施肥对高尔夫果岭草坪草匍匐翦股颖生长的影响

2021-04-09程思远王兆龙

上海农业科技 2021年2期

程思远王兆龙

（上海交通大学农业与生物学院，上海 200240）

高尔夫球场中每个球洞周围管理精细的草坪区域称为果岭，是球手推杆击球入洞的地方。果岭质量决定了高尔夫球场的等级高低[1]，是球场中最重要、养护最细致的部分。高质量果岭的一般要求：球到达时基本无落点痕迹，并有一定的反弹高度，且推杆时球在果岭上具有良好的滚动速度和准确性。

紫色斑是冬季草坪草在冷环境刺激下，叶片产生花青素，导致草坪颜色变化所形成的斑块。但草坪紫色斑既不是病害，也不是由细菌或真菌引起的，而是草坪自身为了适应环境，调节花青素含量造成颜色上的变化而出现的斑块。虽然草坪紫色斑的形成是为了提高自身对环境的适应能力，但较多的紫色斑会严重影响草坪的景观效果，其中，高尔夫球场果岭因其功能的特殊性以及对草坪草高质量的要求，减少紫色斑的形成就变得尤为重要。同时，目前关于运动场草坪的研究主要集中在对不同草坪草的施肥，以及施肥后对草坪生长、发育和抗逆性的影响等，而对南方冬季高尔夫球场草坪草施肥的研究较少，且关于施肥可能影响草坪紫色斑形成的相关研究也未见报道。此外，目前，匍匐翦股颖被广泛应用于高尔夫球场的果岭、球道及足球场、草地保龄球场、草地网球场等[2]。在此背景下，笔者特针对冬季高尔夫球场匍匐翦股颖果岭产生紫色斑的现象，通过叶面喷施尿素、硫酸亚铁、叶面肥以及土壤施用禽源有机肥，探究不同施肥处理对草坪景观质量、草坪草根系和地上茎叶鲜重、果岭紫色斑面积、紫色斑草坪草叶片的花青素含量的影响，以期筛选出能有效抑制紫色斑草坪草叶片中花青素形成，减轻果岭草坪紫色斑面积的肥料种类和使用次数。现将相关试验结果报道如下。

1 材料与方法

1.1 试验概况

试验在上海市闵行区旗忠花园高尔夫球场进行，试验地为“Penn A-1”“Penn A-4”匍匐翦股颖混播果岭。气候条件为亚热带季风性气候，温和湿润，春秋较短，冬夏较长，日照充分，雨量充沛。全年60%以上的雨量集中在5月—9月的汛期。

1.2 试验设计

1.2.1 试验区域

试验地按常规养护方案进行维护，即根据天气情况浇水，使果岭土壤水分含量处于10%～25%之间；根据每日草屑量按需进行施肥；按照杀菌剂计划定期进行杀菌处理；每日修剪以修剪高度为3.5 mm进行。在匍匐翦股颖果岭上画出4 m×12 m的长方形试验区域，并按照1 m×1 m的小方格分成48个方格。

1.2.2 供试肥料

供试肥料包括尿素（GB2440-2001，郑州高富肥料有限公司生产，水溶性固体肥料，含N量46%）、硫酸亚铁[CAS号7782-63-0，郑州高富肥料有限公司生产，水溶性固体肥料，有效成分绿矾（FeSO4·7H2O）]、叶面肥（18-3-16）（Brandt公司生产，水溶性液体肥料，主要成分为18%总氮、3%有效磷、6%可溶性钾、0.05%铜、0.1%铁、0.05%锰和0.05%锌）、禽源有机肥（5-2-4）（Sstane公司生产，固体颗粒有机缓释肥，主要成分为5%总氮、2%有效磷、4%可溶性钾、3%钙和2%硫）。

