全 文 ：第 19 卷 第 3 期
Vol. 19 No. 3
草 地 学 报
ACTA AGRESTIA SINICA
2011 年 5 月
M ay. 2011
不同用量沼肥对高羊茅草坪质量及生长的影响
吴道明, 胡 林 , 郑苗壮, 程善平, 崔建宇*
( 1.中国农业大学资源与环境学院, 北京 100193; 2.教育部植物-土壤相互作用重点实验室,北京 100193)
摘要 : 采用地下渗滤系统, 通过盆栽模拟试验研究了不同用量沼肥对高羊茅 ( Festuca arundinaces Schred. )草坪质
量及生长的影响,探索沼肥在草坪上应用的可能性。结果显示:随着沼肥用量的增加,不同处理之间的草坪颜色质
量、草屑带出总量、草屑中氮磷养分带出量均存在显著差异( P< 0. 05)。在相同氮素用量 200 kg N # hm- 2下,化肥
处理的表现优于沼肥处理,这可能与二者施用方式不同有关。当沼肥用量由 200 kg N # hm- 2增加为 1400 kg N #
hm- 2时, 草屑带出总量、草屑中氮、磷养分带出量分别增加了 2. 0, 3. 4 和 2. 2 倍, 表明草坪在消纳利用沼肥方面具
有较大的潜力。
关键词:沼肥; 高羊茅;草坪质量; 草坪生长
中图分类号: S141; S688. 4 文献标识码: A 文章编号: 1007- 0435( 2011) 03- 0473- 05
Effect of Different Biogas Fertilizer on Turf Quality and Growth
WU Dao-ming, H U Lin, ZH ENG M iao-zhuang, CH ENG Shan-ping , CU I Jian-yu*
( 1. College of Resou rce and En vironmen tal Science, China Agriculture U nivers ity, Bei jing 100193, China;
2. Key Laboratory of Plant-S oil Interaction, M inist ry of E ducation of Ch ina, Beijin g 100193, China)
Abstract: Effects of dif ferent biog as fert ilizer on turf quality and g row th w as invest igated using sim ulat ion
tests w ith a subsurface inf iltr at ion sy stem. Results show ed that the turf co lor quality, the to tal clipping a-
m ount and N, P values had signif icant differences betw een treatments bio gas increased. Under the same a-
m ount of 200 kg N # hm- 2 , the quality of chem ical fert ilizer t reatment w as better than bio gas fert ilizer
tr eatment . It may result f rom dif ferent applicat ion methods for tw o t reatments. With biog as fert ilizer ap-
plicat ion increasing f rom 200 kg N # hm- 2 to 1400 kg N # hm- 2 , the total clipping am ount and N, P values
increased 2. 0, 3. 4 and 2. 2 tim es, respect ively. T hese r esults indicated po tential for biogas fert ilizer appl-i
cation on tur f grow th.
Key words: Biogas Fert ilizer; T al l Fescue; Turf Quality; Turfgrass Grow th
施肥在促进草坪根系生长,改善草坪质量,延长
草坪绿期,提高草坪抗性等方面起着十分重要的作
用[ 1~ 4]。过量施肥和不合理的施肥方法不但造成大
量的养分流失、肥料利用率降低、草坪养护成本增
加,也会通过挥发和随水下渗对空气和地下水环境
造成严重污染[ 5, 6] 。有机肥具有改善土壤结构、减
