王珍珍,高照良,2,張興昌,2

(1.西北農(nóng)林科技大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院,陜西楊凌712100;2.西北農(nóng)林科技大學(xué)水土保持研究所,陜西 楊凌712100)

草坪具有保持水土,減少蒸發(fā)以及降低風(fēng)蝕、污染、塵埃散布和凈化空氣等功能[1]。草坪無土栽培具有成坪塊,草坪好,省工省力,清潔衛(wèi)生,節(jié)約資源,用途廣泛等優(yōu)點,無土栽培草坪主要應(yīng)用于邊坡綠化,屋頂綠化,室內(nèi)綠化墻,各種運動場地鋪設(shè)等方面。國內(nèi)外已經(jīng)開展了大量的無土栽培基質(zhì)的研究[2-4]。而基質(zhì)選擇主要集中在:蛭石、珍珠巖、煤渣、泥炭、椰子纖維、堆置樹皮、鋸末屑、蔗糖、炭化稻殼、菇渣、蘆葦沫、腐殖質(zhì)、洋麻纖維、無紡織物等。當(dāng)前,開發(fā)建設(shè)項目,尤其是線性工程的邊坡防護任務(wù)很重,主要采用種植草坪或栽植灌木的方式,而草坪和灌木從種(栽)植到發(fā)揮防護功能,一般要4～5個月或更長時間,加上這段時間恰好是降雨最為集中的時間,因此造成嚴(yán)重的水土流失問題,同時還存在瘠薄邊坡植被生長水肥不足引起的退化問題。目前,也有采用厚基質(zhì)噴播或直接鋪設(shè)常規(guī)草坪(坡度較緩)的方法,但存在著成本高(120～160元/m2)和實現(xiàn)性差(運輸困難,無法工廠化生產(chǎn))的問題。本試驗就基于以上原因,選擇麥糠作為草坪基質(zhì)進(jìn)行研究,以期實現(xiàn)培育廉價、優(yōu)質(zhì)、可工廠化以及緩解瘠薄邊坡植被生長水肥不足退化問題的邊坡防護草坪,解決防護成本過高和快速防護以及退化問題。

1 材料和方法

1.1 試驗設(shè)計

試驗于2009年1月中旬開始至2009年12月結(jié)束,地點在西北農(nóng)林科技大學(xué)水土保持研究所干旱大廳。試驗設(shè)置3種麥糠腐熟處理[6]:腐熟污泥(W),白糖(T)和空白處理(K),設(shè)置水平分別為:W1:66.67g/kg,W2:133.33 g/kg,W3:266.67 g/kg;T1:10 g/kg,T2:20 g/kg,T3:40 g/kg(含水量控制在60%～70%)。草種選擇多年生黑麥草,播種量為15 g/m2;基質(zhì)鋪植厚度[7]為4 cm;施肥水平為:A1:0 g/m2,A2:25 g/m2,A3:50 g/m2,A4:75 g/m2。本試驗按照2因素4水平多重復(fù)試驗進(jìn)行,設(shè)置3個重復(fù),總處理數(shù)為84個。澆水以噴灌為主,苗后30 d進(jìn)行各項指標(biāo)的測定。

1.2 實驗儀器

麥糠腐熟是在西北農(nóng)林科技大學(xué)水土保持研究所人工氣候室內(nèi)完成,設(shè)置參數(shù)為:恒溫30℃,恒濕40%,密封保存20 d。

1.3 實驗材料

(1)麥糠。過5 mm篩;(2)草種。多年生黑麥草(草坪草);(3)肥料。復(fù)混肥料(N∶P∶K=18∶18∶18,總養(yǎng)分＞54%)和生物有機肥(有機質(zhì)＞30%);(4)營養(yǎng)盤。規(guī)格為50 cm×35 cm×4.8 cm。

1.4 實驗方法

基質(zhì)的基本理化性質(zhì)按參考文獻(xiàn)[9-10]測定;植物的生物學(xué)性狀按測量法及稱重法測定。不同之處是,因為麥糠質(zhì)輕,在測定其pH值時選擇的水質(zhì)比為20∶1。

2 結(jié)果與分析

2.1 基質(zhì)的基本理化性質(zhì)

測定基質(zhì)的理化性質(zhì)結(jié)果如表1所示,基質(zhì)的總孔隙度均在65%～78%,達(dá)到草坪生長的要求,T1處理的總孔隙度最高,W1,T2處理次之,W2處理孔隙度最低。根據(jù)適合草坪植物生長的最佳標(biāo)準(zhǔn)分析[12-14],孔隙度小草坪根系通氣性差不利于草坪生長,孔隙度大基質(zhì)的容重又難以達(dá)到草坪栽培的需要,適宜的孔隙度為54%～96%[12],該麥糠基質(zhì)在發(fā)酵后的基質(zhì)干濕容重、總孔隙度都在植物生長的適宜范圍內(nèi),但持水孔隙偏小,影響了植株對水分的吸收;pH值在6.42～6.53之間,符合黑麥草中性或偏酸性的生長要求。因此,基質(zhì)的基本理化性質(zhì)符合黑麥草的生長和無土栽培草坪基質(zhì)的要求,且各腐熟處理水平對基質(zhì)的基本理化性質(zhì)存在不同的影響。

2.2 黑麥草的生物學(xué)性狀

2.2.1 出苗率(密度)分析 出苗30 d后,各處理的出苗率測算結(jié)果如表2所示,各白糖處理的出苗率明顯低于對照處理,而腐熟污泥處理則高于白糖和對照處理,且 W1A1,W1A3,W2A3,W3A2,W3A3,W3A4處理組合的出苗率遠(yuǎn)高于自然狀況下黑麥草的出苗率(62.7%),說明腐熟污泥處理后的基質(zhì)可以顯著提高黑麥草的出苗率。

