如何处理高尔夫球场疏水性土壤引起的局部干斑
在高尔夫场地养护管理中,特别是果岭的养护中,疏水性土壤是在全美经常发生的一种状况。由疏水性土壤引起的局部干斑(LDSs)主要发生在种植在质地粗糙土壤(沙质)上的草坪。
然而,疏水性土壤不仅仅发生在草坪上。在柑桔园、森林和草原上也很多描述此现象的报告。然而,在所有这些情况中,均倾向为含沙量很高的土壤。事实上,疏水现象是世界上所有在沙质土壤上种植冷季型草坪所共有的问题。
自从1989年,当GCM刊登一篇由乔治亚洲立大学的研究人员提供的相关文章后,该大学一直支持有关疏水性土壤引起的LDSs的原因及控制方法的研究。对研究发现的简单回顾将有助于高尔夫场地主管更好的理解这种令人费解的现象,同样,我们也希望可以给那些正遭遇疏水性土壤的球场提供一些场地管理方面的指导。
起因
在高尔夫果岭上,与LDSs相关的疏水性被认为是由土壤或沙粒中的有机物覆盖层引起的。这种有机物覆盖层是由诸如根、嫩枝、泥炭土或其他可能成为根际混合物某部分的有机土壤改良剂的自然降解形成的。这是在所有土壤中的一种标准的微生物过程。当这种覆盖层非常干时,具有排斥水分的化学性质,在沙质土壤中其固有的弱水分保持能力会被延续,使草坪偏向于极端的土壤水分缺乏。这种状况会严重到一般使土壤恢复充足水分的灌溉完全不起作用。
干斑
果岭上的疏水现象
当疏水现象在果岭上发生时,不同区域的疏水程度可能不同。换句话说,某些斑会更快表现出疏水性并且比其它的更为严重——甚至在几厘米的范围内。但是,随着时间的推移,整个果岭都会受到影响,但影响的程度有所不同,可能从影响轻微到十分严重。在深度方面,土壤的疏水性表现为一种表面现象,在大多数情况下,土壤的疏水现象发生在近地表的2英寸土壤中。随着深度的增加,疏水现象减弱,在3英寸深的土壤中几乎没有发现典型的疏水现象。
疏水性的研究现状
在果岭最初的施工6-18个月后,土壤疏水现象可能在任何时候发生。高尔夫果岭上的疏水现象似乎与任何特殊的养护措施或使用特定的化学品无关。事实上,疏水性的发生与施肥和施用农药的类型、频率还是应用比率没有必然联系。例如,我们的研究发现,建立非疏水性的果岭混合或一个100%沙质根围的草坪,即使很少或者没有施肥或使用农药,在几个月后也会发展为疏水性的。
然而,我们相信使用特定的农药或肥料会影响疏水现象形成的概率,但这种相关性还不清楚。从另一方面来说,特定的灌溉方式、土壤pH,沙的粒径大小和草坪的种类会影响疏水现象的形成和严重程度。要记住的是,不管形成的概率,果岭建造的根本是沙,最终在一定的程度上总会出现这种现象。
灌溉和降雨量
灌溉导致土壤极端的干湿循环,在一定程度上增加了疏水现象发生的概率和严重的程度的倾向性。虽然持续保持根围的湿润状态可以预防土壤疏水现象(LDSs)的症状发生,但这种措施不能避免或阻止沙粒或土壤颗粒表面有机覆盖层的形成。显然,过多的水还会导致一些其它问题,如青苔的形成和/或营养元素和农药的淋溶。很多的观察结果表明,大雨或暴雨(一小时降雨量大于等于1英寸)可以暂时性的减弱土壤的疏水现象,这种减弱只能持续几天或几个星期。而等量的灌溉没有这种作用,引起这种差异的原因还不清楚。
植被和草坪种类
根据上面所提到的,100%沙的根围会发展为疏水的。然而,疏水现象只在土壤建植植物材料时发生。没有建植植被也没有有机物质时不会变为疏水的。
