利用结缕草草屑生产无土草毯基质配方研究

2018-01-23和丹凤向佐湘湛迈城

作物研究 2018年1期

和丹凤，向佐湘，湛迈城

（湖南农业大学农学院，长沙 410128）

草坪在城市绿化覆盖面积中所占比例的大小，是衡量一个城市绿化的重要指标之一。草坪有绿化和美化城市、保护和改善环境、维护生态平衡等重要作用。随着城市草坪应用面积的扩大，人们对高质量的生态草坪草的需求量也越来越大［1］。而为了满足人们对环境质量不断提高的需求，以及随时提供进行社会活动和体育运动的场所的需求，无土草坪产业逐渐发展起来［2］。传统有土草皮生产方式需要大量优质耕地，起草皮时须带土1～3 cm，严重破坏耕地，这种粗放式的生产模式最终将导致土壤肥力下降［3］。采用无土草毯取代传统的有土草皮势在必行。无土草毯克服了传统草坪生产的缺点，不以天然土壤为原料，而是以环保又低成本的人工合成基质来培育草种［4］，显著缩短了成坪周期，能广泛应用于室内观赏［5］、运动场地等［6］，明显提高了经济效益，无土草坪业已日渐成为一种新型的朝阳产业［7］。

‘兰引3号’结缕草（Zoysia japonicacv.Lanyin No.3）属于禾本科结缕草属，为多年生草本植物，由引进品种选育而成的，在我国种植面积较广。该草种在湖南省应用也较为广泛，表现良好，是目前湖南地区建植足球场及开放性绿地等的首选品种。为了保持草坪较好的坪用性状和美观程度，草坪需要定期修剪，生长旺季时大约10～15 d修剪一次，草屑的处理成为一大难题。目前的通用方法是将草屑当作垃圾处理，由于草屑蓬松的结构，导致运输成本大大增加，耗费物力和财力，增加了草坪养护管理成本，同时也浪费了资源，污染了环境。‘兰引3号’结缕草干物质的主要成分为纤维素等有机物，疏松多孔，吸水保肥性强，富含有机营养，具备草毯基质的基本特性［8～17］。本研究采用‘兰引3号’结缕草草屑为基质生产无土草毯，不仅解决了无土草毯的基质短缺、生产成本高的问题，同时也为草坪养护管理中草屑的处理提供参考，从而达到资源利用最大化、养护成本最低化的目的。

1 材料与方法

1.1 试验材料

试验于2016年在湖南农业大学草学研究所实验室和第二运动场草业教学实习基地进行。实验材料为‘兰引3号’草屑、菜枯、泥炭土、珍珠岩、‘兰引3号’草茎，长×宽×高为56 cm×24 cm×3.2 cm塑料培养盘。

1.2 试验设计

试验设置4个处理（表1），每个塑料培养盘为一个小区，随机区组排列，5次重复，共20个试验小区（即20个培养盘）。

将‘兰引3号’草屑晒干粉碎，按照试验方案，加入不同比例的配料，人工充分混合均匀后，铺设在培养盘中，厚度2 cm。试验各处理统一撒播草茎，播量1 kg／m2。撒播时各小区内力求均匀，撒播完后覆盖薄薄一层相应的基质并压实，使草茎与基质接触紧密。最后覆盖无纺布，置于第二运动场草业教学实习基地，按无土草毯常规管理。

表1 试验处理Table1 Theexperimentaltreatments

1.3 测定指标

（1）基质理化性质。有机质：重铬酸钾容量法——外加热法［18］；碱解氮：碱解扩散法［18］；有效磷：1／2H2SO4法［18］；速效钾：乙酸铵提取法［18］；pH值：电位法。

（2）草毯草生物学特性及坪用性状指标［18］。

盖度：采用草坪色彩管理仪测定归一化植被覆盖指数（NDVI值）间接获得。

绿色指数（Grass Index）：采用草坪色彩管理仪测定。

地上生物量：取样品地上部分，称取鲜重，然后105℃杀青，80℃恒重，称取干重。

地下生物量：取样品地下部分，同上。

草皮重量：当草皮的表层出现轻微的干燥时测定草毯的重量。取10 cm×10 cm的样方，各处理重复3次。

密度：指单位面积上容纳地上部茎枝的数目，也可指各个体占据的平均面积，用株／dm2表示。每处理取10 cm×10 cm的小样方，数取每个小样方内草的分枝数，每15 d观察评定一次。

质地：叶片的质地包括草的触感、光滑度、叶片宽度和硬度等，是对叶宽和触感的量度。每15 d观察评定一次。

均一性：指整个草坪的外貌均匀程度，是草坪在密度、颜色、质地方面差异程度的综合反映。目测估计法测定，分为：很不均一、不均一、较均一、均一、非常均一5个等级。每15 d观察评定一次。

色泽：目测法测定。分为：黄绿色、浅绿、绿色、深绿色、墨绿色5个等级。每15 d观察评定一次。

成坪速度：播种至盖度达到90%的天数。

1.4 数据处理

将每个处理各小区所测得的数据取平均值作为最终测定数据。利用Excel软件和DPS软件进行数据整理。

2 结果与分析

2.1 基质理化性质分析

2.1.1 有机质

基质有机质含量的多少，在一定程度上可以反映基质肥力的高低，可以作为施肥、改良基质、提高基质肥力的依据。根据表2可知，A处理的有机质含量最低，为327.28 g／kg，D处理的有机质含量最高，为403.50 g／kg，显著高于A、B和C处理。这是因为D处理加入了10%的菜枯，菜枯是一种有机肥，含有丰富的氮磷钾以及矿物质微量元素。

