周宏才

(甘肅祁連山國家級自然保護區(qū)管護中心烏鞘嶺自然保護站，甘肅 天祝 733203)

草坪作為園林綠化的重要組成部分，被廣泛應(yīng)用到公園建設(shè)、通道綠化和水土保持等領(lǐng)域，給人們帶來靚麗的風(fēng)景和視覺享受。寒旱區(qū)海拔高、氣溫低、降水少，草坪播種后受氣溫和水分的影響，發(fā)芽率和生長量較低，且播種后人工噴水灌溉也容易導(dǎo)致土壤板結(jié)，束縛幼苗出土和生長，但這一切都沒有阻止寒旱區(qū)市民對草坪的追求和對種植技術(shù)的探索。在糧食作物玉米[1]、花生[2]和馬鈴薯[3]增溫抗旱栽培中，應(yīng)用塑料薄膜等材料覆蓋后提高了種子發(fā)芽率和產(chǎn)量，效果顯著。本試驗在草坪草種植過程中為了減少土壤水分蒸發(fā)，提高地溫和降低土壤板結(jié)，播種后借鑒糧食作物增溫抗旱栽培的豐富經(jīng)驗，研究了不同覆蓋措施對地表空氣和土壤溫、濕度、草種萌芽率、保存率和幼苗生長量的影響，以期為寒旱區(qū)草坪增溫抗旱播種和節(jié)水灌溉提供技術(shù)參考。

1 材料與方法

1.1 試驗地概況

試驗地位于甘肅省天祝藏族自治縣華藏寺鎮(zhèn)延禧路兩側(cè)綠化帶，該地位于祁連山東段北麓淺山區(qū)，海拔2445m，大陸性高原季風(fēng)氣候，年均氣溫2.8℃，年降雨量360-400mm，60%分布在7-9月，無霜期120-150d，日照時數(shù)2500-2700h。2021年天?？h為創(chuàng)建全國森林城市和提高人居環(huán)境，將延禧路兩側(cè)8m劃定為綠化帶，按株行距2m×3m栽植高2.5-3.0m青海云杉(PiceacrassifoliaKom.)，青海云杉樹下播種草坪草早熟禾(PoaannuaL.)。綠化帶邊緣預(yù)埋輸水管道，灌溉設(shè)施齊全，四周安裝高60cm景觀柵欄，防止人為踐踏和破壞草坪。

1.2 材料

試驗用草坪草種早熟禾由江蘇長景種業(yè)有限公司提供。覆蓋材料塑料薄膜由昌樂魯光塑料制品有限公司生產(chǎn)，白色，厚0.02mm，寬2m。無紡布由常熟市錦達無紡制品有限公司生產(chǎn)，綠色，厚2mm，寬2m。遮陽網(wǎng)由安平縣龔祥絲網(wǎng)制品有限公司生產(chǎn)，黑色，網(wǎng)孔0.5cm×1cm，寬2m。

1.3 方法

2021年4月上旬，用犁鏵深耕綠化帶，耕層深度40cm，撿除雜草、草根、石塊和磚塊等雜物，再用旋耕機旋耕，打碎土塊和整平地面，按長×寬(4m×4m)畦狀整地，畦間壟高20cm、寬15cm，便于生長期灌溉蓄水。播種前畦內(nèi)灌足水，7d后待地面泛白時用旋耕機再次旋耕，整平地面后撒播早熟禾草種，每667m2播種7.6kg，用釘耙耙平地面，并用鐵質(zhì)轆礎(chǔ)碾壓地表。播種完成后分別用塑料薄膜、無紡布和遮陽網(wǎng)覆蓋地表，將播種后不用任何材料覆蓋，地表裸露的小區(qū)設(shè)為對照(CK)。不同覆蓋處理1畦(面積16m2)作為1個小區(qū)，隨機區(qū)組，重復(fù)3次。不同小區(qū)播種覆蓋后30d內(nèi)不灌溉，播種30d后，揭取覆蓋物，進入常規(guī)管理，并恢復(fù)灌溉，灌溉周期為20d。灌溉時使用預(yù)先安裝的噴灌設(shè)施，水表控制灌水量，每次每小區(qū)灌水量0.8m3，進入7-9月份雨季后停止灌溉。不同處理除播種后覆蓋措施不同外，其它管護措施均相同。

