李丹丹，宗俊勤，郭海林，陳靜波，張有海，周震東，劉建秀*

(1.江蘇省中國(guó)科學(xué)院植物研究所，江蘇 南京 210014；2.江蘇蘇植草業(yè)有限公司，江蘇 南京 211121；3.江蘇省江寧足球訓(xùn)練基地，江蘇 南京 211100)

運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪是指以草坪為競(jìng)技、運(yùn)動(dòng)、游戲活動(dòng)載體的專用場(chǎng)地[1]，包括足球場(chǎng)、網(wǎng)球場(chǎng)、橄欖球場(chǎng)、棒球場(chǎng)等。在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪上進(jìn)行的所有運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目幾乎都伴隨著劇烈的運(yùn)動(dòng)或者高頻率、高強(qiáng)度的踐踏草坪。踐踏是影響運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪運(yùn)動(dòng)質(zhì)量和使用壽命的重要脅迫之一[2]。踐踏一方面會(huì)造成草皮磨損，降低草坪葉片的光合作用，導(dǎo)致草坪病害增加和雜草滋生[3-4]；另一方面造成土壤緊實(shí)，土壤孔隙度下降[5]，土壤中水分、養(yǎng)分和氧氣減少，影響草坪根系生長(zhǎng)[6-7]，間接影響草坪草的生長(zhǎng)發(fā)育，進(jìn)而降低運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪的坪用質(zhì)量[8-9]。因此，運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪除了具有一般綠地草坪的特征外，還要有很強(qiáng)的耐踐踏性[10]。

坪床是運(yùn)動(dòng)草坪的基礎(chǔ)，也是決定運(yùn)動(dòng)草坪耐踐踏性的最主要的因子之一。坪床結(jié)構(gòu)質(zhì)量的高低則主要取決于坪床建造材料的性質(zhì)、坪床結(jié)構(gòu)類型和厚度，其中坪床建造材料的選擇對(duì)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪的坪用質(zhì)量、使用壽命和后期的養(yǎng)護(hù)管理費(fèi)用影響最大[11]。坪床基質(zhì)直接影響草坪草根系的生長(zhǎng)，進(jìn)而影響草坪的坪用質(zhì)量和使用質(zhì)量[12]。土壤是傳統(tǒng)的坪床基質(zhì)，在高強(qiáng)度的運(yùn)動(dòng)踐踏下容易緊實(shí)，影響坪床的透水透氣性。前人研究表明，踐踏后, 隨著沙含量的增加土壤通透性得到改善[10,13]。黃曉露等[14]在大田條件下，研究了9種不同的坪床配比(即粗沙、細(xì)沙分別設(shè)0、25%、50%、75%、100%，5個(gè)體積百分比梯度與田園土混合)對(duì)狗牙根運(yùn)動(dòng)草坪耐踐踏性的影響，表明含沙量為50%～75%條件下草坪耐踐踏性最好。但是，沙質(zhì)坪床加入一定比例的細(xì)顆粒土壤會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響，如易導(dǎo)致表層土壤緊實(shí)、滲水率下降、根區(qū)缺氧等[15-16]。宋華偉等[17]比較了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)對(duì)蘭引Ⅲ號(hào)結(jié)縷草(Zoysiajaponica)生長(zhǎng)的影響，發(fā)現(xiàn)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。因此，現(xiàn)在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)多選用混入泥炭等有機(jī)質(zhì)的全沙基質(zhì)避免頻繁的運(yùn)動(dòng)踐踏造成土壤緊實(shí)[5]。全沙基質(zhì)中沙的粒徑直接影響根系層土壤排水率和孔隙度的平衡，沙的均一性影響容重和總孔隙度[18-20]。沙的粒徑越小，單位體積內(nèi)容納的沙粒就越多，而沙粒之間的孔隙就越小[21]，易造成坪床板結(jié)，透水透氣性變差，影響草坪草根系生長(zhǎng)。如果粒徑過(guò)大，又會(huì)對(duì)土壤孔隙度及表面穩(wěn)定性產(chǎn)生負(fù)面影響[13,22]。目前研究多集中在不同沙土配比對(duì)土壤理化特性[23]、草坪生長(zhǎng)[14]、草坪恢復(fù)能力[10]的影響以及踐踏對(duì)草坪生長(zhǎng)[24-25]和坪用質(zhì)量[26]的影響。有關(guān)全沙基質(zhì)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪不同粒徑沙配比對(duì)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪耐踐踏性的影響的研究很少且不系統(tǒng)。