少环境污染、增肥增效等优点,种类繁多, 其中堆沤
肥、城市生活垃圾、污水等在草坪上均有应用 [ 7, 8]。
沼肥作为一种有机无机多元速效复合肥料, 含有丰
富的氮、磷、钾、钠、钙、有机质、腐植酸以及各种微量
元素等养分[ 9] 。在农业生产中, 用于浸种、 叶面施
肥、蔬菜及粮食作物种植、基质栽培等 [ 10~ 12] ,增产及
改善品质效果显著, 但在草坪上的应用鲜见报道。
本文通过盆栽模拟试验, 研究不同用量沼肥对草坪
生长的影响,探索其在草坪上应用的可能性,为沼肥
的合理利用提供科学依据。
1 材料与方法
1. 1 供试材料
供试沼肥取自北京市联合创业沼气示范工程基
地,其中沼渣全氮含量为 2. 8%,沼液全氮含量在 2600
~ 3300 mg # L- 1之间,全磷含量70~ 120 mg # L- 1之
收稿日期: 2010-11-09;修回日期: 2011- 03-28
基金项目:国家/ 十一五0科技支撑项目( 2006BAD16B09) ( 2008BADC4B17-11)资助
作者简介:吴道明( 1986- ) ,男,贵州贵阳人,硕士研究生,研究方向为草坪营养与施肥, E-mail: w ar ren- w u520@ h otmail. com; * 通讯作者
Auth or for correspon dence, E-m ail : cu ijy@ cau. edu. cn
草 地 学 报 第 19卷
间, pH 为 8. 4。供试土壤为砂壤土, 取自北京市大
兴区榆垡镇, 其中 pH 8. 83, 有机质含量 2. 92 g #
kg
- 1
,全氮含量为 0. 15 g # kg- 1 , 有效磷含量为
21 98 mg # kg- 1 , 速效钾含量为 72. 2 mg # kg- 1。供
试草 种 为 王 朝 高 羊 茅 ( Festuca arundinaces
Schred. )。
1. 2 试验方法
试验装置采用 530 cm @ 105 cm 的硬质 PVC
管制成,其构造如图 1所示。预先用胶水在 PV C管
内壁均匀粘上一层细砂,以防止贴壁流的产生。装
盆时,在 PVC 管的底部依次铺上 5 cm 砾石层和 5
cm 粗砂层(粒径为 0. 5~ 2 m m)。然后铺上 55 cm
厚度的沙壤土, 浇水沉降紧实后,装入渗滤沟。渗滤
沟为 25 cm @ 15 cm @ 15 cm 的 PVC 盒,上表面开
放,底部通过进水管与进水槽相连,沼液经进水槽沿
多孔进水管进入渗滤沟。多孔进水管为 PVC材质,
管径 1. 5 cm, 进水管表面设 12 圈进水孔, 每圈 8
个,梅花状排列, 孔径为 0. 2 cm。渗滤沟内于底部
依次铺上 5 cm砾石层、5 cm 粗砂层及 5 cm 沙壤-草
炭(体积比 7 B3)混合物,渗滤沟四周及以上填满沙
壤-草炭混合物。在表层 0 ~ 10 cm 范围内, 按照
P2O 5 0. 10 g # kg- 1和K 2O 0. 15 g # kg - 1施入底肥。
图 1 试验装置
F ig . 1 Equipment
试验设置 5个处理, 以年施氮总量 200 kg N #
hm - 2的化肥处理作为对照(用 F-200表示) , 4 个沼
肥用量依次为 200 kg N # hm- 2 ( B-200) , 600 kg N
# hm- 2 ( B-600) , 1000 kg N # hm- 2 ( B-1000) , 1400
kg N # hm- 2 ( B-1400)。每个处理设 3次重复,沼渣
作基肥,用量占各沼肥处理施氮总量的 10%, 沼液
作追肥,占全氮量的 90% , 并根据草坪生长特征进
行分配,控制各月施用量在总用量的 0% ~ 25%之
间,其中 7月和 8月份不施肥。
2009年 4月12日播种,播量为 30 g # m- 2。一
周后,将沼液结合灌溉从进水槽一同施入。灌溉水
量根据北京气候条件, 控制在 3~ 7 m m # d- 1 , 每 3
d灌水一次。在试验期间, 每 2 周进行一次草坪外
观质量评分,每 7~ 12 d进行一次修剪,维持草坪生
长高度在 5 cm ,收集草屑。通过 PVC 管底部设置
的排水管可收集土壤渗漏液评价其环境风险。
1. 3 测定项目
1. 3. 1 草坪外观质量评价 采用 NTEP(美国国家
草坪评价项目) 9分制评分法。
1. 3. 2 草屑生物量 定期修剪并收集所有草屑,称
鲜重。将鲜样先在烘箱内 100 e 杀青 30 min, 再于
70 e 下烘干至恒重,称取干重。
1. 3. 3 草屑全氮、全磷含量 将植物样品粉碎后,
采用 H 2SO4-H 2O 2法消煮,用凯氏定氮法测定全氮
含量,钒钼黄分光光度法测定全磷含量。
1. 4 数据处理
