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目前,在栽植草皮无土栽培基质配方上前人已做了大量的研究,但是这些研究针对的基质往往是普通的无土栽培基质加营养液进行试验,而对有机生态型无土绿化基质在植草上的应用研究还很少有见报道。有机生态型无土绿化基质栽培形成的栽植草皮具有品质好、产量高、生产周期短、不破坏土地资源、环保等特点,已越来越多地运用于我国高速公路、道路、桥梁的快速绿化以及屋顶甚至家庭的绿化中。而对有机生态型无土绿化基质的研究是无土栽植草皮生产技术中的关键环节,通过对无土栽植草皮绿化基质的研究从而实现栽植草皮生产的无土化。本试验就是针对这一现象,在查阅大量文献的基础上,选取了在山区较为常见的基质材料如枯落物、腐殖质等,按照一定体积混合来制成有机生态型无土绿化基质,在其上撒播最为常见和常用的粗放管护的高羊茅、披碱草、紫花苜蓿3 种草种,进行温室栽培试验,通过对草种的生长、生理指标的研究,从而筛选出适合各个草种生长的有机生态型绿化基质。
1 材料与方法
111 试验材料
11111 试验草种 高羊茅( Festuca arundinaceaschreb) ;披碱草( Elymus dahuricus) ;紫花苜蓿( Medi2cago sativa) 。
11112 基质材料来源 腐殖质:取自北京西山林场松树林的林下;枯树叶:取自西山林场的枫树林下,未经腐熟,待晒干后通过手工方式弄碎枯落物;草木灰:取自该林场柴草燃烧后形成的灰肥,经过充分干燥冷却后收集待用。草炭:购买于北京市农科院。
11113 基肥 供试的鸡粪为商品消毒的膨化鸡粪(10 kg/m3 ) ,购自于北京大自然花卉市场;磷酸二铵(0.32 kg/m3 ) 和硫酸钾(0.16 kg/m3 ) 购买于北京市海淀区北安河植物医院;供试的保水剂(3 g/m3 ) 为“白金子”牌保水剂,由河北唐山博亚科技工业开发有限责任公司生产的。
11114 基带材料 砂布(上) + 无纺布(下) ,规格是:2315 cm ×21 cm ×2 cm。
11115 试验器材 直尺、烧杯(120 mL) 、电子秤(0.01) 、烘箱。
112 试验方法
本试验重点在于根据植物在不同无土栽培基质上的生长状况,即生长、生理指标,筛选出最适合3种草种生长的基质。试验地点选择在温室大棚中进行。无土栽培坪床的搭建采用架空的钢丝网作坪床方式,从而达到植物生长与土壤隔离的目的。然后基质放入基带材料中,并将其铺设于坪床上。在基质表面撒播所选的草种,在草种表面覆盖一层该基质,并将袋口缝合。在铺设时袋子之间留有一定的
空隙。将几种单一基质按一定比例并加入一定量的基肥混匀后,装入做成的基带中,并封口、标记。栽培基质的组成见表1。草种有3 种,每种有4 种栽培基质,每种栽培基质重复3 次,总共有36 个基带。
113 播种及播后管理
11311 播种 3 种草于2007 年6 月29 日播种,用剪刀在布袋表面沿斜线方向剪开一个口子,并将称好的3 个草种分别散入布袋中。散播时一定要散于基质表面且要均匀,并在表层覆一层此栽培基质。每种栽培基质做3 个重复。散好后用针线将剪开的口子缝合;3 种草的散播量分别为高羊茅30 g/m2 (千粒重约为2.5 g) [1 ] 、披碱草6 g/m2 (千粒重约4.3 g) 、紫花苜蓿1.5 g/m2 (千粒重达1.5～2.0 g) [2 ] 。
表1 栽培基质组成比例( 体积比V/V)
11312 播后管理 温度、水分是决定草坪出苗率高低的两大重要因素[3 ] ,因此播种后应定期喷水,使基质保持湿润状态。由于当时气温太高温室覆盖遮阳网。
2 结果与分析
211 不同配比基质对保水性能的影响
从试验中测定浸泡24 h 后又经过自然沥干后的基质含水量,每种基质配比重复3 次(如表2) ,然后进行方差分析。用matlab6.5 软件进行方差分析,得出结论:4 种配比基质A1、A2、A3、A4 的保水性能差异极显著;经过多重比较4 种基质之间也存在着显著差异,4 种配比基质的排列方式是A4 > A3 > A2> A1。
表2 不同基质配比含水量
212 不同基质配比对植株存活情况的影响
