植物纖維在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪坪床中的應(yīng)用

汪 呈，劉志超，徐 偉，常智慧

（1. 北京林業(yè)大學(xué)草業(yè)與草原學(xué)院，北京 100083；2. 北京百花山國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)管理處，北京 102311）

體育場(chǎng)地設(shè)施是體育發(fā)展的物質(zhì)基礎(chǔ)，其質(zhì)量高低將會(huì)直接影響競(jìng)技體育的發(fā)展水平。運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪作為足球、橄欖球等草上運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目的競(jìng)技舞臺(tái)，既要能耐受高頻率、高強(qiáng)度地運(yùn)動(dòng)踐踏，同時(shí)又要具備良好的排水性能以保證比賽在各種強(qiáng)降雨天氣下如期舉行[1]。為滿足需要，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪多采用抗板結(jié)能力強(qiáng)、排水性能好的全人工型沙基坪床結(jié)構(gòu)進(jìn)行建造[2]。但沙粒之間缺乏粘聚力，使得沙基坪床表面穩(wěn)定性較差[3-4]，特別是在新建運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪投入使用初期，其根系尚未良好發(fā)育以固結(jié)坪床表層土壤時(shí)更為常見(jiàn)[5-6]。坪床表面穩(wěn)定性差，不僅會(huì)影響運(yùn)動(dòng)員的水平發(fā)揮，還會(huì)對(duì)其安全構(gòu)成極大威脅[7-8]。為此，坪床中常添加一定比例的加固材料以提高其表面穩(wěn)定性，如聚丙烯纖維、三維網(wǎng)、小網(wǎng)片以及土工織物等[9]。但材料幾乎都是一些合成高分子材料，生產(chǎn)成本相對(duì)較高[9-10]，且廢棄后難以自然降解，會(huì)給生態(tài)環(huán)境帶來(lái)一定負(fù)面效應(yīng)。因此，尋求更加經(jīng)濟(jì)、環(huán)保的坪床加固材料已成為運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪研究領(lǐng)域的一個(gè)重點(diǎn)。

目前已有工程研究發(fā)現(xiàn)，土壤中加入麥稈、棕櫚纖維、椰殼纖維等植物纖維均能起到良好的加固效果[11]，但相關(guān)研究在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪坪床加固上卻鮮有報(bào)道。我國(guó)每年都有大量的各類農(nóng)林有機(jī)廢棄物產(chǎn)生，其中廢舊棉花、禾谷類作物秸稈、椰糠等均是可再生性的植物纖維資源，但多數(shù)并未得到合理利用而被焚燒或堆積遺棄，不僅造成了資源浪費(fèi)，還污染了環(huán)境[12-14]。因此，對(duì)這些農(nóng)林廢棄物進(jìn)行資源化利用具有十分重要的經(jīng)濟(jì)、生態(tài)和社會(huì)效益。為此，本研究選用廢舊棉花、麥稈以及椰糠這3種價(jià)格低廉、生態(tài)環(huán)保、且來(lái)源豐富的植物纖維廢棄物作為坪床混入材料，研究它們對(duì)草地早熟禾草坪外觀質(zhì)量、土壤條件以及運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的影響，以確定它們作為坪床加固材料的可行性，并為農(nóng)林有機(jī)廢棄物的進(jìn)一步資源化利用和推廣提供理論參考。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)區(qū)概況

試驗(yàn)于2017年5月至10月在北京市昌平區(qū)北京林業(yè)大學(xué)草坪試驗(yàn)基地 (116°14′ E，40°10′ N)大田中進(jìn)行。該地區(qū)屬于暖溫帶半濕潤(rùn)大陸性季風(fēng)氣候，平原地貌，平均海拔52 m，年均日照時(shí)數(shù)2 684 h，年均氣溫11.8 ℃，年均降水量550.3 mm。

1.2 試驗(yàn)材料

1.2.1 草皮

供試草地早熟禾草皮借助專業(yè)的起草皮機(jī)械取自于北京林業(yè)大學(xué)草坪試驗(yàn)基地，寬300 mm，厚約15 mm，品種為‘Midnight’。試驗(yàn)所取草地早熟禾草皮播種于2015年9月中旬，播種量為10 g·m-2。草皮鋪植前，需用水將附著在根系表面的土壤沖洗干凈，以盡量避免原有土壤對(duì)試驗(yàn)結(jié)果造成影響。

