宋華偉，劉穎，王宸，劉天增，張巨明*

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院，廣東 廣州 510642；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)工程研究中心，廣東 廣州 510642)

?

不同坪床基質(zhì)物理性質(zhì)變化及對(duì)蘭引Ⅲ號(hào)結(jié)縷草生長的影響

宋華偉1,2，劉穎1,2，王宸1,2，劉天增1,2，張巨明1,2*

(1.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)林學(xué)與風(fēng)景園林學(xué)院，廣東 廣州 510642；2.華南農(nóng)業(yè)大學(xué)草業(yè)工程研究中心，廣東 廣州 510642)

摘要：運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪質(zhì)量主要取決于其坪床結(jié)構(gòu)及其建造質(zhì)量，其中坪床建造材料的選擇對(duì)草坪的坪用質(zhì)量、使用壽命和后期養(yǎng)護(hù)管理費(fèi)用的影響最大。蘭引Ⅲ號(hào)結(jié)縷草廣泛用于我國南方運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪建植。為探究不同坪床基質(zhì)物理性質(zhì)變化及對(duì)蘭引Ⅲ號(hào)結(jié)縷草生長的影響，本實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)了5種坪床結(jié)構(gòu)：A(100%純砂)、B(砂∶泥炭=85∶15)、C(砂∶土=85∶15)、D(砂∶土∶泥炭=85.0∶7.5∶7.5)、E(100%純土)。實(shí)驗(yàn)過程中測(cè)定各坪床土壤容重、土壤總孔隙度、土壤毛管孔隙度、土壤非毛管孔隙度和土壤飽和導(dǎo)水率5種物理性質(zhì)指標(biāo)及草坪色澤、再生速度及地上生物量3種生長指標(biāo)。結(jié)果表明，5種坪床基質(zhì)的容重在建坪初期差異較大，至建坪后期趨于一致；砂基坪床的通氣性和導(dǎo)水性都顯著優(yōu)于純土坪床，但砂基中無論是加入15%的泥炭或15%的土，還是加入15%的泥炭和土(7.5%+7.5%)的混合物，在孔隙度和導(dǎo)水率上均無明顯差異。純土坪床的草坪表觀質(zhì)量優(yōu)于砂基坪床，顏色、再生速度、地上生物量均表現(xiàn)較好。砂+泥炭坪床，砂+土坪床和砂+土+泥炭坪床表現(xiàn)相近，但略優(yōu)于純砂坪床。綜合5種坪床的物理性質(zhì)變化及草坪質(zhì)量，認(rèn)為砂基坪床通氣好、排水性能強(qiáng)，適合建植運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪，其中以砂與泥炭混合基質(zhì)較好；純土坪床通氣不良，排水性能較差，不適合建植運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪。

關(guān)鍵詞：坪床基質(zhì)；物理性質(zhì)；蘭引Ⅲ號(hào)結(jié)縷草；草坪質(zhì)量

草坪質(zhì)量主要取決于坪床、草種和草坪養(yǎng)護(hù)管理水平等因素，其中坪床的作用最為根本[1-2]。而坪床質(zhì)量的高低則主要取決于坪床建造材料的性質(zhì)、坪床剖面結(jié)構(gòu)和厚度，其中坪床建造材料的選擇對(duì)草坪的坪用質(zhì)量、使用壽命和后期養(yǎng)護(hù)管理費(fèi)用的影響最大[3-4]。粘土含黏粒較多，粒徑小，容易結(jié)合水、礦物質(zhì)和有機(jī)營養(yǎng)，但透水透氣性差，容易發(fā)生板結(jié)；沙粒質(zhì)地疏松，通氣透水性好，但持水性較低，保肥能力較差[5-7]。在我國目前還沒有頒布有關(guān)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪坪床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與建造的規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)，場(chǎng)地大多由建筑單位自行設(shè)計(jì)，由于缺乏對(duì)草的科學(xué)認(rèn)識(shí)，坪床結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)往往不符合草的生長要求。這也是造成我國運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪的整體質(zhì)量普遍不高，草上運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目水平大大落后于世界水平的重要原因之一[8]。針對(duì)這一問題，國內(nèi)外學(xué)者提出了將沙、土按一定比例進(jìn)行混合不僅會(huì)擴(kuò)大粒徑范圍，提高抗板結(jié)能力，而且能保持相對(duì)穩(wěn)定的孔隙比例和通氣透水能力，有利于草坪草滿足運(yùn)動(dòng)要求[9-11]。泥炭在降低土壤容重、增加保水性等方面作用顯著，近年來作為土壤有機(jī)改良劑廣泛用于運(yùn)動(dòng)場(chǎng)及高爾夫球場(chǎng)[12-13]。

蘭引Ⅲ號(hào)結(jié)縷草(Zoysiajaponicacv. Lanyin No.Ⅲ)以其生長迅速、耐刈割、耐踐踏、青綠期長等優(yōu)良的坪用性狀，廣泛應(yīng)用于南方亞熱帶及熱帶地區(qū)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪的建設(shè)[14]。本實(shí)驗(yàn)以蘭引Ⅲ號(hào)結(jié)縷草為材料研究了不同坪床基質(zhì)物理性質(zhì)的變化對(duì)草坪草生長的影響，以期為運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪坪床基質(zhì)的選擇提供參考。

