馬 嬌,宗人旭,劉金平,伍 德
(西華師范大學(xué)西南野生動(dòng)植物資源保護(hù)省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 南充 637009)
絲茅草坪冬季交播小苜蓿的生長(zhǎng)規(guī)律及草坪質(zhì)量評(píng)價(jià)
馬 嬌,宗人旭,劉金平,伍 德
(西華師范大學(xué)西南野生動(dòng)植物資源保護(hù)省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,四川 南充 637009)
針對(duì)絲茅草坪冬季枯黃及地上莖葉凋零影響坪用價(jià)值的問(wèn)題,通過(guò)交播小苜蓿后,從11月到翌年5月,連續(xù)測(cè)定草坪群落組成、高度、蓋度、密度及草坪品質(zhì)變化,分析補(bǔ)播小苜蓿對(duì)絲茅返青、生長(zhǎng)及景觀價(jià)值的影響,探討補(bǔ)播改良絲茅草坪的可行性。結(jié)果表明:絲茅與小苜蓿物候期互補(bǔ)適合交播,小苜蓿自播能力極強(qiáng),一次播種可多年利用;交播對(duì)草坪群落組成、高度、密度和質(zhì)地均有極顯著影響(P<0.01);絲茅1~3月幾近死亡,小苜蓿發(fā)揮建群種作用;4月絲茅返青,小苜蓿開(kāi)花結(jié)果后逐漸死亡;雖密度、顏色、質(zhì)地、均一性最大值出現(xiàn)的月份不同,交播后草坪在整個(gè)冬季維持了較高的品質(zhì),實(shí)現(xiàn)了草坪四季常綠的景觀效果。
絲茅;小苜蓿;草坪;九分制;坪用價(jià)值
四川盆地屬于亞熱帶季風(fēng)性濕潤(rùn)氣候,10℃以上活動(dòng)積溫4 500~6 000℃,年均溫16~18℃,暖季型草坪草(最適溫度25~35℃)雖能安全越冬,但枯黃期達(dá)100 d,所以常建植混播冷季型草坪,以達(dá)到四季常綠的綠化效果[1]。由于受最適溫度15~25℃、株叢類(lèi)型、分生再生能力的限制,冷季型草坪抗雜草入侵能力較差[2]。加之5~9月常出現(xiàn)高于35℃的酷熱天氣,7~8月受副熱帶高壓影響,超過(guò)40℃的高溫頻發(fā),草坪局部退化或死亡為夏萌型雜草入侵提供了機(jī)會(huì)。
絲茅(Imperatakoenigii)為禾本科白茅屬植物,其根莖發(fā)達(dá)、種子繁多,是亞熱帶及過(guò)渡性氣候帶冷季型草坪最常見(jiàn)暖季型惡性雜草[3]。目前尚無(wú)有效、持久的防除絲茅的方法,當(dāng)草坪養(yǎng)護(hù)、利用不當(dāng)時(shí),反而能激活和促進(jìn)絲茅的無(wú)性繁殖能力[4]。絲茅對(duì)草坪植物立體攻擊,使其生理活性、細(xì)胞膜透性和光合同化能力全部下降,隨時(shí)間空間延展過(guò)程中,草坪草適合度、優(yōu)勢(shì)度、存活率與凈繁殖率等特征改變,最終使混播草坪群落的組成、結(jié)構(gòu)與功能發(fā)生改變影響[5-6]。對(duì)南充市200余處約30 hm2混播冷季型草坪跟蹤調(diào)查發(fā)現(xiàn),入侵1~3年后,絲茅形成局部?jī)?yōu)勢(shì)斑塊,入侵3~5年后草地早熟禾(Poapratensisi)和多年黑麥草(Loliumperenne)退出混播草坪群落,6年后僅剩零星叢狀分布的高羊茅(Festucaarundinacea),最終演替成為以絲茅為建群種的草坪。
1.1 試驗(yàn)地概況
試驗(yàn)在四川省南充市順慶區(qū)西華師范大學(xué)新校區(qū)進(jìn)行,屬典型的中亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)氣候區(qū),地理位置N 30°82′、E 106°06,海拔265.40 m。年平均氣溫17.4℃,最高氣溫40.1℃,最低氣溫-2.8℃,年日照時(shí)間1 266.7 h,有霜期13.7 d,年降水量1 020.8 mm。土壤為紫色土,pH6.6。
1.2 試驗(yàn)材料
