不同水质灌溉对冷季型草坪草生长特性的影响

于 辉，赵云华，赵晓辉，姚江华，刘惠青

(1.鄂尔多斯生态环境职业学院，内蒙古 鄂尔多斯 017010；2.鄂尔多斯市杭锦旗草原站，内蒙古 杭锦旗 017400；3.鄂尔多斯市草原工作站，内蒙古 鄂尔多斯 017010；4.鄂尔多斯市草原监督管理局，内蒙古 鄂尔多斯 017010)

不同水质灌溉对冷季型草坪草生长特性的影响

于 辉1，赵云华2，赵晓辉2，姚江华3，刘惠青4

(1.鄂尔多斯生态环境职业学院，内蒙古 鄂尔多斯 017010；2.鄂尔多斯市杭锦旗草原站，内蒙古 杭锦旗 017400；3.鄂尔多斯市草原工作站，内蒙古 鄂尔多斯 017010；4.鄂尔多斯市草原监督管理局，内蒙古 鄂尔多斯 017010)

在鄂尔多斯地区，利用再生水、雨水和自来水对草坪草进行等量和等时灌溉，研究不同灌溉水源对草地早熟禾、多年生黑麦草、高羊茅、匍匐翦股颖的地上生物量、光合速率、叶绿素含量、根系活力等的影响，通过灰色关联分析进行综合评价。结果表明，再生水和雨水灌溉对草地早熟禾、多年生黑麦草、高羊茅、匍匐翦股颖的生长具有一定促进作用，测定指标综合评价最优的是再生水灌溉下的高羊茅，其次是雨水灌溉下的草地早熟禾，这两者更适宜在鄂尔多斯地区应用。

冷季型草坪草；再生水；雨水；生长

鄂尔多斯市位于内蒙古自治区西南部，降水多集中于7～9月，占全年降水量的70%，干旱严重，属于水资源匮乏的地区，大力推广再生水和雨水收集系统，可以有效地解决当地水源不足的问题，同时实现生态效益、经济效益和社会效益。

草坪具有生长迅速、须根发达、再生能力强和易于建植等特点[1]，在北方城市草坪绿化中广泛应用，但其需水量大，利用再生水和雨水灌溉可以节约大量自来水。再生水是生活污水和工业废水经过一级、二级和深度处理后达到农田灌溉用水标准的回用水，水质稳定、水量大且集中，用于洗车、冲厕、绿化等用途[2，3]。

再生水重新利用可以减少城市污水排放，改善自然环境，降低能耗。雨水是分布广泛和可直接利用的水资源，利用建筑物的房顶、道路两侧、人工地面和自然地面等将雨水有效地收集和处理，雨水中有机污染物较少，溶解氧接近饱和，钙含量低，硬度小，水质比较可靠，可用作生活杂用水和灌溉用水[4]。收集雨水不仅可解决园林绿化用水，而且对缓解城市用水紧张有重大意义。

1 材料和方法

1.1 试验地概况

试验在鄂尔多斯市纳林希里试验站进行，地理位置E 108°58′，N 39°49′，海拔1 556 m，属温带大陆性气候，年降水量348.3 mm，全年蒸发量2 506.3 mm；年平均气温6.2 ℃，无霜期130 d；年日照时数3 100 h；年平均风速3.6 m/s；土壤为栗钙土，土壤pH 7.5，有机质含量0.67%，全氮0.08%，速效磷5.17 mg/kg，速效钾129.59 mg/kg。

1.2 试验材料

1.2.1 试验草种 试验用草地早熟禾(Poapratensis)品种百胜(Barvictor)、多年生黑麦草(Loliumperenne)品种潘多拉(Panterra)、高羊茅(Festucaarundinacea)品种凌志(Barlexas)、匍匐翦股颖(Agrostissoionifera)品种普特(Putter)，种子来源于鄂尔多斯市草原工作站。

1.2.2 试验用水 再生水来自市政污水处理厂，雨水来自市政雨水收集系统，自来水来自市政自来水公司。水质指标数据来自实验室自测。

1.3 试验设计

供试草坪播种时间为2012年5月20日，在2013年6月1日开始进行灌溉。试验采用随机区组设计，每小区面积4 m×5 m,小区之间走廊宽0.8 m，3次重复。处理组采用再生水灌溉、雨水灌溉，对照组采用自来水灌溉，共12个处理。灌水时间为上午10∶00，每3 d灌溉1次，每次灌量均为100 mm。试验期间正常田间管理,2013年7月1日开始测定草坪草再生量，2013年8月1日测定其他3项生理指标。

表1 再生水、雨水和自来水水质指标Table1 Quality indicators of reclaimed water,Rain and tap water in experiment

