山砂的理化性狀對(duì)高爾夫球場(chǎng)球道草坪質(zhì)量的影響

李少龍，向佐湘，楊 勇，陳 信，雨 奇，諶邁誠(chéng)

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128)

山砂的理化性狀對(duì)高爾夫球場(chǎng)球道草坪質(zhì)量的影響

李少龍，向佐湘*，楊 勇，陳 信，雨 奇，諶邁誠(chéng)

(湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院，長(zhǎng)沙 410128)

為探究山砂作為高爾夫球場(chǎng)球道用沙的可行性，以達(dá)到降低高爾夫球場(chǎng)建造成本的目的，采用長(zhǎng)沙市分布較廣的山砂為材料，以河沙為對(duì)照，參照美國(guó)USGA球道用沙(河沙)標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)其物理與化學(xué)性狀進(jìn)行測(cè)定及作為高爾夫球道草坪建植基質(zhì)的應(yīng)用性狀進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。結(jié)果表明：山砂除粒徑偏粗、含有少量泥土外，其他物理和化學(xué)性狀與河沙一致，經(jīng)過粉碎、過篩和水洗等處理，能達(dá)到USGA高爾夫球道用沙要求。以山砂和河沙為基質(zhì)種植的海濱雀稗草坪，草坪質(zhì)量評(píng)價(jià)均為優(yōu)秀，表明本地山砂可以代替河沙作為高爾夫球道用沙，其中，山砂1號(hào)含泥量較低，更適合作為高爾夫球道用沙。

山砂；理化性狀；高爾夫球道沙；草坪

高爾夫運(yùn)動(dòng)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展有著密切的關(guān)系[1]。高爾夫球場(chǎng)的高昂建設(shè)成本是制約其發(fā)展的一項(xiàng)重要因素。高爾夫球場(chǎng)施工的材料費(fèi)一般要占工程總成本的50%左右，其中高爾夫球場(chǎng)球道區(qū)域面積大，通常球道沙的鋪設(shè)厚度多在10～30 cm，18洞正規(guī)高爾夫球場(chǎng)球道占地面積多數(shù)在(55～70)萬m2[2]，需要沙子(5.5～21)萬m3。當(dāng)前長(zhǎng)沙市高爾夫球場(chǎng)球道主要用沙為河沙，按照長(zhǎng)沙市當(dāng)前河沙市價(jià)180元/m3計(jì)，一個(gè)高爾夫球場(chǎng)用沙成本約為(990～3 780)萬元，因此，沙的費(fèi)用是制約高爾夫球場(chǎng)建造成本的主要因素之一。隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)的快速發(fā)展，房地產(chǎn)及道路等基礎(chǔ)設(shè)施的大規(guī)模建設(shè)，河沙需要量巨大，很多地方河沙資源已經(jīng)枯竭，價(jià)格飛漲，河沙的過量開采已帶來嚴(yán)重的環(huán)境問題，故此國(guó)家出臺(tái)了限采天然河沙的法律法規(guī)[3，4]。研究高爾夫球道其他用沙取代河沙，是降低高爾夫球場(chǎng)建造成本的關(guān)鍵措施之一。

山砂在我國(guó)分布廣泛，隨著河沙資源日益匱乏及其價(jià)格不斷上漲，人們對(duì)山砂的應(yīng)用日益重視[5]。孔世調(diào)[6]采用干篩法，通過對(duì)山砂篩分實(shí)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)山砂的粒徑分級(jí)與河沙十分相似。葛春[7]以山砂為試驗(yàn)材料，測(cè)得山砂的含泥量為1.4%，干密度最大值為2.28 g/cm3，其組成成分中砂占37%～40%，礫石占51%～63%，粉質(zhì)粒占2%～9%，從這些組成比例可看出山砂的透水性較好。從物理性狀方面來看，山砂有替代河沙作為高爾夫球場(chǎng)球道用沙的可能。本試驗(yàn)以山砂為材料，以河沙為對(duì)照，研究山砂取代河沙作高爾夫球道沙使用的可能性。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)地設(shè)在湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)第二田徑場(chǎng)的西側(cè)草業(yè)科學(xué)系教學(xué)科研基地，試驗(yàn)地面積為10 m×10 m(100 m2)，參照美國(guó)USGA標(biāo)準(zhǔn)建立坪床，根據(jù)要求設(shè)置噴灌系統(tǒng)和排水系統(tǒng)，砂子厚度為30 cm。