1.3.1 測定內(nèi)容

早熟禾種子播種后在每小區(qū)中心位置設(shè)定監(jiān)測點，安裝USB空氣溫、濕度自動記錄儀(北京中集智冷科技有限公司生產(chǎn))和JD-TS土壤溫、濕度自動記錄儀(山東競道光電科技有限公司生產(chǎn))?？諝鉁亍穸茸詣佑涗泝x感應(yīng)探頭位于地表以上5cm處，測定13：00地表空氣溫度和空氣相對濕度，土壤溫、濕度自動記錄儀感應(yīng)探頭位于地表以下10cm處，測定13：00土壤溫度和相對含水量。數(shù)據(jù)監(jiān)測和采集周期為播種后每隔3d測定一次，數(shù)據(jù)采集完成后將存儲設(shè)備帶回實驗室，將數(shù)據(jù)拷貝存儲到電腦上進行分析。播種后觀察和記錄發(fā)芽始期、發(fā)芽終期，計算發(fā)芽周期。播種后30d每小區(qū)隨機抽取1m2樣方統(tǒng)計發(fā)芽率，幼苗破土出苗視為發(fā)芽。播種后150d每小區(qū)隨機抽取1m2樣方統(tǒng)計保存率，每小區(qū)隨機抽取30株統(tǒng)計單株葉片數(shù)和根系數(shù)，測定株高和根長。

發(fā)芽周期(d)=發(fā)芽終期-發(fā)芽始期

發(fā)芽率(%)=(已破土出苗株數(shù)/播種數(shù))×100%

保存率(%)=(已成活株數(shù)/播種數(shù))×100%

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有試驗采集數(shù)據(jù)求平均值，利用Excel2003和DPS9.05軟件對數(shù)據(jù)進行新復(fù)極差Duncan多重比較顯著性分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 不同覆蓋措施對空氣和土壤溫濕度的影響

由表1可以看出，干旱半干旱區(qū)草坪草早熟禾播種后采用塑料薄膜和無紡布覆蓋后均改變了地表溫度、空氣濕度、土壤溫度和土壤濕度。不同覆蓋措施中塑料薄膜覆蓋后地表溫度、空氣相對濕度、地表以下10cm處土壤溫度和土壤相對含水量平均值均最高，分別為44.81℃、84.14%和18.45℃、46.45%，且覆蓋后第3-30d土壤相對含水量均呈近似直線趨勢變化。無紡布覆蓋后地表溫度、空氣相對濕度、地表以下10cm處土壤溫度和土壤相對含水量平均值均位居第二，分別為37.05℃、59.59%、16.23℃和42.95%，且覆蓋后第3-30d空氣相對濕度和土壤相對含水量呈下降趨勢變化。而遮陽網(wǎng)覆蓋后提高了空氣濕度和土壤濕度，但降低了地表溫度和土壤溫度?？諝庀鄬穸群偷乇硪韵?0cm處土壤溫度和土壤相對含水量平均值均位居第三，分別為51.70%和34.73%，遮陽網(wǎng)覆蓋后地表溫度和土壤溫度平均值位居第四，分別為24.72℃和13.46℃，且覆蓋后第3-30d空氣相對濕度和土壤相對含水量呈下降趨勢變化。

表1 不同覆蓋措施的空氣和土壤溫濕度

不同覆蓋措施中塑料薄膜覆蓋后地表溫度、空氣相對濕度、地表以下10cm處土壤溫度和土壤相對含水量平均值較對照(CK)分別提高了65.16%、90.92%、23.00%和42.44%；無紡布覆蓋后地表溫度、空氣相對濕度、地表以下10cm處土壤溫度和土壤相對含水量平均值較對照(CK)分別提高了36.56%、35.22%、8.20%和31.71%；遮陽網(wǎng)覆蓋后地表溫度和土壤溫度平均值較對照(CK)分別降低了8.88%和10.27%，空氣相對濕度和地表以下10cm處土壤相對含水量平均值較對照(CK)分別提高了17.31%和6.50%。

2.2 不同覆蓋措施對草種萌發(fā)的影響

由表2可以看出，干旱半干旱區(qū)草坪草早熟禾播種后采用塑料薄膜和無紡布覆蓋后發(fā)芽始期和發(fā)芽終期提早，發(fā)芽周期縮短，而遮陽網(wǎng)覆蓋后發(fā)芽始期和發(fā)芽終期延遲，發(fā)芽周期延長。不同覆蓋措施中塑料薄膜覆蓋后發(fā)芽始期提早到4月8日，發(fā)芽終期提早到4月21日，發(fā)芽周期為13d，較對照(CK)提早了7d；無紡布覆蓋后發(fā)芽始期提早到4月12日，發(fā)芽終期提早到4月28日，發(fā)芽周期為16d，較對照(CK)提早了4d；遮陽網(wǎng)覆蓋后發(fā)芽始期延遲到4月18日，發(fā)芽終期延遲到5月10日，發(fā)芽周期為22d，較對照(CK)延遲了2d。

表2 不同覆蓋措施的草種萌發(fā)周期和發(fā)芽率

由表2還可以看出，不同覆蓋措施均提高了發(fā)芽率，塑料薄膜覆蓋、無紡布覆蓋和遮陽網(wǎng)覆蓋的發(fā)芽率分別為86.52%、92.17%和74.06%，較對照(CK)分別提高了38.26%、47.28%和18.34%，與對照(CK)的差異均達到極顯著水平，不同覆蓋措施的發(fā)芽率由高到低的排序為無紡布覆蓋>塑料薄膜覆蓋>遮陽網(wǎng)覆蓋>CK。

