馬 嬌,宗人旭,劉金平,伍 德
(西華師范大學西南野生動植物資源保護省部共建教育部重點實驗室,四川 南充 637009)
絲茅草坪冬季交播小苜蓿的生長規律及草坪質量評價
馬 嬌,宗人旭,劉金平,伍 德
(西華師范大學西南野生動植物資源保護省部共建教育部重點實驗室,四川 南充 637009)
針對絲茅草坪冬季枯黃及地上莖葉凋零影響坪用價值的問題,通過交播小苜蓿后,從11月到翌年5月,連續測定草坪群落組成、高度、蓋度、密度及草坪品質變化,分析補播小苜蓿對絲茅返青、生長及景觀價值的影響,探討補播改良絲茅草坪的可行性。結果表明:絲茅與小苜蓿物候期互補適合交播,小苜蓿自播能力極強,一次播種可多年利用;交播對草坪群落組成、高度、密度和質地均有極顯著影響(P<0.01);絲茅1~3月幾近死亡,小苜蓿發揮建群種作用;4月絲茅返青,小苜蓿開花結果后逐漸死亡;雖密度、顏色、質地、均一性最大值出現的月份不同,交播后草坪在整個冬季維持了較高的品質,實現了草坪四季常綠的景觀效果。
絲茅;小苜蓿;草坪;九分制;坪用價值
四川盆地屬于亞熱帶季風性濕潤氣候,10℃以上活動積溫4 500~6 000℃,年均溫16~18℃,暖季型草坪草(最適溫度25~35℃)雖能安全越冬,但枯黃期達100 d,所以常建植混播冷季型草坪,以達到四季常綠的綠化效果[1]。由于受最適溫度15~25℃、株叢類型、分生再生能力的限制,冷季型草坪抗雜草入侵能力較差[2]。加之5~9月常出現高于35℃的酷熱天氣,7~8月受副熱帶高壓影響,超過40℃的高溫頻發,草坪局部退化或死亡為夏萌型雜草入侵提供了機會。
絲茅(Imperatakoenigii)為禾本科白茅屬植物,其根莖發達、種子繁多,是亞熱帶及過渡性氣候帶冷季型草坪最常見暖季型惡性雜草[3]。目前尚無有效、持久的防除絲茅的方法,當草坪養護、利用不當時,反而能激活和促進絲茅的無性繁殖能力[4]。絲茅對草坪植物立體攻擊,使其生理活性、細胞膜透性和光合同化能力全部下降,隨時間空間延展過程中,草坪草適合度、優勢度、存活率與凈繁殖率等特征改變,最終使混播草坪群落的組成、結構與功能發生改變影響[5-6]。對南充市200余處約30 hm2混播冷季型草坪跟蹤調查發現,入侵1~3年后,絲茅形成局部優勢斑塊,入侵3~5年后草地早熟禾(Poapratensisi)和多年黑麥草(Loliumperenne)退出混播草坪群落,6年后僅剩零星叢狀分布的高羊茅(Festucaarundinacea),最終演替成為以絲茅為建群種的草坪。
1.1 試驗地概況
試驗在四川省南充市順慶區西華師范大學新校區進行,屬典型的中亞熱帶濕潤季風氣候區,地理位置N 30°82′、E 106°06,海拔265.40 m。年平均氣溫17.4℃,最高氣溫40.1℃,最低氣溫-2.8℃,年日照時間1 266.7 h,有霜期13.7 d,年降水量1 020.8 mm。土壤為紫色土,pH6.6。
1.2 試驗材料
絲茅在修剪、施肥等正常草坪養護下,其株高變矮、葉片變窄、密度增大,可維持較好的景觀,滿足低投入、低養護、粗放管理的觀賞草坪需求,尤其滿足固土護坡、灘涂綠化等設施草坪對草種根系發達、耐貧瘠、抗逆性強的要求。但絲茅在11月開始枯黃,翌年3月開始返青。如何提高或加強絲茅草坪冷季的觀賞價值,成為急需解決的問題。圍繞絲茅入侵、擴散、防除及對草坪植物的攻擊力和競爭力有一定研究[7-8],但有關對絲茅草坪的利用與改良報道較少。
小苜蓿(Medicagominima)是豆科苜蓿屬一年生或越年生草本植物,又稱破鞋底、野苜蓿、苜蓿,株高5~30 cm,葉小,莖多且平臥鋪散,主根粗壯發達,花期3~4月,果期5~6月,具抗寒、抗旱、耐貧瘠等特性。通過交播小苜蓿,測定絲茅草坪的群落組成、蓋度、密度變化,冷季連續對草坪采用9分制進行品質評價,分析補播小苜蓿對絲茅返青、生長及景觀價值的影響,探討補播改良絲茅草坪的可行性,為該類草坪建植、養護及管理提供借鑒。