2.1.2 速效养分

由表2可知，A处理中碱解氮的含量很低，仅为13.16 mg／kg，所以在草坪的后期养护管理过程中应注意增施氮肥；D处理因加入了菜枯（有机肥），所以基质中各速效养分含量最丰富，最均衡；C处理中的泥炭土有很强的保水保肥能力，在施肥、浇水过程中，可以减少水肥流失，增强根系对水肥的吸收。

2.1.3 pH值

从表2可知，4个处理的pH值均为偏中性，均适宜于草坪生长。

表2 各基质的化学性质Table2 Chemicalpropertiesofthe mediums

综上可知，D处理有机质含量高、速效养分含量丰富且均衡，理化性质良好，是4个处理中最理想的无土草毯基质配方。

2.2 草坪坪用性状分析

2.2.1 盖度

草坪盖度反应在横向水平上草坪植被所占土地面积的比例，反应了草坪草生长的茂密程度以及进行光合作用的面积大小。4个处理的归一化覆盖指数（NDVI指数）分别为D处理（0.763）＞B处理（0.762）＞C处理（0.756）＞A处理（0.753），但各处理间无明显差异（表3）。

2.2.2 均一性

均一性指整个草坪的外貌均匀程度，是草坪密度、颜色、质地差异的综合反映。从表3可知，各处理的均一性为：D处理（99%）＞B处理（98%）＞C处理（97%）＞A处理（96%），D处理的表现略好，但处理间无显著差异。

2.2.3 成坪速度

在草毯的生产过程中，其成坪速度越快越好，这样有利于缩短生产周期，提高生产效率，降低草毯的生产成本。试验中4个处理的成坪天数分别为：A处理（43 d）＞C处理（39 d）＞B处理（33 d）＞D处理（29 d）。D处理基质理化性状良好，养分丰富，草坪生长快，成坪快，29 d即可成坪（表3）。

2.2.4 草坪颜色

草坪颜色反映草坪植物的遗传特性和生长状况，是对草坪植物发射光特性的量度，是草坪外观质量的重要指标。表3中表明，4个处理草毯颜色为深绿至墨绿色，均表现良好，A处理较其他处理稍差。

2.2.5 密度

草坪的密度与草种有关，同时也与草坪草所处的生长时段有关，同时与草坪草的再生速度和株型有关。从表3可知，D处理的密度最高，最后可达98株／dm2，B处理次之，A处理最低，才 85株／dm2，D和B处理草坪密度显著高于其它处理。

2.2.6 质地

草坪质地主要是通过草坪草叶片的宽窄和光滑度来表现，一般认为草坪草叶片越窄其质地越好。草坪质地主要受基因控制，在一定程度上还受草坪密度影响，草坪密度较高时草坪质地也会相应提高。从表3可以看出，各处理的草坪草叶片宽度为：D处理（5.04 mm）＞B处理（5.00 mm）＞C处理（4.80 mm）＞A处理（4.60 mm），A处理比较其它处理叶片相对较窄。

表3 不同处理的坪用性状比较Table3 Thecomparisonresultsofturfcharacteristics

综上所述，4个处理的草毯盖度、均一性、草坪颜色无明显差异，成坪速度、密度以D处理最优，但质地低于其它处理。

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长速度和再生能力的数量指标。地上生物量大的草坪密度也会相对大些，可以抵抗杂草入侵，有效防治杂草，所以草坪地上生物量也是衡量草坪草质量的一个重要指标。由表4可以看出，各处理的地上生物量鲜重为：D处理（4.40 g／cm2）＞B处理（3.95 g／cm2）＞C处理（3.94 g／cm2）＞A处理（3.31 g／cm2）。D处理、B处理和 C处理之间差异不明显，但都显著高于A处理，干重也是如此。

2.3.2 地下生物量

地下生物量是草坪质量的内在指标，地下生物量大表明根系发达，抗旱能力、抗寒越冬能力、耐修剪、耐践踏等能力越强，所以地下生物量关系着草坪能否持久保持和适用。从表4可以看出，各处理地下生物量鲜重为：D处理（4.84 g／dm2）＞B处理（3.98 g／dm2）＞C处理（3.89 g／dm2）＞ A处理（3.76 g／dm2）。D处理显著高于其它处理，B处理、C处理和A处理差异不明显，干重也是如此。

2.3.3 草毯重量

草毯重量主要与草皮的运输成本等有密切关系。从表4可以看出，草毯重量表现为：D处理（5.17 g／dm2）＞ B处理（4.90 g／dm2）＞C处理（4.70 g／dm2）＞A处理（4.64 g／dm2）。D处理显著高于其它处理，B处理、C处理和A处理间差异不显著。一般有土草皮的重量为22.0～45.0 g／dm2，4个处理基质均为轻质材料，因此草毯重量显著低于有土草皮，便于运输。