1.4 测定项目及方法

1.4.1 生长速度 每隔20 d对草坪进行修剪，取样1 m2，采5个点，留茬高度为5 cm，用电子天平称量修剪的鲜草质量并记录，求平均值后再除以取样间隔天数的值为生长速度。

1.4.2 光合速率测定 利用L1-6400光合测定系统测定光合速率。每天上午10∶00测定1次,连续测定7 d，选取各处理植株成熟叶片，随机选取5个叶片，从光合测定系统中读出光合速率，取平均值。

1.4.3 叶绿素含量测定 叶绿素含量测定参照文献[5]的方法进行。各处理分别随机称取新鲜叶片，研成匀浆定容，在分光光度计下比色。

1.4.4 根系活力测定 根系活力测定参照文献[6]的方法进行。随机挖取各处理植株新鲜根系3份，注意避免损伤根系，洗净根上残土，测定根系活力。

1.4.5 灰色关联分析 按灰色系统理论，把试验测定的各项指标作为一个整体，即灰色系统。选取各项试验指标的最优值设定一个标准对照处理X0，其各项指标均为参试处理中相应试验指标的最大值。根据关联度分析原则，关联顺序越靠前的处理Xi与标准对照处理X0越接近，其综合评价表现越优[7]。

1.5 统计分析

试验数据采用Excel、DPS软件统计处理。

2 结果与分析

2.1 草坪草生长速度

草坪草生长速度是不同水质灌溉条件下评价草坪草生长状况最综合的指标，反映了草坪的盖度、密度以及生长势等草坪景观性状[8]。不同水处理条件下，草地早熟禾、匍匐翦股颖生长速度，均表现为雨水灌溉处理极显著高于另2种灌溉处理，自来水灌溉处理又极显著高于再生水灌溉处理；多年生黑麦草、高羊茅生长速度均表现为再生水灌溉处理极显著高于另2种灌溉处理，雨水灌溉处理高于自来水灌溉处理，差异不显著(表2)。

再生水灌溉处理中，多年生黑麦草草坪生长速度最高；雨水和自来水灌溉处理中，草地早熟禾草坪生长速度均高于其他处理。

表2 不同灌溉条件下4种冷季型草坪草的生长速度Table2 Comparison of regeneration of four cool season turf grasses under different water irrigation g/d

注：同列不同小写字母表示差异显著(P<0.05)，不同大写字母表示差异极显著(P<0.01)

2.2 光合速率

光是影响植物结构与功能的重要因素,在植物的生长及演化中发挥着重要作用。植物生长的物质基础来自光合作用合成的碳水化合物,植物光合能力与其生长速度有着密切的联系[9-13]。不同水处理条件下，多年生黑麦草、高羊茅光合速率比较结果均表现为再生水灌溉处理极显著高于另2种灌溉处理，雨水灌溉处理又极显著高于自来水灌溉处理；草地早熟禾、匍匐翦股颖光合速率表现为雨水灌溉处理显著高于另2种灌溉处理(表3)。

再生水和雨水灌溉处理下，多年生黑麦草光合速率均高于其他处理；自来水灌溉处理下，草地早熟禾光合速率最高。

表3 不同灌溉条件下4种冷季型草坪草的光合速率Table3 Comparison of photosynthetic rate of four cool season turf grasses under different water irrigation μmol/(m2·s)

2.3 叶绿素含量

叶绿素是植物进行光合作用的重要物质，其含量直接影响植物光合作用的光能利用效率，是重要的生理指标。叶绿素含量高则草坪草长势好。对色素含量的分析已成为评价植物长势的一种重要手段[14-19]。试验结果表明，不同水处理条件下，草地早熟禾、匍匐翦股颖叶绿素含量均表现为雨水灌溉处理极显著高于另2种灌溉处理，自来水灌溉处理又极显著高于再生水灌溉处理；多年生黑麦草、高羊茅叶绿素含量均表现为再生水灌溉处理极显著高于另2种灌溉处理，雨水灌溉处理又极显著高于自来水灌溉处理(表4)。

再生水灌溉处理中，草坪叶绿素含量表现为多年生黑麦草>高羊茅>草地早熟禾>匍匐翦股颖；雨水灌溉处理中，草坪叶绿素含量表现为草地早熟禾>多年生黑麦草>高羊茅>匍匐翦股颖；自来水灌溉处理中，草坪叶绿素含量表现为匍匐翦股颖>草地早熟禾>高羊茅>多年生黑麦草。

表4 不同灌溉条件下4种冷季型草坪草的叶绿素含量Table4 Comparison of leaf chlorophyll content of four cool season turf grasses under different water irrigation mg/g FW

