李諭藩 趙蕙婷

摘 要 我國(guó)人均水資源占有量較低。近年來(lái)，華南地區(qū)受氣候變化影響水資源短缺問(wèn)題愈發(fā)突出。馬尼拉草因耐踐踏、耐修剪，在我國(guó)南方地區(qū)被廣泛應(yīng)用于綠化及運(yùn)動(dòng)草坪。草坪綠化建設(shè)作為城市綠化建設(shè)的重要組成，需要耗費(fèi)大量的水資源，因此探索將再生水應(yīng)用于馬尼拉草坪灌溉十分必要。以廣西桂林旅游學(xué)院雁山校區(qū)高爾夫?qū)嵱?xùn)基地內(nèi)的2塊長(zhǎng)20 m、寬20 m的區(qū)域?yàn)樵囼?yàn)地，在相同養(yǎng)護(hù)、管理?xiàng)l件下，探索再生水與自來(lái)水灌溉處理對(duì)馬尼拉草坪生長(zhǎng)的影響。試驗(yàn)結(jié)果表明，再生水與自來(lái)水灌溉處理之間的草坪生長(zhǎng)狀況與運(yùn)動(dòng)質(zhì)量無(wú)顯著差異，但再生水灌溉處理后的馬尼拉草坪凈重、莖葉的主要化學(xué)元素含量、草坪色度、草坪均勻性、草坪質(zhì)量數(shù)據(jù)均優(yōu)于自來(lái)水灌溉處理后的馬尼拉草坪數(shù)據(jù)。

關(guān)鍵詞 再生水；自來(lái)水；灌溉；馬尼拉草坪；廣西桂林市

中圖分類號(hào)：X523；S688.4 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A DOI：10.19415/j.cnki.1673-890x.2023.06.073

近年來(lái)，受氣候變化等多重因素影響，我國(guó)南方地區(qū)出現(xiàn)了較為嚴(yán)重的水資源危機(jī)，因此進(jìn)行水資源循環(huán)利用迫在眉睫。再生水是指污水處理后達(dá)到一定標(biāo)準(zhǔn)可進(jìn)行再利用的非飲用水，再生水灌溉具有廣闊的應(yīng)用空間，已有部分地區(qū)嘗試使用再生水對(duì)運(yùn)動(dòng)草坪進(jìn)行灌溉。我國(guó)南方地區(qū)廣泛栽種馬尼拉草作運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地草坪。草坪的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量決定著該草坪是否具備作為運(yùn)動(dòng)草坪的條件，但目前尚無(wú)使用再生水灌溉的草坪運(yùn)動(dòng)質(zhì)量變化的相關(guān)研究[1]。因此，本文研究再生水灌溉對(duì)馬尼拉草坪運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的影響，以實(shí)現(xiàn)在保障運(yùn)動(dòng)草坪質(zhì)量的同時(shí)，節(jié)約水、肥資源，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在桂林旅游學(xué)院雁山校區(qū)高爾夫?qū)嵱?xùn)基地，地理位置110°18′E，25°5′N；海拔150 m，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，氣候溫和，雨熱同期，降水充沛；年降水量1 887.6 mm（多集中于3—6月），年蒸發(fā)量1 682 mm，年平均相對(duì)濕度76%；年平均氣溫19.1 ℃，年日照時(shí)間1 447.1 h，年無(wú)霜期309 d。試驗(yàn)地土壤以紅壤為主，pH值為4.5～6.5，有機(jī)質(zhì)含量0.67%、全氮含量0.08%、速效磷含量5.17 mg·kg-1、速效鉀含量129.59 mg·kg-1。試驗(yàn)區(qū)植被豐富，植物生長(zhǎng)狀態(tài)良好，對(duì)馬尼拉草坪生長(zhǎng)影響較小。試驗(yàn)區(qū)包括4萬(wàn)m2的

5洞高爾夫球場(chǎng)及長(zhǎng)250 m、寬10 m的備用草坪跑道1條，試驗(yàn)在備用草坪跑道開(kāi)展。

1.2 試驗(yàn)材料

1）水源。本研究共采用2種水源（再生水及自來(lái)水），其中再生水為桂林雁山區(qū)污水處理廠處理過(guò)水質(zhì)達(dá)到一級(jí)A類排放標(biāo)準(zhǔn)的再生水，2種水源的水質(zhì)詳見(jiàn)表1。