以建植8年被絲茅入侵嚴重退化,進行修剪等養護措施的草坪為材料,草坪群落組成為絲茅(93%)+高羊茅(2%)+車前草(Plantagodepressa)(1%)+苔蘚(Bryophyte)類植物(4%)。于2012年10月中旬,進行留茬高度5 cm修剪,剔除絲茅之外的植物。選平坦、代表性區域,設10個交播小區(4 m×4 m),以30 kg/hm2播量進行散播小苜蓿,松耙覆土。對照區不做任何處理,整個冬季不進行任何草坪養護措施。
1.3 測定項目及方法[9]
于2012~2014年,從11月到翌年5月,每月10日,采用0.5 m×0.5 m樣方框,隨機測定下列指標,用3年平均值表示該月份的生長情況。
物候期:當50%植株達到萌發(返青)期、開花期、結實期、枯黃(死亡)期為該物候期。
高度:直尺分別100次測定絲茅和小苜蓿的自然高度,按(絲茅高度×比例+小苜蓿高度×比例)/100,計算草坪的高度。
密度:以有綠色葉片為存活的依據,用實測法測定單位面積內絲茅和小苜蓿的枝條數為密度,按(絲茅密度×比例+小苜蓿密度×比例)/100,計算草坪的密度。
顏色:目測法測定綠色的變化。
蓋度:用針刺法,沿小區對角線隨機1000次,測定絲茅和小苜蓿的蓋度。
質地:隨機用直尺測定200片舒展綠色葉片的寬度,按(絲茅寬度×比例+小苜蓿寬度×比例)/100,計算草坪的質地。
群落組成:測定草坪種群的植物種類,用各物種的蓋度表示其占的比例。
均一性:用目測法,按顏色、形態、長勢的均一與整齊度進行打分。
草坪品質:以密度、顏色、質地和均一性為評分指標,采用9分制標準進行評定,9代表草坪可能得到的最高評價;1表示完全死亡或休眠的草坪。分數匯總時按顏色2分、密度3分、質地2分、均勻性2分的權重進行分配。評分標準依據NTEP[10]進行修訂(表1)。
表1 草坪品質評定標準
Table 1 Turf quality assessment standards

指標分等評分草坪密度(蓋度)<50%1.0~2.950%~80%3.0~4.980%~100%5.0~6.9100%,較稀疏到很稠密7.0~9.0葉片質地(葉寬)5~10mm1.0~3.93~5mm4.0~5.91~3mm6.0~7.9<1mm8.0~9.0顏色休眠或枯黃1.0較多枯葉,少量綠色1.1~2.9較多綠色,少量枯葉3.0~4.9淺綠到較深綠色5.0~6.9深綠到墨綠7.0~9.0均勻性十分均勻9.080%~100%均勻6~8.960%~80%均勻,雜草或斑禿較少3~5.950%~60%均勻,雜草或斑禿較多1~2.9<50%均勻,雜草或斑禿多1
2.1 物候期
交播也稱覆播或蓋播或冬季補播,是用單種或多種草種播在已成坪草坪上的一種交替成坪方式,以達到草坪四季常綠的觀賞效果。要求交播草種與原草種物候期互補,連續3年觀察,絲茅于11月底、12月初地上部分死亡凋零(表2),而小苜蓿11月中下旬萌發;絲茅2月底返青,小苜蓿4月下旬死亡,2草種出生與死亡互補適合交播。且小苜蓿2月底開花、3月中旬結實、4月初進行種子脫落傳播,種子完成自播,到11月中下旬開始出苗,1次播種可多年利用。

表2 交播草種物候期
2.2 草坪群落組成
交播草坪的群落組成有差異,12月絲茅比例顯著下降(P<0.05)(表3),1月下降幅度最大,3月雖進入返青期但幼苗較小,與1~2月無顯著差異,4~5月其比例顯著增加。小苜蓿比例與絲茅剛好相反,12月進入萌發幼苗期,1~3月維持相對穩定的比例,4~5月隨種子成熟,植株逐漸死亡。由F值可見,整個交播季節兩草種均有極顯著變化(P<0.01),絲茅比例的變化大于小苜蓿。
2.3 草坪高度與密度
交播后草坪高度和密度在不同時間有變化。絲茅12月由于葉片漸次枯黃,其高度與密度開始降低,1月下降最顯著,2月初地上部分全部枯死,3月返青后生長緩慢,4月主要進行分蘗,5月則迅速生長(P<0.01)。小苜蓿1~4月株高無顯著的變化(P>0.05),1月分枝顯著增加(P<0.05),2~3月密度達最大值,4月密度顯著下降,5月僅有少量存活。絲茅與小苜蓿的交替作為建群種,使草坪的高度與密度有極顯著變化(P<0.01),依2種草綜合評價,1~3月草坪高度顯著低于、密度顯著大于其他月份。
2.4 草坪質地
交播對草坪質地有極顯著影響(P<0.01),絲茅地上部分經歷由死到恢復生長的過程,小苜蓿則經歷由萌發到死亡的過程,兩者葉片寬度均有極顯著變化(P<0.01),交替出生與死亡使草坪總體質地在不同月份間存在顯著差異,僅12月和4月低于其他月份。