‘陽(yáng)江’狗牙根(Cynodondactylon)是江蘇省中國(guó)科學(xué)院植物研究所選育而成的草坪型狗牙根新品種，于2007年通過(guò)農(nóng)業(yè)部草品種審定(No.353)?！?yáng)江’狗牙根具有葉色深綠、匍匐性強(qiáng)、草層厚、密度高、成坪快的特點(diǎn)，具有很強(qiáng)的耐踐踏性[27]，廣泛用于運(yùn)動(dòng)草坪、熱帶島礁、灘涂綠化、開(kāi)放綠地和保土草坪[28]。

因此，本研究以河沙和黃沙為材料，研究了不同坪床配比對(duì)‘陽(yáng)江’狗牙根運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪坪床物理性質(zhì)、草坪草根系形態(tài)、根系空間分布、草坪生長(zhǎng)和坪用質(zhì)量的影響，探討不同坪床配比對(duì)運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪耐踐踏性的影響。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)地概況

試驗(yàn)于江蘇省中國(guó)科學(xué)院植物研究所草業(yè)研究中心試驗(yàn)地進(jìn)行。試驗(yàn)地位于N 32°02′，E 118°28′，北亞熱帶濕潤(rùn)氣候，四季分明，雨水充沛。常年相對(duì)濕度76%，無(wú)霜期237 d。年平均溫度15.4 ℃，年極端氣溫最高39.7 ℃，最低-13.1 ℃。常年平均降水117 d，年平均降水量1106 mm，每年6月下旬到7月上旬為梅雨季節(jié)。

1.2 試驗(yàn)材料

試驗(yàn)材料為國(guó)審品種‘陽(yáng)江’狗牙根。試驗(yàn)所用細(xì)沙為河沙，粗沙為黃沙，均為長(zhǎng)江水洗沙。試驗(yàn)所用復(fù)合肥為南京紅三角生態(tài)肥業(yè)有限公司生產(chǎn)(氮∶磷∶鉀=15∶15∶15)，所用尿素為江蘇恒盛化肥有限公司生產(chǎn)，含量>46.2%，泥炭為吉林省大川景觀有限公司生產(chǎn)的苔草泥炭，有機(jī)質(zhì)含量>77%。

1.3 試驗(yàn)設(shè)計(jì)

試驗(yàn)設(shè)兩個(gè)處理因素，分別為不同粒徑沙(河沙：<0.25 mm,25.12%;0.25～0.5 mm,65.30%;>0.5 mm,9.58%；黃沙：<0.5 mm, 19.12%; 0.5～1.0 mm, 68.32%; >1.0 mm, 12.56%)混合比例和踐踏強(qiáng)度。不同粒徑沙比例設(shè)6個(gè)處理：河沙(S)∶黃沙(C)=0∶100、20∶80、40∶60、60∶40、80∶20、100∶0(對(duì)照)。踐踏強(qiáng)度分為重度踐踏和不踐踏兩個(gè)處理，重度踐踏為每周踐踏3次(每次踐踏強(qiáng)度相當(dāng)于兩場(chǎng)足球比賽)，每年3個(gè)月，踐踏程度相當(dāng)72場(chǎng)足球比賽。試驗(yàn)小區(qū)面積1 m×1 m。試驗(yàn)采用隨機(jī)區(qū)組設(shè)計(jì)。