2）試驗(yàn)草坪。本試驗(yàn)選用草種為溝葉結(jié)縷草，又名馬尼拉草、半細(xì)葉結(jié)縷草，是禾本科結(jié)縷草屬植物。草本、地生，半細(xì)葉、總狀花序，翠綠色，觀賞價(jià)值高，宜在深厚肥沃、排水良好的土壤中栽培。馬尼拉草喜溫暖、濕潤(rùn)環(huán)境，草叢茂密，分蘗能力強(qiáng)，覆蓋度大，抗干旱、耐瘠薄，對(duì)環(huán)境要求較小[2]。

1.3 試驗(yàn)方法

本試驗(yàn)根據(jù)《國(guó)際足聯(lián)足球場(chǎng)地質(zhì)量項(xiàng)目》，于2022年3月20日選定2塊地勢(shì)、坪床等條件均相同的10 m×10 m的區(qū)域（間隔30 m），統(tǒng)一鋪設(shè)供試的馬尼拉草坪，隨后在3個(gè)月內(nèi)對(duì)其進(jìn)行統(tǒng)一的科學(xué)養(yǎng)護(hù)，待其生根且穩(wěn)定生長(zhǎng)后，于6月20日將其統(tǒng)一修剪至3 cm并清理草屑。試驗(yàn)共設(shè)2個(gè)處理，使用自來(lái)水灌溉的區(qū)域?yàn)锳處理，使用再生水灌溉的1區(qū)域?yàn)锽處理，灌水時(shí)間為9：00，每3 d灌溉１次，每次灌水量均為3 L。試驗(yàn)期間正常修剪，每隔2～3 d修剪1次，注意需遵循草坪修剪的基本原則（1/3原則）[3]。2022年8月20日開(kāi)始測(cè)定草坪生長(zhǎng)高度，隨后統(tǒng)一修剪草坪高度至3 cm，運(yùn)用TCM 500草坪色彩分析儀測(cè)量草坪色度，同時(shí)對(duì)各項(xiàng)草坪的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量指標(biāo)進(jìn)行測(cè)定。最后將修剪下的草屑帶回實(shí)驗(yàn)室，測(cè)定草坪莖葉氮、磷、鉀、鈣、鎂等化學(xué)元素的含量。試驗(yàn)主要采用高爾夫果嶺測(cè)速儀、Flightscope高爾夫雷達(dá)探測(cè)儀等設(shè)備，另借助GR-200型分析天平、數(shù)碼設(shè)備、計(jì)算機(jī)軟件等完成試驗(yàn)數(shù)據(jù)的收集與整理工作。

1.4 項(xiàng)目測(cè)定

1.4.1 草坪生長(zhǎng)指標(biāo)測(cè)定

1）草坪凈重及含水量測(cè)定。凈重及含水量是衡量草坪生長(zhǎng)狀況的重要指標(biāo)，將對(duì)草坪運(yùn)動(dòng)質(zhì)量產(chǎn)生直接影響[4]。本試驗(yàn)將修剪后A、B 2個(gè)區(qū)域的草屑單獨(dú)收集裝袋，去除土壤、雜草等物質(zhì)后稱重，獲得草坪鮮質(zhì)量。然后各取1.000 0 kg樣品，將其置于105 ℃烘箱內(nèi)殺青10 min，再將烘箱溫度降至75 ℃烘至恒重，取出收集袋，冷卻至室溫后稱其干質(zhì)量，并記錄數(shù)據(jù)，以分析不同水質(zhì)灌溉后草坪含水量。

草坪含水量的計(jì)算公式為

草坪含水量=（樣本鮮質(zhì)量-樣本干質(zhì)量）/樣本鮮質(zhì)量×100% ? ? ? ? ? ? ? ? ?（1）

2）草坪色度測(cè)定。草坪色度是反應(yīng)草坪生長(zhǎng)狀況的重要指標(biāo)，草坪綠色程度的高低直接決定了草坪的外觀質(zhì)量[5]。本試驗(yàn)用TCM 500 Color Meter儀器測(cè)量草坪顏色，選擇0～9.9的綠色指數(shù)模式進(jìn)行評(píng)測(cè)，每個(gè)小區(qū)讀取6次，取平均值測(cè)定草坪色度。

3）草坪均一性測(cè)定。均一性是指草坪外觀上均勻一致的程度，是對(duì)草坪草顏色、生長(zhǎng)高度、密度、組成成分、質(zhì)地等項(xiàng)目整齊度的綜合評(píng)價(jià)，是草坪外觀質(zhì)量的重要特征[6]。采用目測(cè)法測(cè)定草坪均一性，并采用十分制法進(jìn)行評(píng)分，9～10分為均勻，6～8分為基本整齊，3～5分為不均勻，1～2分為雜亂[7]。

