羅富成等
摘要:為優化、篩選適合昆明地區觀賞及運動場草坪混播組合,對當地表現良好的草坪草進行混播建坪,在幼坪和成坪階段分別觀測相關指標,用模糊數學綜合評判法評定草坪質量,按照5級分級法評定標準,評判結果為:Z5組合(草地早熟禾肯塔基60%+紫羊茅寶瑞40%),草坪質量較好,達到I級標準;Z4組合(草地早熟禾肯塔基70%+匍匐翦股穎普特30%)、Z1組合(草地早熟禾肯塔基40%+高羊茅紅象30%+多年生黑麥草匹克威30%)、Z2組合(高羊茅紅象80%+草地早熟禾肯塔基20%)和Z6組合(草地早熟禾優異25%+草地早熟禾藍月25%+草地早熟禾新哥來德25%+草地早熟禾肯塔基25%),草坪質量尚可,達到Ⅲ級標準;Z3組合(草地早熟禾肯塔基50%+普通狗牙根30%+多年生黑麥草匹克威20%),草坪質量差,僅達到Ⅳ級標準。其中,Z1組合是運動場草坪的最優組合,Z5組合是觀賞草坪的最優組合,其草坪質量綜合評價值分別達到0.677和0.881,高于實際應用值0.600。
關鍵詞:混播草坪;模糊數學評價法;質量評價;組合優化
草坪混播是根據草坪的用途、環境條件和養護管理水平,選擇多個草種或同種不同品種的草坪草混合建坪的方法[1]。由于草坪用途、混播組合、混播比例、各地氣候條件和管理水平的不同,混播草坪的適應性及質量也不相同[2-7]。混播草坪雖然沒有單播草坪均勻一致,但在配合良好的條件下,能適應不同的環境條件,持久耐用,更耐病蟲害[8,9]。
試驗以昆明為立地條件,利用在昆明地區引種成功的優良草坪草種(品種),根據其生長互補性和外觀表現進行組合,測定各混播組合的
出苗整齊時間,幼苗生長速度,密度,成坪時間等指標,經過模糊處理,綜合評價草坪質量,篩選適宜該地區建坪的混播組合,為昆明及其氣候相似地區的草坪建植與養護管理提供理論依據。
1 材料和方法
1.1 試驗地自然概況
試驗地位于昆明黑龍潭,地理位置N 25°01′,E 103°,海拔1 913 m,年均溫14.7 ℃,年均降水量900~1 100 mm,年均日照數2 411.8 h,土壤pH為6.5。北亞熱帶高原季風氣候,干濕分明,6~10月為雨季,11月至次年5月為旱季。
1.2 試驗材料及設計
試驗材料均來自于北京克勞沃集團,試驗設計見表1。運動場草坪及觀賞草坪各3個混播組合,每組合3次重復。小區面積2 m×3 m,小區間距0.5 m。2011年3月21日播種,常規田間管理。幼苗階段每隔5 d、成坪后每隔30 d觀測1次相關指標。
1.3 測定指標及方法
密度采用樣方法,樣方面積 0.01 m2,用枝每立方厘米表示;均一性用9分制目測;質地以草坪草葉片的寬度來度量,用游標卡尺測量葉片最寬處,每樣方重復15次,求其平均值;
蓋度采用樣方框點測法,樣方面積1 m2。
生長速度以出苗后在小區內隨機標記10株,采用量度法測定主莖長度,并計算其平均生長速度;綠期為草坪群落中80%的植株返青,到80%的植株枯黃所經歷的日數;
成坪時間為草坪群落從出苗到蓋度達到95%時所需時間;
葉綠素含量用丙酮法測量,以葉綠素含量作為評價草坪顏色的定量標準[9]。
1.4 草坪質量綜合評價
1.4.1 評價方法 引入模糊數學綜合評判法,根據混播草坪的性狀表現,確定其質量指標集及評語集之間的劃分標準(表2)。
1.4.2 建立隸屬函數 因混播草坪各質量指標隨評語等級呈現線性上升或下降趨勢(表2),故選線性函數作為隸屬函數[10]。根據數據具體情況,確定其模糊函數[11]。評定混播草坪的各個指標隸屬函數:
