球滾動速度越慢。

在草坪生長速度與葉面積指數(shù)和密度出現(xiàn)不協(xié)調(diào)發(fā)展時，隨著葉面積指數(shù)或密度增大，光滑度開始緩慢增長。說明葉面積指數(shù)越大，草坪表面摩擦系數(shù)也越大，反而影響光滑度的提高。這就揭示了速度上不去的原因其實是葉片重疊率在嚴重制約速度的提高。因此，在蓋度保持不變的情況下，減少葉片重疊率是非常重要的作業(yè)之一。

4 結(jié)論

(1)果嶺草坪光滑度對球速的影響主要是摩擦系數(shù),光滑度取決于果嶺草坪蓋度、密度、留茬高度以及修剪等因素。

(2)株數(shù)、葉片數(shù)、葉面積和葉面積指數(shù)均能作為果嶺草坪密度指標。但蓋度超過100%后草坪葉片出現(xiàn)交疊，光滑度受到嚴重制約。此時不適宜用蓋度、單純株數(shù)或葉片數(shù)作果嶺草坪密度指標,應采用葉面積指數(shù)作密度指標。

(3)在疏草作業(yè)前，如以株數(shù)、葉片數(shù)作為密度指標，確定具體指標值的前提條件是：在保證滿足蓋度達100%和光滑度達3.2 m的條件，所留葉片數(shù)和株數(shù)即為合理的密度指標，此時多余葉片可剪除。

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Study on the influence of green turf density on coverage and smoothness

MA Zong-ren,HE Gou-qiang,WANG Qing，ZHANG Kai,LIN Ju,FU Jing-we

(GolfCollageofShenzhenUniversity，Shenzhen518060 ，China)

The effects of green turf density on green coverage and smoothness were studied with different quantitative indicators.The results showed that the turf coverage and smoothness increased with the plant number,leaf number,leaf area and leaf area index.However,they kept stable while the turf coverage reached 91%.While the turf coverage and smoothness reached 100% and 3.2 m,the theoretical plant number,leaf number,leaf area and leaf area index were 63 277,180 972,1.266 8 m2and 1.266 8 respectively.When turf coverage went up to 91%,the influence of plant and leaf numbers on smoothness was strengthened mainly through the friction caused by leaf overlap.The reason that the coverage and smoothness could not reach 100% and 3.2 m was the uneven growth and high cutting height.If the smoothness was reduced by serious blade overlap,the coverage,plant number and leaf number were not suitable as density index,and it should be replaced by the leaf area index.Therefore,if the thinning operations on green was conducted and the plant number and leaf number were used as the density index before the match,the precondition was 100% coverage and 3.2 m.

green；turf density；turf coverage；turf smoothness；plant number；leaf number；leaf area index

2016-07-13；

2016-09-18

廣東省哲學社會科學“十二五”規(guī)劃學科共建項目(G13XGL34)資助

馬宗仁(1962-)，寧夏隆德人，教授，主要從事草坪建植、管理及育種研究。

E-mail：1103260397@qq.com

S 688.4

A

1009-5500(2016)05-0069-07

何國強為通訊作者。