1.2.2 坪床材料

試驗(yàn)用沙為昌平本地中粗沙，均過(guò)2 mm篩，其粒徑組成為：特粗沙(1～2 mm)占1.55%，中粗沙(0.25～1.0 mm)占71.87%，細(xì)沙(0.15～0.25 mm)占15.88%，特細(xì)沙(0.05～0.15 mm)占8.92%，粉粒和粘粒(＜ 0.05 mm)占1.78%；廢舊棉花從廢品收購(gòu)站進(jìn)行購(gòu)買(mǎi)，平均長(zhǎng)25.13 mm，直徑0.03 mm；麥稈由中國(guó)農(nóng)科院作科所昌平試驗(yàn)基地提供，經(jīng)人工鍘短，平均長(zhǎng)25.74 mm，直徑2.51 mm；椰糠自網(wǎng)上購(gòu)買(mǎi)，產(chǎn)地為海南，其中椰殼纖維占總重的19.89%，平均長(zhǎng)22.52 mm，直徑0.11 mm。各坪床材料其他基本理化性質(zhì)見(jiàn)表1。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)區(qū)草坪的坪床采用全人工型沙基坪床結(jié)構(gòu)進(jìn)行設(shè)計(jì)和建造。根際層深度為300 mm，其中底層200 mm為純沙，而表層100 mm則由沙子與各植物纖維廢棄物按照一定質(zhì)量比混配而成，設(shè)4個(gè)處理：100%沙(CK)、99%沙 + 1%廢舊棉花(T1)、99%沙 + 1%麥稈(T2)、99%沙 + 1%椰糠(T3)，3次重復(fù)，隨機(jī)區(qū)組排列，共計(jì)12個(gè)小區(qū)。每個(gè)小區(qū)大小為1.5 m × 1.5 m，小區(qū)間設(shè)保護(hù)行，寬400 mm。草皮鋪植前，先按N素施用量5 g·m-2在坪床基質(zhì)中施入草坪專用復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O = 19∶6∶12)作底肥，并于2017年5月27日完成草皮密鋪工作。草皮鋪植后兩周內(nèi)，每天保證坪床土壤濕潤(rùn)以促進(jìn)草皮生根。隨后草坪采用常規(guī)方法進(jìn)行養(yǎng)護(hù)管理，包括：適時(shí)澆水；根據(jù)草坪生長(zhǎng)情況進(jìn)行修剪，修剪高度28 mm；分別于9月和10月上旬按N素施用量2.5 g·m-2追施草坪專用復(fù)合肥；手工拔除雜草以及交替使用繪綠和扮綠這兩種廣譜性殺菌劑防治草坪病害等。草坪各指標(biāo)自7月27日開(kāi)始測(cè)定，每月測(cè)定1次，共測(cè)4次。

表1 坪床材料基本理化性質(zhì)Table 1 Basic physical and chemical properties of the rootzone mixes

1.4 測(cè)定指標(biāo)及方法

1.4.1 色澤

采用目測(cè)法，評(píng)分采用9分制，1分代表枯黃，9分代表墨綠。

1.4.2 密度

采用實(shí)測(cè)法，利用環(huán)刀托將一橫截面積為20 cm2的環(huán)刀垂直壓入草坪，取出后細(xì)數(shù)環(huán)刀內(nèi)的草坪草枝條數(shù)，以單位面積內(nèi)草坪草枝條數(shù)來(lái)表示草坪密度 (枝·cm-2)。

1.4.3 外觀質(zhì)量

采用美國(guó)國(guó)家草坪評(píng)比項(xiàng)目(NTEP)9分制法進(jìn)行目測(cè)打分，基于色澤、密度、質(zhì)地和均一性這4個(gè)項(xiàng)目對(duì)草坪外觀質(zhì)量進(jìn)行綜合評(píng)判。1分代表最差，9分代表最佳，6分及以上代表草坪外觀質(zhì)量可以接受。

