和丹鳳,向佐湘,湛邁城
(湖南農業(yè)大學農學院,長沙 410128)
草坪在城市綠化覆蓋面積中所占比例的大小,是衡量一個城市綠化的重要指標之一。草坪有綠化和美化城市、保護和改善環(huán)境、維護生態(tài)平衡等重要作用。隨著城市草坪應用面積的擴大,人們對高質量的生態(tài)草坪草的需求量也越來越大[1]。而為了滿足人們對環(huán)境質量不斷提高的需求,以及隨時提供進行社會活動和體育運動的場所的需求,無土草坪產(chǎn)業(yè)逐漸發(fā)展起來[2]。傳統(tǒng)有土草皮生產(chǎn)方式需要大量優(yōu)質耕地,起草皮時須帶土1~3 cm,嚴重破壞耕地,這種粗放式的生產(chǎn)模式最終將導致土壤肥力下降[3]。采用無土草毯取代傳統(tǒng)的有土草皮勢在必行。無土草毯克服了傳統(tǒng)草坪生產(chǎn)的缺點,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來培育草種[4],顯著縮短了成坪周期,能廣泛應用于室內觀賞[5]、運動場地等[6],明顯提高了經(jīng)濟效益,無土草坪業(yè)已日漸成為一種新型的朝陽產(chǎn)業(yè)[7]。
‘蘭引3號’結縷草(Zoysia japonicacv.Lanyin No.3)屬于禾本科結縷草屬,為多年生草本植物,由引進品種選育而成的,在我國種植面積較廣。該草種在湖南省應用也較為廣泛,表現(xiàn)良好,是目前湖南地區(qū)建植足球場及開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,生長旺季時大約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作垃圾處理,由于草屑蓬松的結構,導致運輸成本大大增加,耗費物力和財力,增加了草坪養(yǎng)護管理成本,同時也浪費了資源,污染了環(huán)境?!m引3號’結縷草干物質的主要成分為纖維素等有機物,疏松多孔,吸水保肥性強,富含有機營養(yǎng),具備草毯基質的基本特性[8~17]。本研究采用‘蘭引3號’結縷草草屑為基質生產(chǎn)無土草毯,不僅解決了無土草毯的基質短缺、生產(chǎn)成本高的問題,同時也為草坪養(yǎng)護管理中草屑的處理提供參考,從而達到資源利用最大化、養(yǎng)護成本最低化的目的。
試驗于2016年在湖南農業(yè)大學草學研究所實驗室和第二運動場草業(yè)教學實習基地進行。實驗材料為‘蘭引3號’草屑、菜枯、泥炭土、珍珠巖、‘蘭引3號’草莖,長×寬×高為56 cm×24 cm×3.2 cm塑料培養(yǎng)盤。
試驗設置4個處理(表1),每個塑料培養(yǎng)盤為一個小區(qū),隨機區(qū)組排列,5次重復,共20個試驗小區(qū)(即20個培養(yǎng)盤)。
將‘蘭引3號’草屑曬干粉碎,按照試驗方案,加入不同比例的配料,人工充分混合均勻后,鋪設在培養(yǎng)盤中,厚度2 cm。試驗各處理統(tǒng)一撒播草莖,播量1 kg/m2。撒播時各小區(qū)內力求均勻,撒播完后覆蓋薄薄一層相應的基質并壓實,使草莖與基質接觸緊密。最后覆蓋無紡布,置于第二運動場草業(yè)教學實習基地,按無土草毯常規(guī)管理。
表1 試驗處理Table1 Theexperimentaltreatments
(1)基質理化性質。有機質:重鉻酸鉀容量法——外加熱法[18];堿解氮:堿解擴散法[18];有效磷:1/2H2SO4法[18];速效鉀:乙酸銨提取法[18];pH值:電位法。
(2)草毯草生物學特性及坪用性狀指標[18]。
蓋度:采用草坪色彩管理儀測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定。
地上生物量:取樣品地上部分,稱取鮮重,然后105℃殺青,80℃恒重,稱取干重。
地下生物量:取樣品地下部分,同上。
草皮重量:當草皮的表層出現(xiàn)輕微的干燥時測定草毯的重量。取10 cm×10 cm的樣方,各處理重復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)取每個小樣方內草的分枝數(shù),每15 d觀察評定一次。
質地:葉片的質地包括草的觸感、光滑度、葉片寬度和硬度等,是對葉寬和觸感的量度。每15 d觀察評定一次。
均一性:指整個草坪的外貌均勻程度,是草坪在密度、顏色、質地方面差異程度的綜合反映。目測估計法測定,分為:很不均一、不均一、較均一、均一、非常均一5個等級。每15 d觀察評定一次。
色澤:目測法測定。分為:黃綠色、淺綠、綠色、深綠色、墨綠色5個等級。每15 d觀察評定一次。
成坪速度:播種至蓋度達到90%的天數(shù)。
將每個處理各小區(qū)所測得的數(shù)據(jù)取平均值作為最終測定數(shù)據(jù)。利用Excel軟件和DPS軟件進行數(shù)據(jù)整理。
2.1.1 有機質
基質有機質含量的多少,在一定程度上可以反映基質肥力的高低,可以作為施肥、改良基質、提高基質肥力的依據(jù)。根據(jù)表2可知,A處理的有機質含量最低,為327.28 g/kg,D處理的有機質含量最高,為403.50 g/kg,顯著高于A、B和C處理。這是因為D處理加入了10%的菜枯,菜枯是一種有機肥,含有豐富的氮磷鉀以及礦物質微量元素。