1.5 數據分析
數據分析與統計采用SPSS13.0軟件完成。
2 結果與分析
2.1 混播草坪苗期質量評價
2.1.1 成坪時間
含有多年生黑麥草的混播組合成坪時間較短(Z1、Z3),其中,多年生黑麥草所含比例越大成坪時間越短;而含有草地早熟禾的混播組合成坪時間較長(Z2、Z4、Z5、Z6),草地早熟禾所占的比例越大,成坪時間越長。成坪最快的為Z1,只需46 d;成坪最慢的為Z6,需要62 d;方差分析表明,Z6與Z1、Z2、Z3和Z4成坪時間差異都顯著(P<0.05),其中,Z1、Z2和Z3兩兩之間差異不顯著(表3)。這是由于多年生黑麥草和草地早熟禾的萌發速度、生長速度相差較大所致,更與混播組合的成員構成及其比例有很大關系。這和張大彪等報道一致[12]。
2.1.2 草坪質量綜合評價
將各混播群落的出苗整齊時間、生長速度、成坪時間、密度等指標經過模糊處理,并乘以各自權重系數,作為對各組合苗期綜合質量的模糊評價。評定混播草坪苗期各性狀指標的隸屬函數建立如下:
2.2 混播草坪成坪后質量評價
2.2.1 草坪質地
各混播草坪葉寬變化都比較平緩,呈單峰曲線分布,葉寬最大值均出現在出苗后120 d(圖1)。其中,Z2組合草坪葉片最寬,平均值為0.430 cm,顯著高于其他組合(P<0.05)。主要原因是高羊茅的比例過大,過多的寬葉草坪草使Z2混播草坪顯得較為粗糙。葉片最細的組合是Z5,平均葉寬為0.218 cm,與其他組合差異顯著(P<0.05)。從生長天數分析,Z1組合在出苗后30~60 d表現最好,但隨著生長時間的推移葉片越來越粗糙;Z2組合在出苗后90~120 d表現較差,這和其建群種高羊茅的生長規律有關;其余組合在整個觀察期的表現都較好,但以Z5組合最佳。這是因為Z5組合中草地早熟禾和紫羊茅都屬于葉片較纖細的草坪草,兩者混播有較好的草坪質地,適合建植觀賞草坪[8]。
2.2.2 草坪顏色
草坪顏色的深淺同植株體內葉綠素含量呈正相關,試驗采用葉綠素含量作為評價草坪顏色的定量標準。各混播組合草坪葉綠素含量隨生長時間的變化,總體均呈下降趨勢,苗期較高,越冬期間(種后240 d)最低(圖2)。但Z6組合葉綠素含量曲線的變化最為明顯,出苗后含量最高,為27.56 mg/L,隨后逐漸下降,在出苗后90~120 d下降特別明顯。出
現這種情況,與混播草坪植物組成及當時氣溫較高有關。Z6組合系種內混播,由草地早熟禾4個品種組成。草地早熟禾系冷季型草坪草,不耐高溫[8]。高溫時段,生長不良,光合作用下降,可能導致體內葉綠素含量的劇烈下降。
2.2.3 草坪蓋度
出苗后各混播組合的草坪蓋度均呈現穩定增加的趨勢,后期草坪蓋度則增加不多。出苗后30 d各組合草坪蓋度總體欠佳,蓋度最大的是Z2組合,為91.83%;最差的是Z6組合,為71.5%;其余各組合均在80%~90%(圖3)。出苗后90 d,各組合的草坪蓋度維持在95%以上;150 d,則達到100%。組合間差異不明顯(P≥0.05),總體表現較好。這與混播組合的植物組成及氣候有關。