坪床包括滲水層、根系層和草坪層，其中根系層采用全沙結(jié)構(gòu)(圖1)。按照運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪建造規(guī)范，首先去除表層35 cm土壤，然后將床基平整后夯實(shí)。床基上先鋪10 cm的滲水層(礫石層)，礫石直徑4～10 mm。滲水層鋪設(shè)完成后，將河沙和黃沙按設(shè)計(jì)配比與泥炭(6%質(zhì)量分?jǐn)?shù))和復(fù)合肥50 g·m-2(氮∶磷∶鉀=1∶1∶1)在場(chǎng)外混合均勻。將混合均勻的基質(zhì)，分3次裝入小區(qū)，每次均進(jìn)行適當(dāng)鎮(zhèn)壓，裝好后，人工澆水進(jìn)行自然沉降，最終坪床根系層達(dá)到25 cm厚。草坪建植為種莖(含匍匐莖與根狀莖)直播法(統(tǒng)一比例為1∶5)。播種后保持坪床濕潤(rùn)。等草坪匍匐莖開(kāi)始生長(zhǎng)后，追施尿素1次(20 g·m-2)。草坪蓋度達(dá)到80%以上時(shí)進(jìn)行初剪，修剪高度為3 cm。試驗(yàn)開(kāi)始后，除施肥和必要的灌溉(以不出現(xiàn)永久萎蔫)外，每周修剪1次，修剪高度為2 cm。

成坪后模擬運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪管理方式。2016年6-9月，2017年7-10月，每年3個(gè)月，連續(xù)兩年利用75 kg重的圓柱形模擬踐踏器(圓柱形，長(zhǎng)度50 cm，直徑42 cm，外殼為鑄鐵，內(nèi)裝河沙柱，柱體間隔1 cm貼有寬5.7 cm的橡膠帶)對(duì)待試材料進(jìn)行踐踏處理。因?yàn)檫^(guò)度潮濕進(jìn)行踐踏對(duì)草坪有害，所以遇到陰雨天氣就不進(jìn)行踐踏處理，而是累積到下次處理。每年踐踏完3個(gè)月后，測(cè)定坪床理化性質(zhì)指標(biāo)、根系形態(tài)和草坪生物量。

1.4 觀測(cè)項(xiàng)目及方法

1.4.1坪床理化性質(zhì)指標(biāo) 采用環(huán)刀法[29]測(cè)定土壤容重。采樣時(shí)，將采樣點(diǎn)的表面盡量鏟平，對(duì)于成坪后的采樣，則先將地上枝葉部分剪掉，將環(huán)刀垂直壓入，直至環(huán)刀筒中充滿土樣為止。用修土刀切開(kāi)環(huán)周?chē)耐翗?，將環(huán)刀取出，細(xì)心削平環(huán)刀兩端多余的土，并擦凈環(huán)刀外面的土。稱量濕土重，放入105 ℃烘箱中烘干，烘干后稱量計(jì)算單位容積的烘干土重量。

采用環(huán)刀法[29]測(cè)定土壤總孔隙度Pt(%)，由比重和容重計(jì)算而得。

Pv=(m2-m1)×100/v×(100+w)

Pt=(1-Pv/Ps)×100

式中:m2為干土重;m1為環(huán)刀重;v為環(huán)刀體積;w為含水量。Pv為土壤容重;Ps為土壤比重。

采用土壤緊實(shí)度儀(FieldScout SC 900，SPECTRUM，美國(guó))測(cè)定土壤緊實(shí)度。測(cè)定時(shí)將儀器插入試驗(yàn)小區(qū)10 cm深處并記錄最大值，每個(gè)小區(qū)測(cè)定3次取平均值。

采用土壤剪切力測(cè)定儀(wi79795，荷蘭)測(cè)定土壤剪切力。測(cè)定時(shí)將儀器插入試驗(yàn)小區(qū)10 cm深處，并以固定的速度和力度轉(zhuǎn)動(dòng)并記錄數(shù)值，每個(gè)小區(qū)測(cè)定3次取平均值。