絲茅在修剪、施肥等正常草坪養(yǎng)護(hù)下,其株高變矮、葉片變窄、密度增大,可維持較好的景觀,滿(mǎn)足低投入、低養(yǎng)護(hù)、粗放管理的觀賞草坪需求,尤其滿(mǎn)足固土護(hù)坡、灘涂綠化等設(shè)施草坪對(duì)草種根系發(fā)達(dá)、耐貧瘠、抗逆性強(qiáng)的要求。但絲茅在11月開(kāi)始枯黃,翌年3月開(kāi)始返青。如何提高或加強(qiáng)絲茅草坪冷季的觀賞價(jià)值,成為急需解決的問(wèn)題。圍繞絲茅入侵、擴(kuò)散、防除及對(duì)草坪植物的攻擊力和競(jìng)爭(zhēng)力有一定研究[7-8],但有關(guān)對(duì)絲茅草坪的利用與改良報(bào)道較少。
小苜蓿(Medicagominima)是豆科苜蓿屬一年生或越年生草本植物,又稱(chēng)破鞋底、野苜蓿、苜蓿,株高5~30 cm,葉小,莖多且平臥鋪散,主根粗壯發(fā)達(dá),花期3~4月,果期5~6月,具抗寒、抗旱、耐貧瘠等特性。通過(guò)交播小苜蓿,測(cè)定絲茅草坪的群落組成、蓋度、密度變化,冷季連續(xù)對(duì)草坪采用9分制進(jìn)行品質(zhì)評(píng)價(jià),分析補(bǔ)播小苜蓿對(duì)絲茅返青、生長(zhǎng)及景觀價(jià)值的影響,探討補(bǔ)播改良絲茅草坪的可行性,為該類(lèi)草坪建植、養(yǎng)護(hù)及管理提供借鑒。
以建植8年被絲茅入侵嚴(yán)重退化,進(jìn)行修剪等養(yǎng)護(hù)措施的草坪為材料,草坪群落組成為絲茅(93%)+高羊茅(2%)+車(chē)前草(Plantagodepressa)(1%)+苔蘚(Bryophyte)類(lèi)植物(4%)。于2012年10月中旬,進(jìn)行留茬高度5 cm修剪,剔除絲茅之外的植物。選平坦、代表性區(qū)域,設(shè)10個(gè)交播小區(qū)(4 m×4 m),以30 kg/hm2播量進(jìn)行散播小苜蓿,松耙覆土。對(duì)照區(qū)不做任何處理,整個(gè)冬季不進(jìn)行任何草坪養(yǎng)護(hù)措施。
1.3 測(cè)定項(xiàng)目及方法[9]
于2012~2014年,從11月到翌年5月,每月10日,采用0.5 m×0.5 m樣方框,隨機(jī)測(cè)定下列指標(biāo),用3年平均值表示該月份的生長(zhǎng)情況。
物候期:當(dāng)50%植株達(dá)到萌發(fā)(返青)期、開(kāi)花期、結(jié)實(shí)期、枯黃(死亡)期為該物候期。
高度:直尺分別100次測(cè)定絲茅和小苜蓿的自然高度,按(絲茅高度×比例+小苜蓿高度×比例)/100,計(jì)算草坪的高度。
密度:以有綠色葉片為存活的依據(jù),用實(shí)測(cè)法測(cè)定單位面積內(nèi)絲茅和小苜蓿的枝條數(shù)為密度,按(絲茅密度×比例+小苜蓿密度×比例)/100,計(jì)算草坪的密度。
顏色:目測(cè)法測(cè)定綠色的變化。
蓋度:用針刺法,沿小區(qū)對(duì)角線(xiàn)隨機(jī)1000次,測(cè)定絲茅和小苜蓿的蓋度。
質(zhì)地:隨機(jī)用直尺測(cè)定200片舒展綠色葉片的寬度,按(絲茅寬度×比例+小苜蓿寬度×比例)/100,計(jì)算草坪的質(zhì)地。
群落組成:測(cè)定草坪種群的植物種類(lèi),用各物種的蓋度表示其占的比例。
均一性:用目測(cè)法,按顏色、形態(tài)、長(zhǎng)勢(shì)的均一與整齊度進(jìn)行打分。
草坪品質(zhì):以密度、顏色、質(zhì)地和均一性為評(píng)分指標(biāo),采用9分制標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行評(píng)定,9代表草坪可能得到的最高評(píng)價(jià);1表示完全死亡或休眠的草坪。分?jǐn)?shù)匯總時(shí)按顏色2分、密度3分、質(zhì)地2分、均勻性2分的權(quán)重進(jìn)行分配。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)依據(jù)NTEP[10]進(jìn)行修訂(表1)。
表1 草坪品質(zhì)評(píng)定標(biāo)準(zhǔn)
Table 1 Turf quality assessment standards
