烏日?qǐng)D，王建光，徐　軍，廖忠興，黃海洋

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 生態(tài)環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特　 010019)

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灌溉量和修剪高度對(duì)草地早熟禾草坪維持景觀時(shí)長的影響

烏日?qǐng)D，王建光，徐軍，廖忠興，黃海洋

(內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué) 生態(tài)環(huán)境學(xué)院，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010019)

摘要：以草地早熟禾品種凱蒂(Katie)為供試材料，在室內(nèi)進(jìn)行盆栽試驗(yàn)，研究不同灌溉量和不同修剪高度對(duì)草地早熟禾草坪維持景觀時(shí)長的影響，為草坪節(jié)水灌溉提供科學(xué)依據(jù)。結(jié)果表明：在同一修剪高度條件下，分別用灌溉量相當(dāng)于田間持水量的85%，70%和55%對(duì)供試材料進(jìn)行處理，結(jié)果彼此間存在顯著性差異，灌溉量的增加促進(jìn)地下植物量不斷增加，草地早熟禾草坪的維持景觀時(shí)長相應(yīng)增加，灌溉量對(duì)草地早熟禾維持景觀時(shí)長起積極影響，但灌溉量大于等于相當(dāng)于田間持水量85%時(shí)，草地早熟禾草坪維持景觀時(shí)長卻不再有顯著增加；同時(shí)，修剪草坪高度對(duì)草地早熟禾草坪景觀時(shí)長有一定影響，研究發(fā)現(xiàn)隨修剪高度的提高，草坪維持景觀的時(shí)長在縮短，并且修剪高度為3 cm時(shí)，能使草地早熟禾草坪維持景觀時(shí)長達(dá)到最大值。

關(guān)鍵詞：草地早熟禾；草坪；灌溉量；修剪高度；維持景觀時(shí)長

城市綠化需水量隨著我國城市化進(jìn)程加快而不斷加大。草坪在城市綠地建設(shè)中占有十分重要的位置，并在小區(qū)綠化、公共綠地、道路護(hù)坡、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)建設(shè)、封閉式觀賞草坪及水土保持等諸多方面都發(fā)揮著重要作用。而當(dāng)今世界面臨著人口、資源和環(huán)境3大難題，而水資源是無法用其他資源代替的重要資源。適當(dāng)灌溉方式和合理灌溉量不但可以控制水資源損失，而且可以控制土壤侵蝕、減少環(huán)境污染等。目前，我國水資源的利用不合理，致使地下水位下降、自然植被退化、環(huán)境愈發(fā)惡化，水資源缺乏已成為當(dāng)前乃至將來普遍性問題[1]。我國北方許多地區(qū)多屬干旱或半干旱區(qū)[2]，干旱缺水成為草坪業(yè)發(fā)展的限制因子。草坪草生長季期間，坪床土壤水分是維持草坪景觀時(shí)長的直接因子，國內(nèi)外研究者對(duì)草坪水分蒸散量進(jìn)行大量研究[3-6]，包括不同草坪草種間灌溉量與草坪質(zhì)量之間的關(guān)系[7]，北方不同常用草坪草種間的蒸散量和耗水量的差異性研究[8]，劉瀟紅[9]利用蒸滲儀實(shí)測(cè)了土壤蒸散情況，蒸散量會(huì)隨著灌溉量的變化而發(fā)生變化[10，11]；同時(shí)，適度修剪對(duì)維持草坪景觀時(shí)長有促進(jìn)作用，可以保證草坪草健康生長和維持較高草坪質(zhì)量[12]；李宏[13]研究了不同修剪高度對(duì)草坪草根系變化的影響。還有一些學(xué)著研究了不同土壤水分對(duì)地下根系影響[14，15]。以灌溉量和修剪高度作為處理因子，研究灌溉量和修剪高度兩因子影響下的草坪維持景觀時(shí)長與地下植物量，為草坪節(jié)水灌溉提供科學(xué)依據(jù)。

1材料和方法

1.1供試材料

供試草種為草地早熟禾品種凱蒂(Poapratensiscv.Katie)，種子由丹農(nóng)種子集團(tuán)中國代表處提供，經(jīng)測(cè)試平均千粒質(zhì)量0.4 g、平均發(fā)芽率79.3%。

