利用結(jié)縷草草屑生產(chǎn)無(wú)土草毯基質(zhì)配方研究

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。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

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)。

1.2 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

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

1.3 測(cè)定指標(biāo)

（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)。

1.4 數(shù)據(jù)處理

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 結(jié)果與分析

2.1 基質(zhì)理化性質(zhì)分析

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 草坪坪用性狀分析

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 草坪生物量分析

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。

3 結(jié)論

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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