1.4.4 土壤含水率

利用TZS-Ⅰ型土壤水分速測(cè)儀進(jìn)行田間測(cè)定，測(cè)定時(shí)將金屬探針插入草坪表面以下50 mm深，結(jié)果以體積含水率(v/v)表示。

1.4.5 土壤緊實(shí)度

利用TJSD-750Ⅱ型土壤緊實(shí)度儀測(cè)定，測(cè)定時(shí)將金屬錐體探針勻速壓入土壤100 mm深，記錄土壤最大緊實(shí)度值(kPa)。

1.4.6 土壤抗剪強(qiáng)度

采用十字板剪切試驗(yàn)，通過(guò)剪切力矩大小來(lái)表示土壤抗剪強(qiáng)度。十字板頭高40 mm，寬20 mm，厚1.33 mm，通過(guò)直徑6.44 mm軸桿與扭力計(jì)連接。測(cè)定時(shí)將十字板頭垂直插入草坪表面，使其上沿恰好與草坪地表齊平，然后通過(guò)扭力計(jì)對(duì)板頭施加一個(gè)逐漸增大的扭力，直至土體破壞，讀取扭力計(jì)所指示的最大剪切力矩(N·m)。

1.4.7 扭動(dòng)摩擦性能

測(cè)定裝置下端是一個(gè)直徑150 mm的圓盤(pán)，其底部以中心點(diǎn)為圓心，以46 mm為半徑等距離排列著6顆13 mm長(zhǎng)的運(yùn)動(dòng)鞋鞋釘。圓盤(pán)通過(guò)一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)桿經(jīng)固定襯套與扭力計(jì)連接，整個(gè)裝置重46 kg。測(cè)定時(shí)需將裝置抬高至離草坪表面60 mm后釋放，以保證鞋釘貫入草坪，然后通過(guò)扭力計(jì)將整個(gè)裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)360°，記錄下最大扭動(dòng)摩擦力矩 (N·m)。

1.4.8 表面硬度

利用SD儀器有限公司生產(chǎn)的CIST/883-2.25 kg型號(hào)Clegg土壤沖擊測(cè)定儀進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定時(shí)將2.25 kg重沖擊錘沿垂直導(dǎo)管升至離草坪表面450 mm高處自由釋放，通過(guò)數(shù)字顯示屏讀取沖擊錘第1次下落時(shí)的數(shù)值作為該測(cè)定點(diǎn)草坪的表面硬度值(Gm)。

1.4.9 回彈性

將一充氣內(nèi)壓為0.7 bar的符合國(guó)際足聯(lián)(FIFA)標(biāo)準(zhǔn)比賽用球放置離草坪表面3 m高，使其自由下落，通過(guò)相機(jī)觀測(cè)其反彈高度，以反彈高度占下落高度的百分比進(jìn)行表示。

1.5 數(shù)據(jù)分析

采用Excel 2010進(jìn)行數(shù)據(jù)整理與圖表繪制，利用SPSS 25.0進(jìn)行單因素方差分析，并運(yùn)用LSD最小顯著差異法進(jìn)行多重比較，P ＜ 0.05表示差異性顯著，結(jié)果以平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)誤 (mean ± SE)表示。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同處理對(duì)草坪外觀質(zhì)量的影響

2.1.1 色澤

草坪色澤能夠反映草坪植物的生長(zhǎng)情況，是衡量草坪坪用價(jià)值的一個(gè)重要指標(biāo)。如圖1所示，各處理草坪色澤評(píng)分隨時(shí)間推移均呈增大趨勢(shì)，其中以T3處理草坪色澤表現(xiàn)最佳，評(píng)分在7.5～8.3，并且在前3次評(píng)定時(shí)均顯著高于T1及CK處理(P ＜0.05)，但同T2處理間始終無(wú)顯著差異(P ＞ 0.05)；其次為T(mén)2處理，草坪色澤由7.2分增大至8.2分，在前3次評(píng)定時(shí)均顯著高于CK處理(P ＜ 0.05)，并且在前2次評(píng)定時(shí)顯著高于T1處理(P ＜ 0.05)；T1處理草坪色澤評(píng)分較CK處理雖均有所提高，但差異并不顯著(P ＞ 0.05)，不過(guò)均在6分以上。