1.2試驗(yàn)方法

試驗(yàn)于2014年7月至2015年1月，在呼和浩特市內(nèi)蒙古農(nóng)業(yè)大學(xué)可控氣候溫室進(jìn)行。盆栽用土為過篩(孔徑為0.5 cm)耕地熟土，經(jīng)測(cè)其田間持水量為(367.67±0.05) g/kg，入盆時(shí)土壤絕干含水量為72.99 g/kg。盆口直徑15 cm，盆高20 cm，每盆土重為1 500 g，土壤表面距盆口約2.5 cm。溫室內(nèi)光照充足，有通風(fēng)設(shè)備，試驗(yàn)期間溫室內(nèi)最高溫度27～35℃，最低溫度10～16℃。播種后，在精心養(yǎng)管條件下，出苗長到5 cm后，按1株/cm2進(jìn)行間苗定株，即每盆為176株；生長到12 cm成坪時(shí)遵循1/3修剪原則，逐步多次修剪到各處理規(guī)定的修剪高度；當(dāng)各處理修剪高度盆栽草坪達(dá)到穩(wěn)定正常生長和景觀后，進(jìn)行最后一次充足灌溉，待盆栽草坪因水分蒸散干旱致使草坪草出現(xiàn)全部葉片萎蔫時(shí)，開始依據(jù)各控量復(fù)水處理規(guī)定的土壤含水量進(jìn)行定量灌溉，各處理至下一輪萎蔫再次定量灌溉，如此往復(fù)便進(jìn)入正式試驗(yàn)，以觀察不同修剪高度下各控量復(fù)水處理每次灌溉后所能維持的時(shí)長。試驗(yàn)從植物青綠至萎蔫并復(fù)水恢復(fù)再至青綠狀態(tài)共進(jìn)行了4個(gè)周期，并觀察4個(gè)周期所維持景觀時(shí)長的差異。在此基礎(chǔ)上找出草坪草地下植物量隨灌溉量與修剪高度的變化規(guī)律。

1.3試驗(yàn)設(shè)計(jì)

利用裂區(qū)設(shè)計(jì)，主區(qū)設(shè)定為灌溉量處理，副區(qū)設(shè)定為修剪高度處理。

灌溉量處理設(shè)置相當(dāng)于田間持水量100%、85%、70%、55%和40%等5個(gè)處理；修剪高度處理設(shè)置為3、5、8、12 cm和不修剪等5個(gè)處理，分別依序模擬運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪、廣場(chǎng)景觀草坪、庭院休閑草坪、路側(cè)界標(biāo)草坪和坡地生態(tài)草坪等功能性草坪，共計(jì)25個(gè)處理，重復(fù)6次，總計(jì)150個(gè)盆。

1.4測(cè)試項(xiàng)目及方法

1.4.1田間持水量的測(cè)定將未播種的盆栽土放置在遮陽且無直流空氣流通的地方，充分灌溉，直至花盆底部有水分滲出。靜置12 h后，在各花盆中分別取出適量的土樣放入重量已知的鋁盒中，用分析天平稱其鮮土重(M1)。在105℃的烘箱中烘干12 h至恒重后，再次使用分析天平稱其干土重(M2)，并計(jì)算出本盆土的土壤田間持水量，重復(fù)10盆。

田間持水量(g/kg)=(M1-M2)/M2 ×100%

盆栽草坪成坪5個(gè)月以后開始測(cè)定，從每個(gè)處理的盆栽草坪草中隨機(jī)選取3個(gè)重復(fù)，將盆內(nèi)草坪草地上莖葉部分剔除，把盆內(nèi)土壤全部裝入紗布袋中，用流水將草坪草根系附著的土壤沖洗干凈，然后將洗凈的根放置于65℃的烘箱中，烘干24 h后稱重。

1.5數(shù)據(jù)分析

使用SAS統(tǒng)計(jì)分析軟件對(duì)各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行方差分析，使用Excel進(jìn)行圖表繪制。

2結(jié)果與分析

2.1灌溉量對(duì)維持草坪景觀時(shí)長的影響

植物缺水的直接表現(xiàn)是植株景觀下降，水分的不足會(huì)使植物產(chǎn)生一系列變化，從而影響其外觀表現(xiàn)。試驗(yàn)中設(shè)置5個(gè)灌溉量，分別是相當(dāng)于田間持水量的100%、85%、70%、55%、40%。40%田間持水量的處理，在第2 d澆灌時(shí)點(diǎn)前，第1 d澆的水已全部蒸散完，因此，此處理未進(jìn)入后續(xù)試驗(yàn)。

隨著灌溉量的減少，維持景觀時(shí)長會(huì)相應(yīng)的下降。分析各灌溉量處理，除了100%田間持水量處理與85%田間持水量處理間無顯著差異外，其他各處理均存在顯著性差異(P<0.05)，由此可知100%田間持水量處理中存在植物無法全部利用的多余水分，而70%田間持水量處理和55%田間持水量處理，在維持景觀時(shí)長上顯著低于85%田間持水量處理，因而不是合理的灌溉量，綜合以上兩點(diǎn)考慮，應(yīng)將灌溉量的合理上限確定為田間持水量的85%(表1)。