1.4.2草坪生物量 踐踏處理期間每次剪草前修剪單位面積(10 cm×10 cm)草坪，修剪高度為2 cm，并收集到信封中。每年踐踏處理3個(gè)月后，將修剪后剩余的單位面積(10 cm×10 cm)殘茬齊地面剪下并收集到信封中。然后采用Bolinder等[30]的方法，用直徑10 cm的土鉆鉆取草皮柱，取出后按0～5 cm，5～10 cm和10～25 cm分為3層，分別將泥沙沖洗掉，分為根系和根狀莖后收集到信封中。所有植物材料105 ℃殺青，80 ℃烘至恒重，分別測(cè)得修剪部分、殘茬、根系和根狀莖的干重。根重密度是指單位土壤(坪床)體積的根干重。根重密度(×10-4g·cm-3)=10000×根系干重(g)/土體體積。土體體積V=πr2h，式中，r為鉆頭半徑，h為取樣深度。

1.4.3草坪坪用質(zhì)量 草坪坪用質(zhì)量相關(guān)指標(biāo)參照郭海林等[26]的方法測(cè)定。草坪密度采用實(shí)測(cè)法，測(cè)定10 cm×10 cm樣方內(nèi)的草坪植株枝條數(shù)，每個(gè)小區(qū)重復(fù)測(cè)定3次；葉寬指第1個(gè)外露的節(jié)間上的葉片寬度 (cm)，每個(gè)小區(qū)重復(fù)測(cè)量30次；葉色采用 9 級(jí)制法觀測(cè)，葉色最濃的為9，最淺的為1；均一性采用9級(jí)制法觀測(cè)，草坪的密度、顏色、葉寬、整齊性差異極小的為9，差異很大的為1；坪用質(zhì)量采用9級(jí)制法對(duì)參試品種(系)的坪用性狀(密度、顏色、均一性和葉寬等)的綜合表現(xiàn)進(jìn)行評(píng)分，坪用質(zhì)量最高的為9，最低的為1。

1.4.4根系形態(tài) 將1.4.2中用土鉆取出的0～5 cm，5～10 cm和10～25 cm的根系與根狀莖分開(kāi)后，用蒸餾水洗凈，分別用掃描儀(Epson 1680，Indonesia，加拿大)掃描，并經(jīng)分析程序(WinRhizo Pro Vision 5.0，加拿大)分析，獲得根系形態(tài)指標(biāo)(總根長(zhǎng)、根表面積、根平均直徑、根體積)[31]。

圖1 坪床結(jié)構(gòu)示意圖Fig.1 The schematic diagram of structure in turf-bed

1.5 數(shù)據(jù)處理

因兩年實(shí)驗(yàn)結(jié)果趨勢(shì)一致，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)為兩年實(shí)驗(yàn)結(jié)果的平均值。采用SPSS 19. 0對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和顯著性測(cè)驗(yàn)，采用SigmaPlot 10.0作圖。

2 結(jié)果與分析

2.1 踐踏處理對(duì)不同坪床配比土壤物理性質(zhì)的影響

踐踏處理對(duì)不同坪床配比的土壤容重、土壤總孔隙度、土壤緊實(shí)度(5和10 cm)和土壤剪切力的影響極顯著(P<0.01)，對(duì)根系層15 cm深度土壤緊實(shí)度的影響顯著(P<0.05)(表1)。踐踏處理?xiàng)l件下，與不踐踏相比，各坪床配比的土壤容重增加，土壤總孔隙度降低，土壤緊實(shí)度和土壤剪切力增加。與不踐踏相比，踐踏處理對(duì)根系層不同深度土壤緊實(shí)度的影響：5 cm>10 cm>15 cm；踐踏處理對(duì)根系層不同深度土壤剪切力的影響：0～5 cm>5～10 cm>10～15 cm。無(wú)論在不踐踏還是踐踏條件下，與對(duì)照(純河沙)相比，不同坪床配比(河沙與黃沙混合)土壤容重增加，土壤總孔隙度降低，根系層5、10、15 cm深度土壤緊實(shí)度，根系層0～5 cm和5～10 cm深度土壤剪切力增加。踐踏條件下，與不踐踏比較，坪床配比S60C40土壤容重增加量明顯高于其他組合，根系層5、10、15 cm深度土壤緊實(shí)度和根系層0～5 cm和5～10 cm深度土壤剪切力增加量明顯低于其他配比。