1材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)材料及設(shè)計(jì)

試驗(yàn)材料為蘭引Ⅲ號(hào)結(jié)縷草，取自華南農(nóng)業(yè)大學(xué)寧西實(shí)驗(yàn)基地，試驗(yàn)土壤取自華南農(nóng)業(yè)大學(xué)寧西實(shí)驗(yàn)基地，試驗(yàn)砂為購買的河砂，土壤和砂自然干燥后過2 mm篩，所用泥炭為BIOLAN(產(chǎn)地芬蘭)。實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)將砂、土、泥炭按照一定比例(體積比)均勻混合，制成5種不同的坪床基質(zhì)，每個(gè)處理3個(gè)重復(fù)。其中處理A為純砂；處理B為砂、泥炭混合物，比例85∶15；處理C為砂、土混合物，比例85∶15；處理D為砂、土、泥炭混合物，比例85.0∶7.5∶7.5；處理E為純土。各處理基質(zhì)土壤的化學(xué)性質(zhì)如表1所示。

盆栽實(shí)驗(yàn)設(shè)在廣州華南農(nóng)業(yè)大學(xué)農(nóng)學(xué)院樓頂天臺(tái)，地處N 24°26′，E 118°04′，屬于亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，年平均氣溫為21.8 ℃，最熱月(7月)多年平均氣溫為28.5 ℃，最冷月(1月)多年平均氣溫為13.0 ℃，年降雨量約為1706.6 mm。繁殖時(shí)間為2009年3月，取生長狀況良好、質(zhì)地均勻、無病蟲害的營養(yǎng)莖進(jìn)行繁殖。按60 g/盆的量種植在高為30 cm、直徑27 cm的花盆中。測(cè)量時(shí)間為2009年6月至12月。每月隨機(jī)交換各處理花盆的位置，每2周修剪一次，留茬高度為5 cm。在8-12月期間，每個(gè)月上旬追施一次復(fù)合肥(N∶P2O5∶K2O=15∶15∶15)，施肥量為1 g/盆；水分管理視蒸發(fā)量來進(jìn)行灌溉，7-9月份每周澆水3～4次，其余月份每周澆水兩次；試驗(yàn)期間發(fā)現(xiàn)雜草立即人工拔除；對(duì)于出現(xiàn)的病蟲害應(yīng)及時(shí)施用農(nóng)藥進(jìn)行防治。

1.2草坪草測(cè)量指標(biāo)及方法

當(dāng)各處理草坪草的蓋度達(dá)到80%以上時(shí)，開始對(duì)色澤、再生速度、地上部分生物量進(jìn)行測(cè)量。

色澤：色澤的測(cè)定采用SPAD值(綠色度)來反映，用SPAD502型葉綠素計(jì)來進(jìn)行測(cè)量，測(cè)量值與葉片的葉綠素含量成正比。

再生速度：在相同的管理?xiàng)l件下，測(cè)量兩次剪草時(shí)間間隔內(nèi)草坪草的生長高度，每個(gè)處理的每個(gè)重復(fù)Z字形取10個(gè)點(diǎn)，求其平均值。每次剪草測(cè)量一次，然后計(jì)算每天的生長高度。

地上部生物量：用剪刀剪取各處理花盆中的地上部分裝于信封中，然后帶回實(shí)驗(yàn)室，烘箱105 ℃殺青15 min，70 ℃下烘干48 h后稱重(g)[15]。

1.3土壤測(cè)量指標(biāo)及方法

1.3.1容重和孔隙度的測(cè)定采用環(huán)刀法[16]分別在4，8，12月測(cè)量坪床土壤容重，在室內(nèi)先稱量環(huán)刀A(100%純砂)、B(砂∶泥炭=85∶15)、C(砂∶土=85∶15)、D(砂∶土∶泥炭=85.0∶7.5∶7.5)、E(100%純土)。A-100% pure-sand, B-sand∶peat (85%∶15%), C-sand∶soil (85%∶15%), D-sand∶soil∶peat (85.0%∶7.5%∶7.5%), and E-100% pure soil.下同The same below.(連同底盤、墊底濾紙和頂蓋)的重量，然后用環(huán)刀采樣，擦去環(huán)刀外的泥土，立即帶回實(shí)驗(yàn)室稱重。土壤容重(g/cm3)=環(huán)刀內(nèi)土重(g)/環(huán)刀體積(100 cm3)。孔隙度是單位容積土壤中孔隙所占的百分率。采用比重和容重計(jì)算求得，土壤總孔隙度(%)=(1-容重/比重)×100。土壤毛管孔隙度取樣方法同土壤容重的測(cè)定方法，取樣之后浸水。環(huán)刀中土壤吸水膨脹后，削去脹到外面的土樣，并立即穩(wěn)重準(zhǔn)確到0.1 g。稱重后，從環(huán)刀中取土4～5 g，放于鋁盒中，用燃燒法測(cè)定土樣吸水后的含水率，以換算環(huán)刀中的烘干土重。土壤毛管孔隙度(%)=土壤含水量/土壤干重×100 ；非毛管孔隙度(%)=總孔隙度(%)-毛管孔隙度(%)。