1.2 材料

供試用沙為本地河沙、山砂1號(hào)以及山砂2號(hào)(含泥量比山砂1號(hào)稍高)，山砂取自長(zhǎng)沙縣金井鎮(zhèn)脫甲村飛躍茶廠旁邊的丘陵地帶。供試海濱雀稗草坪草品種為海浪海濱雀稗，由克勞沃集團(tuán)提供。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)山砂1號(hào)、山砂2號(hào)及河沙(CK)3個(gè)處理。隨機(jī)區(qū)組排列，3次重復(fù)，小區(qū)規(guī)格2 m×2 m，計(jì)4 m2。為防止小區(qū)間沙質(zhì)混雜，采用30 cm高的塑料擋板進(jìn)行間隔，擋板深入沙質(zhì)土壤下20 cm，高于地面10 cm。采用草莖繁殖法建坪，于7月23日撒播草莖，草莖用量為0.3～0.4 kg/m2。撒播完草莖后，在表面覆蓋無紡布，及時(shí)澆水保證成活，成活后按草坪常規(guī)進(jìn)行管理。

1.4 測(cè)定項(xiàng)目與方法

物理性狀測(cè)定項(xiàng)目有砂子粒徑、容重、孔隙度和滲透率，測(cè)定方法分別是干篩法、環(huán)刀法、滲透桶法?；瘜W(xué)性質(zhì)測(cè)定項(xiàng)目有pH值、EC值和水溶性鹽分含量，測(cè)定方法分別是pH試紙法、電導(dǎo)法及離子總和法。草種生物學(xué)特性測(cè)定項(xiàng)目有生育期、外部形態(tài)和生物量，測(cè)定方法分別是目測(cè)法、平均值法及烘干稱重法。草坪坪用性狀測(cè)定項(xiàng)目有質(zhì)地、草坪色澤、蓋度、密度、均一性、綠色期、抗病性、成坪速度、草坪強(qiáng)度和回彈性等，對(duì)草坪進(jìn)行綜合評(píng)分。

1.5 數(shù)據(jù)處理方法

數(shù)據(jù)計(jì)算與統(tǒng)計(jì)分析采用Excel 2003和DPS V 3.01軟件進(jìn)行。

2 結(jié)果與分析

2.1 供試沙的物理性狀分析

從表1可見，山砂1號(hào)和山砂2號(hào)的細(xì)度模數(shù)分別為3.2和3.1，細(xì)度模數(shù)偏高，其粗顆粒含量較多，屬于粗砂；而河沙的細(xì)度模數(shù)為2.6，屬于中沙。USGA球道沙要求為：粒徑1.0～3.4 mm的沙最好不要超過10%；粒徑0.25～1.0 mm的沙要達(dá)到總量的60%以上；粒徑<0.15 mm的沙最好不要超過10%。在供試的2種山砂中，0.25～1.0 mm粒徑沙，山砂1號(hào)為35.6%，山砂2號(hào)為40.7%，難以達(dá)到USGA球道沙標(biāo)準(zhǔn)要求，需要粉碎、過篩或水洗等，使之符合要求。而河沙中0.25～1.0 mm粒徑沙占61%，不需處理可直接應(yīng)用于高爾夫球道。