2.2 踐踏處理對(duì)不同坪床配比草坪根系形態(tài)的影響

踐踏處理對(duì)總根長(zhǎng)、根平均直徑和根體積的影響極顯著(P<0.01)，對(duì)根表面積影響顯著(P<0.05)。與不踐踏比較，除坪床配比S60C40外，踐踏處理降低了其余5個(gè)坪床配比草坪根系總根長(zhǎng)、根表面積、根平均直徑和根體積(表2)。不踐踏條件下，與對(duì)照比較，5個(gè)坪床配比根平均直徑和根體積均表現(xiàn)為降低；踐踏處理?xiàng)l件下，與對(duì)照比較，除坪床配比S60C40外，根平均直徑降低，根表面積和總根長(zhǎng)增加。不同坪床配比間比較，踐踏處理?xiàng)l件下，坪床配比S60C40根表面積和根平均直徑與不踐踏比較差異不顯著，而其他配比顯著降低；坪床配比S60C40根體積降低幅度明顯低于其他配比。

表2 不同坪床配比根系形態(tài)的差異Table 2 The difference on root morphology among different ratio of turf-beds

處理Treatment配比Ratio總根長(zhǎng)Total root length (cm)根表面積Root surface (cm2)根體積Root volume (cm3)根平均直徑Root average diameter (mm)不踐踏Non-trafficS0C100477.08±1.30a33.45±1.16a1.84±0.06ab0.35±0.00bS20C80442.23±3.56abc30.84±0.43ab1.20±0.07bcd0.36±0.00bS40C60455.17±4.00abc30.24±0.75ab1.50±0.04bc0.37±0.01abS60C40380.37±7.79de24.82±1.03d1.63±0.17bc0.38±0.01abS80C20454.70±1.96ab30.66±0.43ab1.99±0.04ab0.37±0.01b對(duì)照Control451.87±4.76ab29.79±0.67ab2.71±0.24a0.41±0.01a踐踏TrafficS0C100380.71±5.43de26.83±0.96bcd0.90±0.01cd0.26±0.00cS20C80420.66±2.11bcd28.24±0.17bcd0.49±0.01d0.25±0.00cS40C60442.10±2.18abc28.94±0.21bc0.55±0.02d0.26±0.00cS60C40350.47±2.89e25.18±0.55cd1.22±0.06bcd0.39±0.01abS80C20408.95±6.18bcd29.06±0.20bc1.39±0.15bc0.36±0.01b對(duì)照Control399.58±8.24cde27.99±0.62bcd1.23±0.01bcd0.37±0.01bF值F valueT14.58**7.91*25.58**48.25**R4.60**3.82*3.65*15.07**T×R2.001.420.706.48**

2.3 踐踏處理對(duì)不同坪床配比草坪根系空間分布的影響

與不踐踏比較，除坪床配比S60C40外，踐踏處理降低了其余5個(gè)坪床配比的根干重(圖2)。無(wú)論在不踐踏還是踐踏條件下，不同根系層深度根干重比較：0～5 cm>5～10 cm>10～25 cm。在不踐踏條件下，與對(duì)照比較，5個(gè)坪床配比0～5 cm根系層深度根干重明顯降低。踐踏處理?xiàng)l件下，與對(duì)照比較，除5～10 cm根系層深度S20C80坪床配比外，5個(gè)坪床配比0～5 cm，5～10 cm和10～25 cm根系層深度根干重均顯著增加。不同坪床配比間比較，踐踏處理?xiàng)l件下，坪床配比S60C40不同根系層深度根干重均明顯高于其他配比。

圖2 不同坪床配比不同根系層深度根干重的差異Fig.2 The difference of root dry weight at different root layer depth among different ratio of turf-beds 不同小寫(xiě)字母表示差異顯著(P<0.05),下同。The different small letters represent significant differences at 0.05 levels, the same below.