表1　5種坪床基質(zhì)的土壤化學(xué)性質(zhì)Table 1　The chemical properties of 5 different turf-bed substrates

1.3.2飽和導(dǎo)水率的測(cè)定采用定水頭法[17]測(cè)量土壤飽和導(dǎo)水率。取樣方法和時(shí)間與容重測(cè)定相同，再將環(huán)刀下端蓋上有網(wǎng)孔且墊有濾紙的底蓋并將該端浸入水中，水面不超過環(huán)刀上沿，打開上蓋。浸12 h之后將環(huán)刀取出，在上端套上一個(gè)空環(huán)刀，接口處先用膠布封好，嚴(yán)防從接口處漏水，然后將結(jié)合的環(huán)刀放在漏斗上，架上漏斗架，漏斗下面承接有燒杯。在上面的空環(huán)刀中保持恒定水頭5 cm。加水后從漏斗滴下第一滴水時(shí)開始計(jì)時(shí)，測(cè)定單位時(shí)間內(nèi)滲入燒杯中的水量，測(cè)定到在單位時(shí)間內(nèi)滲出水量相等時(shí)為止，即達(dá)到穩(wěn)滲時(shí)為止。計(jì)算結(jié)果：飽和滲透速度(V，cm/min)=10 Q/S×T，其中Q為達(dá)到穩(wěn)滲時(shí)單位時(shí)間內(nèi)滲出的水量(mL)，S為環(huán)刀的面積(cm2)，T為單位時(shí)間(min)。飽和導(dǎo)水率K=V×L/(h+L)，L為土層的厚度(即環(huán)刀的高度，cm)，h為土層上水頭高(cm)。

1.4數(shù)據(jù)處理

實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)均以平均值表示，用Excel 2010對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖表分析，用SPSS 17.0軟件進(jìn)行方差分析。

2結(jié)果與分析

2.1坪床土壤的物理性質(zhì)的變化

2.1.1土壤容重由圖1可以看出建坪初期各坪床容重差異較大，含砂坪床基質(zhì)容重高于全土基質(zhì)(P<0.05)，其中純砂處理A、砂土混合處理C和砂土泥炭混合處理D的容重較大，范圍在1.18～1.36 g/cm3，而純土處理E的容重維持在一個(gè)較低的水平，最低為1.03 g/cm3。建坪中期各坪床容重差異減小，至建坪后期，各坪床處理容重趨于一致，差異不顯著(P>0.05)。

2.1.2土壤總孔隙度純土處理E的土壤總孔隙度隨著草坪生長，表現(xiàn)出緩慢下降的趨勢(shì)，其他處理則表現(xiàn)出緩慢上升的趨勢(shì)；其中，純砂處理A的總空隙度最小，變化范圍在37.49%～45.55%，而純土處理E的總孔隙度最大，變化范圍在49.89%～54.79%；純砂處理A與純土處理E差異顯著；含砂量相同的處理B、C、D在各時(shí)期內(nèi)總孔隙度差異均不顯著(P>0.05)，且總體呈現(xiàn)砂泥炭混合基質(zhì)(B)>砂土泥炭混合基質(zhì)(D)>砂土混合基質(zhì)(C)的趨勢(shì)(圖2)。

圖1　不同坪床結(jié)構(gòu)的土壤容重變化Fig.1　The soil bulk density changes of different turf-bed structures　　　同組圖柱中不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。The different letters in the same group indicate significant differences at P<0.05 level. The same below.

2.1.3土壤毛管孔隙度如圖3所示，隨著草坪草的生長，各處理的土壤毛管孔隙度基本呈不斷增大的趨勢(shì)。其中，純土處理E的毛管孔隙度一直維持在一個(gè)較高的水平，與純砂處理A差異顯著。其余3種處理的毛管孔隙度整體表現(xiàn)為砂泥炭混合基質(zhì)(B)>砂土泥炭混合基質(zhì)(D)>砂土混合基質(zhì)(C)，但差異不顯著(P>0.05)。

2.1.4土壤非毛管孔隙度如圖4所示，4月純砂處理A和純土處理E的非毛管孔隙度分別為9.90%和10.01%，與其他處理差異顯著(P<0.05)；到8月時(shí)處理E非毛管孔隙度為9.28%，顯著高于其他各處理(P<0.05)；但到12月，處理E的值又下降，顯著小于其他各處理(P<0.05)。除12月外，其余各時(shí)期，處理B、C、D之間的非毛管孔隙度均無顯著性差異(P>0.05)，整體呈現(xiàn)出砂土混合基質(zhì)(C)>砂土泥炭混合基質(zhì)(D)>砂泥炭混合基質(zhì)(B)。

2.1.5土壤飽和滲透速度土壤飽和滲透速度在一定程度上反映了水分從土壤表面垂直向下進(jìn)入土壤的能力，它直接影響到坪床的排水性能。各處理的土壤飽和滲透速度均呈一個(gè)先升后平穩(wěn)的趨勢(shì)，在整個(gè)測(cè)定期間，處理A、B、C、D的飽和滲透速度均顯著高于處理E(P<0.05)；8和12月，處理A、B、C、D間的土壤飽和滲透速度在13～16 cm/min之間，而處理E在2～5 cm/min之間，處理A、B、C、D間的土壤飽和滲透速度差異不顯著(P>0.05)(圖5)。

