不同基質(zhì)配比對(duì)草地早熟禾草坪成坪質(zhì)量的影響

陳 誠(chéng)，朱慧森，黃鳳鳴，李 晶，凌 曉，王欣盼，吳玉環(huán)，馬承澤

（山西農(nóng)業(yè)大學(xué)動(dòng)物科技學(xué)院，山西太谷030801）

草地早熟禾作為多年生冷季型根莖—疏叢型禾草，是應(yīng)用范圍最廣、使用頻率最高的草坪草之一，目前已擁有相當(dāng)大的種植面積，并廣泛用于草坪的生產(chǎn)[1-2]。傳統(tǒng)的草坪在生產(chǎn)實(shí)踐中存在諸多問題，比如生產(chǎn)周期太長(zhǎng)、需水量大、移植方式造成對(duì)土壤的嚴(yán)重破壞、運(yùn)輸成本高等[3]。20世紀(jì)開始采用各類基質(zhì)培育草坪，解決了傳統(tǒng)草坪生產(chǎn)的諸多問題，其具有質(zhì)量輕、便于運(yùn)輸、保水保肥性強(qiáng)、病蟲害少、生產(chǎn)周期短等優(yōu)點(diǎn)，并且大大減輕了傳統(tǒng)草坪的移植對(duì)土壤的破壞?，F(xiàn)有的文獻(xiàn)資料與生產(chǎn)實(shí)踐表明，基質(zhì)的篩選與合理配比對(duì)生產(chǎn)高質(zhì)量草坪尤為重要。朱淑霞等[4]研究表明，混合基質(zhì)解決了單一基質(zhì)重金屬含量高、質(zhì)量過大等問題。武良等[3]研究表明，單一有機(jī)基質(zhì)的理化性質(zhì)穩(wěn)定性較差，影響草皮的均一性，故多采用混合基質(zhì)。從20世紀(jì)40年代至今，草坪培育技術(shù)逐漸完善，在基質(zhì)選用上也傾向使用環(huán)保、可循環(huán)利用的工農(nóng)業(yè)廢棄物等。朱淑霞等[4]、邢亞萍等[5]、付玲等[6]、李蘇翼[7]、陳俊翰等[8]、于娜[9]采用廢棄物，如污泥堆肥、煤渣、蘑菇渣、豬舍廢棄墊料、豬糞堆肥、生物有機(jī)肥、玉米秸稈、粉煤灰等作為基質(zhì)，研究草坪基質(zhì)配方優(yōu)化和施肥優(yōu)化等，已取得相關(guān)進(jìn)展。劉建秀等[10]、付玲等[6]、邢亞萍等[5]、肖昆侖[11]報(bào)道了狗牙根、結(jié)縷草、高羊茅等草坪生產(chǎn)基質(zhì)的研究，楊玉榮等[12]、文亦芾等[13]、于娜[9]、郜慧雙等[14]的研究報(bào)道中有關(guān)于草地早熟禾草坪生產(chǎn)的相關(guān)技術(shù)，但文獻(xiàn)中多為包括各種草種的綜合研究，專門針對(duì)草地早熟禾基質(zhì)栽培研究的文獻(xiàn)報(bào)道甚少。

本試驗(yàn)選取草地早熟禾為研究對(duì)象，通過使用不同的基質(zhì)（廢棄物、廉價(jià)的原材料等）進(jìn)行草坪培育，以期獲得品質(zhì)優(yōu)良、抗性強(qiáng)、色澤優(yōu)美且生產(chǎn)成本低、節(jié)能環(huán)保的草地早熟禾草坪，為實(shí)際生產(chǎn)提供理論支撐。

1 材料和方法

1.1 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)草種為草地早熟禾（Poa pratensis L.），品種為午夜。試驗(yàn)用基質(zhì)有泥炭、菌渣、大田土、沙子、蛭石、爐渣，大田土來自山西農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)實(shí)驗(yàn)田，食用菌菌渣來自太谷縣巨鑫創(chuàng)業(yè)園區(qū)，爐渣取自山西農(nóng)業(yè)大學(xué)鍋爐房。將各種基質(zhì)按比例混合均勻后進(jìn)行裝盆，裝盆前盆底需鋪設(shè)無紡布。部分基質(zhì)需進(jìn)行預(yù)處理，如菌渣曬干、敲碎，爐渣敲碎等。