在同一腐熟處理的不同施肥情況下,低施肥量對黑麥草的出苗率影響不明顯,但當(dāng)施肥量達(dá)到75 g/m2時,出苗率明顯下降,不同施肥水平對各腐熟方式下處理的出苗率存在顯著性影響。密度值和出苗率呈現(xiàn)相同的規(guī)律,由此可知,腐熟污泥處理在出苗率和密度上優(yōu)于其它處理,不同施肥水平對黑麥草的出苗率產(chǎn)生一定的影響。

表1 基質(zhì)的基本理化性質(zhì)

表2 不同麥糠腐熟方式和不同施肥水平對出苗率的影響

2.2.2 不同葉片數(shù)的植株密度分析 出苗30 d后對不同葉片數(shù)的植株數(shù)的測算結(jié)果如圖1所示。腐熟污泥處理的植株數(shù)明顯高于其它2個處理,且長勢均勻,3片葉所占比重增大,這種情況說明黑麥草在該基質(zhì)中的生長速度較快;白糖處理的植株數(shù)相對較少,長勢不均,以 T2A4組合處理為最低,和最高處理(T1A3組合)之間相差很大;空白處理的植株數(shù)分布均勻,相互間差別不是很大,以2片葉為主。各處理不同葉片數(shù)的植株密度差異不顯著,除T2A4組合處理外都未出現(xiàn)4片葉,基本上都是2片到3片葉,且以2片葉為主。

由此可以分析得出:腐熟污泥處理的麥糠基質(zhì)明顯可以為黑麥草的生長提供更好的條件,提高其生長速度,且長勢均勻。

圖1 不同麥糠腐熟方式和不同施肥水平對不同葉片數(shù)植株密度的影響

2.2.3 根條數(shù)、根長及株高分析 苗后30 d對黑麥草的根條數(shù)、根長和株高的測算結(jié)果如圖2所示,各處理的根條數(shù)相差不大,大部分都是3～4條,空白處理和白糖處理的根條數(shù)在2～4條,污泥處理的根條數(shù)在3～5條,所以,相比較來說腐熟污泥處理的根條數(shù)還是大于其它2個處理的;根長大部分都在8～10 cm之間,無太大差異,最長的長達(dá)15.6 cm;株高大部分都在8～12 cm的范圍內(nèi),腐熟污泥處理的根長基本上都在10 cm以上,生長旺盛,以C23處理為最高,達(dá)到14.3 cm。不同施肥水平對黑麥草的須根數(shù)目、根長和株高影響不大,無明顯變化趨勢,只是A2和A3肥料處理下的黑麥草長勢較好較均勻。須根數(shù)目的多少可以說明草根對基質(zhì)的纏繞能力,而且是越多越好;根長和株高在一定程度上也能表明草的生長情況,但不一定是越長越好,要根據(jù)草的濃密程度和顏色及根系的發(fā)達(dá)程度等進(jìn)行綜合判斷,綜合3個指標(biāo)得出,各處理間差異不是很大,但在一定程度上可以說明W處理下的黑麥草長勢較好。

2.2.4 根冠比分析 出苗30 d后對根冠比的測定結(jié)果如圖3所示,各處理的根冠比存在不顯著差異,都在0.3～1.1之間,空白處理的根冠比隨施肥水平的增加成下降趨勢,施肥量較大時可能會對根系產(chǎn)生一定的影響,但空白處理的根冠比并不是最小的,說明施肥對黑麥草的生長影響不大;施肥對白糖處理和腐熟污泥處理的影響規(guī)律不明顯,變化幅度較大,說明基質(zhì)腐熟后的高養(yǎng)分條件對黑麥草的根冠比產(chǎn)生了較大影響。根冠比能夠反映植株根系的生長、發(fā)育情況,根冠比越大越有利于植株獲取養(yǎng)分及水分,各處理的根冠比間差異不大,相對來說,腐熟污泥處理的根冠比變化幅度最小,黑麥草的生長較穩(wěn)定。

3 結(jié)論

(1)腐熟后基質(zhì)的總孔隙度介于65%～78%之間,pH值變動范圍在6.42～6.53,表明麥糠基質(zhì)各腐熟處理的理化指標(biāo)符合優(yōu)良無土栽培草坪基質(zhì)的基本要求,可以作為優(yōu)良無土栽培草坪基質(zhì);但麥糠基質(zhì)的持水性較差,可通過控制外界條件或添加其它少量別的材料來解決。

(2)黑麥草苗后30 d的各項生物學(xué)指標(biāo)為:出苗率3.1%～92.1%,葉片數(shù)2～3片,根條數(shù) 3～5條,根長8～15.6 cm,株高8.3～14.3 cm,根冠比0.3～1.1,各項數(shù)據(jù)綜合表明腐熟污泥處理優(yōu)于白糖和空白處理,可以顯著提高黑麥草的生長速度,白糖處理和對照間無顯著性差異;在所有的處理中,出苗率高于60%時,苗后30 d的草坪即可成卷,草坪草色深綠,草根密實地將基質(zhì)盤結(jié)在一起,草坪苗壯整齊成地毯狀。

圖3 不同麥糠腐熟方式和不同施肥水平對根冠比的影響

(3)本試驗得出麥糠作為草坪無土栽培基質(zhì)完全可行,試驗結(jié)果可以為麥糠基質(zhì)草坪廣泛應(yīng)用于水土保持和邊坡防護奠定部分?jǐn)?shù)據(jù)基礎(chǔ)。

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