由圖3可知，與不踐踏比較，踐踏處理降低了各根系層深度根重密度。無(wú)論在不踐踏還是踐踏處理?xiàng)l件下，不同根系層深度根重密度比較：0～5 cm>5～10 cm>10～25 cm。在不踐踏條件下，5個(gè)坪床配比0～5 cm根系層深度根重密度均低于對(duì)照；除坪床配比S60C40外，其余4個(gè)坪床配比5～10 cm與對(duì)照相比差異不顯著；10～25 cm根系層深度根重密度均高于對(duì)照。踐踏處理?xiàng)l件下，5個(gè)坪床配比0～5 cm和10～25 cm根系層深度根重密度均顯著高于對(duì)照。不同坪床配比間比較，踐踏處理?xiàng)l件下，坪床配比S60C40不同根系層深度根重密度均明顯高于其他坪床配比。

圖3 不同坪床配比不同根系層深度根重密度的差異Fig.3 The difference of root weight density at different root layer depth among different ratio of turf-beds

踐踏處理?xiàng)l件下，與不踐踏比較，除坪床配比S0C100外，0～5 cm根系層深度根重比例降低，而5～10 cm根系層深度根重比例增加，10～25 cm根系層深度根重比例變化不一致(圖4)。無(wú)論在不踐踏還是踐踏條件下，不同根系層深度根重比例比較：0～5 cm>5～10 cm>10～25 cm。不踐踏條件下，除坪床配比S60C40外，0～5 cm根系層深度根重比例低于對(duì)照，而5～10 cm和10～25 cm高于對(duì)照。踐踏處理?xiàng)l件下，0～5 cm和10～25 cm根系層深度根重比例高于對(duì)照，而5～10 cm低于對(duì)照。不同坪床配比間比較，踐踏處理?xiàng)l件下，0～5 cm根系層深度坪床配比S60C40根重比例低于其他配比，而10～25 cm根系層深度高于其他配比。

圖4 不同坪床配比不同根系層深度根重比例的差異Fig.4 The difference of percent of root weight at different root layer depth among different ratio of turf-beds

2.4 踐踏處理對(duì)不同坪床配比草坪生物量和坪用質(zhì)量的影響

踐踏處理對(duì)草坪草屑、根狀莖干重、根干重和總干重的影響極顯著(P<0.01)(表3)。除坪床配比S60C40外，與不踐踏比較，踐踏處理降低了草屑、殘茬干重、根狀莖干重、根干重和總干重。不踐踏條件下，與對(duì)照比較，5個(gè)坪床配比草坪草根狀莖干重和根干重降低；坪床配比S0C100、S20C80和S40C60草屑高于對(duì)照，因此總干重高于對(duì)照干重。踐踏處理?xiàng)l件下，除坪床配比S0C100外，4個(gè)坪床配比草坪草殘茬干重高于對(duì)照；5個(gè)坪床配比草坪草根狀莖低于對(duì)照，而根干重顯著高于對(duì)照。不同坪床間比較，根狀莖干重和根干重的差異達(dá)到極顯著水平(P<0.01)；踐踏處理?xiàng)l件下，坪床配比S60C40草坪草草屑、殘茬干重、根干重和總干重均顯著高于其他坪床配比。

表3 不同坪床配比草坪生物量的差異Table 3 The difference on turfgrass biomass among different ratio of turf-beds (mg·cm-2)

表4 不同坪床配比草坪坪用質(zhì)量的差異Table 4 The difference on turfgrass turf quality among different ratio of turf-beds

踐踏處理對(duì)草坪密度、葉寬、葉色、均一性和坪用質(zhì)量的影響極顯著(P<0.01)(表4)。踐踏處理增加了不同坪床配比草坪密度、降低了葉寬、葉色、均一性和坪用質(zhì)量。不踐踏條件下，5個(gè)坪床配比葉寬和坪用質(zhì)量均高于對(duì)照；踐踏處理?xiàng)l件下，除密度高于對(duì)照外，葉色、均一性和坪用質(zhì)量與對(duì)照的差異不顯著。不同坪床間比較，踐踏處理?xiàng)l件下，坪床配比S60C40草坪草密度、葉寬、均一性和坪用質(zhì)量均高于其他配比。