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)護管理過程中應注意增施氮肥;D處理因加入了菜枯(有機肥),所以基質中各速效養(yǎng)分含量最豐富,最均衡;C處理中的泥炭土有很強的保水保肥能力,在施肥、澆水過程中,可以減少水肥流失,增強根系對水肥的吸收。
2.1.3 pH值
從表2可知,4個處理的pH值均為偏中性,均適宜于草坪生長。
表2 各基質的化學性質Table2 Chemicalpropertiesofthe mediums
綜上可知,D處理有機質含量高、速效養(yǎng)分含量豐富且均衡,理化性質良好,是4個處理中最理想的無土草毯基質配方。
2.2.1 蓋度
草坪蓋度反應在橫向水平上草坪植被所占土地面積的比例,反應了草坪草生長的茂密程度以及進行光合作用的面積大小。4個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),但各處理間無明顯差異(表3)。
2.2.2 均一性
均一性指整個草坪的外貌均勻程度,是草坪密度、顏色、質地差異的綜合反映。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,但處理間無顯著差異。
2.2.3 成坪速度
在草毯的生產(chǎn)過程中,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。試驗中4個處理的成坪天數(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處理基質理化性狀良好,養(yǎng)分豐富,草坪生長快,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狀況,是對草坪植物發(fā)射光特性的量度,是草坪外觀質量的重要指標。表3中表明,4個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,同時也與草坪草所處的生長時段有關,同時與草坪草的再生速度和株型有關。從表3可知,D處理的密度最高,最后可達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 質地
草坪質地主要是通過草坪草葉片的寬窄和光滑度來表現(xiàn),一般認為草坪草葉片越窄其質地越好。草坪質地主要受基因控制,在一定程度上還受草坪密度影響,草坪密度較高時草坪質地也會相應提高。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較窄。
表3 不同處理的坪用性狀比較Table3 Thecomparisonresultsofturfcharacteristics
綜上所述,4個處理的草毯蓋度、均一性、草坪顏色無明顯差異,成坪速度、密度以D處理最優(yōu),但質地低于其它處理。
2.3.1 地上生物量
地上生物量是草坪生長速度和再生能力的數(shù)量指標。地上生物量大的草坪密度也會相對大些,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量的一個重要指標。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量的內在指標,地下生物量大表明根系發(fā)達,抗旱能力、抗寒越冬能力、耐修剪、耐踐踏等能力越強,所以地下生物量關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輸成本等有密切關系。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個處理基質均為輕質材料,因此草毯重量顯著低于有土草皮,便于運輸。
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個處理基質均為輕質材料,草毯重量顯著低于有土草皮,便于運輸。
本試驗以‘蘭引3號’草屑為基質,進行4個不同基質配方處理,種植‘蘭引3號’草莖,試驗于2016年8月30號開始種植,2016年10月中下旬基本到達成坪要求。通過對各處理基質的化學性質測定以及草毯的綠色指數(shù)等坪用性狀的分析測定,得出以下結論:
(1)D處理(蘭引3號草屑+10%菜枯+5%珍珠巖)有機質含量高、速效養(yǎng)分含量豐富且均衡,理化性質良好,是最理想的無土草毯基質配方。
(2)4個處理的草毯蓋度、均一性、草坪顏色無明顯差異,成坪速度、密度以D處理最優(yōu),但質地低于其它處理。
(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個處理基質均為輕質材料,草毯重量顯著低于有土草皮。
(4)綜合基質理化性狀和草毯坪用性狀,D處理(蘭引3號草屑+10%菜枯+5%珍珠巖)是4個處理中最理想的基質配方。
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