湛邁城，向佐湘

(湖南農(nóng)業(yè)大學農(nóng)學院，湖南 長沙 410128)

隨著生活水平的提高，人們對草坪的要求越來越高，高檔常綠草坪越來越受到人們的喜愛。湖南地處草坪過渡地帶，草坪草以暖季型草坪草為主。但暖季型草坪草在該地區(qū)冬季枯黃期較長，這嚴重影響到城市形象、環(huán)境，甚至市民身心健康和營業(yè)性運動型草坪的經(jīng)濟效益。為克服暖季型草坪草冬季枯黃現(xiàn)象，通常選擇在秋季交播冷季型草坪草，實踐證明，交播是目前過渡地帶建植常綠草坪最有效的技術措施[1-3]。在湖南的春夏之交，冷暖兩種草坪草都處于生長適宜季節(jié)，交播的冷季型草坪草往往不會及時死亡，密集的葉片覆蓋在暖季草坪草之上，隨著春季氣溫的升高，使得草坪通風透氣性差，下部草坪陽光不足，常造成暖季草坪草返青困難甚至大面積死亡，夏季冷季草坪草死亡后形成大量禿斑，嚴重影響草坪外觀質(zhì)量，常造成交播草坪轉(zhuǎn)換失敗。因此，如何在春季協(xié)調(diào)暖季型草坪草和冷季型草坪草的生長矛盾，促使兩種草坪草平穩(wěn)演替，成為交播草坪養(yǎng)護管理的主要技術難題。雖然采取頻繁的低修剪、疏草、打孔覆沙等措施在一定程度上能抑制冷季型草坪草生長，促進冷暖季草的轉(zhuǎn)換，但在湖南的氣候條件下還是不能確保平穩(wěn)轉(zhuǎn)換。為此，本研究基于湖南氣候特點，以湖南地區(qū)常用的‘蘭引3號’結(jié)縷草(Zoysiajaponica‘Lantai No.3’)交播草坪為研究對象，在春季噴施‘抹綠’(11%三氟啶磺隆鈉鹽可分散油懸浮劑)除草劑，利用結(jié)縷草與黑麥草對‘抹綠’除草劑的敏感性不同，探討不同濃度‘抹綠’對交播草坪中冷暖季草的生理生化和草坪轉(zhuǎn)換的影響，達到逐步去除黑麥草的目的，以期為草坪過渡氣候帶地區(qū)交播常綠草坪的養(yǎng)護管理提供理論支持和技術指導。

1　材料與方法

1.1　試驗材料

本底草坪草種為‘蘭引3號’結(jié)縷草，交播草種為一年生黑麥草潘多拉(Loliummultiflorum‘Panterra’)和多年生黑麥草蒙特利(L.perenne‘Monterey’)，均由湖南農(nóng)業(yè)大學草業(yè)科學系提供，‘抹綠’除草劑由先正達(中國)作物保護有限公司提供。

1.2　試驗設計

設3個施藥濃度，每個濃度3次重復，對照不噴除草劑；每個小區(qū)面積1.0 m×1.0 m，共計24個小區(qū)，完全隨機區(qū)組排列。交播時間為2016年11月上旬，選擇晴朗無風天氣時按20 g·m-2的播種量分區(qū)播種，2017年4月1日采用手持式噴壺按試驗設計(表1)噴施藥劑，之后正常養(yǎng)護管理。

表1　施藥濃度設計Table 1　Experimental design and pesticide concentrations used

1.3　測定指標

1.3.1歸一化植被指數(shù)(NDVI)NDVI指數(shù)是用來檢測植被生長狀態(tài)、植被覆蓋度，它反映植被組成部分的生長狀態(tài)[4-5]。采用手持式TGM500草坪色彩儀測定。

1.3.2綠色指數(shù)(grass index)該指數(shù)反映植物葉綠素含量的大小，且與葉綠素含量呈正比。該值范圍在1.00～9.00[6-7]。采用手持式TGM500草坪色彩儀定。