1.2 試驗(yàn)方法

試驗(yàn)在山西農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)科學(xué)日光溫室進(jìn)行，分組盆栽，共6個(gè)處理（表1），每個(gè)處理設(shè)4次重復(fù)，采用10 cm×10 cm×10 cm規(guī)格的育苗盆進(jìn)行試驗(yàn)。每個(gè)育苗盆草地早熟禾種子播量為0.20 g（約519粒）。

表1 基質(zhì)配方

試驗(yàn)于2017年3月8日播種，均勻淺播。在整個(gè)生長(zhǎng)期間主要管理措施為用噴壺進(jìn)行噴灌，以維持種子布局的均勻度以及灌水的均勻度，尤其在出苗前和苗期注意防止干旱脅迫。為了更好地比較不同基質(zhì)生產(chǎn)草皮的效果，并篩選出成本最低、效果最好的基質(zhì)，本試驗(yàn)不采取任何施肥處理。

1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法

1.3.1 出苗情況 記錄每個(gè)處理的開始出苗時(shí)間，在播種后第45天記錄每個(gè)育苗盆的出苗數(shù)，并計(jì)算相應(yīng)的出苗率，將各組的出苗情況進(jìn)行比較。

1.3.2 生長(zhǎng)速度的測(cè)定 出苗后每個(gè)育苗盆挑選3株幼苗，并用細(xì)木簽進(jìn)行標(biāo)記，用卷尺進(jìn)行高度測(cè)量，每7 d測(cè)定一次，比較不同處理草皮的生長(zhǎng)速度以及同一處理不同時(shí)期的生長(zhǎng)速度。

1.3.3 根長(zhǎng)、莖長(zhǎng) 在播種后第75天進(jìn)行測(cè)定，將整個(gè)帶基質(zhì)的草皮從育苗盆中取出，清洗干凈并用濾紙吸水后將植株放置在白板上，并將其根莖整理好后用直尺量取根長(zhǎng)、莖長(zhǎng)，重復(fù)4次，取平均值。

1.3.4 生物量（干質(zhì)量）與根冠比 在植株根長(zhǎng)、莖長(zhǎng)測(cè)量完成后，將其根、莖分離，105℃殺青1 h后65℃烘干至恒質(zhì)量，之后再稱質(zhì)量，得到的干質(zhì)量即為地上、地下生物量，每個(gè)處理重復(fù)4次，方法參照文獻(xiàn)[15]。根冠比指植株地下部分與地上部分的鮮質(zhì)量或干質(zhì)量的比值，本試驗(yàn)中將地下生物量、地上生物量干質(zhì)量相除即得。

1.3.5 高度 在播種后第75天進(jìn)行測(cè)定，每個(gè)處理隨機(jī)挑選30株植株，測(cè)定自然高度。

1.3.6 蓋度 采用針刺法測(cè)定，每個(gè)處理重復(fù)4次，方法參照文獻(xiàn)[16]。

1.3.7 葉片質(zhì)地 用游標(biāo)卡尺測(cè)量葉片的最寬處，每個(gè)處理隨機(jī)挑選30株植株進(jìn)行測(cè)定，方法參照文獻(xiàn)[17]。

1.3.8 葉綠素含量 每個(gè)處理取葉片0.20 g，用研缽進(jìn)行研磨，所用試劑為乙醇、丙酮等體積混合液，采用分光光度計(jì)測(cè)定，每個(gè)處理重復(fù)3次，具體方法參照文獻(xiàn)[18]。

1.3.9 密度 采用實(shí)測(cè)法進(jìn)行密度測(cè)定，記錄每個(gè)育苗盆中的枝條數(shù)（單位為株/m2），每個(gè)處理重復(fù)4次。