4）草坪莖葉主要化學(xué)元素含量測(cè)定。采用釩鉬黃吸光光度法測(cè)定N元素含量，采用納氏試劑分光光度法測(cè)定P元素含量；采用ICE 3500原子吸收光譜儀測(cè)定K、Ca、Mg元素含量[8]。

1.4.2 運(yùn)動(dòng)質(zhì)量指標(biāo)測(cè)定

1）回彈性測(cè)定。采用國(guó)際足球聯(lián)合會(huì)（FIFA）規(guī)定的壓力為0.7 kg·cm-2（0.62 Bar），球直徑為68 mm、質(zhì)量為425 g的標(biāo)準(zhǔn)足球，從3 m（足球下緣至場(chǎng)地表面）的高度自由下落，記錄足球的反彈高度，并計(jì)算反彈率，F(xiàn)IFA推薦的標(biāo)準(zhǔn)反彈率在20%～50%[9]。

反彈率（BR）的計(jì)算公式為

BR=H÷300×100%（2）

式中：BR為足球的反彈率；H為足球下落后反彈起的最高高度，cm。

2）滾動(dòng)抵抗指標(biāo)測(cè)定。果嶺球速器由一個(gè)“V”形槽狀的鋁板條構(gòu)成，長(zhǎng)0.9 m，鋁板條正面為精確磨制的釋放球的凹槽，長(zhǎng)76 cm，延伸到測(cè)速器放在地表的一端，該端的背面底部被磨平，以減少滾下球的反彈?！癡”形槽的內(nèi)角145°，相距1.3 cm的兩點(diǎn)支撐球。球沿槽滾下時(shí)會(huì)產(chǎn)生輕微的回旋，這是恒定的，對(duì)果嶺速度的測(cè)定無(wú)不利影響[10]。釋放球的凹槽設(shè)計(jì)使得當(dāng)測(cè)速器的一端從地面抬高上升到與水平方向成20°角時(shí)，球開(kāi)始滾動(dòng)往下，這保證了球到達(dá)低端的速度總是相同的[11-13]。測(cè)定時(shí)將標(biāo)準(zhǔn)高爾夫球放在測(cè)速器上端的“V”形槽中，測(cè)速器的低端固定不動(dòng)，慢慢抬起測(cè)速器上端，直到球開(kāi)始往下、朝前滾動(dòng)、停止，在該點(diǎn)做標(biāo)記，并使用尺量其長(zhǎng)度，記錄數(shù)據(jù)。連續(xù)重復(fù)3次，取3次距離數(shù)據(jù)的平均值。3次測(cè)量中，3顆球的相鄰球間距不超過(guò)20 cm，如超出則重新測(cè)定[14]。

3）滑動(dòng)摩擦指標(biāo)測(cè)定。試驗(yàn)使用FlightScopeX2雷達(dá)探測(cè)儀測(cè)量桿頭速度，同時(shí)選用1只7號(hào)鐵桿并將桿身固定在1個(gè)點(diǎn)上使其可做圓周運(yùn)動(dòng)，試驗(yàn)時(shí)使其桿頭上升到同一高度后自由落下，通過(guò)球桿速度的差異分析其滑動(dòng)摩擦力[15]。依據(jù)能量守恒定律，球桿具有重力勢(shì)能。在忽略空氣阻力及摩擦力的前提下，桿頭質(zhì)量為60 g，整桿質(zhì)量為460 g，上升到150°后自由落下。根據(jù)公式（3）計(jì)算可得桿頭通過(guò)最低點(diǎn)的速度為7.47 m·s-1，試驗(yàn)中進(jìn)行無(wú)草坪空擺測(cè)試，速度為6.33 m·s-1，屬于誤差允許范圍內(nèi)。

（3）

式中：V表示桿頭速度，m·s-1；m表示桿頭質(zhì)量，

g；M表示整桿質(zhì)量，g；g表示重力加速度；L表示球桿總長(zhǎng)，m。

1.5 數(shù)據(jù)處理

本次試驗(yàn)數(shù)據(jù)均采用Excel對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，通過(guò)SPSS 16.0統(tǒng)計(jì)軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，將各項(xiàng)草坪質(zhì)量與FIFA及其他相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行比對(duì)，對(duì)本次試驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行客觀驗(yàn)證[16-18]。

2 結(jié)果與分析

2.1 草坪干質(zhì)量及含水量

草坪干質(zhì)量為樣本除去水分后所剩物質(zhì)的質(zhì)量[19]。由表2可知，在相同管護(hù)處理模式下，使用桂林雁山地區(qū)再生水灌溉，馬尼拉草坪水分含量更高，結(jié)合再生水中植物所需營(yíng)養(yǎng)元素含量高于自來(lái)水的結(jié)論，可以得出富含適度營(yíng)養(yǎng)元素的水更容易被馬尼拉草吸收，植物體內(nèi)所含水分含量更高，更有利于植物生長(zhǎng)。