圖1 不同處理草坪色澤動(dòng)態(tài)變化Figure 1 Dynamic changes of turf color under different treatments

2.1.2 密度

草坪分蘗密度大小不僅會(huì)直接影響草坪的坪用價(jià)值，同時(shí)還與草坪草耐踐踏性密切相關(guān)[15]。如圖2所示，除T3處理草坪密度隨時(shí)間推移而逐步增大外，其余各處理草坪密度自7月27日至8月29日都略有降低，隨后開(kāi)始不斷增大。在4次測(cè)定中，T3處理草坪密度始終表現(xiàn)最佳，其密度值介于2.08～2.38枝·cm-2，均顯著高于T1和CK處理，但同T2處理間始終無(wú)顯著差異(P ＞ 0.05)；T2處理次之，其草坪密度為2.00～2.27枝·cm-2，但僅在8月29日測(cè)定時(shí)顯著高于CK處理(P ＜ 0.05)；T1處理草坪密度較CK處理雖有所提高，但差異始終未達(dá)顯著水平 (P ＞ 0.05)。

圖2 不同處理草坪密度動(dòng)態(tài)變化Figure 2 Dynamic changes of turf density under different treatments

2.1.3 外觀質(zhì)量

各處理草坪外觀質(zhì)量動(dòng)態(tài)變化情況如圖3所示，隨時(shí)間推移均呈上升趨勢(shì)，且增長(zhǎng)幅度較為一致，即從7月27日至8月29日草坪坪觀質(zhì)量增幅較小，而后增長(zhǎng)加快。在整個(gè)評(píng)定周期內(nèi)，各處理草坪坪觀質(zhì)量總體表現(xiàn)為 T3＞ T2＞ T1＞ CK，其中T3處理草坪坪觀質(zhì)量始終表現(xiàn)最好，評(píng)分在7.4～8.2，顯著高于T1和CK處理(P ＜ 0.05)；其次為T(mén)2處理，草坪坪觀質(zhì)量評(píng)分從7.2增大至7.9，均顯著高于CK處理(P ＜ 0.05)，并且在7月27日和8月26日評(píng)定時(shí)顯著高于T1處理(P ＜ 0.05)；T1和CK處理草坪坪觀質(zhì)量始處于較低水平，且兩者間始終無(wú)顯著差異(P ＞ 0.05)，但評(píng)分均高于6分，都在可接受范圍內(nèi)。

2.2 不同處理對(duì)草坪土壤條件的影響

2.2.1 含水率

圖3 不同處理草坪外觀質(zhì)量動(dòng)態(tài)變化Figure 3 Dynamic changes of turf appearance quality under different treatments

土壤水分是限制草坪草生長(zhǎng)的一個(gè)重要土壤物理因素，會(huì)直接影響草坪的坪用價(jià)值[16]。如圖4所示，在整個(gè)測(cè)定周期內(nèi)，T3處理土壤持水性能均表現(xiàn)最佳，其土壤含水率穩(wěn)定在14.48%～15.62%之間，均顯著高于T1和CK處理(P ＜ 0.05)，并于8月29日測(cè)定時(shí)顯著高于T2處理(P ＜ 0.05)；其次為T(mén)2處理，土壤含水率在13.41%～15.16%，并且在前3次測(cè)定時(shí)顯著高于CK處理(P ＜ 0.05)，但僅在8月29日測(cè)定時(shí)顯著高于T1處理(P ＜ 0.05)；T1處理土壤含水率在4次測(cè)定中均高于CK處理，但兩者間始終無(wú)顯著差異(P ＞ 0.05)。

圖4 不同處理土壤含水率動(dòng)態(tài)變化Figure 4 Dynamic changes of soil moisture content under different treatments

