水肥耦合对延长冷地型草坪绿期效应探究

1、水肥耦合对延长冷地型草坪绿期效应探究作者简介：刘晓静(1968-),女，甘肃酒泉市人， 博士，副教授，研究方向为草坪及牧草营养与生理。e-mail： liuxjgsau. edu. cn 刘晓静为通讯作者。摘要：在兰州通过田间试验对不同水肥处理下，冷地型 草地早熟禾(poa pratensis)、多年生黑麦草(lolium prenne) 和紫羊茅(festuca rubra)混播草坪枯黄期和返青期盖度进 行观测，测定各处理下草坪绿期，并对草坪外观品质进行综 合评价比较。结果显示灌水和施肥之间的耦合，以水分每周 灌水 20 mm 处理与施 n 肥 25 g/(m2&#8226；a)和

2、12.5 g/(m2&#8226；a)+p2057. 5 g/(m2&#8226； a)的配合，耦合 效应著显，对推迟草坪枯黄和提前返青的效果都很突出，可 显著延长冷地型混播禾草草坪的绿期。每周灌水20 mm和施 n肥25 g/(m2&#8226；a)耦合最佳，可推迟草坪枯黄22 d, 提前返青15 d,使草坪绿期延长37 do关键词：水肥耦合；冷地型草坪；盖度；绿期；草坪 质量中图分类号：s 688. 4文献标识码：a文章编号： 1009-5500(2011)04-0018-07北方地区冷地型草坪的绿期为220250 d,全年至少有110140 d的枯黄期，大大降低了

3、草坪在西北地区的美化、 利用及生态效益。如何解决草坪草的冬枯现象，延长草坪草 的绿期，增加草坪的景观和生态价值，始终是草坪工作者研 究内容之一，国内外许多专家学者都对此进行了不同的研究 与探讨，其中，主要是通过对土壤加温和利用覆盖物防寒等 改变环境条件的措施来达到延长草坪绿期的目的，这些措施 虽然效果良好，但都是以消除或改变环境的不利影响等外部 因素来达到延长绿期，因其技术要求高、经费投入大，并且 有一定的限制因素，不适宜在大面积草坪中推广普及。在生 产实践中，利用合理的水分或施肥管理也是延长草坪绿期的 有效措施，通过协调、激发草坪草自身对环境的适应性或抗 性从而达到延长绿期的效果，既经济又便

4、于实施。诸多学者 通过施肥改善了草坪草对低温的抗性1 o但利用水分和肥 料两因素耦合效应延长干旱地区冷地型草坪绿期及其机理的研究，目前尚未见报 道，而这恰是北方干旱地区草坪生产中亟待解决的，并对生 产实践具有重要意义的课题。在参考众多研究结果的基础上，结合兰州生产实际及气 候特点制定了此次研究方案，旨在通过试验，验证水肥耦合 的有效性，并探究其延长绿期的机理，为北方干旱、寒冷地 区草坪延长草坪绿期提供科学的理论和实践依据3, 6-8 o1材料和方法1. 1试验地概况试验地位于甘肃农业大学草业学院兰州牧草试验站。兰 州市属典型大陆性季风气候，海拔1 525 m,年均气温9. 1 °c,

5、 平均日温差13. 4 °c,年温差29. 3 °c,年降水量324mm9。 供试草坪为建植第2年的冷地型禾本科混播草坪，草种组成 为草地早熟禾、多年生黑麦草和紫羊茅，混播比例为 5 ： 2 ： 3,草坪占地400 m2,长30 m,宽13. 5 m,南北走向， 土壤有机质 13.5 g/kg,全氮 1. 18 g/kg,全磷 415 mg/kg, 全钾 17. 9 g/kg,速效氮 102 mg/kg,有效磷 26. 12 mg/kg, 速效钾196 mg/kg, ph 8. 12o供试肥料p205含量为12%。 生产地点白银市，购买。供试尿素含氮量为46%o生产地点 兰