由表3可知，在統(tǒng)一管理下，A、B處理間草坪色度差異不明顯，但B處理馬尼拉草坪色度較A處理高0.19；雖然A、B處理間草坪均一性無(wú)明顯差異，但B處理草坪均一性較A處理高0.05。這表明再生水灌溉對(duì)馬尼拉草坪的草坪色度及草坪均一性生長(zhǎng)有一定的促進(jìn)作用，但由于試驗(yàn)時(shí)間較短，需持續(xù)探索再生水灌溉對(duì)馬尼拉草坪色度及均一性的具體影響。

2.3 草坪莖葉主要化學(xué)元素含量

由表4可知，在不進(jìn)行另外施肥及其他管護(hù)措施相同的前提下，B處理馬尼拉草坪莖葉部分的N、P、K、Ca含量均顯著高于A處理，其中B處理馬尼拉草坪P元素含量比A處理高1.368 g·kg-1，但Mg元素含量比A處理低0.211 g·kg-1。

2.4 運(yùn)動(dòng)質(zhì)量

由于草坪統(tǒng)一修剪高度為3 cm，因此，當(dāng)球從3 m高度自由下落后，草坪可起到緩沖球落地沖擊力的效果，且草坪密度越大，莖葉硬度越大，則球彈起的高度就越低。由表5可知，A處理馬尼拉草坪的回彈性高于B處理。自來(lái)水灌溉的馬尼拉草坪球的反彈率為27.7%，再生水灌溉的馬尼拉草坪反彈率為25.0%。這表明B處理馬尼拉草坪在草坪密度及莖葉硬度上均高于A處理，且二者的反彈性差異極小。

由表5可知，B處理馬尼拉草坪小球滾動(dòng)距離低于同等條件下A處理，且多次測(cè)試的結(jié)果穩(wěn)定性也優(yōu)于A處理。這表明再生水灌溉能有效增強(qiáng)馬尼拉草坪的滾動(dòng)抵抗力，促進(jìn)草坪滾動(dòng)抵抗系數(shù)的穩(wěn)定。

由表5可知，B處理下高爾夫球桿通過(guò)后的桿頭速度明顯低于A處理，表明再生水灌溉后馬尼拉草坪的滑動(dòng)摩擦力有大幅增加。

3 結(jié)論與討論

綜合試驗(yàn)數(shù)據(jù)結(jié)果及分析，再生水灌溉對(duì)馬尼拉草坪的生長(zhǎng)狀況及運(yùn)動(dòng)質(zhì)量均產(chǎn)生了較為明顯的影響，具體表現(xiàn)在馬尼拉草的干質(zhì)量、水分含量、色度、均一性、草坪莖葉主要營(yíng)養(yǎng)元素含量及草坪的反彈率、滾動(dòng)抵抗指標(biāo)、滑動(dòng)摩擦指標(biāo)等均發(fā)生了變化。這表明在桂林市采用經(jīng)污水處理廠處理過(guò)達(dá)到一級(jí)A類排放標(biāo)準(zhǔn)的再生水對(duì)馬尼拉草坪進(jìn)行灌溉是切實(shí)可行的，且在不額外添加肥料及相同管護(hù)措施的情況下，再生水灌溉處理后的馬尼拉草坪生長(zhǎng)狀況的各項(xiàng)指標(biāo)優(yōu)于自來(lái)水灌溉處理后的馬尼拉草坪[20]。同時(shí)，在草坪運(yùn)動(dòng)質(zhì)量主要指標(biāo)的測(cè)定中，再生水灌溉后的馬尼拉草坪與自來(lái)水對(duì)照組的數(shù)據(jù)差異較小且均在國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)允許的范圍內(nèi)，表明利用再生水灌溉以馬尼拉為代表的運(yùn)動(dòng)草坪在運(yùn)動(dòng)質(zhì)量層面是切實(shí)可行的[21]。但本試驗(yàn)也存在一些局限性，對(duì)不同種類、地區(qū)、生長(zhǎng)時(shí)間的運(yùn)動(dòng)草坪缺乏研究，而不同運(yùn)動(dòng)對(duì)于草坪的要求也不一致，所以后續(xù)需在本試驗(yàn)的基礎(chǔ)上進(jìn)一步開(kāi)展研究，探索不同草坪不同運(yùn)動(dòng)場(chǎng)地的再生水灌溉管理制度。

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（責(zé)任編輯：張春雨）