圖2　不同坪床結(jié)構(gòu)的土壤總孔隙度變化Fig.2　The soil total porosity changes of different turf-bed structures

圖3　不同坪床結(jié)構(gòu)的土壤毛管孔隙度變化Fig.3　The soil capillary porosity changes of different turf-bed structures

2.2蘭引Ⅲ結(jié)縷草質(zhì)量性狀

2.2.1色澤10月份之前，各處理間的葉片色澤SPAD值基本無顯著差異；10月份起隨氣溫的降低，各處理綠色漸漸由深綠轉(zhuǎn)為淺綠，葉片SPAD值均有所下降，此時(shí)純砂處理A的SPAD值小于其他處理；到冬季最寒冷的12月時(shí)，純土處理E的色澤最綠，SPAD為35.70，顯著高于其他各處理(表2)。

2.2.2再生速度再生速度變化情況如表3所示，在9次修剪過程中，再生速度總體呈一個(gè)先降后升再降的過程。各處理幾乎在9月6日的測(cè)量中達(dá)到了最大值，而此時(shí)，再生速度最快的E處理要比再生速度最慢的A處理高37.11%。生長期間，純土處理E的草坪草再生速度很快，最快達(dá)到了10.1 mm/d，高于所有的含砂處理，且顯著高于純砂處理A。11月之后氣溫降低，草坪草的再生速度下降到2 mm/d以下，草坪草幾乎停止了生長。

圖4　不同坪床結(jié)構(gòu)的土壤非毛管孔隙度變化Fig.4　The soil noncapillary porosity changes of different turf-bed structures

圖5　不同坪床結(jié)構(gòu)的飽和滲透速度變化Fig.5　The saturated seepage velocity changes of different turf-bed structures

處理Treatment日期Time(年-月Year-month)2009-62009-72009-82009-92009-102009-112009-12A32.90±4.40ab36.01±3.02a36.33±2.06a38.30±1.99a32.90±1.99b34.10±1.80b28.90±1.43cB29.50±0.87b35.48±3.22a35.92±1.80a37.70±0.89a35.00±0.79ab36.40±1.77b31.60±0.88bC31.36±1.76ab34.10±1.88a35.02±3.30a40.04±1.04a34.50±3.12ab35.70±3.18b30.80±1.16bcD31.20±2.23ab35.76±3.75a36.25±2.74a39.30±2.15a34.40±1.15ab36.60±1.83ab30.20±2.89bcE35.43±3.64a36.09±1.80a36.15±2.20a39.50±0.84a37.50±4.75a38.70±0.54a35.70±2.09a

同列不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)。下同。The different letters in the same group indicate significant differences atP<0.05 level. The same below.

表3　不同處理下蘭引Ⅲ號(hào)再生速度的變化Table 3　The regeneration rate changes of different turf-bed structure 　mm/d

2.2.3地上部生物量修剪的地上部生物量作為草坪生長的一個(gè)重要指標(biāo)，綜合反映了地上生長狀況。如表4可以看出處理A、B、C、D的草屑干重在4～6 g/盆，處理E則達(dá)到了約9 g/盆?？傮w來講，純土處理E的草屑量顯著高于其他各處理，而純砂處理A則稍低于其他各處理。

2.3坪床物理性質(zhì)與質(zhì)量性狀之間的相關(guān)性

將坪床各物理性質(zhì)與草坪各質(zhì)量性狀做相關(guān)性分析表明，基質(zhì)土壤容重和土壤飽和導(dǎo)水率與草坪草色澤和地上部干重分別呈顯著負(fù)相關(guān)，土壤總孔隙度和毛管孔隙度與地上部干重呈顯著正相關(guān)；土壤容重和土壤飽和導(dǎo)水率與再生速度呈極顯著負(fù)相關(guān)，非毛管孔隙度與再生速度呈極顯著正相關(guān)；而其他質(zhì)量性狀受坪床基質(zhì)物理性質(zhì)的影響未達(dá)到顯著水平(表5)。

表4　不同處理下蘭引Ⅲ號(hào)地上部干重的變化Table 4　The aboveground dry weight changes of different turf-bed structure 　g/pot