3 討論

坪床是運(yùn)動(dòng)場(chǎng)草坪的立地條件，是決定草坪質(zhì)量?jī)?yōu)劣的關(guān)鍵[9]。草坪草生長(zhǎng)所需的根系層作為運(yùn)動(dòng)場(chǎng)坪床結(jié)構(gòu)的最上層，不僅要滿足運(yùn)動(dòng)本身對(duì)場(chǎng)地質(zhì)量的要求，還要滿足草坪草正常生長(zhǎng)的需要[32]。頻繁的運(yùn)動(dòng)踐踏造成的土壤緊實(shí)以及土壤物理性質(zhì)的改變是影響草坪生長(zhǎng)的主要因素[23]。本研究通過(guò)對(duì)不同配比的沙基坪床的踐踏試驗(yàn)表明，踐踏處理對(duì)不同坪床配比的土壤容重、土壤總孔隙度、土壤緊實(shí)度(5和10 cm)和土壤剪切力的影響均達(dá)到了極顯著水平(P<0.01)，這與G?b[33]的結(jié)果類似。與不踐踏相比，踐踏處理增加了各坪床配比的土壤容重，降低了土壤總孔隙度，增加了土壤緊實(shí)度和土壤剪切力。但是，無(wú)論在不踐踏還是踐踏條件下，根系層坪床河沙中混入一定比例的黃沙與傳統(tǒng)的純河沙坪床比較，土壤容重增加，土壤總孔隙度降低(仍>45%)，土壤緊實(shí)度降低，土壤剪切力(根系層10～25 cm深度除外)增加。不同坪床配比比較，踐踏對(duì)坪床配比S60C40土壤緊實(shí)度和土壤剪切力的影響最小。

踐踏對(duì)坪床物理性質(zhì)的影響直接改變了草坪草地下部的生長(zhǎng)和根系形態(tài)。踐踏處理增加了土壤容重，降低了土壤總孔隙度，導(dǎo)致根系生長(zhǎng)所需的氧氣和水分減少[34]，進(jìn)而影響了根系的正常生長(zhǎng)。在多年生植物中，踐踏處理與根系生長(zhǎng)呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，踐踏處理降低了草坪草根干重、根長(zhǎng)度和根表面積[5]。在本研究中，與不踐踏比較，除坪床配比S60C40外，踐踏處理降低了其余5個(gè)坪床配比草坪草的根狀莖干重、根干重、總根長(zhǎng)、根表面積、根體積和根平均直徑。不同坪床配比比較，踐踏處理對(duì)S60C40根干重和根形態(tài)的影響最?。慧`踏處理?xiàng)l件下，其余4個(gè)坪床配比與對(duì)照比較根平均直徑降低，總根長(zhǎng)和根面積增加，這些指標(biāo)主要與氮吸收相關(guān)[35]。踐踏處理抑制了草坪草地下部的生長(zhǎng)，而坪床基質(zhì)中混入一定比例的黃沙改變了坪床的理化性質(zhì)，進(jìn)而影響了草坪草的根系形態(tài)，根系變細(xì)變長(zhǎng)，表面積增加以吸收更多營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，從而緩解踐踏對(duì)根系生長(zhǎng)的抑制作用。