2.5 草坪品質
交播對草坪密度、顏色、質地、均一性等評分指標均有極顯著影響(P<0.01),由F值可見,影響順序為:顏色>均一性>密度>質地。密度最大值為11月和2~3月,顏色最大值為5月,質地最大值為12月,均一性最大值為2月。4個評分指標最大值與最小值的出現在不同月份,致使草坪品質表現出極顯著差異(P<0.01)。草坪品質在11月和2月最好,4月最差。

表3 草坪群落的組成、高度和密度

表4 評分指標及草坪品質的變化
在絲茅衰退的1~3月,交播小苜蓿較好的維持了草坪的景觀價值。
亞熱帶及過渡性氣候帶常用高羊茅、草地早熟禾、黑麥草混播建植冷季型草坪群落,由于受最適溫度范圍(夏眠)、株叢類型(疏叢型或根莖-疏叢型)、分生再生能力(無匍匐莖)的限制,冷季型草坪極易受雜草入侵,除草用工占草坪養護總用工的80%,費用占養護費用的60%。若不進行適宜、適時、適量的管理,一旦根莖型或匍匐莖性雜草入侵,很難徹底剔除。絲茅龐大的根系統與快速生長能力,強大的分生與再生潛力,超強的種子結實與擴散力,通過地上、地下資源競爭對草坪草進行攻擊,其次代謝產物引起土層含水量降低、酸度增高、通透性變差等變化[11],引起草坪草根系分生、更新、吸收能力下降,致使草坪群落組成、結構及功能破壞,由于受財力、物力、人力的限制,很多地方退化草坪不能得到及時復壯或更新,最終演替成絲茅為優勢種的粗糙草坪。
絲茅草坪抗逆性、耐貧瘠性極強,只需簡單修剪就可維持較好的草坪景觀,亞熱帶地區存留有大量低投入、低養護的絲茅草坪。針對絲茅草坪冬季枯黃的實際問題,前期曾冬季交播白三葉(Trrifoliumrepens)、一年生早熟禾(Poaannua)、一年生黑麥草(Loliummultiflorum)等常用草坪草,由于株叢類型和顏色差異較大,景觀效果均較差。尤其絲茅龐大的根系系統與快速生長能力,使其在地上、地下資源競爭中占有現實優勢,其強大的根莖分生、再生潛力與超強的種子繁殖能力,極易使交播草種不能完成生活史,不能開花結實就死亡,沒有種子自由散布只是交播草種的連續性較差。絲茅根莖含有醇、萜醇、甾醇、酸類等次生代謝產物,對草坪分層土壤的含水量、容重、pH均有顯著的影響[11],對交播草種產生化感作用或拮抗作用,使交播草種根系分生、更新、吸收能力下降,導致生長發育受阻、抗性降低而退出草坪。
交播的技術關鍵在于協調夏綠草坪與冬綠草坪之間的生長發育[12],經過數年引種與試驗,在絲茅草坪中交播麥冬(Ophiopogonjaponicus)、白三葉、早熟禾、黑麥草都以失敗告終。
試驗連續3年測定交播小苜蓿后草坪品質,表明絲茅與小苜蓿物候期互補,整個冬季草坪可維持較好的顏色、密度、質地和均一性,且小苜蓿能完成生活史,結實能力和自播能力極強,一次播種可多年利用,適合在生產中推廣和利用。
交播前對夏綠草坪的蕪枝層管理可改善根層的通透性,選擇適宜的交播時間和播種方式可提高出苗與成坪速度。目前有關小苜蓿生物學特點和生態學特性的研究較少,尤其對于其坪用價值及養護技術未見報道。對紫花苜蓿研究表明,隨著生長年限的增加,可增加土壤有機碳含量和提高土壤碳密度,從而提高土壤的理化性狀和營養水平,冬季交播小苜蓿是否能改善絲茅草坪坪床的通透性狀和保水保肥能力,待于進一步研究。
交播后對草坪未進行水肥氣熱的調控,也未進行修剪、施肥等養護措施,草坪作為觀葉地被,促進分化更多葉片和維持健康綠色是草坪養護的核心要求。如外源氮素形態及水平可改善或調節植株各部位氮含量[13],通過合理的調控施N時間、施N量和氮素形態對葉中葉綠素含量、草坪顏色、青綠期、抗寒性及返青速度的影響[14-15],必將影響小苜蓿和絲茅的生長發育、群落組成、構件數量及抗逆性能。再如修剪是草坪最基本的養護措施,通過修剪可促進分蘗形成[16]、提高草坪的密度和蓋度[17-18]、改善草坪的通風透氣能力、降低病蟲害發生的強度和頻度、提升草坪品質和觀賞價值[19]。所以加強養護技術的研究是提升交播草坪質量和景觀價值的有效途徑。