指標(biāo)分等評(píng)分草坪密度(蓋度)<50%1.0~2.950%~80%3.0~4.980%~100%5.0~6.9100%,較稀疏到很稠密7.0~9.0葉片質(zhì)地(葉寬)5~10mm1.0~3.93~5mm4.0~5.91~3mm6.0~7.9<1mm8.0~9.0顏色休眠或枯黃1.0較多枯葉,少量綠色1.1~2.9較多綠色,少量枯葉3.0~4.9淺綠到較深綠色5.0~6.9深綠到墨綠7.0~9.0均勻性十分均勻9.080%~100%均勻6~8.960%~80%均勻,雜草或斑禿較少3~5.950%~60%均勻,雜草或斑禿較多1~2.9<50%均勻,雜草或斑禿多1
2.1 物候期
交播也稱(chēng)覆播或蓋播或冬季補(bǔ)播,是用單種或多種草種播在已成坪草坪上的一種交替成坪方式,以達(dá)到草坪四季常綠的觀賞效果。要求交播草種與原草種物候期互補(bǔ),連續(xù)3年觀察,絲茅于11月底、12月初地上部分死亡凋零(表2),而小苜蓿11月中下旬萌發(fā);絲茅2月底返青,小苜蓿4月下旬死亡,2草種出生與死亡互補(bǔ)適合交播。且小苜蓿2月底開(kāi)花、3月中旬結(jié)實(shí)、4月初進(jìn)行種子脫落傳播,種子完成自播,到11月中下旬開(kāi)始出苗,1次播種可多年利用。
表2 交播草種物候期
2.2 草坪群落組成
交播草坪的群落組成有差異,12月絲茅比例顯著下降(P<0.05)(表3),1月下降幅度最大,3月雖進(jìn)入返青期但幼苗較小,與1~2月無(wú)顯著差異,4~5月其比例顯著增加。小苜蓿比例與絲茅剛好相反,12月進(jìn)入萌發(fā)幼苗期,1~3月維持相對(duì)穩(wěn)定的比例,4~5月隨種子成熟,植株逐漸死亡。由F值可見(jiàn),整個(gè)交播季節(jié)兩草種均有極顯著變化(P<0.01),絲茅比例的變化大于小苜蓿。
2.3 草坪高度與密度
交播后草坪高度和密度在不同時(shí)間有變化。絲茅12月由于葉片漸次枯黃,其高度與密度開(kāi)始降低,1月下降最顯著,2月初地上部分全部枯死,3月返青后生長(zhǎng)緩慢,4月主要進(jìn)行分蘗,5月則迅速生長(zhǎng)(P<0.01)。小苜蓿1~4月株高無(wú)顯著的變化(P>0.05),1月分枝顯著增加(P<0.05),2~3月密度達(dá)最大值,4月密度顯著下降,5月僅有少量存活。絲茅與小苜蓿的交替作為建群種,使草坪的高度與密度有極顯著變化(P<0.01),依2種草綜合評(píng)價(jià),1~3月草坪高度顯著低于、密度顯著大于其他月份。
2.4 草坪質(zhì)地
交播對(duì)草坪質(zhì)地有極顯著影響(P<0.01),絲茅地上部分經(jīng)歷由死到恢復(fù)生長(zhǎng)的過(guò)程,小苜蓿則經(jīng)歷由萌發(fā)到死亡的過(guò)程,兩者葉片寬度均有極顯著變化(P<0.01),交替出生與死亡使草坪總體質(zhì)地在不同月份間存在顯著差異,僅12月和4月低于其他月份。
2.5 草坪品質(zhì)
交播對(duì)草坪密度、顏色、質(zhì)地、均一性等評(píng)分指標(biāo)均有極顯著影響(P<0.01),由F值可見(jiàn),影響順序?yàn)椋侯伾?均一性>密度>質(zhì)地。密度最大值為11月和2~3月,顏色最大值為5月,質(zhì)地最大值為12月,均一性最大值為2月。4個(gè)評(píng)分指標(biāo)最大值與最小值的出現(xiàn)在不同月份,致使草坪品質(zhì)表現(xiàn)出極顯著差異(P<0.01)。草坪品質(zhì)在11月和2月最好,4月最差。
表3 草坪群落的組成、高度和密度
表4 評(píng)分指標(biāo)及草坪品質(zhì)的變化
在絲茅衰退的1~3月,交播小苜蓿較好的維持了草坪的景觀價(jià)值。