3討論與結(jié)論

本研究相關(guān)分析結(jié)果表明，坪床土壤的物理性質(zhì)對(duì)草坪草生長有顯著影響。土壤容重是土壤的一項(xiàng)重要特性, 與土壤孔隙度共同反映土壤的通氣狀況，它主要受土壤有機(jī)質(zhì)含量、土壤質(zhì)地以及踐踏程度的影響[18-19]。本研究結(jié)果表明，純砂坪床、純土坪床、各比例的砂質(zhì)坪床的土壤容重隨著草坪草的生長，基本呈逐漸增大的趨勢(shì)，最終趨于一致，基本維持在1.3～1.4 g/cm3，滿足USGA(美國高爾夫球協(xié)會(huì))推薦的1.2～1.6 g/cm3的標(biāo)準(zhǔn)范圍[20]。對(duì)草坪草生長來說，當(dāng)草坪踐踏較少時(shí)，最佳的總孔隙度為40%～50%[21]。本研究結(jié)果表明，各處理的總孔隙度在3月的測(cè)定中，均維持在45%以上，處在一個(gè)合理的范圍內(nèi)，符合USGA推薦的35%～55%的標(biāo)準(zhǔn)[20]。宋桂龍[22]研究了10種不同砂土配比的坪床，發(fā)現(xiàn)總孔隙度隨著含砂量的增加而下降。本研究發(fā)現(xiàn)，純砂坪床的土壤總孔隙度最小，低于砂質(zhì)混合坪床，差異不顯著，但顯著低于純土坪床。隨著草坪草的生長，各處理的非毛管孔隙度呈明顯下降趨勢(shì)，但砂基坪床下降幅度較小，且最終趨于穩(wěn)定，而純土坪床的非毛管孔隙度下降幅度大，這說明純土坪床的通氣性隨著草坪草的生長下降較快。砂泥炭混合基質(zhì)的非毛管孔隙度一直略小于砂土泥炭混合基質(zhì)，這與馬力等[23]研究結(jié)果相符，但與宋桂龍[22]發(fā)現(xiàn)的土壤總孔隙度、毛管孔隙度和非毛管孔隙度均隨泥炭含量增加而增加的結(jié)果不同。這可能是由于本研究中，坪床未經(jīng)過任何踐踏處理的緣故。但總體上來講，砂質(zhì)坪床在通氣性上優(yōu)于純土坪床。

表5　坪床基質(zhì)的物理性質(zhì)與蘭引Ⅲ號(hào) 質(zhì)量性狀之間的相關(guān)性分析Table 5　Correlation analyses between physical properties of turf-bed substrates and turf quality characteristics of Z. japonica‘Lanyin No.Ⅲ’

**表示在0.01水平上相關(guān)性顯著。**represents significant correlation at 0.01 level.*表示在0.05水平上相關(guān)性顯著。*represents significant correlation at 0.05 level.

李存煥等[24]認(rèn)為，飽和導(dǎo)水率一般要求大于1.0～2.0 cm/min比較理想。USGA建議的正常范圍為1.5～3.0 cm/min[20]。而本研究發(fā)現(xiàn)，隨著草坪草的生長，所有含砂處理的土壤飽和滲透速度幾乎都大于13 cm/min，滲透速度很快，約為純土處理的2～3倍。這與坪床未經(jīng)踐踏，結(jié)構(gòu)較為疏松有關(guān)。而且純土處理的土壤飽和滲透速度隨草坪草的生長而不斷加快，這可能是由于隨草坪草根系的生長，根系在土壤中縱橫穿行，有利于形成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)，從而改善了土壤的物理性質(zhì)，而且根系死亡后留下的孔隙能增加土壤的透氣性和滲透性[25]。

草坪生長狀態(tài)可直接反應(yīng)坪床質(zhì)量的好壞。本研究結(jié)果表明，蘭引Ⅲ號(hào)草坪草色澤、再生速度、地上部生物量的變化趨勢(shì)較一致。隨著草坪草的生長，至9月各項(xiàng)指標(biāo)達(dá)到最高，隨著氣溫的逐步降低，到12月達(dá)到最低。從草坪草外觀質(zhì)量上看，純土坪床要好于砂基坪床，葉色深綠，再生速度較快，地上部生物量較大。這是因?yàn)?，從坪床基質(zhì)的化學(xué)分析結(jié)果可以看出，純土坪床的有機(jī)質(zhì)含量最高，而有機(jī)質(zhì)能增強(qiáng)土壤孔隙度、通氣性和結(jié)構(gòu)性，有顯著的緩沖作用和持水力，并為土壤微生物提供營養(yǎng)源和能源[26-27]；同時(shí)純土基質(zhì)的堿解氮和速效磷含量也高于其他砂質(zhì)坪床處理。氮是草坪草需求量最多，最為關(guān)鍵的營養(yǎng)元素，在草坪草的生長過程中起主導(dǎo)作用[28]，而磷可促進(jìn)草坪草分蘗和根系的生長[29-30]。這些都給草坪草生長創(chuàng)造了良好的營養(yǎng)條件，因此純土基質(zhì)的草坪外觀質(zhì)量表現(xiàn)最好。純砂坪床的草坪在外觀質(zhì)量上表現(xiàn)較差，這是由于純砂坪床養(yǎng)分含量很低，且持水性較差，水肥均易流失，因而影響了草坪草的生長。運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪一般采用砂與改良劑混合而成的改良型坪床，在保持砂良好通透性的同時(shí)提高土壤肥力，維持草坪草生長。泥炭作為有機(jī)土壤改良劑被廣泛用于運(yùn)動(dòng)場(chǎng)坪床建設(shè)，可為草坪生長創(chuàng)造良好的土壤環(huán)境條件[31-32]，本研究中混有泥炭的坪床在表觀質(zhì)量上略優(yōu)于純砂基坪床，這與前人的結(jié)果基本一致[33-34]。純土坪床雖然土壤營養(yǎng)豐富，短期內(nèi)草坪質(zhì)量表現(xiàn)較好，但由于其通透性較差，排水不良，隨著草坪的不斷生長和使用，還有進(jìn)一步惡化的趨勢(shì)。而且，通透性較差的坪床，在南方高溫高濕季節(jié)極易發(fā)生病蟲危害[35]。從長遠(yuǎn)來看，純土基質(zhì)并不適合作為運(yùn)動(dòng)場(chǎng)坪床。