6、州市，购买。1.2测定指标及方法10密度：待测小区取面积10 cmxlo cm,以人工计数方内 的枝条个数，每个待测草坪重复3次。质地：对每个待测小区草坪随机取样30株，测定其直 立茎顶端3片叶宽取平均值。颜色：采用19分制评分标准对各个小区草坪进行打 分。9分表示墨绿色，8分表示深绿色，7分表示亮绿色，6 分表示正常绿色，5表示分浅绿色，4分表示大部分为绿色, 3分表示微绿色，2分表示只有少量绿色，1分是枯黄。均一性：采用数学统计方法，以上述测得的密度、颜色、 质地来综合表示草坪的均一性。单位用百分数表示。其计算公式为:sd二zni=l(xd-xd-)2/(n-l)s t二工 ni二 1 (

7、x t-x t )2/ (n-1)s c二工 ni二 1 (x c-x c)2/ (nl)密度、质地、颜色的变异系数分别为：cvd二sd/xd, cvt二st/xt , cvc二sc/xc ； 均一度： u二1- (cvd+cvt+cvc)/3。盖度：待测小区面积100 cmx 100 cm样方框，将样框 均分为100个格，以针刺法测定，每个待测草坪重复3次。绿期：返青时以草坪草绿叶盖度达到80%为准；枯黄时 草坪草黄(枯)叶盖度达到80%。1. 3试验设计试验采用水分和肥料两因素。水分处理为主区，设4水 平，小区按灌水量次序排列，依次是灌水量每周5、10、15 和20 mm；分别记为wo,

8、wl, w2,和w3。肥料处理为副区, 设4处理，副区内小区随机排列，分别n1施n 12.5 g/(m2&#8226；a), n2 施 n 25 g/(m2&#8226；a), np 施 n+ p20512. 5g/ (m2&#8226；a)+p2057. 5g/ (m2&#8226；a),以及 nl 叶面 n 肥 6. 25 g/ (m2&#8226； a), 配成3%尿素溶液喷施，分5次于枯黄期和返青期施入草坪。 两因素交互共16个处理，每处理3次重复。每小区面积为2 mx2 m,主区(水分处理)之间及试验地四周设置了铺有隔 水膜宽、深分别为50 c

9、m的水分隔离带。副区（施肥处理） 之间有40 cm宽的保护带。试验地周围，与试验草坪同草种 配比、同时间建植的常规管理的绿地草坪为对照。试验在草坪枯黄期和返青期进行。9月10日枯黄期开始进行水肥处理，每周按灌水定额浇水，9月10 0, 10月8日和11月5日各施肥1次，直至气温低于0匸时浇封冻水。于次年3月12日返青期开始每周按灌水定额浇水，并分别 在3月17日和4月7日各施肥1次。直到草坪完全返青, 进入常规的夏季草坪养护管理。1.4草坪外观质量综合评价 1.4.1评价指标的确定采用综合外观质量法11对供试草坪进行评价（表l）o1. 4. 2评价等级的确定及级别命名上述6个指标，根 据表1确

10、定定级范围及得分，在不进行加权处理条件下计算 6项指标的总得分后，按表2规定以5级制确定其质量等级及命名，完成评价过程（表2）。2结果与讨论 2.1不同水肥处理对草坪盖度的影响2.1.1不同水肥处理对草坪枯黄期盖度的影响当草坪随着气温的下降逐渐开始枯黄（11月16日，气温表1草坪综合评价指标等级及定级范围table 1 the parameters and grades for turf quality evaluation延长绿期/d评定指标颜色密度/枝&#8226； cm-2质地/mm盖度/%均一性/%分值2307 5>4. 0095. 0>90. 0529 236.

11、5 7. 53. 00 4. 002. 0 3. 090. 0 95. 088. 090. 0422 165. 5 6. 52. 00 3. 003. 0 4. 085. 0 90. 085. 0-88. 0315 94. 5 5. 51. 00 2. 004. 0 5. 080. 0 85. 080. 085. 0282w4. 5w1. 0025. 0w80. 0w80. 01表2评价方案及级别命名table 2 the standards and grades for turf quality evaluation等级分值命名i 27.0-30.0 优1121. 0-26.0 良iii15

12、. 0-20.0 中iv9. 014 差vw8. 0 劣下降至0 °c后第10 d,当日气温09 °c),对照12月13日绿草盖度降至20%,进入枯黄期。各水分处理的13日 绿草盖度降至20%,进入枯黄期。各水分处理的盖度有着明 显的不同，表现为随着水分的增加，草坪盖度越高；肥料处 理之间也有明显不同，在各水分处理中都表现为n2>np或 二n1>nl的趋势，表现最好的为n2,最差的是nl。随着时间 的推移，各处理推迟草坪枯黄效果也于水分梯度呈正相关， 表现为w3>w2>w1>wo,高水分处理推迟草坪枯黄的效果明显 好于低水分处理；肥料处理之间仍