生态学中提出了种群和群落的概念,在研究群落时,提出了生命表的概念[4 ] ,生命表从生态学上就是指死亡表和寿命表,用于简单而直观地反应种群存活个数死亡过程的统计表。并且是由“空间推时间”、“横向到纵向”。因此,在生命表的编制中,会出现死亡率为负的情况。对于这种情况,S.D.Wretten等认为“生命表分析中产生一些负的dx 值,这与数学假设技术不符,但仍能提供有用的生态学记录,即表明种群并非静止不动,而是在迅速发展和衰落之中。[5 ] ”不同基质配比对植株存活情况的影响可以通过实测值ax 或dx 求得,进而得出在不同基质中3种草种的死亡曲线图(见图1、图2、图3、图4) 。其关系是: lx = ax/a0 ×1 000 ; dx = lx – lx + 1 ; qx = dx/l×100 %。其中x 代表观察时间即年龄等级; ax 为在x 龄级内出现的个体数; lx 为在x 龄级开始时标准化存活个体数(一般转化为1 000) ; dx 为从x 到x+ 1 龄级间隔期内标准化死亡数; qx 为从x 到x + 1龄级间隔期间死亡率[6 ] ;龄级的划分是从出苗时(7月5 号) 开始,每隔7 d 进行一次测量。
图1 3 种草种在A1 基质中的死亡曲线
图1 中披碱草在第6 龄级之前一直是生长状态,从第6 龄级突然出现死亡率,并且最高死亡率超过了图3 中的死亡率;披碱草在图3 中的死亡曲线较其他3 图都稳定;高羊茅在4 种基质中的的死亡率都达到了70 %以上,且曲线变化大;紫花苜蓿在图2 中的死亡曲线最稳定,但根据试验测定结果紫花苜蓿的出苗数最少;因此披碱草是相对比较稳定的草种,从披碱草在4 种基质中的死亡曲线图可以推出基质A3 最适合其生长。
213 不同绿化基质对3 种草株高的影响
试验通过对3 种草在4 种基质中的植株高度的测定(cm) ,重复3 次求平均值,结果见表3 (P 代表披碱草,G代表高羊茅,Z 代表紫花苜蓿) 。4 种基质都是经过相同的管理水平,从表3 可知,披碱草的植株高度高于其他2 种,经过双因素方差分析多重比较分析[7 ] ,在0.01 水平下,4 种基质之间无显著差异,3种草种之间存在着极显著差异,3 种草种的生长优势排列P> G> Z。
表3 3 种草种在4 种基质中的植株高度
214 不同配比的基质和草种的选择对植株鲜重的影响
本试验取3 种草种在4 种基质中全部样方为测量对象,测出其植株鲜重;并通过对植株鲜重的测量数据来研究不同配比基质和不同的草种对植株鲜重的影响做图(图5 横坐标是不同配比基质代号,纵坐标表示植株鲜重) ;从图中可以看出,披碱草在基质A3 中植株鲜重最大,高羊茅在A4 基质中的植株鲜重最大,紫花苜蓿在A2 中的植株鲜重最大;从图5中可以看出,A3 基质中的披碱草的植株鲜重是最大的。
215 不同绿化基质对根系鲜重的影响
本试验对不同基质对根系鲜重的影响做图(见图6 中纵坐标表示根系鲜重、横坐标是不同配比基质代号) 。在图中高羊茅的根系鲜重在不同的配比基质中的变化较大,其中A4 基质中的根系鲜重最大;披碱草在A3 基质中的根系鲜重最大;紫花苜蓿的根系鲜重在A2 中最大,在A4 中为0 ;在图6 中可以看出,A4 基质中的高羊茅的根系鲜重最大。
3 小结与讨论
在无土栽培基质试验过程中,为了研究出代替土壤的绿化基质,所以在进行试验时,基肥采用相同的量,我们只考虑基质不同对草种生长的影响。在无土绿化生态型基质的配比中腐殖质所占比例最大的是A3 基质,因此它提供了植物生长后期所需要的营养元素。通过对基质的保水性能影响进行的方差分析中,基质A4 的保水性能最大,其次是A3 绿化基质。而草本植物生长所需水分全由基质供给[8 ] , 基质的保水性增强,累积失水量减小[9 ] 。因此基质的保水性能在无土栽培中是关键的因素[8 ] 。通过对苗木存活测定与分析,披碱草在4 种绿化基质里都表现了相对优越性,高羊茅次之,紫花苜蓿最小。这从一定程度上说明了披碱草比其他两种耐受性好,进而通过对株高的双因素分析确定出披碱草最占优势。通过不同配比基质对植株生物量的影响的研究,披碱草在A3 绿化基质的植株鲜重和根系鲜重都最大,幼苗生物量的增加与基质提供的通透性、保水、保肥性有关[10 ] ,因此A3 基质的通透性、保水、保肥性能最好。高羊茅在A4 绿化基质中的生物量也为最大,图5、6 显示紫花苜蓿的植株鲜重和根系鲜重和其他两者相比最小;高羊茅、披碱草的根系是须根系,通过大量的须根絮结到一起形成草毯,因此草的根系的重量,直接影响草皮的强度[11 ] ,因此披碱草的根系鲜重在A3 中是最大的,草皮的质量也会最好。
通过以上的综合分析,在4 种有机生态型无土栽培基质种植高羊茅、披碱草、紫花苜蓿这3 种耐粗放管护的草种试验中,A3 绿化基质是最适合披碱草植株生长的基质;A4 绿化基质是最适合高羊茅植株生长得基质;A2 绿化基质是最适合紫花苜蓿植株生长的基质。