1.3.3草坪草密度每隔10 d測一次，用改裝后的土壤取樣器進行取樣，將冷暖季草坪草分開，手工記錄分蘗數(shù)[8-10]。

1.3.4冷季型草坪草生理指標測定過氧化產(chǎn)物積累量用丙二醛含量表示，用硫代巴比妥酸(TBA)法測定[11-13]。

質(zhì)膜透性：用相對電導率[14-15]表示，相對電導率采用電解質(zhì)外滲量法測定。選取植株上相同葉位的功能葉若干，用蒸餾水、無離子水沖洗干凈，用潔凈濾紙吸干水分，精確稱取0.1 g，3次重復，剪碎置于10 mL刻度試管內(nèi)，用去離子水定容至刻度，蓋上玻璃塞后靜置12 h，用DDS-11A型電導儀測定電導率(R1)，然后在沸水浴加熱30 min，冷卻至室溫后測定煮后電導率(R2)。相對電導率=R1/R2。

2　結(jié)果與分析

2.1　草坪質(zhì)量指標分析

2.1.1不同濃度的‘抹綠’對交播草坪NDVI指數(shù)的影響交播潘多拉的草坪施藥后，NDVI指數(shù)均先下降后上升(表2)，但對照組的NDVI指數(shù)一直處于小幅度的上升趨勢，試驗組相對對照組均差異顯著(P<0.05)。這是由于處理組噴施‘抹綠’后，潘多拉生長受到抑制，逐漸消退，待氣溫升高后，‘蘭引3號’結(jié)縷草開始生長，從而NDVI指數(shù)上升，而對照組中潘多拉則由于溫度上升所導致的自然消退，速度較慢。從總體NDVI指數(shù)來看，各處理轉(zhuǎn)換速度快慢關系為B1>C1>A1>CK1，處理組均顯著優(yōu)于CK1，且處理B在5月25日時NDVI指數(shù)達到最大值，表現(xiàn)最佳。

交播蒙特利的草坪施藥10 d后，處理B2、C2的NDVI指數(shù)先下降后上升(表2)，且于6月5日完成轉(zhuǎn)換，處理A2的NDVI指數(shù)一直處于下降趨勢，原因是處理A2施藥濃度較小，尚未達到蒙特利草種的耐受性極限，藥效反應時間較長，從而持續(xù)消退時間長，草坪質(zhì)量差的狀態(tài)持續(xù)時間長。對照組中前期由于蒙特利草生長環(huán)境適宜，出現(xiàn)短暫生長期，后期氣溫升高，其生長受到自然環(huán)境的影響且‘蘭引3號’結(jié)縷草生長緩慢，NDVI指數(shù)先上升后持續(xù)下降，難以自然完成轉(zhuǎn)換?？傮w而言，處理B2的NDVI指數(shù)波動幅度小且完成轉(zhuǎn)換時間早，故表現(xiàn)最佳。

2.1.2不同濃度的‘抹綠’對交播草坪綠色指數(shù)的影響交播潘多拉的草坪施藥后，處理A1、B1、C1前期由于藥物抑制潘多拉的生長，草坪逐漸發(fā)黃，綠色指數(shù)呈下降趨勢，之后隨著氣溫的升高，‘蘭引3號’結(jié)縷草開始萌芽和快速生長，綠色指數(shù)逐步上升(表3)。對照組的綠色指數(shù)呈“N”型變化，原因是4月25日至5月5日期間，氣溫上升，前期潘多拉生長受到環(huán)境抑制，后期‘蘭引3號’結(jié)縷草快速生長?？傮w而言，處理B1表現(xiàn)最佳。