1.2.3 试验设计

试验设5个处理：（1）尿素溶液叶面喷雾处理，用量1 g/m2，选用尿素100 g、清水10 L配制成1%尿素溶液；（2）硫酸亚铁溶液叶面喷雾处理，用量1 g/m2，选用硫酸亚铁100 g、清水10 L配制成1%硫酸亚铁溶液；（3）叶面肥溶液叶面喷雾处理，用量1 mL/m2，选用叶面肥100 mL、清水10 L制成1%叶面肥溶液；（4）禽源有机肥土壤推施处理，用量20 g/m2，选用禽源有机肥5 kg，用施肥斗推施；（5）清水对照（CK）。每个处理设置4个施肥次数水平，分别为喷雾（或推施）1、2、3、4次，间隔时间为7 d。每个处理平均重复3次。

1.2.4 试验处理

处理时间为上午9：00-10：00。

处理方式：（1）叶面喷雾处理，使用背负式喷雾器进行喷施。以尿素处理为例，2017年12月24日进行第1次处理，选用1%尿素溶液1.2 L（尿素12 g）对试验区内12个1 m2（1 m×1 m，下同）的方格进行均匀喷雾；12月31日进行第2次处理，选用1%尿素溶液0.9 L（尿素9 g）对试验区内9个1 m2的方格进行均匀喷雾；2018年1月7日进行第3次处理，选用1%尿素溶液0.6 L（尿素6 g）对试验区内6个1 m2的方格进行均匀喷雾；1月14日进行第4次处理，选用1%尿素溶液0.3 L（尿素3 g）对试验区内3个1 m2的方格均匀喷雾，得到四组不同尿素处理水平的匍匐翦股颖果岭试验对象，重复3次。硫酸亚铁溶液、叶面肥溶液的施用方案同尿素溶液。（2）禽源有机肥土壤推施处理，使用手推车施肥斗，校准施肥刻度至20 g/m2，2017年12月24日进行第1次处理，选用5 kg禽源有机肥对试验区内12个1 m2的方格进行推施，推施后施肥斗内剩余4.76 kg，实际施用240 g；12月31日进行第2次处理，选用5 kg禽源有机肥对试验区内9个1 m2的方格进行推施，推施后施肥斗内剩余4.82 kg，实际施用180 g；2018年1月7日进行第3次处理，选用5 kg禽源有机肥对试验区内6个1 m2的方格进行推施，推施后施肥斗内剩余4.88 kg，实际施用120 g；1月14日进行第4次处理，选用5 kg禽源有机肥对试验区内3个1 m2的方格进行推施，推施后施肥斗内剩余4.94 kg，实际施用60 g，得到四组不同禽源有机肥处理水平的匍匐翦股颖果岭试验对象，重复3次。

1.3 相关生理指标的测定

草坪景观质量测量：草坪景观质量按照NTEP评价标准[3]进行打分，由于试验区果岭在密度、质地等指标上基本一致，评分的差异全部体现在草坪色泽（紫色斑）面积及其色泽的均一性上。参照NTEP评价体系，采用10分制综合评价紫色斑面积对草坪品质的影响。评价标准：几乎没有紫色斑，色泽鲜艳，密度致密均一（8～10分）；仔细观察可见紫色斑，但面积较小，草坪颜色、密度尚可（5～7分）；有明显的紫色斑，草坪颜色差、密度较差（3～4分）；有特别多的紫色斑、草坪出现裸露情况（1～2分）。

草坪地上部分和根系鲜重测定：从试验区内取出直径10 cm、高10 cm的圆柱体草坪，用棉细纱网包裹后用清水洗净，再用剪刀对地上部分与地下部分进行分离、水洗，晾干24 h后称鲜重。

紫色斑面积测定：使用直尺对试验区内匍匐翦股颖果岭出现紫色斑的区域以方格法进行测量，计算紫色斑面积。

紫色斑草坪草叶片中花青素含量测定：取0.2 g草坪草叶片分别放在不同编号的三角瓶中，加10 mL盐酸乙醇溶液（以0.1 mol/L的盐酸乙醇溶液作为提取液，即8.3 mL浓盐酸用95%乙醇稀释成1 L的溶液），在60 ℃水浴中加10 mL提取液浸提30 min，把溶液倒入25 mL容量瓶中，再加5 mL提取液浸提30 min，把溶液倒入25 mL容量瓶中，浸提1 h，最后定容至25 mL。以盐酸乙醇溶液作参比液，花青素酸性溶液的吸收峰波长为530 nm，摩尔消光系数为4.62×106，用分光光度法测定花青素含量，且为避免叶绿素的干扰，同时测定提取液在620 nm（可溶性糖的吸收值）和650 nm（叶绿素的吸收值）波长下的光密度值（即用分光光度计测定提取液在530 nm、620 nm、650 nm波长下的光密度值），并用Greey公式计算出花青素的光密度值，从而计算出花青素含量。