采用 SA S V8. 0进行方差分析。
2 结果与分析
2. 1 不同用量沼肥对高羊茅草坪外观质量的影响
在草坪生长过程中, 定期观测其外观质量, 颜
色、密度、质地的变化趋势相似, 尤以颜色变化最为
显著。表 1比较了不同用量沼肥对草坪颜色质量的
影响,可以看出,各个处理在不同月份的草坪颜色分
值均在 6分以上, 均为草坪可接受颜色。对于 4个
沼肥处理,各个处理在不同月份的草坪颜色随施用
量的增加而显著加深( P< 0. 05)。肥料类型不同、
施氮量相同条件下,沼肥 B-200在 5- 9月期间草坪
颜色均显著优于化肥 F-200处理( P< 0. 05) , 10月
份时二者差异不显著。B-600处理的草坪颜色在试
验期间与 F-200 处理相近。B-1000 处理的颜色质
量在 5- 8月份与 F-200处理无显著差异,而在 9月
和 10 月份显著好于 F-200 处理 ( P < 0. 05)。B-
1400在整个试验期间均显著好于 F-200处理 ( P<
01 05)。
474
第 3期 吴道明等:不同用量沼肥对高羊茅草坪质量及生长的影响
表 1 不同用量沼肥对草坪草颜色质量的影响
Table 1 Effects o f different treatments on tur f color qua lity
处理
T reat ments
草坪颜色质量分值 T urf colo r value
5月
M ay
6月
June
7 月
July
8月
August
9月
Sept ember
10月
October
F-200 7. 6b 7. 6bc 7. 6b 7. 3b 7. 2c 7. 0d
B-200 7. 1c 7. 3d 7. 2d 7. 0d 7. 1d 7. 0d
B-600 7. 5b 7. 6c 7. 4c 7. 2c 7. 2c 7. 1c
B- 1000 7. 6b 7. 6ab 7. 7ab 7. 3ab 7. 5b 7. 3b
B- 1400 7. 8a 7. 7a 7. 7a 7. 4a 7. 8a 7. 6a
注: 同列中不同字母表示差异显著(P< 0. 05) ,下同
Not e: Diff erent lette rs in t he same column indicate signif icant dif ferences
at t he 5% level, the sam e as below
2. 2 不同用量沼肥对高羊茅草坪生长的影响
草坪草生长受养分供应影响很大, 养分供应越
充分,坪草生长越快,草屑带出总量越多。图 2比较
了不同用量沼肥对高羊茅草屑带出总量的影响。可
以看出,不同处理草屑带出总量在 3851~ 11459 kg
# hm- 2之间, 各处理间存在显著差异( P< 0. 05)。
对于 4个沼肥处理,草屑带出总量随沼肥施用量的
增加而显著增加, 其中 B-200处理草屑带出总量最
小,为 3851 kg # hm- 2 , B-600, B-1000 和 B-1400 处
理的带出总量分别为 6883, 9225, 11459 kg # hm - 2。
F-200处理草屑带出总量为 5240 kg # hm- 2 , 显著
高于 B-200处理, 而显著低于其他 3个沼肥处理( P
< 0. 05)。
图 2 不同用量沼肥对高羊茅草屑带出总量的影响
F ig. 2 Effects of annual clipping amounts on
Tall F escue in different treatments
2. 3 不同用量沼肥对高羊茅草坪草屑养分带出量
的影响
2. 3. 1 不同处理对高羊茅草坪草屑氮磷含量的影
响
由图 3可知, 不同施肥处理草屑中全氮含量随
时间变化呈下降趋势,各处理之间在 5- 8月份差异
显著,且在 5 月份时含量最高。F-200 全氮含量在
22. 8~ 51. 5 g # kg - 1之间, B-200, B-600, B-1000 和
B-1400分别在 18. 5~ 33. 8 g # kg- 1 , 24. 7~ 37. 3 g
# kg - 1 , 25. 8~ 42. 8 g # kg- 1和 31. 8 ~ 45. 6 g #
kg
- 1之间。不同月份, 草屑中全氮含量随沼肥用量
的增加呈现升高趋势, B-200 处理在不同月份均显
著低于其他 3个处理及对照( P< 0. 05) , F-200 处理
在 5月份显著高于 4个沼肥处理( P< 0. 05) , 6- 10
月份与 B-600处理相近。在肥料类型不同、施氮量
相同的条件下, F-200 处理较 B-200处理草屑中的
全氮含量高。
图 3 不同用量沼肥对高羊茅草屑中全氮含量的影响
