免费文献传递   相关文献

The Influence of Soil Water Condition on the Evapotranspiration and Clipping Yields of Three Cool-Season Turfgrasses

灌水条件对冷季型草坪草蒸散量和草屑积累量的影响



全 文 :文章编号: 1007-0435( 2002) 01-0050-03
灌水条件对冷季型草坪草蒸散量和草屑积累量的影响
张新民1 , 胡 林2, 边秀举1, 赵炳祥1, 孙新章1
( 1.河北农业大学,保定 071007; 2.中国农业大学,北京 100094)
摘要: 研究不同供水条件下, 草地早熟禾、高羊茅和多年生黑麦草从 4 月中旬到 8 月下旬蒸散量和草屑积累量的
变化。结果表明, 不同水分处理对供试草种蒸散量的影响差异显著, 但草种间的差异与环境有关。多年生黑麦草在
早期( 4~5 月)蒸散量较大, 高羊茅 6~8月较大。各周期水分处理对草屑积累量的影响不显著,但其累积效应差异
显著, 草种间草屑积累量的差异不稳定,这与其生物学特性和生长期有关。另外,根据测定结果,对供试草种全年耗
水量及合理灌溉量进行估算。
关键词: 水分条件; 草地早熟禾; 高羊茅; 黑麦草; 蒸散量; 草屑积累量
中图分类号: S688. 4  文献标识码: A
The Influence of Soil Water Condition on the Evapotranspiration and
Clipping Yields of Three Cool-Season Turfgrasses
ZHANG Xin-min
1, HU lin
2 , BIAN Xiu-ju
1 , ZHAO Bing-x iang
1 , SUN Xin-zhang
1
( 1. Hebei Ag riculture Univer sity , Baoding, 071001, China; 2. China Ag riculture Univer sity , Beijing , 100094, China)
Abstract: U nder full-irrig at ion and under-irrigat ion condit ions in the f ield, the evapot ranspir at ion ( ET )
and cl ipping y ields o f Kentucky bluegrass, tall fescue and perennial ryegr ass were invest ig ated by the
microlysimeter method. T he experiment was conducted in five measuring cycles dur ing 18th April to 22
nd
August . The results indicate that the ET o f three turfgrasses in dif ferent w ater condit ions w as different
signif icant ly ( P< 0. 05) in the all five cycles, but the ET among dif ferent tur fg rasses did not show stable
and signif icant dif ference in dif ferent env ir onments. In the early t ime, the maximum ET happened in
perennial r yegrass, but in o ther t imes, tall fescue consumed the max imum ET . Clipping yields o f the
turfg rasses in each individual cycle w ere not different signif icantly betw een the tw o soil w ater tr eatments,
but the total clipping s o f the f iv e periods w ere dif ferent significant ly ( P < 0. 05) . With the seasonal
environmental changes, dif ferent turfgrasses show ed their ow n pat tern of clipping y ields. In addit ion, the
yearly reasonable water supplement for ir rigat ion of the three turfg rasses in Beijing has been est imated
based on the current measur ing results.
Key words: So il w ater condit ion; Kentucky blueg rass; T al l fescue; Perennial ryeg rass; Evapo t ranspira-
t ion; Clipping yields
  蒸散量( Evapot ranspirat ion 简称: ET )指草坪
自身蒸腾及着生地表土壤蒸发的总耗水量。国外很
早就开始了草坪蒸散量的研究, 多采用小型蒸渗仪
法。到了 20世纪 70、80年代达到了高潮。我国草坪
业起步较晚,对草坪蒸散量的研究报道较少, 只有马
燕玲 [ 1]对国外草坪草水分利用研究动态进行综述;
潘全山等人在室内情况下研究播量和修剪留茬高度
对草地早熟禾蒸散量的影响。至今尚无大田条件下
收稿日期: 2001-09-27;修回日期: 2001-12-20
基金项目: 北京市重点自然基金项目( No. 6001001) ;中美合作草坪养护管理研究项目,由俄勒冈种子理事会( OSC MAP)资助
作者简介: 张新民( 1976- ) ,女,河北省丰宁满族自治县人。在读硕士生,主要从事草坪养分与水分方面的研究
第 10卷 第 1期
 Vo l. 10  No. 1
草 地 学 报
ACT A AGRESTIA SIN ICA
 2002 年 3月
March  2002
研究草坪草的蒸散量的报道。目前对北京地区建植
冷季型草的争议很大。有人认为在北京气候条件下,
每 m 2冷季型草耗水 1. 0~1. 6m 3, 也有人认为是 0.