表1 山砂與河沙的各粒徑組成

由表2可知，2種山砂的表觀密度與堆積密度都比河沙小，這主要受其顆粒特性的影響。自然山砂在其風(fēng)化過程中，內(nèi)部結(jié)構(gòu)遭到破損，在顆粒內(nèi)存在一定的開口或閉口孔隙，因此其表觀密度稍低于河沙，其達(dá)到飽和面干程度所需的水量(吸水率)比河沙要高。山砂顆粒粒徑不規(guī)則，且粗顆粒比重大，顆粒級(jí)配不合理，在堆積過程中不夠密實(shí)，因此相較河沙其堆積密度(容重)小而孔隙率大。山砂中粒徑<0.106 mm的顆粒含量遠(yuǎn)高于河沙，因此含泥量高于河沙。山砂的孔隙率比河沙高，但其含泥量比河沙要大很多，因此，在30 cm深度時(shí)，河沙的滲透率比山砂稍高。USGA球道用沙標(biāo)準(zhǔn)要求滲透率>15 cm/h，孔隙度35%～55%，3種沙均符合。

從整體的物理性狀對(duì)比來看，2種山砂與河沙有差異，但影響不大。

表2 山砂與河沙的物理性狀檢測(cè)結(jié)果

2.2 供試沙的化學(xué)性狀分析

山砂和河沙的化學(xué)性狀檢測(cè)結(jié)果如表3所示。大多數(shù)草坪草喜歡微酸性-中性的土壤條件(pH 5.5～7.0)，山砂較河沙酸性稍高，但都處于正常范圍之內(nèi)；2種山砂的EC值相差不大，且均比河沙要高，而水溶性鹽分含量與電導(dǎo)率成正比，因此，山砂的水溶性鹽分含量比河沙高。當(dāng)土壤水溶性鹽分含量<0.2%～0.3%，不會(huì)對(duì)草坪生長(zhǎng)產(chǎn)生不利影響，2種山砂與河沙的水溶性鹽分含量均未超標(biāo)，因此，在化學(xué)性狀方面，2種山砂都符合使用要求。

表3 山砂與河沙的化學(xué)性狀檢測(cè)結(jié)果

2.3 供試沙的應(yīng)用性狀分析

從生育期看，以河沙作基質(zhì)種植海濱雀稗的成坪速度比山砂1號(hào)和山砂2號(hào)作基質(zhì)種植的海濱雀稗要快5 d，返青時(shí)間早2 d，枯黃時(shí)間晚2 d，其綠色期也相應(yīng)長(zhǎng)4 d，但3個(gè)處理間差異不顯著(表4)。

從外部形態(tài)特征看，山砂1號(hào)、山砂2與河沙基質(zhì)種植的海濱雀稗相比，3個(gè)處理間無顯著性差異(表5)，說明用山砂作基質(zhì)與用河沙作基質(zhì)營(yíng)造的植物生長(zhǎng)環(huán)境相同。

從生物量看，海濱雀稗地上生物量及地下生物量大小順序一致，生物量從高到低依次為河沙、山砂1號(hào)、山砂2號(hào)，但3個(gè)處理間差異不顯著(表6)。

對(duì)草坪坪用性狀綜合評(píng)分表明，以2種山砂和河沙為基質(zhì)種植的海濱雀稗草坪，其坪用性狀得分均在42分以上，草坪質(zhì)量評(píng)價(jià)均為優(yōu)秀(表7，表8)。因此，2種山砂都可以代替河沙作為高爾夫球道用沙。

表4 在供試沙上種植的海濱雀稗的生育期

表5 在供試沙上種植的海濱雀稗的外部形態(tài)特征

表6 在供試沙上種植的海濱雀稗的生物量

表7 海濱雀稗草坪的坪用性狀

表8 海濱雀稗草坪坪用性狀的評(píng)分結(jié)果

3 結(jié)論與討論

對(duì)2種自然山砂與河沙的物理性狀、化學(xué)性狀的分析表明：山砂粒徑偏粗，細(xì)度模數(shù)偏高，同時(shí)含有少量泥土，與USGA球道沙粒徑要求不符，需通過粉碎、過篩和水洗等處理，清除大粒徑、微粒徑和泥土，使之滿足球道用沙要求，其他物理和化學(xué)性狀與河沙間差異不顯著，均能達(dá)到USGA高爾夫球道用沙要求。