13、然表现为n2>np>n1>nl的 趋势，水肥交互下的w2n2和w3n2处理到次年1月4日（当 日气温-81 °c,之前最低气温为-9 °c）绿草盖度仍分别 为32%和34%；在低温下又持续7 d后（1月10 h,气温-7 2 °c）绿草盖度才均降至20% （表3）。将不同处理下推迟枯黄时间利用duncan新复极差法进 行多重比较分析（表4）。主处理（水分）之间差异达到极显 著水平（pw2>w1>wo,即随着水分的增加，草坪草枯黄时间越 晚。副处理（肥料）之间差异也达到极显著水平（pnp>n1>nl, 表现最好的为n2,最差

14、的是nl。np处理比n1处理效果好，这同样说明了磷肥有助于草 坪草延长绿期，尤其是在水分较少的情况下。水分、施肥以 及水分和施肥之间的交互作用，经过分析均达到极显著水 平。说明水分取w3与施肥量为n2配合，交互作用最大。最 有利于延迟草坪草的枯黄。表3枯黄期各处理草坪草盖度table 3 the turfgrass coverage under differenttreatments in withered period%处理不同时间所列盖度11-1611-2211-2912-0612-1312-2012-2701-0301-10ck80i61g51g28g20ijl6jl5iw0n181hi

15、63fg59f45d21i20il6iw0n287def79c63de60b47d33e25el9-w0np81hi77c60ef54c28g27f20ghw0nl79i61k53g29g25h22hl8hwln183ghi71de63de40e51c26f20fghwln289bcd79c70c62b72b53b38c2216wlnp89bcd77c62def52c46d23gh20fghwlnl85efg67ef54g28gl8jl5jl0jw2n188cde75cd64d32fg26gh25fg21fgw2n296a94a81a78a76a55a43b3220w2np90bcd86b71

16、c55c28g36d22fw2nl84fgh71de65d51c27gh27f20fghw3n192bc90ab76b60b32f38d27d20-w3n293ab90ab80a80a78a56a45a3420w3np92bc90ab76b61b35e41c29d2217w3nl91bc88b69c34f22i38d21fg注：为绿色草坪草所占的百分数。每列平均数标有不同 小写字母为差异显著(p<o. 05)表4各处理间推迟枯黄及提前返青天数table 4 the days of delaying withered and ahead re-greening under differen

17、t treatmentd推迟枯黄天数主处理间均值副处理间均值提前返青天 数主处理间均值副处理间均值w314. 75aan218. 00aaw313. 00aan29. 25aaw211. 50bbnp10. 00bbw211. 00bbnp9. 25aaw17. 75ccn17. 25ccw15. 00ccn17. 25bbw05. 00ddnl3. 75ddw01. 25ddnl4. 5cc注：同列不同小写字母表示差异显著(pv0.05),不同 大写字母表示差异极显著(p<0.01)2.1.2不同水肥处理对草坪返青期盖度的影响在返青 期水肥处理之初草坪盖度呈现出：水分处理下草坪盖度差异

18、 明显，表现为w3>w2>w1>wo；各施肥处理间却无差异，施肥 后(3月21日)，施肥处理间差异开始出现。这种情况首先 表明，第一年草坪枯黄期充足灌水其作用可持续到翌年，对 翌年草坪返青有明显的促进作用；其次，本试验采用的肥料 主要为速效氮肥(尿素)，其肥效特点为释放快、不持久， 因此，其不能对翌年草坪的返青产生影响(表5)。施肥处理后，各处理盖度均有不同程度的增加，特别是 在灌水最少的处理w0施肥后，盖度增加速度明显大于其他 水分处理。在水分缺乏的草坪上施肥，可以明显改善草坪质 量，减少水分胁迫对草坪草的影响，李广敏等12试验也发 现了同样的现象。彭克明等13认为，主要原因是因为氮不 仅是蛋白质、核酸的重要成分，而且是叶绿素和许多酶的成 分，氮素过多或不足对植物抗旱都不利，凡是枝叶徒长或生 长瘦弱的植物，蒸腾失