机场永久免维护草坪建植研究
——以昆明巫家坝机场东非狼尾草草坪为例

董仲生，余 丁，李暾旭，文吉伧，陈治伟，杨国荣

(1.云南农业职业技术学院,云南 昆明 650212; 2.云南省空港建筑工程有限公司,云南 昆明 650200;3.昆明空港绿化景观工程有限公司,云南 昆明 650200; 4.昆明机场安全运行保障部,云南 昆明 650200;5.云南省草地动物科学研究院,云南 昆明 650212)

机场草坪要求平坦、土层密实度高、草层高度不超过20 cm。昆明巫家坝机场草坪面积100 hm2，草种植株高，生长速度快，每年需要刈割6次以上，割草费用高；野生草坪四季结籽，吸引鸟类前来觅食；草层高低错落、疏密不一，便于鸟的隐藏，机场每年开支约200万元用于驱鸟，仍不能完全消除鸟害隐患；野生草坪斑秃面积较大，反射性强，机场噪音大。2004年，云南省空港建筑工程有限公司特邀云南农业职业技术学院进行论证，决定开展“昆明巫家坝机场东非狼尾草(Pennisetumclandestinum)永久草坪建植研究”。

东非狼尾草，又名隐花狼尾草、铺地狼尾草，是禾本科狼尾草属的多年生匍匐型下繁草。来源于海拔1 830～3 050 m，年降水量约1 000 mm的东非高原，1983年我国从澳大利亚引进威提特(Whittet)品种[1]。在云南亚热带和暖温带已种植27年，表现优异。其根茎发达，根系入土深达3 m，匍匐茎蔓延能力强。集牧用、草坪、水土保持等多功能于一身[2-3]。耐瘠、耐旱、耐涝、耐践踏、耐重牧、耐侵蚀，生命力特强[4-5]，对毒、害、杂草有显著的抑制作用，一旦建成，永久使用，正在被推广应用[6]。

1 材料与方法

1.1材料

1.1.1种茎 供试东非狼尾草种茎采集于“云南农业职业技术学院东非狼尾草的应用研究实验基地”。

1.1.2试验地 在巫家坝机场飞行区22号区域选择样地1.5 hm2(长300 m、宽50 m)。将其中以芦苇(Phragmitesaustralis)、蚊子草(Filipendulapalmata)、球茎草芦(Phalarisaquatica)、扁穗雀麦(Bromuscatharticus)和海法白三叶(Trifoliumrepens)为优势草种的5个野生草坪区域(长方形)，依次划分为Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区、Ⅳ区和Ⅴ区，其中面积最小的为Ⅰ区，面积1 300 m2。每区内划分4个密度处理小区，分别用于扦插4个密度的东非狼尾草；每个密度处理小区再分为2个除草处理区，分别用于观察除草2次和3次的结果。

1.2方法

1.2.1整地、清理野生杂草 2004年6月2日-5日，将坪地内的野草割至约5 cm；翻耕(深度约15 cm)，清除土层表面较大的石块，用旋耕机再耕一遍。6月11日，再用旋耕机耕一次表土，去除野生杂草；6月17日又复耕一次。

1.2.2扦插

取种茎：2004年6月18日，在“云南农业职业技术学院东非狼尾草应用研究基地”，采集东非狼尾草匍匐茎36袋，按试验要求保存至扦插完为止。

扦插：2004年6月19日-21日，将种茎剪至含4～5个茎节的小段，保湿备用。在5个试验区均以20、40、60、80 cm的行、株距进行扦插；无雨的当天，用洒水车喷灌一次，至水浸入土层10 cm以上，以后不再浇水。

除草、施肥：2004年6月30日-7月2日，第1次除草；施复合肥(200 kg/hm2)。7月25日，第2次除草；施尿素(100 kg/hm2)。8月15日，第3次除草时，5个试验区均留1个小区作不除草的对照，且均不施肥。

1.2.3草坪绿化效果观察

生长速度的观测：以每个区域对角线上的5个1/4分界点为中心，在1 m2内随机选5株东非狼尾草，测量主茎生长速度；计数，测定东非狼尾草与杂草的比例。

平整度、高度、密度、斑秃的观察：肉眼观察平整度，踩踏坪面感觉；越野车在坪面上以20 km/h的速度行驶的颠簸记录，与5种相应的野生杂草为优势的草地进行比较。用软尺测量草坪基层和最高层的高度。在每个小区草坪上走4×300 m，肉眼从垂直方向观察草层的密度，表土是否裸露。2005、2006、2007、2008、2009、2010年均在5月进入雨季旺盛生长前及10月割草前各观察一次。