2.2.2 緊實(shí)度

土壤緊實(shí)度大小與草坪草根系生長(zhǎng)以及坪床表面穩(wěn)定性都密切相關(guān)，是一個(gè)重要的土壤物理指標(biāo)。如圖5所示，各處理土壤緊實(shí)度自7月27日至8月29日都有所降低，隨后均開(kāi)始不斷增大。在4次測(cè)定中，T1處理土壤緊實(shí)度始終表現(xiàn)最高，并于前3次測(cè)定時(shí)顯著高于CK處理(P ＜ 0.05)，而且在8月29日測(cè)定時(shí)同T3處理間差異達(dá)顯著水平(P ＜0.05)，但與T2處理間始終無(wú)顯著差異(P ＞ 0.05)；T2和T3處理土壤緊實(shí)度在整個(gè)測(cè)定周期內(nèi)雖均高于CK處理，但差異不顯著(P ＞ 0.05)。

圖5 不同處理土壤緊實(shí)度動(dòng)態(tài)變化Figure 5 Dynamic changes of soil compaction under different treatments

2.2.3 抗剪強(qiáng)度

土壤抗剪強(qiáng)度是衡量坪床表面穩(wěn)定性的一個(gè)重要指標(biāo)[17]。如圖6所示，不同處理草坪土壤抗剪強(qiáng)度均隨時(shí)間推移而不斷增大，其中T1處理表現(xiàn)最好，剪切力矩在1.11～1.52 N·m，始終顯著高于T2及CK處理(P ＜ 0.05)，并且在前3次測(cè)定時(shí)均顯著高于T3處理(P ＜ 0.05)；其次是T3處理，剪切力矩介于0.88～1.46 N·m，在4次測(cè)定中均顯著高于CK處理(P ＜ 0.05)，并于8月29日測(cè)定時(shí)顯著高于T2處理(P ＜ 0.05)；T2處理草坪剪切力矩雖然始終高于CK處理，但僅在8月29日測(cè)定時(shí)差異達(dá)顯著水平 (P ＜ 0.05)。

圖6 不同處理草坪剪切力矩動(dòng)態(tài)變化Figure 6 Dynamic changes of turf shearing moment under different treatments

2.3 不同處理對(duì)草坪運(yùn)動(dòng)質(zhì)量的影響

2.3.1 扭動(dòng)摩擦性能

草坪扭動(dòng)摩擦性能主要反映運(yùn)動(dòng)員腳底與草坪表面之間的摩擦狀況，是影響運(yùn)動(dòng)員安全的一個(gè)重要指標(biāo)。如表2所列，各處理草坪扭動(dòng)摩擦力矩隨時(shí)間推移均逐漸增大。T3處理草坪扭動(dòng)摩擦力矩僅在8月29日測(cè)定時(shí)略低于T2處理，其余測(cè)定時(shí)均表現(xiàn)最好，始終顯著高于CK處理(P ＜ 0.05)，并且除了8月29日測(cè)定外，均顯著高于T1處理(P ＜0.05)，但同T2處理間始終無(wú)顯著差異(P ＞ 0.05)；其次為T(mén)2處理，草坪扭動(dòng)摩擦力矩除10月27日測(cè)定外，均顯著高于CK處理(P ＜ 0.05)，但僅在7月27日測(cè)定時(shí)顯著高于T1處理(P ＜ 0.05)；T1處理草坪扭動(dòng)摩擦力矩在4次測(cè)定中均高于CK處理，但兩者間差異并不顯著(P ＞ 0.05)。

表2 不同處理扭動(dòng)摩擦性能動(dòng)態(tài)變化Table 2 Dynamic change of rotational traction performance under different treatments N·m

2.3.2 表面硬度

草坪表面硬度是指草坪抵抗其他物體刻畫(huà)或壓入其表面的能力，與草坪的緩沖性能密切相關(guān)[18]。由表3可知，各處理草坪表面硬度隨時(shí)間推移總體上呈現(xiàn)增大趨勢(shì)，其中CK處理表面硬度在4次測(cè)定中均為最大，并自9月26日開(kāi)始顯著高于T2處理(P ＜ 0.05)，同T3處理之間也分別于8月29日和10月27日測(cè)定時(shí)差異達(dá)顯著水平(P ＜ 0.05)，但與T1處理間始終無(wú)顯著差異(P ＞ 0.05)；T1處理表面硬度在整個(gè)評(píng)定周期內(nèi)均高于T2及T3處理，但處理間差異并不顯著(P ＞ 0.05)。