2.4 根系活力

根系活力可以反映植物在逆境下的生长状态。在不同灌溉处理条件下，草地早熟禾、匍匐翦股颖根系活力比较结果一致，均表现为雨水灌溉处理极显著高于另2种灌溉处理，自来水灌溉处理又极显著高于再生水灌溉处理；多年生黑麦草和高羊茅根系活力均表现为再生水灌溉处理显著高于另2种灌溉处理。

再生水和雨水灌溉处理中，高羊茅根系活力均高于其他处理；自来水灌溉处理中，草地早熟禾根系活力最高(表5)。

表5 不同灌溉条件下4种冷季型草坪草的根系活力Table5 Comparison of root system activity of four cool season turf grasses under different water irrigation mg/g

2.5 综合评价

将全部数据标准化处理，分辨率系数ρ=0.5，标准对照处理各项指标均设为试验各处理生理指标中的最优值，通过灰色关联分析求得各处理的关联系数和关联顺序(表6)。

综合评价的关联顺序中，最优是再生水灌溉下的高羊茅，其次是雨水灌溉下的草地早熟禾，最差是再生水灌溉下的匍匐翦股颖。

表6 不同灌溉条件下4种冷季型草坪草的综合评价Table6 Comprehensive evaluation of four cool season turf grasses under different water irrigation

3 讨论与结论

(1)试验结果表明，再生水灌溉下的高羊茅根系活力明显高于其他处理，雨水灌溉下的草地早熟禾在地上生物量、叶绿素含量方面显著高于其他处理，再生较快，叶色较深，再生水灌溉下的多年生黑麦草在光合速率方面显著高于其他处理。

(2)再生水灌溉下的高羊茅生长速度、光合速率、叶绿素含量及根系活力4项生理指标的综合评价中最优，说明高羊茅具有较高的耐盐性，能够忍受再生水中的盐分累积，能充分吸收营养元素，在再生水的作用下表现出较强的生理优势。多年生黑麦草具有一定的耐盐性，能利用一些营养元素，在再生水的作用下正常生长。草地早熟禾耐盐性弱，在再生水盐浓度较高的条件下对细胞造成一定损害，植物体内生理平衡被打破，生长缓慢。匍匐翦股颖的耐盐性更弱于草地早熟禾，再生水含较多的盐分可能导致钠离子在翦股颖根系内的累积，造成翦股颖根系生长受到抑制，植物受到不可逆伤害，生长发育严重受阻。

(3)雨水含有一些草坪草所需的矿物质和营养元素，雨水灌溉可以提高土壤肥力。与自来水相比，雨水灌溉更能促进草坪草生长。试验中雨水灌溉的草坪草叶绿素含量显著高于自来水灌溉，雨水为叶绿素合成提供了必需的元素，能促进叶绿素正常合成氨氮，使草坪草颜色呈现深绿色，自来水灌溉下的草坪草黄叶较多，叶片颜色明显较淡。雨水灌溉下草坪草根系活力低于再生水灌溉，雨水中悬浮物质堵塞土壤中气孔，影响草坪草根系的正常生长。

(4)再生水灌溉下的高羊茅和雨水灌溉下的草地早熟禾比较适合在鄂尔多斯地区建植。试验区短期再生水灌溉能促进高羊茅、多年生黑麦草的生长，但是长期使用再生水灌溉的效果还有待进一步研究。试验取得的雨水灌溉下草地早熟禾、匍匐翦股颖、高羊茅几项生长特性数据，可为继续研究和实践此地区雨水收集灌溉绿地方面提供一定参考。

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Effect of irrigation with diffferent water on growth characteristic of cool season turf grasses

YU Hui1，ZHAO Yun-hua2，ZHAO Xiao-hui2，YAO Jiang-hua3，LIU Hui-qing4

(1.ErdosEcologicalEnvironmentCareerAcademy,Erdos017010,China；2.Hangjin,GrasslandStation,Erdos014300,China；3.ErdosGrasslandStation,Erdos017010,China；4.ErdosGrasslandAdministration,Erdos017010,China)

The paper used the same quantity of reclaimed water and rain to irrigate the cool season turf grasses(Poa pratensis,Lolium perenne,Festuca arundinacea,Agrostis soionifera) at the same time and studied the effects on grass regeneration,photosynthetic rate,leaf chlorophyll content and root system activity.Based on the gray correlation analysis,the results indicated that reclaimed water and rain could promote growth of four cool season turf grasses.The festuca and Poa pratensis irrigated by reclaimed water and rain were more suiTablein Erdos.

cool season turf grasses;reclaimed water;rain water;growth

2015-01-08；

2015-01-20

于辉(1976-)，男，辽宁省康平县人，畜牧师，硕士，研究方向为草业科学。 E-mail：yuhui9yuhui9@163.com

S 541

A

1009-5500(2015)02-0080-05