枯草期的观察：连续6年，观察冬季枯萎，春季返青的情况并记录。

抗逆性观察：连续6年，观察草坪的生长、退化状况、其他物种入侵草坪的情况并记录。

吸音效果的观察：在草坪西侧，离边线2 m处，取一条与滑行道平行的线，在东非狼尾草草坪中100 m长的范围内，选间隔30 m的点3个；野生草坪上也取间隔30 m的点3个，分成3个组，每组含1个东非狼尾草草坪观测点、1个原有草坪对照点。录制波音747起飞前最后3 s的声音，复制为5 min长；用皮卡车载组合音箱，播放录音，以100 m/h匀速在滑行道上行驶；用2台CEL-490噪声分析仪，在草坪草层上方40 cm处，对准滑行道方向，记录车行走时传过来的噪音峰值。

年刈割次数：2004年9月开始，草坪高度达到20 cm时刈割，记录需要刈割的次数。

生态环境观察：观察草坪上草的种类、鸟类食源、鼠类活动的情况。

抗断性：每年4月观察草坪土层的开裂状况。

2 结果与分析

2.1生长速度 4个扦插密度的东非狼尾草草坪，在10周以内的生长速度无显著差异。扦插密度与覆盖速度呈正相关，4个密度处理的草坪盖度均在当年达100%，故选择最经济的80 cm行株距进行统计分析。

2.1.1主茎 扦插后3 d观察到主茎有明显的营养生长，但3周以内生长缓慢；从扦插后22 d开始，匍匐生长速度加快(表1)。盖度超过70%以后，匍匐的生殖生长逐渐转向向上的营养生长，不再测匍匐生长速度。Ⅳ区地势稍低，土壤水分充足，东非狼尾草生长最快。

表1 扦插后东非狼尾草主茎生长速度 cm

2.1.2覆盖速度 Ⅳ区和Ⅴ区内未进行第3次除草的区域，在杂草的协同下，扦插后90 d时覆盖度达100%(表2)；除草3次的小区内只有东非狼尾草，90 d时的覆盖率分别为41.2%和32.9%；到120 d时，Ⅰ区和Ⅱ区均100%覆盖，约比Ⅳ区和Ⅴ区推迟1个月。从Ⅲ区看出，扦插150 d以后，东非狼尾草仍继续生长；至扦插后300 d时，5个区的东非狼尾草草坪盖度均达100%。

表2 不同时期东非狼尾草草坪覆盖度 %

2.2平整度、高度、密度与斑秃

2.2.1平整度

目测：6年共观察12次，平视与远视整个草坪，均无凹凸现象。

踩踏感觉：2004年10月，草坪盖度达100%的初期，踩踏能感觉到粗壮(2.0～6.3 mm)的地上茎编织成的网状结构；2005年，有弹性；2006年及以后草层厚密，弹性足，无凹凸感。

越野车30 km/h行驶：在厚实的东非狼尾草草坪上，只有坪面起伏的感觉，无簇状野生草坪的颠簸感。在野生草坪上，成簇状的草根与空隙的高度差异3～7 cm，人在上面行走容易崴脚；越野车在上面行驶，颠簸剧烈，不能开到30 km/h的速度。

2.2.2草坪高度 Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区的基层高度平均为9.4～13.4 cm；Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ区之间差异不显著(P>0.05)；Ⅱ区与Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ区之间，前3年差异显著(P<0.05)。Ⅴ区的基层高度平均为16.0～19.3 cm，显著高于Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区(P<0.05)。连续6年，整个草坪未超过机场草坪草层高在20 cm以内的要求(表3)。

2005-2009年，草坪高度除原以白三叶为优势草种的Ⅴ区略有下降外，其他4个区变化不明显；2010年，除原以扁穗雀麦为优势的Ⅳ区，草层高度没有明显的改变外，其余4个区均下降，认为这与昆明百年一遇的特大干旱有关。

2.2.3密度 肉眼俯视观察，草层浓密无缝隙。

2.2.4无斑秃 连续6年，每年4月观察，表土覆盖率均为100%。

表3 不同时期东非狼尾草草坪草层高度 cm

2.3枯草期 2005-2010年，从表面看，在每年的冬至节来临后，重霜期后即进入枯草期；每年的雨水节令后，下雨即返青。在枯草期内，翻开枯草层观察发现，贴地东非狼尾草的茎、叶呈绿色。东非狼尾草能耐轻霜，重霜仅冻死离地较高的茎和叶；枯草期短，在60 d以内。