交播蒙特利的草坪施藥5 d后，試驗組草坪綠色指數(shù)相對于對照組受到明顯影響(表3)，處理B2、C2綠色指數(shù)先下降后上升，這是因為蒙特利受到施藥影響快速發(fā)黃，逐漸死亡，綠色指數(shù)逐漸下降，隨后‘蘭引3號’結(jié)縷草發(fā)芽生長，綠色指數(shù)逐漸上升，6月5日時處理B2、C2綠色指數(shù)達到理想狀態(tài)(2.90)以上，順利轉(zhuǎn)換為暖季草狀態(tài)，特別是處理B2轉(zhuǎn)換過程草坪整體色澤波動較小，轉(zhuǎn)換平穩(wěn)，表現(xiàn)最佳。處理A2由于施藥濃度過低，雖與對照組間存在顯著差異，但轉(zhuǎn)換時間過長，草坪整體色澤受影響時間長。對照由于后期蒙特利難以死亡，嚴重影響了‘蘭引3號’結(jié)縷草的返青及生長，綠色指數(shù)逐漸下降，到6月5日還只有2.59，難以進入暖季草狀態(tài)，不能完成草相轉(zhuǎn)換。

表2　不同施藥濃度對交播草坪NDVI指數(shù)的影響Table 2　Effect of different pesticide concentrations on the NDVI index of the overseeded lawn

同一時間不同字母表示不同施藥濃度間差異顯著(P<0.05)，下表同。

Different lowercase letters indicate significant differences among different pesticide concentrations at the 0.05 level; similarly for the following tables.

表3　不同施藥濃度對交播草坪綠色指數(shù)的影響Table 3　Effect of different pesticide concentrations on the grass index of an overseeded lawn

2.1.3不同濃度的‘抹綠’對黑麥草密度的影響交播潘多拉的草坪施藥后，潘多拉草密度呈快速下降趨勢，且施藥濃度越大，其死亡速度越快，快慢關系為C1>B1>A1>CK1(表4)。交播蒙特利的草坪施藥后，蒙特利草密度雖呈下降趨勢，但速度較慢，快慢關系為C2>B2>A2>CK2(表4)，處理B2、C2在6月5日時蒙特利草均完全死亡，處理A2由于施藥濃度過小，雖一定程度上抑制了蒙特利草的生長，但影響較小，對照組蒙特利草密度大，自然下降速度慢，轉(zhuǎn)換效果差。兩個品種間，相同施藥濃度下，潘多拉對‘抹綠’的敏感度強于蒙特利，相同時間內(nèi)密度下降值更大，死亡速度更快。兩種黑麥草的處理組中，處理C黑麥草死亡速度大于處理B，但由于黑麥草消退速度過快而‘蘭引3號’結(jié)縷草生長速度過慢，草坪整體質(zhì)量下降，故處理B優(yōu)于處理C。

2.1.4不同濃度的‘抹綠’對‘蘭引3號’結(jié)縷草密度的影響交播潘多拉的草坪施藥后，處理A1、B1、C1均由于潘多拉草生長受到不同程度的抑制，生存空間競爭力減弱，‘蘭引3號’結(jié)縷草逐漸生長，密度呈上升趨勢，變化速度表現(xiàn)為B1>C1>A1>CK1(表5)，且處理B1在6月5日時結(jié)縷草密度達到最大，表現(xiàn)最佳。交播蒙特利的草坪施藥后，處理A2、B2、C2‘蘭引3號’結(jié)縷草密度上升速度均優(yōu)于對照組，6月5日時，處理

表4　不同施藥濃度對黑麥草密度的影響Table 4　Effect of different pesticide concentrations on the density of perennial ryegrass 　tiller·dm-2

表5　不同施藥濃度對‘蘭引3號’結(jié)縷草密度的影響Table 5　Effect of different pesticide concentrations on the density of Zoysia japonica ‘Lantai No. 3’　tiller·dm-2