1.4 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2016，SPSS Statistics 17.0軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析與處理，多重比較采用Duncan法。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同基質(zhì)配比對(duì)草地早熟禾出苗情況的影響

由表2可知，A，C處理的草地早熟禾種子在第11天出苗，D，F(xiàn)處理在第12天出苗，B，E處理在第13天出苗。從表2可以看出，盆栽試驗(yàn)中平均出苗率較高的為A，D處理，分別為48.89%和40.81%，A，D處理之間無顯著差異，A處理顯著高于B，C，E，F(xiàn)處理（P＜0.05）。且出苗率A處理優(yōu)于D處理，C處理優(yōu)于F處理，B處理優(yōu)于E處理。

表2 不同基質(zhì)配比下草地早熟禾的出苗時(shí)間和出苗率

2.2 不同基質(zhì)配比對(duì)草地早熟禾生長(zhǎng)速度的影響

從圖1可以看出，除B，E處理外，草地早熟禾的生長(zhǎng)速度整體呈現(xiàn)逐漸降低的趨勢(shì)，處理C，F(xiàn)的生長(zhǎng)速度下降趨勢(shì)大于A，D處理，后期基本未生長(zhǎng)。處理B，E的生長(zhǎng)速度呈上升—下降—上升的變化趨勢(shì)，處理B在各個(gè)時(shí)期的生長(zhǎng)速度均較快，整體生長(zhǎng)速度最優(yōu)，處理E生長(zhǎng)速度次之。剛開始各處理差異不大，如4月9日，除D處理外，其余處理間無顯著差異，4月16日各處理間無顯著差異；4月16日后，各處理生長(zhǎng)速度差異逐漸增大，B處理生長(zhǎng)速度顯著高于其他處理（P＜0.05），4月23—30日，D，E處理的生長(zhǎng)速度之間無顯著差異，5月7—21日，E處理生長(zhǎng)速度顯著高于A，C，D，F(xiàn)處理（P＜0.05）。

2.3 不同基質(zhì)配比對(duì)草地早熟禾根長(zhǎng)、莖長(zhǎng)的影響

由表3可知，根長(zhǎng)最長(zhǎng)的為B處理，最短的為A處理，B處理顯著高于A，C，D處理（P＜0.05），E，F(xiàn)處理顯著高于A處理（P＜0.05），其余處理之間無顯著差異。莖長(zhǎng)最長(zhǎng)的為B處理，最短的為A處理，B與E處理間差異不顯著，均顯著高于A，C，D，F(xiàn)處理（P＜0.05），在莖長(zhǎng)方面，含菌渣的 B，E處理具有顯著的優(yōu)勢(shì)。除F處理外，其余均為根長(zhǎng)越長(zhǎng)，莖長(zhǎng)也越長(zhǎng)。

表3 草坪不同生長(zhǎng)特性比較

2.4 不同基質(zhì)配比對(duì)草地早熟禾生物量與根冠比的影響

從表3可以看出，B處理的總生物量最大，F(xiàn)處理總生物量最小；地上生物量最大的是B處理，為172.50 g/m2，最小的為 F 處理，為 28.25 g/m2，B處理顯著高于 A，D，E 處理（P＜0.05），A，D，E 處理顯著高于C，F(xiàn)處理；地下生物量最大的是B處理，為292.00 g/m2，最小的為 F 處理，為 32.25 g/m2，B處理顯著高于其他處理（P＜0.05），除B處理外其余各處理之間差異不顯著。B處理的根冠比最大，為1.68，最小的為E處理，為0.60，B處理顯著高于A，D，E處理（P＜0.05），其余處理間無顯著差異。在本試驗(yàn)中地下生物量和根冠比均為A處理優(yōu)于D處理，C處理優(yōu)于F處理，B處理優(yōu)于E處理。

2.5 不同基質(zhì)配比對(duì)草地早熟禾外觀質(zhì)量的影響

從表3可以看出，高度最高的為B處理，為8.43 cm，其次依次為 E，D處理，且 B，E，D之間差異顯著（P＜0.05），剩余處理間差異不顯著，B處理的高度優(yōu)勢(shì)十分明顯。