在本研究中，3種改良型砂質(zhì)坪床，無論是加入15%的泥炭或加入15%土，還是加入15%的泥炭和土的混合物，在導(dǎo)水性上沒有顯著差異，其草坪色澤和地上生物量在大部分測(cè)定時(shí)間內(nèi)都略高于純砂坪床，但與純土坪床相比，沒有出現(xiàn)顯著性差異。但3種改良型砂質(zhì)坪床其不同的改良基質(zhì)對(duì)草坪質(zhì)量有無長期影響需要進(jìn)一步研究。

綜合分析5種坪床的物理性質(zhì)變化和蘭引Ⅲ號(hào)結(jié)縷草的表觀質(zhì)量性狀的變化，表明改良型砂基坪床通氣好、排水性能強(qiáng)，草坪質(zhì)量良好，適合做運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪，而純土基質(zhì)雖然草坪質(zhì)量最好，但排水性能較差，從長遠(yuǎn)看并不適合建植運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪。

References：

[1]Baker S W, Mooney S J, Cook A. The effects of sand type and rootzone on golf green performance. I. Soil properties. Journal of Turfgrass Science, 1999, 75: 2-17.

[2]Habeck J, Christians N. Time alters greens’ key characteristics. Golf. Course Management, 2000, 68(5): 54-60.

[3]Song G L, Han L B. Research progress of effect factors on the playing quality of soccer pitches. Grassland of China, 2003, 25(1): 54-61.

[4]Zhang J M, Baker S W, Yang Z Y. Analysis of sands suitable for rootzone mixes for putting green construction. Chinese Journal of Grassland, 2006, 28(4): 96-100.

[5]Murphy J A, Samarnayake H, Honig J A,etal. Creeping bentgrass establishment on sand-based rootzones varying in amendment. USGA Turfgrass and Environmental Research Online, 2004, 3(10): 1-15.

[6]Ma L, Wen K J, Zhang Z G. Study on permeability regulation of sand-based sports turf. Pratacultural Science, 2006, 23(1): 84-88.

[7]Murphy J A, Honig J A, Samarnayake H,etal. Creeping bentgrass establishment on rootzones varying in sand sizes. International Turfgrass Society Research Journal, 2001, (9): 573-579.

[8]Zhang J M, Wang X L. Design and construction on turf of sport ground. China Sport Science and Technology, 2006, 42(2): 140-143.

[9]Swartz W E, Krdos L T. Effects of compaction on physical properties of sand-soil-peat mixtures of various moisture contents. Agronomy Journal, 1963, 55: 7-10.

[10]Song G L, Han L B, Li D Y. Effect of different sand/soil ratio on soil water-holding characteristic of sports turf rootzone. Chinese Journal of Soil Science, 2008, 39(2): 233-238.

[11]Huang X L, Liu J, Yang Z M. Study on biomass and root system distribution characteristics of sport turf in different substrate compositions. Acta Prataculturae Sinica, 2009, 18(5): 98-106.

[12]Brown K W， Thomas J V, Almodares A. Organic matter sources and placements during root zone modification as they affect seedling emergence and initial turf quality: preliminary report. Texas Agricultural Experiment Station Research Reports， 1981, (3831/3851): 91-96.

[13]McCoy E L. Quantitative physical assessment of organic materials used in sports turf rootzone mixes. Agronomy Journal, 1992, 84: 375-381.

[14]Xi J B, Zhang H X, Zhang Z X,etal. Winter-green technology onZoysiajaponicaLanyin NO.3 sports field turf in south subtropical region. Acta Scientiarum Naturalium Universitatis Sunyatseni, 2005, 44(4): 92-95.

[15]Zhao Y, Li J Y, Duan Y X,etal. Responses of three Zoysia grass species to salt stress. Acta Prataculturae Sinica, 2015, 24(11): 109-117.

[16]Zhang H. Soil Environment Experiment Tutorial[M]. Shanghai: Shanghai Jiaotong University Press, 2009.

[17]Chen L X. Soil Experiment Practice Tutorial[M]. Harbin: Northeast Forestry University, 2005.

[18]Baron V S, Dick A C, Mapfumo E,etal. Grazing impacts on soil nitrogen and phosphorus under Parkland pastures. Journal of Range Management, 2001, 54(6): 704-710.

[19]Drewry J J, Littlejohn R P, Paton R J,etal. Dairy pasture responses to soil physical properties. Australian Journal of Soil Research, 2004, 42: 99-105.

[20]USGA Green Section Staff. USGA recommendations for putting green construction. Green Section Record， 1993, (2): 1-3.

[21]Han L B. Sports Turf[M]. Beijing: China Agriculture Press, 2004.