7~0. 8m3 ,那么在田间情况下到底耗多少水还不十
分清楚。本试验力求在科学测定的基础上对此做出
较明确的回答。另外,还研究不同供水条件下草坪的
草屑积累量的差别,为选择和培育节水、低频度修剪
的草坪草提供一定的依据。
1 材料与方法
1. 1 试验设计
试验在中国农业大学科学园绿色环境中心草坪
研究基地进行,小区长 4m, 宽3m ,重复三次,中间设
保护行 3m。
1. 2 试验材料
1. 2. 1 供试草种分别为高羊茅“猎狗 5”( Festuca
ar undinacea Schreb. cv . Hundog 5) , 草地早熟禾“新
哥来德”( Poa p ratensis L. cv . Nug lade) , 多年生黑
麦草“爱德王”( L ol ium per enne L. cv. Advent )。
1. 2. 2 试验用土为科学园壤土+ 细沙+ 草炭, 混合
比例为 12∶7∶1,混合均匀后装入蒸渗仪,每个蒸
渗仪装土 9kg。蒸渗仪为圆柱形, 内径 19cm, 高为
30cm, 壁厚 0. 5cm, 底部有圆孔以供排水,试验期间
用塞子塞住。
1. 2. 3 播种日期为 2000年 10月 10日,高羊茅、草
地早熟禾和多年生黑麦草的播种量分别为 40g·
m
- 2 , 20g·m - 2, 40g·m- 2 ,在温室养护成坪, 5~7 d
修剪一次,留茬高度距蒸渗仪沿 3cm。
1. 3 水分处理
试验设两个处理即充足供水和不充足供水,各
重复三次,随机排列。充足供水(处理 1) :土壤水分
完全能满足草坪草良好生长的需要,草坪蒸散量不
受土壤水分的限制。不充足供水(处理 2) : 开始测量
时浇足水,直至草坪草轻度萎蔫时,再充足供水,至
此完成一个测定周期。供设五个周期,时间依次为
18/ 4~9/ 5, 15/ 5~27/ 5, 8/ 6~1/ 7, 14/ 7~30/ 7和
8/ 8~22/ 8。
  试验期间采取防雨措施。
1. 4 测定方法
2000年 4月 18日开始将蒸渗仪移至田间草坪
的土坑内测定蒸散量,此时供试草种已返青, 进入旺
盛生长阶段。测定前一天上午( 4 月 17日)修剪, 浇
水,当蒸渗仪底下小圆孔开始向外渗水时停止浇水,
待排水5h 后称重,并记录。每天进行测量,直到一个
周期结束。然后再进行一周期,操作和管理同第一个
周期。称重天平为瑞士 Pesa 公司产的 T CS-15-W
型,最大称量值为 15kg, 分度值为 0. 5g。
1. 5 数据分析
采用 ANOVA 方差分析。
2 结果与分析
2. 1 水分条件对蒸散量的影响
2. 1. 1 4月中旬到 8月下旬处理间的蒸散量差异
显著( P < 0. 05) ,供水充足, 草坪草的蒸散量大, 供
水不充足,蒸散量小。而草种间蒸散量的差异与环境
条件有关, 从 6月上旬至 8月下旬草种间蒸散量的
差异显著( P< 0. 05) ,而 4月上旬至6月上旬虽有差
别,但差异不显著( P> 0. 05)。在充足供水条件下, 4
月上旬到 5 月初, 多年生黑麦草蒸散量最多
( 3. 85mm/ d·m2 ) , 5月中旬~8月下旬则以高羊茅
蒸散量最大(依次为 4. 64mm/ d·m2 , 4. 10mm/ d·
m
2
, 4. 42mm/ d·m 2, 3. 61mm/ d·m2 )。而供水不足
时, 第二个周期以多年生黑麦草蒸散量最大
( 3. 89mm/ d·m 2) ,其余几个周期均以高羊茅蒸散
量最多(分别为 2. 45mm/ d·m2 , 3. 12mm/ d·m2 ,
3. 13mm/ d·m 2, 3. 18mm/ d·m 2)。4月中旬到 8月
下旬, 处理间和草种间蒸散量的差异均显著( P <
0. 05) ,其中充足供水蒸散量较大,草种间高羊茅蒸
散量较多(表 1)。
2. 1. 2 供试草种蒸散耗水的时间进程不同, 5月中
下旬耗水量略高于其它时期。随着温度的升高,和降
雨量增多,以后几个月的蒸散量又有所下降,其中 8
月略高。不同供水条件下供试草种蒸散耗水趋势一
致,程度略有差别。主要与天气和草种本身的生物学
特性及生长期有关(表 1)。
51第 1期 张新民等:灌水条件对冷季型草坪草蒸散量和草屑积累量的影响
表 1 水分条件对蒸散量(ET)的影响
Table 1 T he evapotr anspir ation of t ur fgr asses in differ ent w ater condit ions
草 种
Tur fgrass es
平均 ET Th e average evapotr anspiration (mm/ d·m2)
第一周期
T he f irs t cour se
第二周期
Th e second cours e
第三周期
T he thir d course
第四周期
Th e four th course
第五周期
T he f if th cours e
平均
Average