Fig . 3 Effect of different tr eat ments on tot al
nitr og en concentr ation in clipping
由图 4可知,各处理全磷含量在 2. 12~ 4. 46 g
# kg - 1之间, 以 8 月和 9 月份磷含量较高。F-200
全磷含量在 2. 25~ 3. 59 g # kg- 1之间, B-200, B-
600, B-1000和 B-1400在 2. 18~ 3. 66 g # kg- 1 , 2. 12
~ 41 22 g # kg - 1 , 2. 23~ 4. 46 g # kg - 1和 2. 25~
41 37 g # kg - 1之间。肥料类型不同、施氮量相同的
条件下, F-200 与 B-200 处理草屑全磷含量之间差
异并不显著。B-600处理在 7- 10 月间全磷含量均
显著高于F-200( P< 0. 05) ; B-1000和 B-1400处理,
除 6月、7月与 F-200处理差异不显著外, 其他月份
均显著高于 F-200处理 ( P < 0. 05) ; 不同用量沼肥
处理条件下,随着沼肥用量的增加,全磷含量的变化
并不明显,仅 B-200处理与高施用量处理间存在显
著差异( P< 0. 05) ,其他处理间差异不显著。
2. 3. 2 不同用量沼肥对高羊茅草坪草屑氮磷带出
量的影响
根据各次草屑带出量以及 N、P 浓度计算得到
草屑带出 N、P 量(表 2) , 从表中可以看出, 不同处
理之间存在显著差异。比较草屑带出氮量发现, F-
200处理为 165. 6 kg # hm- 2 , 显著高于 B-200处理
( 99. 1 kg # hm- 2 ) , B-200 处理显著低于其他处理
( P< 0. 05)。随着沼肥用量的增加, 草屑带出氮量
475
草 地 学 报 第 19卷
呈显著增加趋势, B-600, B-1000 和 B-1400 处理分
别是 F-200处理的 1. 3, 2. 0和 2. 6倍。
图 4 不同用量沼肥对高羊茅草屑中全磷含量的影响
F ig . 4 Effect of differ ent t reatments on t otal
phospho rus concentrat ion in clipping
表 2 不同用量沼肥对高羊茅草屑中氮磷带出量的影响
Table 2 Effect o fdifferent treatments on nitro gen
and phospho rus removal amount in clipping
处理
T reatm ent s
草屑氮带出量, kg# hm - 2
N rem oval am ount in clipping
草屑磷带出量, kg# hm- 2
P removal am ount in clipping
F- 200 165. 6? 6. 10d 14. 7? 0. 59d
B- 200 99. 1? 2. 14e 11. 5? 0. 53e
B- 600 215. 9? 6. 87c 22. 4? 0. 53c
B-1000 332. 3? 10. 50b 30. 8? 0. 99b
B-1400 437. 4? 11. 14a 37. 3? 0. 32a
比较各处理草屑带出磷量发现,其变化趋势与
氮带出量一致。F-200 处理草屑带出磷量显著高
于 B-200处理( P< 0. 05) ; B-200 处理的草屑磷带
出量最低, 仅为 11. 5 kg # hm- 2 , 为 F-200 处理的
781 2%,且显著低于其他处理( P< 0. 05)。随着沼
肥用量的增加, 草屑带出磷量呈显著增加趋势, B-
600, B-1000 和 B-1400 处理分别是 F-200 处理的
11 5, 2. 1和 2. 5倍。
3 讨论
草坪生长状况好坏可以直接从外观质量上反映
出来,本试验中,在相同施氮量下, 沼肥 B-200 处理
的颜色质量显著低于化肥对照 F-200 处理, 而 B-
600处理在草坪建植前期的颜色评分也不如化肥处
理,这是由于施用尿素的养分释放速率高 [ 3] ,说明速
效氮肥可以迅速改善草坪颜色。随着沼肥用量增加
对草坪颜色的改善效果更加明显, 这与 Skirde[ 13]、
刘帅[ 3] 等人的试验结果相似。随着沼肥用量的增
加,草坪各月颜色质量呈显著上升趋势,可能是因为
施 N 有利于叶片叶绿素的合成,随施 N量增多叶绿
素含量提高的原因 [ 14]。在 10月份以后, 气温下降,
B-1000和 B-1400 处理草坪仍保持较好外观质量,
表明施肥起到了延长草坪绿期的作用,结果与 We-
sely 等[ 15] 施肥延长草坪绿期的研究结果一致。