植被的种类影响疏水现象发生的概率。例如,在最近的一项研究中发现,匍匐翦股颖(潘格劳斯)最快形成疏水性土壤,紧随其后的是百慕达草(天堂草)、高羊茅和节缕草(绿宝石)。没有任何资料表明,疏水性土壤的形成与某种给定的草坪的栽培品种有关。目前,我们正在监控33种匍匐翦谷颖品种对土壤疏水性形成的影响。
土壤改良剂
疏水性的形成和发生的概率似乎与根围区土壤改良剂的类型和/或用量有关。在我们的研究中,土壤-草炭(85-15)的混合比其他改良更容易形成疏水性土壤。然而,在每种情况下,不考虑改良剂的使用,所有的根围处理中,包括100%沙基质的,最终均发展成为了疏水的。到目前为止,我们只建立了有限的土壤改良,我们希望在接下来的几个月可以扩展这项研究。
沙颗粒的大小
我们的研究表明,粗沙(颗粒大小为0.5-2.0mm)比细沙(0.106-0.5mm)更容易形成疏水现象且疏水性更重。这可能与粗沙忍受更高强度的不断增强的极端干-湿循环有很大的可能,在果岭上这加速了土壤疏水现象的形成和严重程度。
细沙/结构优良的沙
我们的研究及其他人的发现均表明,在根围存在或整合细沙(粘土或粘壤土)会显著减低或消除土壤疏水现象的发生。土壤持水能力的增强遮蔽了土壤颗粒上有机覆盖层的疏水作用。细沙的用量以及根围混合基质都是根据所种植的植物材料本身来决定的。在我们的研究中,当根围基质混合物中含有15%的粘壤土时能够消除疏水现象的发生。当然,也应当意识到当混合细沙材料到沙质的根围中时所带来的诸如板结、分层和渗透性降低等风险。其他能够增加持水能力的材料也有可能降低疏水现象的发生或严重程度。
土壤pH
研究发现,当土壤pH值达到8.5-10.0时,这种有机覆盖层可以被溶解的。反复的使用氢氧化钠并在使用后浇大水能够明显的消除这种覆盖层并可以降低这种疏水作用长达6个月的时间。根据这种处理的使用,土壤pH值在最后一次施用氢氧化钠后的2-3个星期内变回正常值。虽然在该措施后仅大量浇水很少或没有发生药害,但如果后续措施没有跟上,这种策略会导致草坪明显的退色。在这种措施能够被管理者使用前,还有大量的研究工作需要进行。
润湿剂
在更多的传统措施中,我们选择使用润湿叉(wetting forks)和表面处理,并注入高分子的吸水材料。然而,润湿剂仍是管理者处理由疏水现象引起的局部干斑的首选。乔治亚州立大学一项关于润湿剂的研究发现,所有的测试材料都至少能够暂时明显的降低土壤的疏水性。按推荐用量使用时,没有任何一种润湿剂在缓解土壤的疏水性上比其他的更加有效。虽然在这项研究中所有的润湿剂表现出类似的效果,但在减轻土壤的疏水性所需要使用的量及需要使用的次数上有差别。就这一点而言,我们最近测试了一种国外的土壤润湿剂,这种材料,单独使用一次就能够显著的降低土壤的疏水现象,效果可持续数月。这种产品或其他具有这种功效的润湿剂的潜力是巨大的。
使用生物激活剂或特定的有机肥料
有一些观点认为,使用含有同样或相似成分的生物激活剂或特定的有机基质的肥料(如腐殖酸及黄腐殖酸)也与疏水土壤颗粒的表层有一定的关系。我们的研究没有发现使用这些材料与土壤疏水性的增强或严重程度之间的任何关系。腐殖酸的化学类型有很多种,跟土壤疏水现象有关的腐殖酸类型与已在商业生产中使用的类型不同。
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