A2和對照組‘蘭引3號’結(jié)縷草密度無顯著差異(P>0.05)，處理B2、C2表現(xiàn)更佳，轉(zhuǎn)換更快。

2.2　生理學指標分析

2.2.1不同濃度的‘抹綠’對黑麥草丙二醛含量的影響噴施不同濃度的抹綠后，處理A、B、C隨著施藥時間的增長，黑麥草體內(nèi)丙二醛含量呈上升趨勢，施藥濃度越大，丙二醛含量越高(圖1)，且顯著高于對照組(P<0.05)。施藥7 d后，在‘抹綠’的作用下，黑麥草的正常生長受到抑制，抑制時間越長，傷害越大，黑麥草體內(nèi)的丙二醛含量逐漸積累，直至其死亡。對照組體內(nèi)的丙二醛含量隨著時間的推移，增加量較小，這是由于黑麥草本身對環(huán)境的抗性決定的，同時比較兩個對照組可見，同一時期蒙特利草體內(nèi)丙二醛含量低于潘多拉草，證明蒙特利草抗性更強，對自然環(huán)境中溫度升高的反應更遲鈍。

2.2.2不同濃度的‘抹綠’對黑麥草相對電導率的影響兩個不同品種的黑麥草噴施不同濃度的抹綠后，處理A、B、C隨著施藥時間的增長，黑麥草相對電導率呈上升趨勢，施藥濃度越大，相對電導率越高，逆境傷害程度越深(圖2)，且顯著高于對照組(P<0.05)。兩個品種黑麥草對照組的相對電導率隨著時間的推移短時間內(nèi)趨于穩(wěn)定，這是由于自然壞境中溫度的升高未突破黑麥草耐受范圍，對植物器官或組織的損傷小，自身的調(diào)節(jié)機制未受到破壞。

圖1　不同濃度的‘抹綠’對冷季型草坪草潘多拉和蒙特利丙二醛含量的影響Fig. 1　Effect of different pesticide concentrations on the MDA of ‘Panterra’ and ‘Monterey’

“*”表示不同施藥濃度與對照組差異顯著(P<0.05)，下圖同。

“*” indicate significant differences among treatments with different pesticide concentrations from the control group at the 0.05 level; similarly for the following figures.

圖2　不同濃度的‘抹綠’對冷季型草坪草潘多拉和蒙特利相對電導率的影響Fig. 2　Effect of different pesticide concentrations on the relative electrical conductivity of ‘Panterra’ and ‘Monterey’

3　討論與結(jié)論

一般來說，除熱帶地區(qū)外暖季草無一能達到四季常綠，其全年的綠期可因建植地氣候及水熱因子的不同而有較大的地區(qū)差異。在長江中下游等亞熱帶地區(qū)，狗牙根屬(Cynodon)和結(jié)縷草屬(Zoysia)全年綠期為250 d左右[16-17]。因此，交播是長江中下游地區(qū)等亞熱帶地區(qū)建植常綠草坪最有效的方法。目前，交播已成為該地區(qū)保持高爾夫球場、足球場和高檔綠化草坪冬季高品質(zhì)必不可少的關鍵性技術措施。

交播草坪中冷暖季草坪草存在相互影響，比單一暖季型草坪管理難度大，成本也較高[18-20]。其中存在兩個關鍵問題：一是秋冬季如何促進播種的黑麥草盡快發(fā)芽生長，快速成坪，達到冬季誘人的綠色，這可以通過重剪降低暖季草的高度、疏草降低暖季草的密度，為冷季草發(fā)芽生長創(chuàng)造條件，采取適宜的播種量、確保播種均勻，加強肥水管理和及時修剪等措施，一般能較好地解決；二是春夏之季怎樣抑制黑麥生長，避免暖季草死亡，快速轉(zhuǎn)換到暖季草狀態(tài)，目前還沒有非常有效的解決辦法，雖然采取頻繁的低修剪、打孔透氣、肥料控制等物理措施來抑制黑麥草，但還是不能確保草相平穩(wěn)轉(zhuǎn)換。因此，能否在春季實現(xiàn)冷暖季草坪草平穩(wěn)轉(zhuǎn)換是限制交播技術發(fā)展的一大瓶頸。