为了维持良好的草坪质量, 在草坪草的整个生
长季节需要定期进行修剪,这是保证草坪质量的重
要措施之一。草坪修剪产生草屑的多少能够反映草
坪草的生长变化规律 [ 16]。草坪草地上植物累积量
与施氮量呈现显著正相关[ 16] , 养分供应越充足, 草
坪草生长越快,草屑量也越多;各处理草屑量随施肥
量增加而升高,这表明氮肥的施用可以明显促进草
坪草的生长, 是形成致密草坪的可靠保证。各处理
草屑带出量在 3851~ 11459 kg # hm- 2之间变化,其
中化肥处理草屑带出量为 5225 kg # hm- 2 , 这与章
学梅[ 17]等人的研究相近,但该研究也显示, 当施肥
量达到一个最高值时, 其草屑带出量反而降低, 而本
研究却未出现相似结果, 草屑带出量与沼肥施用量
呈显著正相关关系, 这可能是因为本研究采用地下
渗滤系统和沼肥相结合的施肥管理方式所致。随着
沼肥用量由 200 kg N # hm- 2增加到 1400 kg N #
hm- 2 , 草屑带出总量相应增加了 2. 0倍。
Jones[ 18] 认为草坪组织中 N和 P 的适宜浓度分
别在 20~ 50 g # kg- 1和 2~ 5 g # kg - 1之间。Mills
和 Jones[ 19] 的研究结果也表明冷季型草坪草草屑中
N 的浓度多在24~ 83 g # kg - 1之间。本研究中5个
不同处理下草坪草屑中全氮、全磷含量多在 20~ 50
g # kg- 1和 2~ 5 g # kg- 1之间,与国外研究结果相
一致。随着时间的推移, 各处理草坪组织中全氮浓
度呈下降趋势(图 3) , 这是因为春天草坪生长最旺
盛,组织养分浓度高。但随着温度上升, 6月份草坪
生长开始变缓,组织中养分浓度开始降低。4个沼
肥处理下,随沼肥用量的增加,草坪草屑中全氮含量
呈显著增加趋势, 与刘帅[ 3] 的研究相一致。化肥处
理在草坪生长的前 2 个月里叶片中含 N 较高且在
试验期间显著高于 B-200 处理, 从第 3个月开始与
B-600处理已无明显差异, 这可能与化肥的释放速
率相关。
Jiang[ 20]在试验中发现不同肥料并未对草屑中
P 浓度产生显著影响,认为可能与土壤有效 P 供应
较充足有关,本研究中化肥与沼肥处理在施氮量相
同的条件下, 草坪草屑中全 P 浓度差异并不显著,
这与其研究结果相一致。但本研究中沼肥施用量高
的处理在8月份后能够显著提高草屑组织中全P 的
476
第 3期 吴道明等:不同用量沼肥对高羊茅草坪质量及生长的影响
含量。
草屑中氮、磷养分带出量的变化趋势与草屑带
出量相一致, 随着沼肥用量增加, 草屑带出氮量由
99. 1 kg # hm- 2增加到 437. 4 kg # hm - 2 ,草屑带出
磷量由 11. 5 kg # hm- 2增加到 37. 3 kg # hm - 2 , 草
屑带出氮磷量分别增加了 3. 4和 2. 2倍, 不同处理
间差异均达到了显著水平。
比较年施氮量均为 200 kg N # hm- 2的化肥处
理和沼肥处理, 两者在草坪颜色质量、草屑带出总量
以及草屑中氮磷养分带出量之间均存在显著差异,
化肥处理优于沼肥处理, 这可能与二者的施用方式
不同有关,化肥处理为表施方式而沼肥处理则为地
下渗入方式。
随着我国畜牧业生产规模的不断扩大,沼渣、沼
液的排放日趋增多, 这些废弃物如何利用、消纳已是
迫在眉睫需要解决的难题之一。草坪的生长发育需
要氮、磷、钾等养分用于构建自身结构和组织, 而沼
肥中富含氮、磷等养分元素。本试验结果显示随着
沼肥用量增多, 草屑中氮、磷养分的带出总量呈现显
著增加的趋势, 这表明草坪在生长过程中很好地利
用了沼肥中的氮、磷养分, 起到了消纳沼肥的作用,
可见在草坪上施用沼肥可以成为消纳、利用这些废
弃物的一种新途径,开展这方面的深入研究具有重
要的现实意义。
4 结论
4. 1 随着沼肥用量的增加,草坪颜色质量、草屑带
出总量以及草屑中氮、磷养分带出量之间均存在显
著差异。
4. 2 年施氮量均为 200 kg N # hm- 2 , F-200 处理
的表现优于 B-200处理, 这可能二者施用方式不同
有关,化肥为表施而沼肥则为地下渗入方式。
4. 3 当沼肥用量由 200 kg N hm- 2增加为 1400 kg
N # hm- 2时,草屑带出总量、草屑中氮、磷养分带出
量分别增加了 2. 0, 3. 4和 2. 2倍,这表明草坪在消
纳利用沼肥方面具有较大的潜力。
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(责任编辑 李美娟)
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