水肥耦合對(duì)延長(zhǎng)冷地型草坪綠期效應(yīng)探究

1、水肥耦合對(duì)延長(zhǎng)冷地型草坪綠期效應(yīng)探究作者簡(jiǎn)介：劉曉靜(1968-),女，甘肅酒泉市人， 博士，副教授，研究方向?yàn)椴萜杭澳敛轄I(yíng)養(yǎng)與生理。e-mail： liuxjgsau. edu. cn 劉曉靜為通訊作者。摘要：在蘭州通過(guò)田間試驗(yàn)對(duì)不同水肥處理下，冷地型 草地早熟禾(poa pratensis)、多年生黑麥草(lolium prenne) 和紫羊茅(festuca rubra)混播草坪枯黃期和返青期蓋度進(jìn) 行觀測(cè)，測(cè)定各處理下草坪綠期，并對(duì)草坪外觀品質(zhì)進(jìn)行綜 合評(píng)價(jià)比較。結(jié)果顯示灌水和施肥之間的耦合，以水分每周 灌水 20 mm 處理與施 n 肥 25 g/(m2&#8226；a)和

2、12.5 g/(m2&#8226；a)+p2057. 5 g/(m2&#8226； a)的配合，耦合 效應(yīng)著顯，對(duì)推遲草坪枯黃和提前返青的效果都很突出，可 顯著延長(zhǎng)冷地型混播禾草草坪的綠期。每周灌水20 mm和施 n肥25 g/(m2&#8226；a)耦合最佳，可推遲草坪枯黃22 d, 提前返青15 d,使草坪綠期延長(zhǎng)37 do關(guān)鍵詞：水肥耦合；冷地型草坪；蓋度；綠期；草坪 質(zhì)量中圖分類(lèi)號(hào)：s 688. 4文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：a文章編號(hào)： 1009-5500(2011)04-0018-07北方地區(qū)冷地型草坪的綠期為220250 d,全年至少有110140 d的枯黃期，大大降低了

3、草坪在西北地區(qū)的美化、 利用及生態(tài)效益。如何解決草坪草的冬枯現(xiàn)象，延長(zhǎng)草坪草 的綠期，增加草坪的景觀和生態(tài)價(jià)值，始終是草坪工作者研 究?jī)?nèi)容之一，國(guó)內(nèi)外許多專(zhuān)家學(xué)者都對(duì)此進(jìn)行了不同的研究 與探討，其中，主要是通過(guò)對(duì)土壤加溫和利用覆蓋物防寒等 改變環(huán)境條件的措施來(lái)達(dá)到延長(zhǎng)草坪綠期的目的，這些措施 雖然效果良好，但都是以消除或改變環(huán)境的不利影響等外部 因素來(lái)達(dá)到延長(zhǎng)綠期，因其技術(shù)要求高、經(jīng)費(fèi)投入大，并且 有一定的限制因素，不適宜在大面積草坪中推廣普及。在生 產(chǎn)實(shí)踐中，利用合理的水分或施肥管理也是延長(zhǎng)草坪綠期的 有效措施，通過(guò)協(xié)調(diào)、激發(fā)草坪草自身對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性或抗 性從而達(dá)到延長(zhǎng)綠期的效果，既經(jīng)濟(jì)又便

4、于實(shí)施。諸多學(xué)者 通過(guò)施肥改善了草坪草對(duì)低溫的抗性1 o但利用水分和肥 料兩因素耦合效應(yīng)延長(zhǎng)干旱地區(qū)冷地型草坪綠期及其機(jī)理的研究，目前尚未見(jiàn)報(bào) 道，而這恰是北方干旱地區(qū)草坪生產(chǎn)中亟待解決的，并對(duì)生 產(chǎn)實(shí)踐具有重要意義的課題。在參考眾多研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，結(jié)合蘭州生產(chǎn)實(shí)際及氣 候特點(diǎn)制定了此次研究方案，旨在通過(guò)試驗(yàn)，驗(yàn)證水肥耦合 的有效性，并探究其延長(zhǎng)綠期的機(jī)理，為北方干旱、寒冷地 區(qū)草坪延長(zhǎng)草坪綠期提供科學(xué)的理論和實(shí)踐依據(jù)3, 6-8 o1材料和方法1. 1試驗(yàn)地概況試驗(yàn)地位于甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)學(xué)院蘭州牧草試驗(yàn)站。蘭 州市屬典型大陸性季風(fēng)氣候，海拔1 525 m,年均氣溫9. 1 °c,