從表3可以看出，B處理蓋度最大，最低的為E處理，且B，D處理的草皮蓋度顯著高于A，C處理，A，C處理的草皮蓋度顯著高于 E，F(xiàn)處理（P＜0.05），B與D處理、A與C處理、E與F處理之間均無顯著差異。

由表3可知，葉寬最大的B處理顯著高于其他處理，B，E葉寬均位于2.00～2.99 mm之間，坪用質(zhì)量最高，而其余處理葉寬均小于2.00 mm，坪用質(zhì)量較差，評(píng)價(jià)方法參照文獻(xiàn)[17]。

由表3可知，葉綠素含量最高的為B處理，最低的為F處理，B，E處理顯著高于其余處理（P＜0.05），并且葉綠素含量A處理優(yōu)于D處理，C處理優(yōu)于F處理，B處理優(yōu)于E處理。

由表3可知，密度最大的為A處理，其次為D處理，A，D處理間無顯著差異，A處理密度顯著高于 B，C處理，B，C處理顯著高于 E，F(xiàn)處理（P＜0.05）。將草皮從育苗盆取出觀察根系時(shí)發(fā)現(xiàn)，含菌渣的B，E處理已有一定程度上的分蘗，而其余處理均無。并且密度大小為A處理優(yōu)于D處理，C處理優(yōu)于F處理，B處理優(yōu)于E處理。

3 討論

采用基質(zhì)栽培草坪克服了傳統(tǒng)草坪栽培方式所存在的諸多問題，對(duì)于草地早熟禾草坪生產(chǎn)來說，基質(zhì)的篩選和配比尤為重要?；|(zhì)配比為菌渣∶沙子∶蛭石＝1∶1∶1的處理除在密度、出苗率方面不是最優(yōu)外，在生長(zhǎng)速度、高度、蓋度、質(zhì)地、生物量、根冠比、葉綠素含量、根長(zhǎng)、莖長(zhǎng)方面均表現(xiàn)最優(yōu)，成坪質(zhì)量最好。由結(jié)果可以得出，菌渣∶沙子∶蛭石＝1∶1∶1處理的草地早熟禾的成坪質(zhì)量?jī)?yōu)于泥炭∶沙子∶蛭石＝1∶1∶1與大田土∶沙子∶蛭石＝1∶1∶1的處理，表明菌渣營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)含量豐富且其物理性質(zhì)利于草地早熟禾生長(zhǎng)，使其在各方面綜合表現(xiàn)最優(yōu)，與董雪梅等[19]研究結(jié)果一致，且與 MILSTEIN[20]、時(shí)連輝等[21]和張殿宇等[22]的研究結(jié)論“在基質(zhì)栽培中菌渣經(jīng)過適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)與變換管理可以部分代替泥炭”一致。在本試驗(yàn)中觀察植株根系時(shí)，僅菌渣∶沙子∶蛭石＝1∶1∶1處理與菌渣∶沙子∶爐渣＝1∶1∶1處理的根系有分蘗，說明菌渣能促進(jìn)植株的生長(zhǎng)與分蘗，與田波等[23]的研究結(jié)果一致。因此，在其余條件相同的情況下，菌渣比泥炭土和大田土更適合生產(chǎn)草地早熟禾，菌渣為優(yōu)良的有機(jī)基質(zhì)。