2.2.4 草坪雜草發生率 各混播組合草坪雜草發生率隨時間的變化,總體呈下降趨勢,進入冬季后(苗后240 d)達到最低值,為1.7%~6.6%(圖4),組合之間差異不顯著(P≥0.05 )。觀測期內,Z1、Z2、Z3組合雜草發生率始終不高,均在10%以下,這與其草坪蓋度相對較高有關,說明各混播組合草坪群落生長勢強,競爭優勢明顯,雜草難于侵入。Z4、Z5、Z6組合,雜草發生率總體較高,尤其是苗期,出苗后30 d,其雜草發生率分別為20.00%,39.73%和42.80%,組合間有較大的差異(P≤0.05),生產上應加強苗期除雜,否則會導致種草失敗[8]。
2.2.5 綜合質量評定
除草坪綠期外,其他指標均采用出苗后150 d測得的數據(表5)。此時為草坪生長旺季,評定結果具有一定的代表性。
將表5各指標與其相對應的隸屬函數f(x)進行模糊化,得到模糊關系矩陣R
2.3 評價集的建立
評價集是評判者對評價對象可能做出的各種評價結果所組成的集合。按照草坪組合5級分級法[7],試驗建立評價集V=(I級 Ⅱ級 Ⅲ級 Ⅳ級 V級)及綜合評價質量分級標準(表6)。
將已獲得的草坪質量綜合評價值B與所制定的草坪質量等級表進行一一對照,根據模糊數學的“擇近原則”可確定該草坪質量等級。綜合評價值B越大,草坪質量越好,反之,草坪質量越差。試驗選用葉綠素含量、質地作為綜合評價的指標集,其他指標集和其對應的權重值均未發生變化,對其綜合值B的影響相同,因此可以在同一評價集下進行比較。對照表6的標準,混播草坪綜合評價結果為:
Z5組合,草坪綜合質量很好,達到I級標準;Z4、Z1、Z2和Z6組合,草坪綜合質量尚可,達到Ⅲ級標準;Z3組合,草坪綜合質量差,只達到Ⅳ級標準。
2.4 混播草坪優化組合篩選
根據5級分級法評定質量標準,總分值大于0.600的混播組合可作為優化組合用于實際建坪[7]。比較運動場草坪Z1、Z2和Z3組合的草坪質量綜合評價值,Z1組合的B值最大,為0.677,系運動場草坪最優組合。比較觀賞草坪Z4、Z5和Z6組合,Z5組合的草坪質量綜合評價值B最高,達到0.881,系觀賞草坪最優組合。
3 討論
多個草坪草種或品種的合理搭配,能充分發揮各自的生理優勢和生態習性,建成品質優良的草坪[13],但草坪混播是一項復雜技術,混播品種之間既有互補,又存在著對水分、養分、生存空間的競爭。只有選擇兼容性好、互補性強的草種進行科學配比,才能取得較為滿意的結果[14,15]。Z3組合,采用50%草地早熟禾、30%狗牙根、20%多年生黑麥草混播,雖然,苗期有較好的表現,但成坪后表現欠佳,主要原因就是組合內冷、暖季型草坪草之間的兼容性較差所致[1]。
草坪草混播不是簡單地把草種混在一起播種,它有一定的原則性和依據標準,通常包括建群種,伴生種和保護種[16]。配有黑麥草的組合,苗期質量綜合評價較高,主要是黑麥草萌發快,提高了成坪速度,因此常作“先鋒草種”,同時保護作用也明顯,常與草地早熟禾等草種混合栽培[17]。從配有早熟禾的組合來看,早熟禾的比例越高,苗期質量相對較差。這是因為,在配有速生草種的組合中,如果優勢種本身萌發很緩慢,其自身的生長也會受到一定程度的抑制[18]。因此,建議在設計混播組合時,保護種多年生黑麥草不要超過20%,優勢種草地早熟禾不超過60%。
4 結論
(1)Z5組合,草坪質量很好,系I級草坪;Z4、Z1、Z2和Z6組合,草坪質量尚可,系Ⅲ級草坪。
(2)在昆明地區,運動場草坪的最優組合為Z1;觀賞草坪的最優組合為Z5。其草坪質量綜合評價值分別為0.677分和0.881分,高于實際應用值0.600。
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