不同保水剂施用量对草坪草生长的影响

不同保水剂施用量对草坪草生长的影响

熊先亮 金建华 杨雨露 魏楠 杨坤

天津农学院水利工程学院 天津 300384

摘要：为了探明保水剂用量对草坪草生长的影响，根据保水剂用量的不同设置了B₂₅、B₅₀、B7₅、CK 4个处理，进行了对比试验。结果表明：保水剂能显著促进草坪草的生长。当保水剂用量为50g/m²时即B₅₀处理的叶宽、株高、生物量均最高。B₇₅处理的土壤含水率和地温最高，分别较对照提高9.06%和3.4-4.7%。综合来看B₅₀处理促进草坪草生长的效果最显著。

关键词：保水剂；草坪草；土壤含水率；生物量

如今草坪在保护生态平衡、净化和美化生活环境，促进经济事业发展方面，所起的重要作用在社会上得到了前所未有的关注和重视,草坪、绿地作为提高人们生活、环境质量的构成，具有巨大的发展空间。随着我国经济的高速发展和生态环保意识日益加强,草坪业越来越兴旺。然而,随着草坪草的种植面积越来越大，耗水量也在不断增加，干旱是限制草坪草生长的重要影响因素之一，因此，保持土壤有充分的水分来满足草坪草的水分供应是至关重要的。面对这些问题，采用节水技术成为一个重要手段。

在众多节水措施中，利用保水剂节水是一项新兴节水技术，保水剂的主要成分为高吸水性树脂，它是一种高分子材料^[1]能吸收并保持相当于自身重量几百甚至几千倍的水分，是一种高效的持水剂。同时，保水剂能增强土壤保水性，改良土壤结构，减少土壤水分养分流失，提高水肥利用率^［2-3］。保水剂使用后一般可使土壤水分利用率提高10%-20%，肥料利用率提高20%- 30%。

目前保水剂已在工业、医疗和农林业中得到广泛应用。在农林方面，它们主要被用作种子包衣，用这种方法处理种子，可显著提高低土壤湿度条件下的出苗率。在棉花、小麦、玉米、大豆作物上的应用均有报道。保水剂的研究大多数都集中在农作物上，在草坪上的研究并不多见，进入２０世纪末期才开始研究保水剂在草坪领域的应用^［4］。本研究以黑麦草为切入点，研究在施加不同梯度保水剂条件下对多年生黑麦草生长外观质量的影响，找出保水剂在盐碱土壤中的最佳施用量，提高保水剂的使用效果。

1 材料与方法：

1.1实验地概况

试验在天津市西青区天津农学院（E117°11′ N39°09′）进行，属于温带大陆性季风气候，年均降水量584.6mm，主要集中在夏季，年平均气温11.6℃，土壤为潮土类，土壤盐化程度较重。

1.2试验材料及施用方法

保水剂SAP采用的是北京汉力淼公司所生产的颗粒状保水剂，粒径一般约为2-4mm，主要成分为聚丙烯酰胺、有机物质等。施用方法步骤为：（1）采集土壤过筛去除粗颗粒，（2）将筛好的土壤装至一半盆深，（3）然后再装入事先混合好的保水剂与土壤的混合物，直到距盆口10cm处。最后在上部再覆盖一层2至3cm土壤，整平，然后播种。

黑麦草品种为“卓越”是，禾本科黑麦草属多年生草本植物。2018年8月15日开始种植，8月27日开始发芽，9月25日开始成坪。

1.3试验设计：

盆栽实验：选取底径为19.5cm，口径为24cm，高度为26.5cm的塑料花盆种植黑麦草，每盆播种草籽数量相同（300粒），根据保水剂使用量的不同，分为4个处理，每个处理3个重复。处理一为对照处理，不施加保水剂，记为CK，处理二保水剂施用量为25g/㎡，记为B25，处理三保水剂施用量为50g/㎡，记为B50，处理四保水剂施用量为75g/㎡，记为B75。

1.4观测项目与方法

1.4.1生物量测定：在每次测完株高后留茬4-5cm，用剪刀剪取其余部分,称草鲜重,105℃杀青15分钟，80℃下烘至恒重，称干重，以干草重表示叶生长量，7-10日测1次。

1.4.2土壤含水率，电导率，温度测定：将三参数仪插入土层以下10cm处进行测定。

1.4.3叶宽和株高的测定：利用游标卡尺和皮尺进行测量。选取５株草并做标记，用皮尺测量株高和叶宽，测完后用锋利剪刀将草坪草整盆修剪至４-５cm。取５株株高的平均值作为各处理的株高。

1.5数据分析

用Excel进行数据整理，数据为3次处理的平均值

2 结果与分析

2.1保水剂对草坪草叶宽的影响

图1黑麦草叶宽随时间的变化

试验期间共2次测量叶宽，由上图可知随着保水剂使用量的增加，草坪草的叶宽先增加后降低，其中B50处理的叶宽最大。各处理叶片宽度由宽到窄依次为B50＞B75＞B25＞CK，没有施加保水剂的CK 处理叶片宽度明显低于施加保水剂处理的叶宽，说明保水剂对黑麦草坪草的叶宽影响比较明显，各处理的叶宽随时间逐渐增加，但不明显。由此我们可以得出：保水剂能够增加黑麦草的叶宽，保水剂用量为50g/㎡时效果最为明显，当用量大于50g/㎡时叶宽反而会降低。