5、 平均日溫差13. 4 °c,年溫差29. 3 °c,年降水量324mm9。 供試草坪為建植第2年的冷地型禾本科混播草坪，草種組成 為草地早熟禾、多年生黑麥草和紫羊茅，混播比例為 5 ： 2 ： 3,草坪占地400 m2,長(zhǎng)30 m,寬13. 5 m,南北走向， 土壤有機(jī)質(zhì) 13.5 g/kg,全氮 1. 18 g/kg,全磷 415 mg/kg, 全鉀 17. 9 g/kg,速效氮 102 mg/kg,有效磷 26. 12 mg/kg, 速效鉀196 mg/kg, ph 8. 12o供試肥料p205含量為12%。 生產(chǎn)地點(diǎn)白銀市，購(gòu)買(mǎi)。供試尿素含氮量為46%o生產(chǎn)地點(diǎn) 蘭

6、州市，購(gòu)買(mǎi)。1.2測(cè)定指標(biāo)及方法10密度：待測(cè)小區(qū)取面積10 cmxlo cm,以人工計(jì)數(shù)方內(nèi) 的枝條個(gè)數(shù)，每個(gè)待測(cè)草坪重復(fù)3次。質(zhì)地：對(duì)每個(gè)待測(cè)小區(qū)草坪隨機(jī)取樣30株，測(cè)定其直 立莖頂端3片葉寬取平均值。顏色：采用19分制評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)對(duì)各個(gè)小區(qū)草坪進(jìn)行打 分。9分表示墨綠色，8分表示深綠色，7分表示亮綠色，6 分表示正常綠色，5表示分淺綠色，4分表示大部分為綠色, 3分表示微綠色，2分表示只有少量綠色，1分是枯黃。均一性：采用數(shù)學(xué)統(tǒng)計(jì)方法，以上述測(cè)得的密度、顏色、 質(zhì)地來(lái)綜合表示草坪的均一性。單位用百分?jǐn)?shù)表示。其計(jì)算公式為:sd二zni=l(xd-xd-)2/(n-l)s t二工 ni二 1 (

7、x t-x t )2/ (n-1)s c二工 ni二 1 (x c-x c)2/ (nl)密度、質(zhì)地、顏色的變異系數(shù)分別為：cvd二sd/xd, cvt二st/xt , cvc二sc/xc ； 均一度： u二1- (cvd+cvt+cvc)/3。蓋度：待測(cè)小區(qū)面積100 cmx 100 cm樣方框，將樣框 均分為100個(gè)格，以針刺法測(cè)定，每個(gè)待測(cè)草坪重復(fù)3次。綠期：返青時(shí)以草坪草綠葉蓋度達(dá)到80%為準(zhǔn)；枯黃時(shí) 草坪草黃(枯)葉蓋度達(dá)到80%。1. 3試驗(yàn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)采用水分和肥料兩因素。水分處理為主區(qū)，設(shè)4水 平，小區(qū)按灌水量次序排列，依次是灌水量每周5、10、15 和20 mm；分別記為wo,

8、wl, w2,和w3。肥料處理為副區(qū), 設(shè)4處理，副區(qū)內(nèi)小區(qū)隨機(jī)排列，分別n1施n 12.5 g/(m2&#8226；a), n2 施 n 25 g/(m2&#8226；a), np 施 n+ p20512. 5g/ (m2&#8226；a)+p2057. 5g/ (m2&#8226；a),以及 nl 葉面 n 肥 6. 25 g/ (m2&#8226； a), 配成3%尿素溶液噴施，分5次于枯黃期和返青期施入草坪。 兩因素交互共16個(gè)處理，每處理3次重復(fù)。每小區(qū)面積為2 mx2 m,主區(qū)(水分處理)之間及試驗(yàn)地四周設(shè)置了鋪有隔 水膜寬、深分別為50 c