亞熱帶及過(guò)渡性氣候帶常用高羊茅、草地早熟禾、黑麥草混播建植冷季型草坪群落,由于受最適溫度范圍(夏眠)、株叢類(lèi)型(疏叢型或根莖-疏叢型)、分生再生能力(無(wú)匍匐莖)的限制,冷季型草坪極易受雜草入侵,除草用工占草坪養(yǎng)護(hù)總用工的80%,費(fèi)用占養(yǎng)護(hù)費(fèi)用的60%。若不進(jìn)行適宜、適時(shí)、適量的管理,一旦根莖型或匍匐莖性雜草入侵,很難徹底剔除。絲茅龐大的根系統(tǒng)與快速生長(zhǎng)能力,強(qiáng)大的分生與再生潛力,超強(qiáng)的種子結(jié)實(shí)與擴(kuò)散力,通過(guò)地上、地下資源競(jìng)爭(zhēng)對(duì)草坪草進(jìn)行攻擊,其次代謝產(chǎn)物引起土層含水量降低、酸度增高、通透性變差等變化[11],引起草坪草根系分生、更新、吸收能力下降,致使草坪群落組成、結(jié)構(gòu)及功能破壞,由于受財(cái)力、物力、人力的限制,很多地方退化草坪不能得到及時(shí)復(fù)壯或更新,最終演替成絲茅為優(yōu)勢(shì)種的粗糙草坪。
絲茅草坪抗逆性、耐貧瘠性極強(qiáng),只需簡(jiǎn)單修剪就可維持較好的草坪景觀,亞熱帶地區(qū)存留有大量低投入、低養(yǎng)護(hù)的絲茅草坪。針對(duì)絲茅草坪冬季枯黃的實(shí)際問(wèn)題,前期曾冬季交播白三葉(Trrifoliumrepens)、一年生早熟禾(Poaannua)、一年生黑麥草(Loliummultiflorum)等常用草坪草,由于株叢類(lèi)型和顏色差異較大,景觀效果均較差。尤其絲茅龐大的根系系統(tǒng)與快速生長(zhǎng)能力,使其在地上、地下資源競(jìng)爭(zhēng)中占有現(xiàn)實(shí)優(yōu)勢(shì),其強(qiáng)大的根莖分生、再生潛力與超強(qiáng)的種子繁殖能力,極易使交播草種不能完成生活史,不能開(kāi)花結(jié)實(shí)就死亡,沒(méi)有種子自由散布只是交播草種的連續(xù)性較差。絲茅根莖含有醇、萜醇、甾醇、酸類(lèi)等次生代謝產(chǎn)物,對(duì)草坪分層土壤的含水量、容重、pH均有顯著的影響[11],對(duì)交播草種產(chǎn)生化感作用或拮抗作用,使交播草種根系分生、更新、吸收能力下降,導(dǎo)致生長(zhǎng)發(fā)育受阻、抗性降低而退出草坪。
交播的技術(shù)關(guān)鍵在于協(xié)調(diào)夏綠草坪與冬綠草坪之間的生長(zhǎng)發(fā)育[12],經(jīng)過(guò)數(shù)年引種與試驗(yàn),在絲茅草坪中交播麥冬(Ophiopogonjaponicus)、白三葉、早熟禾、黑麥草都以失敗告終。
試驗(yàn)連續(xù)3年測(cè)定交播小苜蓿后草坪品質(zhì),表明絲茅與小苜蓿物候期互補(bǔ),整個(gè)冬季草坪可維持較好的顏色、密度、質(zhì)地和均一性,且小苜蓿能完成生活史,結(jié)實(shí)能力和自播能力極強(qiáng),一次播種可多年利用,適合在生產(chǎn)中推廣和利用。
交播前對(duì)夏綠草坪的蕪枝層管理可改善根層的通透性,選擇適宜的交播時(shí)間和播種方式可提高出苗與成坪速度。目前有關(guān)小苜蓿生物學(xué)特點(diǎn)和生態(tài)學(xué)特性的研究較少,尤其對(duì)于其坪用價(jià)值及養(yǎng)護(hù)技術(shù)未見(jiàn)報(bào)道。對(duì)紫花苜蓿研究表明,隨著生長(zhǎng)年限的增加,可增加土壤有機(jī)碳含量和提高土壤碳密度,從而提高土壤的理化性狀和營(yíng)養(yǎng)水平,冬季交播小苜蓿是否能改善絲茅草坪坪床的通透性狀和保水保肥能力,待于進(jìn)一步研究。
交播后對(duì)草坪未進(jìn)行水肥氣熱的調(diào)控,也未進(jìn)行修剪、施肥等養(yǎng)護(hù)措施,草坪作為觀葉地被,促進(jìn)分化更多葉片和維持健康綠色是草坪養(yǎng)護(hù)的核心要求。如外源氮素形態(tài)及水平可改善或調(diào)節(jié)植株各部位氮含量[13],通過(guò)合理的調(diào)控施N時(shí)間、施N量和氮素形態(tài)對(duì)葉中葉綠素含量、草坪顏色、青綠期、抗寒性及返青速度的影響[14-15],必將影響小苜蓿和絲茅的生長(zhǎng)發(fā)育、群落組成、構(gòu)件數(shù)量及抗逆性能。再如修剪是草坪最基本的養(yǎng)護(hù)措施,通過(guò)修剪可促進(jìn)分蘗形成[16]、提高草坪的密度和蓋度[17-18]、改善草坪的通風(fēng)透氣能力、降低病蟲(chóng)害發(fā)生的強(qiáng)度和頻度、提升草坪品質(zhì)和觀賞價(jià)值[19]。所以加強(qiáng)養(yǎng)護(hù)技術(shù)的研究是提升交播草坪質(zhì)量和景觀價(jià)值的有效途徑。