2.4抗逆性

2.4.1与野生杂草的竞争力 2004年6月30日-8月15日，连续3次除草前，杂草均旺盛生长，3周以上即可将匍匐生长的东非狼尾草掩盖；尤其芦苇，出土1周即达20 cm高。进入9月以后，杂草生长减缓，10月10日以后，东非狼尾草显示出生长优势。进入11月，杂草停止生长，东非狼尾草占绝对优势。

2004年11月20日，5个试验区，杂草比例均超过50%。2005年4月观察，完全返青后的草坪，除Ⅴ区外，杂草的比例每年约减少50%。以后，每年约以50%的速度减少。

2010年4月，在Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ区中，均能找到数种杂草，但总比例≤0.5%，可忽略不计。

2.4.2第3次除草的效果 Ⅰ区、Ⅱ区、Ⅲ区和Ⅳ区，2005年4月，第3次除草的区域内杂草比例在9.6%～26.3%；逐年锐减，至2010年4月，杂草已经稀少(≤0.5%)，成为单一的东非狼尾草草坪(表4)。

2005-2007年，Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ和Ⅳ区，2005年4月，除草3次的处理区内杂草比例在9.6%～26.3%；逐年锐减，至2010年4月，杂草已经稀少(≤0.5%)，成为单一的东非狼尾草草坪(表4)。I、Ⅱ、Ⅲ和Ⅴ区，除草2次的处理区内杂草比例显著高于除草3次的处理区(P<0.05)。

表4 东非狼尾草草坪建植后不同时期杂草比例 %

2.4.3抗逆性 经过6年的观察，整个试验草坪无新的外来草种入侵，原有的杂草，除白三叶大量存在外，原呈优势草种的杂草，在东非狼尾草成为优势草种后约每年递减50%(表4)，呈逐渐消失的趋势，至2010年基本消失。

经过6年的观察，单纯的东非狼尾草草坪及有白三叶分布的东非狼尾草草坪，均无杂草入侵现象，也未观察到草坪的退化现象。

2.5吸音效果 各3个测试点，均测定3次的东非狼尾草草坪与杂草的噪音峰值分别为41.3和55.6。浓密的东非狼尾草草层100%覆盖表土，错落排列的茎、叶，吸音效果好。检测结果表明，通过东非狼尾草草坪传过来的噪音，分贝数比天然草坪低14.3分贝(15.7%)，差异极显著(P<0.01)。

2.6刈割次数 2005年刈割3次。2006-2009年，每年刈割1次即达到机场草坪草层高度不能超过20 cm的要求，去除的主要是零星的杂草，还坪后不造成影响。野生草坪各草种交叉抽穗，抽穗期拔节速度快，每周生长15 cm，生长量大，只有反复刈割(每年4次以上)才能控制在20 cm以下的高度。

2.7生态环境 2010年4月21日观察发现，只有Ⅴ区为东非狼尾草与白三叶两个草种组成，其他4区为单一的东非狼尾草草坪，杂草比例低于0.5%，物种单一。在整个试验区，除东非狼尾草和白三叶两种草外，无鸟类的食源。对鸟类而言，东非狼尾草和白三叶的适口性差；东非狼尾草的草种很小，包在叶鞘内，鸟不能采食；白三叶开花结籽，但种子小(千粒重0.5～0.7 g)，因此鸟类很少采食。

因草层低矮、浓密、平整，鸟、鼠均不能隐藏，昆虫也不多。据机场驱鸟队介绍，该区几乎无鼠、蛇的出没，也无猛禽光临；与原有草坪相比，在近5年试验区活动的鸟很少，没有在试验区使用过驱鸟弹。

2.8抗断性 东非狼尾草地上茎和地下茎盘根错节，在土壤表层形成30 cm以上的密集根系，在地表有强大的拉力，坪面抗拉强度大；草层与根系的保水效果良好，土层更不会出现开裂现象。连续6年检查，整个试验区地表无干裂现象。特别是在百年一遇的大旱之年，土层也未出现龟裂，保证飞机安全迫降。