9、m的水分隔離帶。副區(qū)（施肥處理） 之間有40 cm寬的保護(hù)帶。試驗(yàn)地周?chē)?，與試驗(yàn)草坪同草種 配比、同時(shí)間建植的常規(guī)管理的綠地草坪為對(duì)照。試驗(yàn)在草坪枯黃期和返青期進(jìn)行。9月10日枯黃期開(kāi)始進(jìn)行水肥處理，每周按灌水定額澆水，9月10 0, 10月8日和11月5日各施肥1次，直至氣溫低于0匸時(shí)澆封凍水。于次年3月12日返青期開(kāi)始每周按灌水定額澆水，并分別 在3月17日和4月7日各施肥1次。直到草坪完全返青, 進(jìn)入常規(guī)的夏季草坪養(yǎng)護(hù)管理。1.4草坪外觀質(zhì)量綜合評(píng)價(jià) 1.4.1評(píng)價(jià)指標(biāo)的確定采用綜合外觀質(zhì)量法11對(duì)供試草坪進(jìn)行評(píng)價(jià)（表l）o1. 4. 2評(píng)價(jià)等級(jí)的確定及級(jí)別命名上述6個(gè)指標(biāo)，根 據(jù)表1確

10、定定級(jí)范圍及得分，在不進(jìn)行加權(quán)處理?xiàng)l件下計(jì)算 6項(xiàng)指標(biāo)的總得分后，按表2規(guī)定以5級(jí)制確定其質(zhì)量等級(jí)及命名，完成評(píng)價(jià)過(guò)程（表2）。2結(jié)果與討論 2.1不同水肥處理對(duì)草坪蓋度的影響2.1.1不同水肥處理對(duì)草坪枯黃期蓋度的影響當(dāng)草坪隨著氣溫的下降逐漸開(kāi)始枯黃（11月16日，氣溫表1草坪綜合評(píng)價(jià)指標(biāo)等級(jí)及定級(jí)范圍table 1 the parameters and grades for turf quality evaluation延長(zhǎng)綠期/d評(píng)定指標(biāo)顏色密度/枝&#8226； cm-2質(zhì)地/mm蓋度/%均一性/%分值2307 5>4. 0095. 0>90. 0529 236.

11、5 7. 53. 00 4. 002. 0 3. 090. 0 95. 088. 090. 0422 165. 5 6. 52. 00 3. 003. 0 4. 085. 0 90. 085. 0-88. 0315 94. 5 5. 51. 00 2. 004. 0 5. 080. 0 85. 080. 085. 0282w4. 5w1. 0025. 0w80. 0w80. 01表2評(píng)價(jià)方案及級(jí)別命名table 2 the standards and grades for turf quality evaluation等級(jí)分值命名i 27.0-30.0 優(yōu)1121. 0-26.0 良iii15

12、. 0-20.0 中iv9. 014 差vw8. 0 劣下降至0 °c后第10 d,當(dāng)日氣溫09 °c),對(duì)照12月13日綠草蓋度降至20%,進(jìn)入枯黃期。各水分處理的13日 綠草蓋度降至20%,進(jìn)入枯黃期。各水分處理的蓋度有著明 顯的不同，表現(xiàn)為隨著水分的增加，草坪蓋度越高；肥料處 理之間也有明顯不同，在各水分處理中都表現(xiàn)為n2>np或 二n1>nl的趨勢(shì)，表現(xiàn)最好的為n2,最差的是nl。隨著時(shí)間 的推移，各處理推遲草坪枯黃效果也于水分梯度呈正相關(guān)， 表現(xiàn)為w3>w2>w1>wo,高水分處理推遲草坪枯黃的效果明顯 好于低水分處理；肥料處理之間仍

13、然表現(xiàn)為n2>np>n1>nl的 趨勢(shì)，水肥交互下的w2n2和w3n2處理到次年1月4日（當(dāng) 日氣溫-81 °c,之前最低氣溫為-9 °c）綠草蓋度仍分別 為32%和34%；在低溫下又持續(xù)7 d后（1月10 h,氣溫-7 2 °c）綠草蓋度才均降至20% （表3）。將不同處理下推遲枯黃時(shí)間利用duncan新復(fù)極差法進(jìn) 行多重比較分析（表4）。主處理（水分）之間差異達(dá)到極顯 著水平（pw2>w1>wo,即隨著水分的增加，草坪草枯黃時(shí)間越 晚。副處理（肥料）之間差異也達(dá)到極顯著水平（pnp>n1>nl, 表現(xiàn)最好的為n2,最差