湖南地區(qū)交播的冷季草主要為黑麥草，本研究中采用的‘抹綠’除草劑能效地殺滅黑麥草而不影響暖季草，從而達到交播草坪春季平穩(wěn)轉(zhuǎn)換的目的，但從研究結(jié)果看，不同的黑麥草草種轉(zhuǎn)換效果不同，一年生黑麥草轉(zhuǎn)換效果好，即使不處理，在6月初也能實現(xiàn)轉(zhuǎn)換，但一年生黑麥草生長快，葉片寬，草坪質(zhì)量差，本研究采用潘多拉是交播專用一年生草麥草，葉片較細，較矮化，草質(zhì)量較好，可用于草坪質(zhì)量要求較低綠化交播草坪，轉(zhuǎn)換效果好，風險小。多年生黑麥草轉(zhuǎn)換效果差，如不采取有效措施難以實現(xiàn)草坪平穩(wěn)轉(zhuǎn)換。

‘抹綠’除草劑的適宜使用濃度是實現(xiàn)交播草坪平穩(wěn)轉(zhuǎn)換的關鍵。濃度過高，黑麥草死亡過快，暖季草密度低，均一性差，草坪存在大量的裸斑，嚴重影響草坪質(zhì)量，這是采用交播來達到高質(zhì)量常綠草坪不能允許的；濃度過低則不能有效地抑制黑麥草；適宜的濃度能有效地抑制黑麥草生長而不快速殺滅，使黑麥草的密度逐漸降低，為暖季草返青生長創(chuàng)造條件，使暖季草密度逐漸增加，避免產(chǎn)生裸斑狀態(tài)，從而實現(xiàn)草坪平穩(wěn)轉(zhuǎn)換。

交播草坪隨著施藥后時間的增長，冷季型草坪草體內(nèi)丙二醛含量增加，相對電導率呈上升趨勢，這是因為不同濃度的‘抹綠’對冷季型草坪草形成了逆境脅迫，而逆境傷害會造成植物細胞膜選擇透過性的改變和喪失，引起組織浸泡液相對電導率值發(fā)生改變，從而反映出傷害程度。丙二醛則存在于植物衰老器官或在逆境條件下受到傷害的器官或組織內(nèi)，它的含量與植物衰老或逆境傷害有密切的關系[7]，丙二醛含量越高，逆境傷害程度越深。

本研究基于湖南氣候特點，以湖南地區(qū)常用的‘蘭引3號’結(jié)縷草交播草坪為研究對象，在春季轉(zhuǎn)換時噴施不同濃度的‘抹綠’，研究表明，隨著施藥后時間的增長，交播草坪的NDVI指數(shù)和綠色指數(shù)先降低后升高，黑麥草體內(nèi)丙二醛含量不斷積累，相對電導率增大，黑麥草密度下降，‘蘭引3號’結(jié)縷草密度上升，由此可見‘抹綠’能有效抑制黑麥草生長，促進轉(zhuǎn)換。兩種黑麥草品種的交播草坪春季轉(zhuǎn)換時最佳處理均為處理B，最佳施藥濃度為3×10-2mL·m-2，該施藥濃度下，交播草坪NDVI指數(shù)和綠色指數(shù)波動幅度小，冷暖季草坪草交替轉(zhuǎn)換平穩(wěn)，不會出現(xiàn)因黑麥草死亡，而結(jié)縷草生長緩慢而造成的草坪質(zhì)量嚴重下降的現(xiàn)象，同時完全轉(zhuǎn)換速度快，冷季型草坪草為潘多拉的交播草坪B處理45 d完成轉(zhuǎn)換，冷季型草坪草為蒙特利的交播草坪B處理60 d完成轉(zhuǎn)換。