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Growth rule and turf quality evaluation of Imperata koenigii lawn after overseeding Medicago minima in the winter
MA Jiao,ZONG Ren-xu,LIU Jin-ping,WU De
(KeyLaboratoryofSouthwestChinaWildlifeResourcesConservation(MinistryofEducation),ChinaWestNormalUniversity,Nanchong,637009,P.R.China)
Aiming at the problem ofImperatakoenigiilawn becoming yellow and stem and leave withering in winter,I.koenigiilawn was overseeded withMedicagominimaafter trimming 5 cm stubble height in mid-October.From November to May next year,the indexes,including community composition,height,coverage,density and quality,were measured.The objective was to analyze the effect of overseedingMedicagominimaon reviving,growth and appearance value ofI.koenigiilawn and to explore the feasibility of improvingI.koenigiilawn by overseeding.The results showed that the phenophase ofI.koenigiiandMedicagominimawas complementary,thusMedicagominimawas suitable for overseeding inI.koenigiilawn.Medicagominimacan be used many years once planted because of its strong self-reproduction ability.Overseeding had a significant effect on community composition,height,density and texture (P<0.01).WhenI.koenigiialmost dies from January to March,Medicagominimaplays a role of dominant species.WhenI.koenigiirevives in April,Medicagominimagradually flowers and then dies.Although the maximum of density,color,texture and homogeneity appeared in different month,I.koenigiilawn after overseedingMedicagominimamaintains a high quality in winter,which achieves evergreen in four seasons.
Imperatakoenigii;Medicagominima;lawn;nine points system;landscape value
2016-02-27;
2016-03-22
四川省科技支撐計(jì)劃(2011NZ0064)項(xiàng)目資助
馬嬌(1992-),女,四川南充人,在讀碩士。 E-mail:735284596@qq.com 劉金平為通訊作者。
S 688.4
A
1009-5500(2016)06-0030-05