KB1 3. 37Aa 3. 95Aa 3. 32Ab 3. 88Aab 2. 19Aa 3. 34Ab
T F1 3. 56Aa 4. 64Aa 4. 10Aa 4. 42Aa 3. 61Ab 4. 07Aa
PR 1 3. 85Aa 4. 99Aa 2. 58Ac 3. 20Ab 3. 41Ab 3. 61Ab
KB2 2. 21Ba 3. 41Ba 2. 38Bb 3. 00Bab 1. 78Ba 2. 56Bb
T F2 2. 45Ba 3. 78Ba 3. 12Ba 3. 13Ba 3. 18Bb 3. 13Ba
PR 2 1. 85Ba 3. 89Ba 1. 93Bc 2. 43Bb 2. 70Bb 2. 56Bb
  注:下标 1表示处理 1,下标 2表示处理 2。不同大写字母间差异极显著( P< 0. 01) ,不同小写字母间差异显著( P< 0. 05)。KB:草地早熟禾,
T F:高羊茅, PR:多年生黑麦草。下同。
2. 2 年耗水总量估算
在北京天气条件下,冷季型草生长 270d 左右,
以五个周期平均蒸散值推算,充足供水时, 草地早熟
禾、高羊茅和多年生黑麦草分别耗水 0. 902m3 / a·
m
2、1. 098m 3/ a·m 2和 0. 974m 3/ a·m 2, 不充足供水
时分别为 0. 691m 3/ a·m2、0. 845mm 3/ a·m2 和
0. 691m
3
/ a·m 2。其中高羊茅耗水较多。因此, 在
2000年度的气候条件下, 供试草种全年耗水量在充
足供水时约为 0. 9m3/ m2~1. 1m 3/ m 2, 在一定水分
胁迫条件下为 0. 7m3 / m2~0. 9m3 / m2。北京地区年
均降水量约为 500~600mm , 假设其中的 50%~
60%能够有效地利用,则充足供水时所需灌溉水量
在一般年份为 0. 6~0. 8m3 / m2 ;而在实际中没有必
要自始至终充足供水,在有一定水分胁迫条件下, 所
需灌溉水量在一般年分则为 0. 4~0. 6m3 / m2。
2. 3 水分条件对草屑积累量的影响
草坪草的草屑积累量一方面说明其生长状况,
另一 方 面对 草 坪 草的 蒸 散 量 也有 很 大 影
响[ 3] [ 4] [ 5] [ 6] [ 7] [ 2]。所以分析不同水分条件下,草屑积
累量的差异是十分有意义的。
表 2 水分条件与草屑积累量
Table 2 Clipping yields of tur fgr asses in differ ent w ater condit ions
草 种
Tur fgrass es
总鲜重 Cl ippings yields( g)
第一周期
T he f irs t cour se
第二周期
Th e second cours e
第三周期
T he thir d course
第四周期
Th e four th course
第五周期
T he f if th cours e
总和
Sum
KB1 6. 83Ab 5. 70Aa 6. 83Ab 5. 00Aa 4. 11Aa 28. 47Aa
T F1 3. 36Ab 4. 86Aa 9. 14Aa 4. 99Aa 5. 89Aa 28. 23Aa
PR 1 10. 5Aa 7. 04Aa 5. 32Ab 2. 56Ab 3. 60Aa 29. 02Aa
KB2 4. 55Ab 2. 59Aa 7. 06Ab 4. 09Aa 4. 39Aa 22. 67Ba
T F2 2. 13Ab 2. 62Aa 9. 72Aa 4. 61Aa 4. 68Aa 23. 76Ba
PR 2 11. 29Aa 5. 96Aa 4. 41Ab 2. 22Ab 2. 16Aa 26. 04Ba
  从表 2可以看出, 各周期水分处理,供试草种的
草屑积累量差异不显著,但其累积效应差异显著( P
< 0. 05)。与不充足供水相比,充足供水的草屑积累
量较大,黑麦草,草地早熟禾和高羊茅分别为29. 02,
28. 47和28. 23g。草种间草屑积累量的差异不稳定,
主要与其生物学特性和生长期有关。
3 讨论
不同供水条件下, 三种草坪草的蒸散量显著不
同,结果表明,水分条件的差异能显著影响草坪草的
蒸散,供水多,蒸散量大, 供水少,蒸散量小。因此在
实际中通过控制水分来降低草坪草的蒸散损失是切
实可行的。不同水分条件下,供试草种的耗水高峰期
均在 5月中下旬。一般年份北京在 5月中下旬降雨
不多,所以应及时灌溉。草种间蒸散量的差异不稳
定, 充足供水时, 4~5月初多年生黑麦草蒸散量较
多, 5月以后高羊茅蒸散量较多,而草地早熟禾的蒸
散量相对平稳。这主要与各草种的生长节律有关。多
年生黑麦草前期蒸散量最大, 草屑积累量也最多, 后
期因其耐热性较差, 生长不好,草屑积累量减少, 导
致草坪质量下降,蒸散量降低。草屑积(下转 68页)
52 草 地 学 报 第 10卷
计算经济效益、生态效益, 比工程措施投资少,操作
简单,方便群众,实用价值大。因此,在德令哈地区实