[22]Song G L. Study on Rootzone Misture and Effect on the Growth of Sport Turf[D]. Beijing: Beijing Forestry University, 2006.

[23]Ma L, Zhang Z G. The peat effect on physical and chemical properties of rootzone media of sand-based sports field and turfgrass. Chinese Journal of Soil Science, 2006, 37(2): 330-333.

[24]Li C H, Shi X H.The Lawn Soil Science[M]. Beijing: Chinese Opera Press, 2006.

[25]Mao Q Z, Yang X T, Miao L. The ecological roles and influencing factors of plant root architecture. Henan Science, 2008, (2): 172-176.

[26]Liu Y Y, Dell E, Yao H Y. Microbial and soil properties in bentgrass putting greens: Impacts of nitrogen fertilization rates. Geoderma, 2011, 162(1/2): 215-221.

[27]Wang C T, Long R J, Wang G X,etal. Relationship between plant communities, characters, soil physical and chemical properties, and soil microbiology in alpine meadows. Acta Prataculturae Sinica, 2010, 19(6): 25-34.

[28]Bian X J, Hu L, Li X L,etal. Effect of nitrogen and potassium levels on the growth and turf quality of perennial ryegrass. Acta Prataculturae Sinica, 2000, 9(1): 55-59.

[29]Watson J, Hebert F, Lyons E M,etal. Velvet bentgrass and creeping bentgrass growth, rooting, and quality with different root zone media and fertility regimes. HortScience, 2012, 47(2): 205-211.

[30]Badra A, Parent L E, Desjardins Y,etal. Quantitative and qualitative responses of an established Kentucky bluegrass (PoapratensisL.) turf to N, P and K additions. Canadian Journal of Plant Science, 2005, 85(1): 193-204.

[31]Burnett S, Quisenberry V L, Mccarty L B,etal. Distribution of water in USGA recommended sands as affected by bridging factor. International Turfgrass Society Research Journal, 2005, 10: 1144-1149.

[32]Li D, Minner D D, Christians N E,etal. Evaluating the impact of variable root zone depth on the hydraulic properties of sand-based turf systems. International Turfgrass Society Research Journal, 2005, 10: 1100-1107.

[33]Cao L L, Liu Y, Zhang J M,etal. Effect of five turf-bed substrates on the root growth and distribution ofZoysiajaponica‘Lanyin No. Ⅲ’. Acta Agrestia Sinica, 2014, 22(3): 639-644.

[34]Wang X Q, Shu C Q, Wang H S,etal. Influence of new established golf green rootzone mixtures on soil microbial, enzyme activities and bermudagrass performances. Acta Agrestia Sinica, 2013, 21(2): 339-345.

[35]Wei W T. The main disease and insect of lawn and their control in Guangxi. Journal of Guangxi Agriculture, 2012, 27(5): 36-38.

參考文獻(xiàn)：

[3]宋桂龍, 韓烈保. 足球場(chǎng)草坪運(yùn)動(dòng)質(zhì)量影響因素的研究進(jìn)展. 中國草地, 2003, 25(1): 54-61.

[4]張巨明, Baker S W, 楊中藝. 高爾夫球場(chǎng)果嶺坪床材料沙的適宜性分析. 中國草地學(xué)報(bào), 2006, 28(4): 96-100.

[6]馬力, 溫克軍, 張志國. 運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪砂基坪床滲透性的調(diào)節(jié)研究. 草業(yè)科學(xué), 2006, 23(1): 84-88.

[8]張巨明, 王新力. 運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪坪床設(shè)計(jì)與建造. 中國體育科技, 2006, 42(2): 140-143.

[10]宋桂龍, 韓烈保, 李德穎. 不同沙土配比根系層土壤的持水特性研究. 土壤通報(bào), 2008, 39(2): 233-238.

[11]黃曉露, 劉君, 楊志民. 不同坪床配比百慕大T-419的生物量和根系分布特征研究. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2009, 18(5): 98-106.

[14]席嘉賓, 張惠霞, 張振霞, 等. 南亞熱帶地區(qū)蘭引Ⅲ號(hào)結(jié)縷草運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪的冬綠技術(shù). 中山大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2005, 44(4): 92-95.

[15]趙瑩, 李靜媛, 段艷欣, 等. 生長期內(nèi)三種結(jié)縷草對(duì)鹽脅迫的響應(yīng). 草業(yè)學(xué)報(bào), 2015, 24(11): 109-117.

[16]張輝. 土壤環(huán)境學(xué)實(shí)驗(yàn)教程[M]. 上海: 上海交通大學(xué)出版社, 2009.

[17]陳立新. 土壤實(shí)驗(yàn)實(shí)習(xí)教程[M]. 哈爾濱: 東北林業(yè)大學(xué)出版社, 2005.

[21]韓烈保. 運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪[M]. 北京: 中國農(nóng)業(yè)出版社, 2004.

[22]宋桂龍. 運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪土壤配比及其對(duì)草坪草生長影響研究[D]. 北京: 北京林業(yè)大學(xué), 2006.

[23]馬力, 張志國. 泥炭對(duì)砂基運(yùn)動(dòng)場(chǎng)坪床基質(zhì)理化性質(zhì)及草坪草的影響. 土壤通報(bào), 2006, 37(2): 330-333.