2.9开始免维护的时机选择 东非狼尾草在匍匐生长期间，地上茎和地下茎同时生长；进入旱季后，地下茎的生长速度超过地上茎；昆明地区，每年的冬至节后才出现重霜；重霜后，5 cm以上的草层被冻枯，停止生长，地表保持绿色的地上茎生长缓慢。只要土壤中水不缺墒，地下茎就能持续生长。即东非狼尾草一年四季均在生长。夏秋季生长的杂草，入冬后枯萎，停止生长；进入3月后，冬春季生长的杂草停止生长。因此，四季生长的东非狼尾草，只要能存活，就能逐渐、自然地成为优势草种。

因此，一旦东非狼尾草在草坪上占有优势，草坪即可进入免维护期。特别是在机场，扦插成活后，以刈割野草等方式控制草层高度，保证东非狼尾草有足够的光照，即可逐渐替代其他草种，进入免维护阶段。只是仅靠东非狼尾草的竞争优势，达到单一草种达95%以上的覆盖，需要的时间会延长。

3 讨论与结论

3.1保持东非狼尾草冬、春季常绿的管理方法 重霜时，高度在5 cm以上的东非狼尾草均会枯竭。2009-2010年的秋、冬、春三季，昆明长期持续的特大干旱，不浇水的情况下，到4月中旬，巫家坝机场的试验草坪表面枯黄，但底层依然呈绿色。进入冬季后，割至高度低于5 cm的草茎、草叶不会被冻枯，保持常年绿色。

3.2杂草白三叶的存在 在贫瘠土层，不施肥的情况下，有白三叶的存在，必然与东非狼尾草呈交替优势[7]，经6年的观察，进一步确认其周期约为2年。

3.2.1优点 在冬春季，草坪的绿意更浓。春、夏、秋三季均有白花点缀，东非狼尾草草坪更富美感。

3.2.2缺点 豆科的白三叶固氮能力强，与禾本科的东非狼尾草互补，使草坪生长速度加快，初期的刈割成本较高。只要控制好表土的密实度，也易实现免维护。冬季不同区域东非狼尾草和白三叶的比例不同，呈现不同色块。对这一现象的评价，褒贬不一。作为机场草坪，单一的东非狼尾草草坪已能满足各方面的需要，以不留白三叶为宜。

3.3草产量与免维护 东非狼尾草是在肯尼亚等地培育的优良牧草品种，作为牧草种植，它很耐肥，在氮肥充足的条件下产草量高。在瘠土上种植，则表现对氮肥敏感[8-9]。施尿素后，立即生长，肥效过后，转为生殖生长，不再长高。即使在肥沃的土壤中种植，茂盛生长一段时间，连续刈割几次，随着土壤中氮的消耗，生长速度渐缓。所以，在整个机场，只要有合适的土层，不刈割也能维持低矮平整的草层。本研究表明，第1年单位面积的年割草费不到原有草坪的10%；无杂草的区域第2年即可免维护。

结合东非狼尾草在昆明小哨27年的牧用、超过25年的绿化应用，以及在非洲和澳洲的资料分析，可以确认，在巫家坝机场，东非狼尾草草坪已经成为免维护的草坪，免除了每年割草的工作量和机械保养。

[1] 董仲生,杨国荣,申光华.东非狼尾草的特征特性及应用[J].草业科学,2005,22(1):36-40.

[2] 董仲生,杨国荣,俞浩.用东非狼尾草替代紫茎泽兰的建议[J].中国草地学报,2006,28(4):118-120.

[3] 匡崇义,奎嘉祥,薜世明.东非狼尾草的引种应用研究[J].四川草原,2001(2):9-12.

[4] 王跃东.牧用、草坪、水保兼用型的优质草种——东非狼尾草[A].21世纪草业科学展望——国际草业(草地)学术大会论文集，2001，7(1):413-415.

[5] 朱熙梅.优良牧草——东非狼尾草[J].草业科学,1990(4):64-65.

[6] 董仲生.劲草替代大毒草,草地掀起大革命[A].云南农业发展论坛论文集翠[C].昆明:云南科技出版社,2005,12:440-440.

[7] 匡崇义,奎嘉祥,徐学军，等.云南省种羊场放牧条件下的牧草混播组合试验研究[J].四川草原,2002(4):17-21.

[8] 董仲生,张成基,扬明华,等.荒山养兔,发展畜牧生态经济[J].草业与畜牧,2006,8(4):7-49.

[9] 沈益新.早春施肥对东非狼尾草生长的影响[J].草业科学,1990,7(6):38-39.

[10] 王勃,徐驰,李富萍,等.不同脱粒方法对狼尾草种子数量和质量的影响研究[J].草业科学,2007,24(4):63-66.