施农牧结合, 种植耐盐植物一方面可以改良土壤,提
高土壤生产能力, 增加农牧民收入,另一方面以种植
的作物作为牧畜的饲料,既减轻放牧对天然草场的
压力,又保护生态环境。
参考文献
[ 1] 杜庆,孙世洲著. 柴达木地区植被及其利用[ M ] . 北京:科学出
版社, 1990. 1~10
[ 2] 青海农业资源区划分办公室编著. 青海土壤[ M ] . 北京:中国
农业出版社, 1997. 12~371
[ 3] 黎立群,王遵亲. 青海柴达木盆地盐渍类型及盐渍地球化学特
征[ J ] . 土壤学报, 1990, 27( 1) : 43~53
[ 4] 李述刚,程心俊,王周琼. 荒漠绿洲农业生态系统[ M ] . 北京:
气象出版社, 1998. 75~90
[ 5] Peck A J. Development and reclamat ion of secondary salinity
[ M ] . Un ivers ity of Queen sland pres s, 1975. 301~307
[ 6 ]   Ash raf M , McNeil ly T, Bradsh sw A D. S elect ion and
h eritabilit y of tolerance to s odium ch loride in for e forage
species [ J] . C rop S ci. , 1987, 26: 232~234
[ 7] 李加宠,俞仁培. 水-土壤-植物系统中盐分的迁移和植物耐盐
性研究进展[ J] . 土壤学进展, 1995, 23( 6) : 9~20
[8] 彭红春,牛东玲,李晓明,等. 柴达木盆地弃耕盐碱地紫花苜蓿
生物量季节动态[ J] . 草地学报, 2001, 9( 3) : 218~222
[ 9] 龚家柯. 重盐渍土麦糠覆盖保苗增产技术的研究[ J] . 土壤肥
料, 1984( 4) , 7~10
(上接 52页)
累量大时,具有较高的冠层密度,冠层密度越大失水
越多。此外, 草屑积累量大,草坪草的叶面积指数增
大,光合作用和蒸腾作用增强,也导致蒸散量增大。
在不同水分条件下,供试草种的总草屑量累积
效应差异显著,充足供水时高于不充足供水;但各周
期的草屑积累量差异不显著。表明通过水分管理能
够调控草坪草的草屑积累量,但短期内效果不明显。
参考文献
[ 1 ] 马燕玲.草坪水分需求及研究趋势[ J] . 国外畜牧学-草原与牧
草, 1998, ( 2) : 13~16
[ 2] 潘全山,韩建国等.播量及修剪留茬高度对草地早熟禾草坪蒸
散量的影响[ J] .草原与牧草, 2000, ( 4) : 10~14
[3 ]  Bir an I B, Bravdo I, Har av B, et al. Water consum ption and
grow th rath of 11 turfgras s as af fected by mow ing height ,
irr igat ion f reguen cy, and soi l moisture [ J ] . Agron J . , 1981,
( 73) : 85~90
[ 4 ]   Feldhake C M , Daniel son R E, But ler J D. Tu rfgr as s
evapot ranspir at ion. 1. Factors in fluen cing rates in urban
environments[ J] . Agr on . J. , 1983, ( 75) : 824~830
[ 5 ]   Joh ns D J, Beard B, Van Bavel C H M . Resis tance to
evapot ranspir at ion f rom a St . Augu st ineg ras s turf canopy [ J] .
Agron . J. , 1983, ( 75) : 419~422
[6] Kopec D M, S hearman R C, Riordam T P. Evapot ranspirat ion
of tall f es cue tur f[ J ] . Hor ts cience, 1988, ( 23) : 300~301
[ 7 ]   Bear d J B. T urfgrass w ater st ress : drought resis tance
componen ts , phys iological m ech an isms , an d species-genotype
diversity[ A] . In T ak aton H. Proc. Int . Tu rf . S ci. 6th, T okyo,
J apan. Augus t , Japan, S oc, T urfSci. , T okyo. 1989, 23~28
68 草 地 学 报 第 10卷