表1　不同灌溉量下草坪景觀時(shí)長

注：同列不同字母表示差異顯著(P<0.05)，下同

2.2修剪高度對(duì)維持景觀時(shí)長的影響

修剪是對(duì)于草坪草必不可少的一道養(yǎng)護(hù)工序，而修剪高度的不同也會(huì)影響草坪草對(duì)水分的消耗，進(jìn)而體現(xiàn)在對(duì)景觀時(shí)長的影響上。試驗(yàn)共設(shè)置5個(gè)修剪高度，分別為3 cm、5 cm、8 cm、12 cm和不修剪。

隨著修剪高度的增加，草地早熟禾草坪維持景觀時(shí)長呈下降趨勢(shì)，各修剪高度處理間存在顯著差異。分析各修剪高度處理下維持草地早熟禾草坪景觀時(shí)長的差異，修剪高度為3 cm的處理草坪維持景觀時(shí)長最久，不修剪的草坪維持景觀時(shí)長最短(表2)，產(chǎn)生這種現(xiàn)象的原因是修剪高度較高的草坪葉片面積較大，在蒸騰作用下，修剪高度較高的草坪葉片耗水較多，而修剪高度較低的草坪葉片耗水相對(duì)較少。因此，為了維持景觀時(shí)長，保證植物正常生長所需水分，修剪高度較高的處理就要相應(yīng)增加灌溉的次數(shù)。

表2　不同修剪高度下草坪景觀時(shí)長

2.3各灌溉周期間的差異分析

不同的修剪高度和灌溉量不僅會(huì)影響草坪草的景觀效果，還會(huì)影響維持景觀的時(shí)長。試驗(yàn)進(jìn)行4個(gè)周期，每個(gè)周期觀察各處理從復(fù)水灌溉恢復(fù)生機(jī)開始至再次出現(xiàn)暫時(shí)萎蔫所需要的時(shí)間(表3)。

表3　不同灌溉周期下草坪景觀時(shí)長

草地早熟禾草坪在灌溉和修剪雙因素影響下，4個(gè)周期中維持景觀時(shí)長最久的是第1個(gè)周期，第2、3、4個(gè)周期的維持景觀時(shí)長會(huì)依次下降(表3)。4個(gè)周期中維持景觀時(shí)長最長且最節(jié)水的是灌溉量相當(dāng)于85%田間持水量的處理與修剪高度為3 cm處理的組合，維持景觀時(shí)長最短的是灌溉量相當(dāng)于55%田間持水量的處理與不修剪處理的草坪。灌溉量相當(dāng)于55%田間持水量的處理雖然可以達(dá)到維持草地早熟禾草坪正常生長活動(dòng)的用水量，但維持景觀時(shí)長相對(duì)較短，平均每隔一天就必須補(bǔ)水；由于不修剪的草坪葉片面積大，植物蒸騰的水分要比其他修剪高度的多，所以維持景觀時(shí)長會(huì)比其他修剪高度的草坪短。

2.4灌溉量與修剪高度處理下地下植物量變化

植物根系對(duì)植物的生長有著至關(guān)重要的作用。一方面可以吸收土壤中的營養(yǎng)物質(zhì)，并傳遞至地上部分；另一方面在干旱條件下植物根系可以保證盡可能多的吸收水分，保證植物正常生長發(fā)育的需求。植物根系越豐富，其生長發(fā)育能力和抵抗外界不良環(huán)境的能力就越強(qiáng)。

100%田間持水量與85%田間持水量處理之間差距不大，但是70%、55%田間持水量處理之間相差很大。經(jīng)方差檢驗(yàn)，灌溉量相當(dāng)于100%田間持水量處理與灌溉量相當(dāng)于85%田間持水量處理的地下植物量之間沒有顯著差異(P<0.05)，85%田間持水量處理與70%、55%田間持水量處理存在顯著差異(P<0.05)，說明100%與85%田間持水量處理的草坪在受外界環(huán)境影響時(shí)比其他2個(gè)灌溉量的表現(xiàn)好。草坪草地下植物量在不同修剪高度下的差距不大，其均值從多到少依次為不修剪3 cm、5 cm、8 cm、12 cm(圖1)。

3討論與結(jié)論

目前，研究草坪草景觀維持時(shí)長的報(bào)道較少，由于草坪草蒸散量可以間接反映景觀維持時(shí)長，在相同水分條件下，蒸散量越高，水分消耗越大，則維持景觀時(shí)長越短。