14、的是nl。np處理比n1處理效果好，這同樣說(shuō)明了磷肥有助于草 坪草延長(zhǎng)綠期，尤其是在水分較少的情況下。水分、施肥以 及水分和施肥之間的交互作用，經(jīng)過(guò)分析均達(dá)到極顯著水 平。說(shuō)明水分取w3與施肥量為n2配合，交互作用最大。最 有利于延遲草坪草的枯黃。表3枯黃期各處理草坪草蓋度table 3 the turfgrass coverage under differenttreatments in withered period%處理不同時(shí)間所列蓋度11-1611-2211-2912-0612-1312-2012-2701-0301-10ck80i61g51g28g20ijl6jl5iw0n181hi

15、63fg59f45d21i20il6iw0n287def79c63de60b47d33e25el9-w0np81hi77c60ef54c28g27f20ghw0nl79i61k53g29g25h22hl8hwln183ghi71de63de40e51c26f20fghwln289bcd79c70c62b72b53b38c2216wlnp89bcd77c62def52c46d23gh20fghwlnl85efg67ef54g28gl8jl5jl0jw2n188cde75cd64d32fg26gh25fg21fgw2n296a94a81a78a76a55a43b3220w2np90bcd86b71

16、c55c28g36d22fw2nl84fgh71de65d51c27gh27f20fghw3n192bc90ab76b60b32f38d27d20-w3n293ab90ab80a80a78a56a45a3420w3np92bc90ab76b61b35e41c29d2217w3nl91bc88b69c34f22i38d21fg注：為綠色草坪草所占的百分?jǐn)?shù)。每列平均數(shù)標(biāo)有不同 小寫(xiě)字母為差異顯著(p<o. 05)表4各處理間推遲枯黃及提前返青天數(shù)table 4 the days of delaying withered and ahead re-greening under differen

17、t treatmentd推遲枯黃天數(shù)主處理間均值副處理間均值提前返青天 數(shù)主處理間均值副處理間均值w314. 75aan218. 00aaw313. 00aan29. 25aaw211. 50bbnp10. 00bbw211. 00bbnp9. 25aaw17. 75ccn17. 25ccw15. 00ccn17. 25bbw05. 00ddnl3. 75ddw01. 25ddnl4. 5cc注：同列不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(pv0.05),不同 大寫(xiě)字母表示差異極顯著(p<0.01)2.1.2不同水肥處理對(duì)草坪返青期蓋度的影響在返青 期水肥處理之初草坪蓋度呈現(xiàn)出：水分處理下草坪蓋度差異

18、 明顯，表現(xiàn)為w3>w2>w1>wo；各施肥處理間卻無(wú)差異，施肥 后(3月21日)，施肥處理間差異開(kāi)始出現(xiàn)。這種情況首先 表明，第一年草坪枯黃期充足灌水其作用可持續(xù)到翌年，對(duì) 翌年草坪返青有明顯的促進(jìn)作用；其次，本試驗(yàn)采用的肥料 主要為速效氮肥(尿素)，其肥效特點(diǎn)為釋放快、不持久， 因此，其不能對(duì)翌年草坪的返青產(chǎn)生影響(表5)。施肥處理后，各處理蓋度均有不同程度的增加，特別是 在灌水最少的處理w0施肥后，蓋度增加速度明顯大于其他 水分處理。在水分缺乏的草坪上施肥，可以明顯改善草坪質(zhì) 量，減少水分脅迫對(duì)草坪草的影響，李廣敏等12試驗(yàn)也發(fā) 現(xiàn)了同樣的現(xiàn)象。彭克明等13認(rèn)為，主要原因是因?yàn)榈?僅是蛋白質(zhì)、核酸的重要成分，而且是葉綠素和許多酶的成 分，氮素過(guò)多或不足對(duì)植物抗旱都不利，凡是枝葉徒長(zhǎng)或生 長(zhǎng)瘦弱的植物，蒸騰失