表3 不同處理表面硬度動(dòng)態(tài)變化Table 3 Dynamic changes of surface hardness under different treatments Gm

2.3.3 回彈性

草坪回彈性是指草坪在外力作用下保持其表面特征的能力。由圖7可知，CK處理草坪回彈性在整個(gè)測(cè)定周期內(nèi)均表現(xiàn)最高，并且在前3次測(cè)定時(shí)均顯著高于T3處理(P ＜ 0.05)，同T2處理間也僅在10月27日測(cè)定時(shí)差異未達(dá)顯著水平(P ＞ 0.05)，但與T1處理間始終無(wú)顯著差異(P ＞ 0.05)；T1處理草坪回彈性僅次于CK處理，并于8月29日測(cè)定時(shí)顯著高于T3處理(P ＜ 0.05)，但與T2處理間始終差異不顯著(P ＞ 0.05)；T2和T3處理草坪回彈性始終處于較低水平，其中T2處理草坪回彈性僅在9月26日測(cè)定時(shí)低于T3處理，但兩者間差異均不顯著(P ＞ 0.05)。

圖7 不同處理足球反彈率動(dòng)態(tài)變化Figure 7 Dynamic changes of ball rebound resilience under different treatments

3 討論與結(jié)論

3.1 草坪外觀質(zhì)量

草坪外觀質(zhì)量是草坪草生長(zhǎng)狀況的一個(gè)綜合體現(xiàn)，能夠直觀地反映各坪床基質(zhì)對(duì)草坪草生長(zhǎng)的適宜性。在本研究條件下，同純沙坪床基質(zhì)(CK)相比，混入1%廢舊棉花(T1)、1%麥稈(T2)以及1%椰糠(T3)均能提升草坪色澤、促進(jìn)草坪分蘗、提高草坪外觀質(zhì)量，其中以T3處理表現(xiàn)最好，T2處理次之，而T1處理則改善效果不明顯。由此表明，這3種植物纖維廢棄物均適宜作為草地早熟禾草坪的生長(zhǎng)基質(zhì)，分析其原因，可能與這3種坪床基質(zhì)具有較強(qiáng)的持水性能(圖4)以及pH(表1)更趨于適宜草地早熟禾草坪生長(zhǎng)的弱酸性有關(guān)[1,16]。坪床基質(zhì)持水性好，可以減少因土壤水分流失而導(dǎo)致的養(yǎng)分淋失[19]，從而更利于草坪草根系對(duì)土壤水分及養(yǎng)分的吸收。此外，麥稈和椰糠中還含有氮、磷、鉀以及各種微量元素，隨時(shí)間推移，可以通過(guò)自身降解來(lái)提高土壤肥力[20-21]，因此也可能會(huì)促進(jìn)草坪草的生長(zhǎng)。

3.2 草坪土壤條件

土壤水分是草坪草吸收水分的主要來(lái)源，其含量高低與草坪草生長(zhǎng)密切相關(guān)。在本研究中，各處理均能增強(qiáng)草坪土壤的持水性能。其中T3處理表現(xiàn)最好，這可能與椰糠自身具有良好的持水性能密切相關(guān)[22]。并且已有研究表明，土壤中加入椰糠能夠顯著增強(qiáng)其持水能力[23]，這與本研究結(jié)果相一致。另有研究報(bào)道，秸稈還田后能夠改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤持水性[24]，這或許能夠解釋T2處理同樣具有較強(qiáng)的持水性能。