计算公式：花青素的光密度值ODλ=(OD530-OD620)-0.1×(OD650-OD620）；花青素含量（nmol/g）= ODλ÷ε×V÷m×106，其中，ODλ为花青素在530 nm波长下的光密度，ε为花青素摩尔消光系数4.62×106，V为提取液的总体积（mL），m为取样质量（g），106为计算结果换算成nmol的倍数。

1.4 数据统计与分析

采用SAS 9.0软件，在P=0.05水平下，对试验数据进行统计分析，使用Excel和SigmaPlot 10.0作图。

2 结果与分析

2.1 不同施肥处理对匍匐翦股颖草坪景观质量的影响

由表1可知，施肥对草坪景观质量的影响显著。各试验区域在不同施肥水平下，除施用硫酸亚铁处理外，草坪景观质量随着施肥次数的增加呈上升趋势。在相同施肥次数下，不同施肥处理的草坪景观质量表现为禽源有机肥＞尿素＞叶面肥＞硫酸亚铁。与CK相比，施用禽源有机肥、尿素和叶面肥均能显著提高草坪景观质量，其中，施用禽源有机肥对草坪景观质量的改善效果最好，施用1次后，草坪景观质量即显著高于对照（P＜0.05）；其次为施用尿素和叶面肥，且需要施用2次以上，其草坪景观质量才与对照间达到显著差异。

表1 不同施肥处理的草坪景观质量比较

2.2 不同施肥处理对匍匐翦股颖地上部和地下部鲜重的影响

鲜重是衡量植株生长状况的重要指标之一。在本试验过程中，因匍匐翦股颖果岭每日进行3.5 mm高度的修剪，不同施肥处理产生的地上部鲜重差异均被剪除。同时，在相同施肥次数下，不同处理方式对保持日常修剪的匍匐翦股颖果岭的地上部鲜重的影响也无明显差异。见表2。

表2 不同施肥处理的草坪草鲜重比较（单位：mg）

地下部鲜重是指匍匐翦股颖地下根系和根状茎在单位面积一定深度内的鲜重。由表2可知，施用禽源有机肥、尿素和叶面肥的草坪草地下部鲜重均较CK显著提高。在相同施肥次数下，施用禽源有机肥对草坪草地下部鲜重的影响最大，显著高于CK（P＜0.05）；其次是施用叶面肥和尿素；最后为施用硫酸亚铁。

2.3 不同施肥处理对草坪紫色斑面积的影响

由表3可知，施用禽源有机肥、尿素和叶面肥均能显著降低草坪紫色斑面积，施用1次的效果即可与CK间达到显著差异。其中，施用禽源有机肥对草坪紫色斑的消除效果最好，其次为施用尿素和叶面肥；施用4次后，这3种施肥处理的草坪紫色斑面积仅为CK的10.6%～50.0%。而施用硫酸亚铁会显著增加草坪紫色斑面积，降低了草坪的景观质量。

表3 不同施肥处理的草坪紫色斑面积 (单位：cm2)

2.4 不同施肥处理对紫色斑草坪草叶片中花青素含量的影响

花青素是水溶性色素，植物的花瓣、果实组织、茎叶的表皮细胞和下表皮细胞中都含有大量的花青素。由表4可知，在相同施肥次数（施肥2～4次）条件下，不同施肥处理的紫色斑草坪草叶片中花青素含量表现为硫酸亚铁＞CK＞叶面肥＞尿素＞禽源有机肥，说明施用禽源有机肥、尿素和叶面肥均能显著降低紫色斑草坪草叶片中花青素含量，而施用硫酸亚铁（施肥2次、3次或4次处理）的紫色斑草坪草叶片中花青素含量均显著高于CK。施肥4次处理中，施用禽源有机肥处理的紫色斑草坪草叶片中花青素含量显著低于其他处理（P＜0.05）；施用硫酸亚铁处理的紫色斑草坪草叶片中花青素含量最高；施用尿素和叶面肥处理间紫色斑草坪草叶片中花青素含量差异不显著。