2.2保水剂对草坪草株高的影响

图2 黑麦草株高随时间变化图

试验期间共3次测量株高，10月9日为第一次测量，每次测量后即修剪到4-5cm。从图2可知，随着保水剂使用量的逐渐增加黑麦草的株高先增加后降低，各处理株高顺序为B50＞B75＞B25＞CK。分别较对照处理提高保水剂施用量为50g/㎡（B50）时黑麦草株高最高，保水剂浓度为75g/㎡（B75）时黑麦草株高低于B₅₀处理。从上述可得出施加保水剂可以显著促进草坪草生长，50g/㎡为保水剂的最佳施用量。这是由于在每次浇水之后，保水剂可以将多余的水分吸收，使土壤水分维持在较高水平，当土壤含水量下降时，保水剂将水分释放出来供草坪草生长，减缓土壤水分的下降的原因。

2.3保水剂对草坪草生物量的影响

图3 黑麦草生物量变化图

采用黑麦草的干重作为生物量。图3表示整个实验期间的不同处理黑麦草的生物量，由图3可知，黑麦草的生物量随着保水剂施用量的增加呈先上升后下降的趋势。B25处理较对照处理增加20.77%，当B50处理较对照处理增加37.61%， B75处理较对照处理增加29.42%。从图中可以观察出B50处理黑麦草的生物量达到最高值，随着保水剂用量的继续增加，B75处理黑麦草的生物量呈下降趋势。从中我们可以得出结论：保水剂整体对黑麦草的生物量起促进作用，但当保水剂浓度达到某一数值时，其促进作用会相应的减弱。

2.4保水剂对土壤含水率的影响

图4 保水剂对土壤含水率的影响变化

图4所示为不同处理土壤含水率随时间变化情况。可以看出施加保水剂后明显增加了土壤含水率。其中B25处理的土壤含水率相对于CK处理平均提高了3.73%，B50处理提高了7.23%，B75处理提高了9.06%。各处理的土壤含水率随着保水剂用量的增加而增加。这是由于保水剂具有很强的吸水性,在保水剂分子内部有很多能够电解的羧酸盐基团，这些基团被电解以后，使保水剂在吸水以后内部结构会被撑开,体积变大从而加大了保水剂的蓄水空间。把保水剂加入土壤当中以后，当灌水或降水后 保水剂可以吸收多余的水分。

2.5保水剂对土壤温度的影响

图5 保水剂对土壤温度的影响

由图5可以看出，不同处理的土壤温度不同，顺序为B75>B50>B25>CK，B75、B50、B25处理的温度分别相对CK处理提高3.4-4.7%、2.35-3.77%、0.99-1.88%。随着保水剂用量的增加，保水剂对温度的调节效果越明显。这可能是由于以下两方面原因：施加保水剂后土壤的含水量增加，热容量增大，因而对土壤温度起到了调节作用，本实验是在日落时测定，保水剂处理土壤温度下降相对较慢，从而导致保水剂处理的温度高于对照处理；施加保水剂后改善了土壤的物理性质，孔隙增多，水分被保水剂吸收，土壤中自由水减少，土壤热传导效应降低^[5]。保水剂对温度的调节降低了草坪草生长环境的温差，有利于草坪草的生长。

3讨论与小结

(1)土壤水分和温度是影响草坪草生长的关键因素，通过保水剂对草坪草生长的影响研究可知，保水剂在不同施用量情况下对草坪草的生长指标影响都比较明显。

(2)其中不同指标所需的保水剂最佳用量不同，保水剂在50g/㎡的施用条件下，草坪草的叶宽、生物量和株高有较为明显的提高。保水剂用量为75g/㎡的条件下，土壤含水率最高，对土壤温度的调节效果最好。

(3)在本实验过程中此保水剂的效果随时间的增加而减弱，如何增加其稳定性，延长作用时间是下一步研究的方向。

参考文献

1. 杜太生,康绍忠,魏华.保水剂在节水农业中的应用研究现状与展望[J].农业现代化研究, 2000,21(5):317-320.

2. 吴德瑜．保水剂与农业［Ｍ］．北京：中国农业科技出版社，１９９１．

3. 赵永贵．保水剂的开发及应用进展［Ｊ］．中国水土保持，１９９９，（５）：５２－５４．

4. 芦海宁，韩烈保，苏德荣．保水剂在草坪中的应用研究进展［Ｊ］．节水灌溉，２００５（１）：１４－１８.

5. 陈宝玉，王洪君，腾轶垄[J].中国水土保持科学，2008,6（6）:32-36.

作者简介：熊先亮，男，本科生，研究方向为保水剂抗旱节水技术。

通讯作者：金建华，女，讲师，主要从事节水灌溉理论与新技术方面的研究。

基金项目：天津农学院大学生创新项目（201810061232）