試驗(yàn)表明：在土壤有效水范圍內(nèi)，隨著灌溉量的減少，維持景觀時(shí)長相應(yīng)地下降，灌溉量相當(dāng)于100%田間持水量的處理與灌溉量相當(dāng)于85%田間持水量的處理無顯著差異(P<0.05)，而85%田間持水量處理與70%田間持水量處理以及55%田間持水量處理相比都存在顯著差異，將灌溉合理上限，即最適宜的灌溉量確定為田間持水量的85%，可以使水分利用更加合理。王躍棟等[17]研究結(jié)果表明，供水多則蒸散量大，供水少則蒸散量小。

圖1　灌溉量與修剪高度處理下的地下植物量Fig.1　Underground biomass under different irrigation amounts and mowing heights

草坪的適度修剪可以控制草坪高度，使草坪保持整潔美觀和顏色統(tǒng)一，提高草坪草的致密性，抑制雜草的生長。不同用途草坪修剪至不同高度，以滿足其功能需要。在不同修剪高度處理中，修剪至3 cm的處理表現(xiàn)最好，維持景觀時(shí)長比修剪5 cm、8 cm、12 cm與不修剪都要長，說明相同灌溉量狀態(tài)下，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪要比其他用途草坪維持時(shí)間要長。對(duì)于其他修剪高度而言，修剪高度越高，維持天數(shù)越短，水分消耗越多，對(duì)應(yīng)的灌溉次數(shù)就會(huì)增加。朱欽[18]研究結(jié)果表明，草坪蒸散量隨著草坪草修剪高度的降低而減小，不修剪的草坪草蒸散量最高。韓建國[19]潘全山等[20]等的研究表明，草坪蒸散量隨著修剪高度的升高而升高。

灌溉量相當(dāng)于100%與85%田間持水量處理下的地下植物量要明顯高于70%與55%田間持水量處理下的地下植物量，隨灌溉量的增加，植物利用水分的能力也增強(qiáng)，地下植物量也會(huì)隨之增長。修剪高度對(duì)地下植物量并不會(huì)起到積極作用，這個(gè)觀點(diǎn)與其他學(xué)者的研究有差異，王婷研究報(bào)道地下植物量隨修剪高度的增加而增加[21]。這種結(jié)果產(chǎn)生的原因可能是盆栽試驗(yàn)盆高僅為20 cm，水分供應(yīng)全靠人工補(bǔ)水，試驗(yàn)盆栽不能像室外草坪草一樣，可以從更深層的土壤中吸收水分供應(yīng)植物生長。

試驗(yàn)研究表明草地早熟禾草坪灌溉量達(dá)到85%田間持水量時(shí)就可滿足其維持景觀的生長需求，維持草坪景觀的時(shí)長隨修剪高度的提高而縮短?？傊?，草地早熟禾草坪修剪高度維持在3～5 cm時(shí)、每次灌溉量達(dá)到田間持水量的85%時(shí)，既不會(huì)影響其生長能力，也可以使草坪景觀維持時(shí)間最長，同時(shí)也最節(jié)水。

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Effect of irrigation quantity and mowing height on landscape maintaining duration of Kentucky bluegrass turf

WU Ritu，WANG Jian-guang，XU Jun，LIAO Zhong-xing，HUANG Hai-yang

(CollegeofEcologyandEnvironmentalScience，InnerMongoliaAgriculturalUniversity，Hohhot010019，China)

Abstract：The effect of the different irrigation amounts and pruning heights on landscape maintaining duration of Kentucky bluegrass (Poa pratensis cv. Katie) turf was studied with indoor pot experiment in order to provide scientific basis for water-saving irrigation. Results showed that there were significant differences in landscape maintaining duration among the irrigation amounts (85%，70% and 55% of field capacity) under the same mowing height. Along with the increase of irrigation amount，the underground biomass and landscape maintaining duration were increased. Irrigation amount showed a positive influence. However，the landscape maintaining duration did not significantly increase while the irrigation amount was more than 85% of field capacity. Meanwhile，along with the increase of mowing height，the landscape maintaining duration was shortened and the proper height was 3 cm.

Key words：Kentucky bluegrass；turf；mowing height；irrigation amount；landscape maintaining duration

中圖分類號(hào)：S 688.4

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-5500(2016)01-0026-05

作者簡介：烏日?qǐng)D(1990-)，男，蒙古族，內(nèi)蒙古赤峰市寧城縣人，在讀碩士研究生。

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金(31460633)；內(nèi)蒙古自然科學(xué)基金(2013MS0401)資助

收稿日期：2015-09-25； 修回日期：2015-11-11

E-mail：15147124766@163.com

王建光為通訊作者。