[24]李存煥, 史秀華. 草坪土壤學(xué)[M]. 北京: 中國戲劇出版社, 2006.

[25]毛齊正, 楊喜田, 苗蕾. 植物根系構(gòu)型的生態(tài)功能及其影響因素. 河南科學(xué), 2008, (2): 172-176.

[27]王長庭, 龍瑞軍, 王根緒, 等. 高寒草甸群落地表植被特征與土壤理化性狀、土壤微生物之間的相關(guān)性研究. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2010, 19(6): 25-34.

[28]邊秀舉, 胡林, 李曉林, 等. 不同氮鉀用量對(duì)多年生黑麥草草坪的影響. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2000, 9(1): 55-59.

[33]曹麗麗, 劉穎, 張巨明, 等. 坪床基質(zhì)對(duì)蘭引Ⅲ號(hào)結(jié)縷草根系生長及分布的影響. 草地學(xué)報(bào), 2014, 22(3): 639-644.

[34]王小瓊, 舒常慶, 王洪順, 等. 不同基質(zhì)對(duì)新建果嶺土壤微生物、酶活性及草坪性狀的影響. 草地學(xué)報(bào), 2013, 21(2): 339-345.

[35]韋文添. 廣西草坪主要病蟲害及其防治. 廣西農(nóng)學(xué)報(bào), 2012, 27(5): 36-38.

DOI：10.11686/cyxb2015524

*收稿日期：2015-11-25；改回日期：2015-12-24

基金項(xiàng)目：廣東省科技計(jì)劃項(xiàng)目(2012B020302002)和奧林高爾夫教育與研究基金(AL 2012007)資助。

作者簡介：宋華偉(1990-)，男，山東榮成人，在讀碩士。E-mail：583854156@qq.com *通信作者Corresponding author. E-mail: jimmzh@scau.edu.cn

* 1>Physical properties of different turfgrass rootzone soil mixes and their effects on the growth of ‘Lanyin No.Ⅲ’ zoysiagrass

SONG Hua-Wei1,2, LIU Ying1,2, WANG Chen1,2, LIU Tian-Zeng1,2, ZHANG Ju-Ming1,2*

1.CollegeofForestryandLandscapeArchitecture,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China; 2.GuangdongEngineeringResearchCenterofGrasslandScience,SouthChinaAgriculturalUniversity,Guangzhou510642,China

Abstract:Sports turf quality mainly depends on the turf-bed structure and its construction quality, and the choice of rootzone soil mixes greatly affects the turf quality, its usage and the maintenance budget in the longer term. ‘Lanyin No.Ⅲ’ zoysiagrass (Zoysia japonica cv. Lanyin No.Ⅲ) is widely used in sports turf in southern China. This study aimed to examine the effects of five different rootzone mixes with varying physical properties on turf growth of ‘Lanyin No.Ⅲ’ zoysiagrass. The five rootzone mixes were 100% puresand (A), sand∶peat (85%∶15%) (B), sand∶soil (85%∶15%) (C), sand∶soil∶peat (85.0%∶7.5%∶7.5%) (D), and 100% pure soil (E). Soil bulk density, total porosity, capillary porosity, non-capillary porosity, and saturated hydraulic conductivity of the rootzone mixes were measured, together with turf color, regrowth rate and aboveground biomass to determine the effects of the various rootzone media on the growth of ‘Lanyin No.Ⅲ’ zoysiagrass. The bulk densities of the five rootzone media differed in the early stage of establishment, but did not differ in the late stage of establishment. Air permeability and hydraulic conductivity of the rootzone media containing sand were significantly higher than those with pure soil. However, the sand rootzones media containing 15% soil, 15% peat, or mixture of 7.5% peat and 7.5% soil showed no obvious differences in soil porosity and hydraulic conductivity. The rootzone media comprising pure soil produced good turf quality with better color, regrowth speed and more aboveground biomass than the other media. The turf quality when turves were grown on rootzone media of sand mixed with peat, soil, and mixtures of peat and soil were similar, and slightly better than those grown in pure sand. Based on the above results, it is considered that a sand rootzone medium is suitable for the construction of ‘Lanyin No.Ⅲ’ zoysiagrass sports turf because it has more aeration and better drainage than the other media. The rootzone medium comprising pure soil was not suitable for sports turf because of poor aeration and drainage ability.

Key words:rootzone mixes; physical properties; Zoysia japonica cv.Lanyin No.Ⅲ; turf quality

http://cyxb.lzu.edu.cn

宋華偉， 劉穎， 王宸， 劉天增， 張巨明. 不同坪床基質(zhì)物理性質(zhì)變化及對(duì)蘭引Ⅲ號(hào)結(jié)縷草生長的影響. 草業(yè)學(xué)報(bào), 2016, 25(7): 177-185.

SONG Hua-Wei, LIU Ying, WANG Chen, LIU Tian-Zeng, ZHANG Ju-Ming. Physical properties of different turfgrass rootzone soil mixes and their effects on the growth of ‘Lanyin No.Ⅲ’ zoysiagrass. Acta Prataculturae Sinica, 2016, 25(7): 177-185.