2.3 不同覆蓋措施對幼苗生長量的影響

由表3可以看出，不同覆蓋措施均提高了保存率和幼苗生長量。塑料薄膜覆蓋的保存率、幼苗生長量指標葉片數(shù)、株高、根系數(shù)和根長較對照(CK)分別提高了30.42%、43.68%、29.71%、18.56%和26.29%；無紡布覆蓋的保存率、葉片數(shù)、株高、根系數(shù)和根長較對照(CK)分別提高了52.01%、64.60%、54.81%、22.51%和48.45%；遮陽網(wǎng)覆蓋的保存率、葉片數(shù)、株高、根系數(shù)和根長較對照(CK)分別提高了23.01%、15.40%、13.86%、7.19%和6.53%。塑料薄膜覆蓋、無紡布覆蓋和遮陽網(wǎng)覆蓋的保存率、葉片數(shù)、株高與對照(CK)相比差異均達到極顯著水平，根系數(shù)和根長與對照(CK)相比差異均達到顯著水平。不同覆蓋措施的保存率、幼苗生長量指標葉片數(shù)、株高、根系數(shù)和根長由高到低的排序均為無紡布覆蓋>塑料薄膜覆蓋>遮陽網(wǎng)覆蓋>CK。

表3 不同覆蓋措施的幼苗保存率和生長量

3 結(jié)論與討論

試驗結(jié)果表明，覆蓋塑料薄膜的地表空氣溫、濕度和土壤溫、濕度均最高，覆蓋無紡布的次之。不同覆蓋措施中覆蓋無紡布的草種發(fā)芽率、保存率和幼苗葉片數(shù)、株高、根系數(shù)和根長均最高，分別為92.17%、84.09%、7.16個/株、12.40cm、5.28條/株和8.64cm，較對照(CK)分別提高了47.28%、52.01%、64.60%、54.81%、22.51%和48.45%，并與對照(CK)的差異均達到極顯著水平，建議在生產(chǎn)中首先選用。

種子萌發(fā)需要充足的水分，適宜的溫度和足夠的氧氣。種子只有吸收一定的水分才能萌發(fā)，水分可使種皮變軟，既利于氣體交換，提高呼吸速率，又便于種胚突破種皮，繼續(xù)生長。水分還促使種子內(nèi)原生質(zhì)膠體由凝膠狀態(tài)轉(zhuǎn)化為溶膠狀態(tài)，酶活性提高，代謝加強。水分還促使種子內(nèi)不溶性的大分子化合物轉(zhuǎn)化為可溶性的低分子化合物，便于運轉(zhuǎn)，供胚吸收。水分還促使種子內(nèi)貯藏的植物激素由結(jié)合型轉(zhuǎn)化為自由型，調(diào)節(jié)胚的生長[4]。種子吸水量的多少影響萌發(fā)速度，植物種類不同，種子萌發(fā)時最低需水量亦不同[5]。種子吸水速率不僅與種子內(nèi)貯藏物質(zhì)的種類有關(guān)，還受土壤含水量，土壤溶液濃度以及環(huán)境溫度的影響[6-7]。通常，土壤含水充足，土壤溶液濃度較低，環(huán)境溫度較高，均能促進種子吸水。除水分外，種子萌發(fā)是一些列酶參與下的生理生化過程，因而受溫度影響較大。種子萌發(fā)也存在溫度三基點：最低、最適和最高溫度，低于最低和高于最高溫度時種子不萌發(fā)或發(fā)芽率極低，最適溫度時發(fā)芽率最高[8]。氧氣也影響種子的萌發(fā)，種子萌發(fā)是非常活躍的生命活動，通過呼吸作用不斷供給能量，如果種子萌發(fā)期間供氧不足則導(dǎo)致無氧呼吸，產(chǎn)生酒精引起中毒[9]。試驗地寒旱區(qū)海拔高，氣溫低，降雨少。塑料薄膜、無紡布和遮陽網(wǎng)覆蓋處理間的差異可能是塑料薄膜覆蓋后雖降低了水分蒸發(fā)，保墑保水，但膜下氣溫和地溫過高，高于草種萌發(fā)最適溫度，且不透氣，供氧不足。遮陽網(wǎng)覆蓋后減弱了光照，降低了水分蒸發(fā)，保墑保水，但也降低了氣溫和地溫，地溫低于草種萌發(fā)最適溫度。而無紡布覆蓋后既減少了水分蒸發(fā)，保墑保水，又增溫透氣，氣溫和地溫低于塑料薄膜覆蓋，高于遮陽網(wǎng)覆蓋，對草種萌發(fā)所需水分、溫度和氧氣的供給比較均衡和協(xié)調(diào)。