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Growth rule and turf quality evaluation of Imperata koenigii lawn after overseeding Medicago minima in the winter
MA Jiao,ZONG Ren-xu,LIU Jin-ping,WU De
(KeyLaboratoryofSouthwestChinaWildlifeResourcesConservation(MinistryofEducation),ChinaWestNormalUniversity,Nanchong,637009,P.R.China)
Aiming at the problem ofImperatakoenigiilawn becoming yellow and stem and leave withering in winter,I.koenigiilawn was overseeded withMedicagominimaafter trimming 5 cm stubble height in mid-October.From November to May next year,the indexes,including community composition,height,coverage,density and quality,were measured.The objective was to analyze the effect of overseedingMedicagominimaon reviving,growth and appearance value ofI.koenigiilawn and to explore the feasibility of improvingI.koenigiilawn by overseeding.The results showed that the phenophase ofI.koenigiiandMedicagominimawas complementary,thusMedicagominimawas suitable for overseeding inI.koenigiilawn.Medicagominimacan be used many years once planted because of its strong self-reproduction ability.Overseeding had a significant effect on community composition,height,density and texture (P<0.01).WhenI.koenigiialmost dies from January to March,Medicagominimaplays a role of dominant species.WhenI.koenigiirevives in April,Medicagominimagradually flowers and then dies.Although the maximum of density,color,texture and homogeneity appeared in different month,I.koenigiilawn after overseedingMedicagominimamaintains a high quality in winter,which achieves evergreen in four seasons.
Imperatakoenigii;Medicagominima;lawn;nine points system;landscape value
2016-02-27;
2016-03-22
四川省科技支撐計劃(2011NZ0064)項目資助
馬嬌(1992-),女,四川南充人,在讀碩士。 E-mail:735284596@qq.com 劉金平為通訊作者。
S 688.4
A
1009-5500(2016)06-0030-05