對(duì)于沙基運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪而言，土壤適度緊實(shí)不僅有利于草坪草根系與土壤間緊密接觸，同時(shí)還能為其提供一個(gè)穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)表面，但土壤過(guò)度緊實(shí)則會(huì)增大草坪草根系生長(zhǎng)的機(jī)械阻力，導(dǎo)致草坪退化。已有研究報(bào)道，植物根系穿透土壤所能承受的最大緊實(shí)度為2 060 kPa[25]。在本研究中，各處理草坪土壤緊實(shí)度介于851～1 079 kPa，都在可接受范圍內(nèi)。其中T1處理土壤緊實(shí)度表現(xiàn)最高，并在前3次測(cè)定時(shí)顯著高于CK處理(P ＜ 0.05)，而T2和T3處理土壤緊實(shí)度較CK處理雖有所提高，但始終無(wú)顯著差異 (P ＞ 0.05)。

土壤抗剪強(qiáng)度是衡量坪床表面穩(wěn)定性的一個(gè)重要指標(biāo)，與草坪草根系含量呈正相關(guān)關(guān)系[26]。在本研究中，T1和T3處理土壤抗剪強(qiáng)度始終顯著高于CK處理(P ＜ 0.05)，并且T1處理在前3次測(cè)定時(shí)均顯著高于T2及T3處理(P ＜ 0.05)，而T2處理土壤抗剪強(qiáng)度雖高于CK處理，但僅在8月29日測(cè)定時(shí)差異達(dá)顯著水平(P ＜ 0.05)。由此表明，坪床中添加1%廢舊棉花以及1%椰糠均能夠在草坪草根系尚未良好發(fā)育的情況下對(duì)其表面起到有效加固作用，其中添加1%廢舊棉花加固效果更佳。

3.3 草坪運(yùn)動(dòng)質(zhì)量

為保障運(yùn)動(dòng)員進(jìn)行必要的移動(dòng)、加速、拼搶等動(dòng)作而不至于滑倒，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪表面應(yīng)提供一定大小的扭動(dòng)摩擦性能。Canaway等[27]認(rèn)為，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪表面的最佳扭動(dòng)摩擦力矩大小應(yīng)不低于25 N·m，其中可接受的扭動(dòng)摩擦力矩大小應(yīng)不低于20 N·m。雖然沒(méi)有給出扭動(dòng)摩擦力矩大小的上限，但Baker等[28]建議草坪表面扭動(dòng)摩擦力矩大小應(yīng)不超過(guò)80 N·m，否則就可能導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員腳裸或膝蓋扭傷。本研究中，各處理草坪扭動(dòng)摩擦力矩大小介于39.1～48.6 N·m，都在合理范圍內(nèi)。其中CK處理草坪扭動(dòng)摩擦力矩始終低于其他3個(gè)處理，這可能與其草坪密度較低有關(guān)[3]。

草坪表面硬度過(guò)大，容易導(dǎo)致運(yùn)動(dòng)員受傷，過(guò)小則容易消耗體能。Canaway等[27]認(rèn)為，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪表面硬度最佳范圍應(yīng)在20～80 Gm，其中可接受范圍應(yīng)在10～100 Gm。本研究中，各處理草坪表面硬度大小介于54.0～63.7 Gm，都在最佳推薦標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。其中CK處理草坪表面硬度始終表現(xiàn)最高，這可能與CK處理較低的土壤含水率有關(guān)[29]。

根據(jù)Canaway等[27]推薦的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪回彈性標(biāo)準(zhǔn)，最佳范圍應(yīng)在20%～50%，其中可接受范圍應(yīng)在15%～55%。本研究中，各處理草坪回彈性大小介于20.11%～23.22%，均符合草坪回彈性的最佳標(biāo)準(zhǔn)。其中CK處理草坪回彈性始終高于其他處理，這可能與其草坪密度較低或表面硬度較大有關(guān)[30]。

綜上所述，沙基坪床中添加1%廢舊棉花、1%麥稈以及1%椰糠均可提高草坪外觀質(zhì)量，增強(qiáng)土壤持水性，增大土壤緊實(shí)度和抗剪強(qiáng)度，同時(shí)草坪運(yùn)動(dòng)質(zhì)量(扭動(dòng)摩擦性能、表面硬度以及回彈性)均符合運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪質(zhì)量相關(guān)評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。由此表明，這3種植物纖維廢棄物均可作為沙基運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪坪床加固材料，其中添加1%廢舊棉花(T1)處理坪床加固效果最佳，值得在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪建植中推廣應(yīng)用。