在河沙基質(zhì)上種植的海濱雀稗除綠色期稍長(zhǎng)外，其他應(yīng)用性狀山砂與河沙一致，能滿足高爾夫球場(chǎng)球道草坪草生長(zhǎng)發(fā)育需要。以2種山砂和河沙為基質(zhì)種植的海濱雀稗草坪，草坪質(zhì)量評(píng)價(jià)均為優(yōu)秀，表明2種山砂可以代替河沙作為高爾夫球道用沙。2種山砂中，山砂1號(hào)含泥量較低，更適合作為高爾夫球道用沙。

在河沙資源日益匱乏的形勢(shì)下，山砂通過過篩等簡(jiǎn)單處理完全可作為高爾夫球道用沙，這不失為降低高爾夫球場(chǎng)建造成本的有效措施之一。本試驗(yàn)只采用了適應(yīng)性極強(qiáng)的海濱雀稗作應(yīng)用性研究的草種，雖然表現(xiàn)出了良好的坪用性狀，但品種太單一，還不能體現(xiàn)出山砂對(duì)其他草坪草的適應(yīng)性，需要通過更多草坪草品種的應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)，才能得出更準(zhǔn)確的判斷。

[1] 安鐵民.理性看待我國(guó)高爾夫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展[J].中國(guó)校外教育，2009(3)：41-42.

[2] 胡叔良，賴明洲.高爾夫球場(chǎng)及運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪設(shè)計(jì)建植與管理[M].北京:中國(guó)林業(yè)出版社，1999.46.

[3] 王稷良.機(jī)制砂特性對(duì)混凝土性能的影響及機(jī)理研究[D].武漢：武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，2008.

[4] 謝春磊.機(jī)制山砂的制備、性能及應(yīng)用研究[D].武漢：武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文，2011.

[5] 林立勛.山砂及山砂混凝土的研究歷程[J].四川建筑科學(xué)研究，2010，36(3)：188-190.

[6] 孔世調(diào).山砂作路基填料初探[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2010(1)：163-164.

[7] 葛 春.淺論采用山砂對(duì)滲水路基基底的處理[J].城市建設(shè)，2013(7)：169-176.

Impacts of the Physical and Chemical Characteristics of Mountain Sand on Golf Course Fairway Turf Quality

LI Shao-long，XIANG Zuo-xiang*，YANG Yong，CHEN Xin，YU Qi，CHEN Mai-cheng

(College of Agronomy，Hunan Agricultural University，Changsha，Hunan 410128，China)

To explore the usage potential of mountain sand in the fairways for saving the building cost of golf course，we used the river sand as contrast，and carried out an experiment to value the performance of the mountain sand NO.1(MS1) and mountain sand NO.2(MS2) when using as the substrate for the turf built on the USGA standard. The results showed that Mountain sand had the similar physical and chemical characteristics except the more bigger particle size and mixing with soil. After treated by washing and reduction in size，the seashore paspalum turf can performance excellently on either the mountain sand substrate or the river sand substrate and the MS1 have a better usage potential in the golf course for a relative low content of mixed soil.

mountain sand；physical and chemical properties；golf course sand；turf

2015-01-27

李少龍(1991-)，男，湖南益陽人，碩士研究生，Email：719132841@qq.com。*通信作者：向佐湘，Email：233678536@qq.com。

長(zhǎng)沙市現(xiàn)代農(nóng)業(yè)科技資金專項(xiàng)(K1403026-31)。

S688.4

A

1001-5280(2015)04-0411-04

10.3969/j.issn.1001-5280.2015.04.19