良好的通氣性和持水性是優(yōu)良基質(zhì)的2個(gè)重要特征，而基質(zhì)的原材料很難同時(shí)滿足這2個(gè)特征[24]。在本試驗(yàn)中，雖基質(zhì)配比為菌渣∶沙子∶蛭石＝1∶1∶1處理所生產(chǎn)的草地早熟禾草坪成坪質(zhì)量最好，但其出苗率與密度偏低，另一含菌渣的處理菌渣∶沙子∶爐渣＝1∶1∶1的出苗率與密度也較低，而含泥炭的處理出苗率最高，含大田土的處理出苗率低于泥炭，優(yōu)于菌渣。其原因可能是由于在種子萌發(fā)期間，需要充分的水分供應(yīng)以及適宜的溫度[25]，雖菌渣的容重小、質(zhì)量較輕、透氣性佳，但總孔隙度太高[26]，持水孔隙較少[21]，其持水性無法滿足種子萌發(fā)期的需水量。MICHAEL等[25]、高會(huì)議等[27]、時(shí)連輝等[21]、孫彬等[28]的研究結(jié)果表明，泥炭的持水性較高，適當(dāng)添加可以提高大田土和菌渣的持水性；故其還需調(diào)整含菌渣基質(zhì)的基質(zhì)配比以更好的滿足種子萌發(fā)期所需外界條件，提高出苗率。另外，由于適宜的栽培基質(zhì)pH值范圍為5.5～6.5，而菌渣的pH呈中性，稍高于最適宜的標(biāo)準(zhǔn)[21]。

從基質(zhì)配比為菌渣∶沙子∶蛭石＝1∶1∶1、菌渣∶沙子∶爐渣＝1∶1∶1處理的試驗(yàn)數(shù)據(jù)以及成坪效果來看，菌渣∶沙子∶蛭石＝1∶1∶1處理遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于菌渣∶沙子∶爐渣＝1∶1∶1處理，且在出苗率、地下生物量、根冠比、葉綠素含量、密度方面，在其余條件相同時(shí)，均為含蛭石處理的生長(zhǎng)效果優(yōu)于含爐渣的處理，則其原因可能是由于對(duì)于菌渣來說，適合與蛭石配合形成優(yōu)良的混合基質(zhì)，這與張?jiān)剖娴萚29]、李曉強(qiáng)[30]的研究結(jié)果一致；另外，爐渣的pH偏堿性，雖然其營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)較豐富，但應(yīng)適當(dāng)調(diào)節(jié)其用量以滿足植物對(duì)生長(zhǎng)介質(zhì)酸堿度的要求，這與史正軍等[31]的研究結(jié)果一致。而爐渣作為工業(yè)廢棄物，具有良好的透水性，營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)豐富，富含鉀[6]，若能加之應(yīng)用，也有利于可持續(xù)發(fā)展和降低生產(chǎn)成本，但在本次試驗(yàn)中效果并不理想，故需繼續(xù)深入研究，找到其最佳使用方式。

與楊曉華等[32]、張強(qiáng)等[33]所測(cè)的草地早熟禾的生長(zhǎng)速度相比，本試驗(yàn)中生長(zhǎng)速度稍低，原因可能為本試驗(yàn)中未進(jìn)行任何施肥處理，且草皮較薄，基質(zhì)中營(yíng)養(yǎng)成分含量較低。

4 結(jié)論

本研究結(jié)果表明，B處理（菌渣∶沙子∶蛭石＝1∶1∶1）生長(zhǎng)效果最佳，菌渣無疑為本次試驗(yàn)中生產(chǎn)草地早熟禾無土草皮的最佳有機(jī)基質(zhì)，蛭石為最佳無機(jī)基質(zhì)。我國(guó)作為食用菌生產(chǎn)大國(guó)，近幾年的年平均生產(chǎn)量已達(dá)世界食用菌總產(chǎn)量的80%，作為栽培基質(zhì)具有容重小、通氣性好、養(yǎng)分含量高且能在植物生長(zhǎng)期間不斷的釋放養(yǎng)分等優(yōu)點(diǎn)，故合理利用食用菌菌渣作為栽培基質(zhì)，既能實(shí)現(xiàn)變廢為寶、減少環(huán)境污染，也能降低草坪的生產(chǎn)成本，提高草坪的生長(zhǎng)質(zhì)量。而菌渣基質(zhì)的出苗率與密度較低，故基質(zhì)還可進(jìn)一步優(yōu)化，比如調(diào)整混合基質(zhì)比例、調(diào)整pH等，達(dá)到更理想的栽培效果。