坪床不同深度理化性質(zhì)的差異通常會(huì)導(dǎo)致草坪草根系分布的空間差異。在本研究中，不同根系層深度土壤緊實(shí)度比較：0～5 cm<5～10 cm<10～25 cm。根系的生長(zhǎng)要克服坪床基質(zhì)的機(jī)械阻力，隨著根系層深度的增加土壤的緊實(shí)度逐漸增加，使根不易向深層擴(kuò)展。因此，在本研究中草坪草根系集中在表層0～5 cm深度(>50%)，產(chǎn)生所謂的“墊層效應(yīng)”，這與草甸草(約70%)和牧草(可高達(dá)80%)的分布規(guī)律一致[36-38]。踐踏導(dǎo)致的土壤容重的增加通常會(huì)降低上層的根重密度和根系生物量[39-41]。本研究結(jié)果表明，踐踏處理確實(shí)降低了不同根系層深度的根重密度和根干重(坪床配比S60C40除外)。但是不同根系層深度比較，踐踏對(duì)上層土壤緊實(shí)度和土壤剪切力的影響大于中層和下層。植物的根系具有很強(qiáng)的穿透能力，這使得根系分布的深度增加，但同時(shí)也導(dǎo)致根系空間分布的異質(zhì)性[42-45]。因此，踐踏處理?xiàng)l件下，與不踐踏比較，上層根重比例降低，而中層和下層根重比例增加。不同坪床配比，與傳統(tǒng)的純河沙坪床比較，基質(zhì)中混入一定比例的黃沙降低了各層的土壤緊實(shí)度，促進(jìn)了上層和下層的根系生長(zhǎng)；其中，坪床配比S60C40中層和下層根重比例明顯高于其他配比。綜上，在踐踏處理?xiàng)l件下，坪床基質(zhì)中混入一定比例的黃沙有利于草坪草根系向深層的擴(kuò)展。

在草坪中，根系的形態(tài)和分布通常會(huì)影響地上部的生長(zhǎng)[46]。踐踏一方面會(huì)造成草坪地上部的磨損，另一方面踐踏導(dǎo)致坪床緊實(shí)影響根系的生長(zhǎng)和分布也會(huì)影響草坪地上部的生長(zhǎng)和坪用質(zhì)量。戴其根等[47]研究了踐踏強(qiáng)度對(duì)不同坪床結(jié)構(gòu)狗牙根地上部生長(zhǎng)和坪用質(zhì)量的影響，發(fā)現(xiàn)中度和重度踐踏對(duì)草坪會(huì)造成較大損傷，草坪的葉片長(zhǎng)度和干重急劇下降，蓋度和密度嚴(yán)重減少。郭海林等[26]研究了不同踐踏程度對(duì)狗牙根外部性狀和坪用質(zhì)量的影響，發(fā)現(xiàn)踐踏降低了草坪草的草層高度、葉寬、地上部密度和坪用質(zhì)量。本研究結(jié)果表明，踐踏降低了‘陽(yáng)江’狗牙根草坪草屑和殘茬干重(坪床配比S60C40除外)；踐踏雖然降低了‘陽(yáng)江’狗牙根葉色、均一性和坪用質(zhì)量，但是增加了地上部密度。前人研究表明，草坪地上部耐磨損程度與地上部密度和殘茬干重密切相關(guān)[48-49]。Sun等[50]報(bào)道了黑麥草(Loliumperenne)隨著分蘗數(shù)的增加，耐踐踏性也增加。不同坪床配比比較發(fā)現(xiàn)，踐踏處理?xiàng)l件下，與傳統(tǒng)的純河沙坪床比較，基質(zhì)中混入一定比例的黃沙增加了草坪地上部密度和殘茬干重(S0C100除外)；其中，踐踏處理?xiàng)l件下，坪床配比S60C40草坪地上部密度和殘茬干重明顯高于其他配比。綜上，坪床基質(zhì)中混入一定比例的黃沙提高了草坪地上部的耐踐踏性(耐磨損性)。

4 結(jié)論

踐踏處理增加了土壤容重、土壤緊實(shí)度和土壤剪切力，降低了土壤總孔隙度；坪床物理性質(zhì)的變化改變了‘陽(yáng)江’狗牙根草坪草根系形態(tài)，根系變細(xì)變長(zhǎng)，根表面積增加，促進(jìn)了根系向深處擴(kuò)展；根系形態(tài)和分布的變化影響了草坪地上部生長(zhǎng)和坪用質(zhì)量，降低了草屑、殘茬干重、密度、葉寬、葉色和坪用質(zhì)量。但是，與傳統(tǒng)的純河沙基質(zhì)比較，混入一定比例黃沙，降低了土壤緊實(shí)度，改變了根系形態(tài)，增加了根系表面積，促進(jìn)了根系向深層的擴(kuò)展，進(jìn)而增加了地上部密度和殘茬生物量，提高了草皮的耐磨損性，全面提高了運(yùn)動(dòng)草坪的耐踐踏性。