表4 不同施肥处理的紫色斑草坪草叶片中花青素含量 (单位：nmol/g)

3 结论与讨论

3.1 讨论

研究表明，不同的施肥方式作用于植物体的机理各不相同，有的可以促进植株叶片生长，有的可以促进根系生长，有的则可以促进居间分生组织生长，进而导致植株地上部和地下部鲜重产生差异[4-6]。本试验结果表明，在相同施肥次数下，对匍匐翦股颖草坪景观质量提升最大的是施用禽源有机肥，其次为施用尿素。分析原因可能是：（1）这两种肥料中均含有大量的N元素，N是草坪草生长最为关键的营养元素，可以直接促进草坪草叶绿素的合成，抑制花青素的合成[7]，从而直接改善草坪景观质量。（2）本试验所使用的禽源有机肥是一种生物缓释肥，施用后草坪地温升高，这有利于草坪草的生长，进而提高草坪景观质量。同时，庞喆[8]等研究发现，粉煤灰和有机质混合施用可提升地温，吸收太阳辐热，增强土壤吸热能力；地温升高又可促进有机肥的分解和微生物的繁衍，改善了农作物的呼吸、代谢过程，使土壤中氮、钾和磷等养分的有效性增加，形成良性的水热循环环境；王孝娣[9]等也发现，施用有机肥可提高地温2～3 ℃，而施用有机肥提升地温的原因：一方面是改善了土壤物理性状，另一方面是有机肥增加了土壤中微生物的数量，改善了微生物群体结构。在本试验中，黑色的禽源有机肥在冬季光照条件下会吸收热量，且会促进微生物活动，而分解有机肥中的有机质也会释放热量[8-9]，进而提高草坪地温，从而改善草坪草生长的微环境，促进草坪草生长。此外，施用叶面肥也能提高草坪景观质量，这可能是因为叶面肥中含有多种微量元素及N、K、P等植株所需元素[10]，能全面提供草坪草生长所需的各类元素。值得注意的是，不同施肥次数下，施用硫酸亚铁的草坪景观质量最差，甚至低于清水对照，这一结果与施用硫酸亚铁的草坪紫色斑面积最大一致。究其原因可能是该肥料主要元素为铁，铁元素会促进花青素的合成[11]，从而导致草坪紫色斑面积增多，草坪景观质量下降。

草坪草地下部鲜重可反映其根系生长状况，与草坪景观质量有直接关系。对各施肥处理下匍匐翦股颖地下部鲜重的测定结果显示，施用禽源有机肥对草坪草地下部鲜重的影响最大。其次是施用叶面肥，然后是施用尿素和硫酸亚铁。分析其原因可能是：禽源有机肥是缓释氮肥，同时含有P、K、Ca等元素[10]，有利于草坪草根系的生长。叶面肥因是复合肥，富含P、K、Mn、Cu、Zn等，故对草坪草地下部鲜重的影响高于尿素。

草坪草自身为了适应外界环境的变化，往往通过调节花青素含量来响应环境变化[12]。在相同施肥次数条件下，不同施肥处理的草坪紫色斑面积表现为禽源有机肥＜尿素＜叶面肥＜硫酸亚铁，这一结果与施肥对草坪景观质量的影响结果基本一致，施用硫酸亚铁的草坪紫色斑面积最大，草坪景观质量也最差。同时，草坪草叶片中花青素含量与紫色斑面积也呈正相关，在本试验中，相同施肥次数不同施肥处理的紫色斑草坪草叶片中花青素含量表现为硫酸亚铁＞叶面肥（氨基酸）＞尿素＞禽源有机肥，这也说明施用高量铁肥可能有助于提高苯丙氨酸解氨酶（PAL）的活性[11]，从而增加草坪草叶片中花青素含量。