微生物肥料在高爾夫草坪中的應(yīng)用

嚴(yán) 波

(1.湖南農(nóng)業(yè)大學(xué) 農(nóng)學(xué)院，湖南 長沙 410128；2.西雙版納新世紀(jì)房地產(chǎn)開發(fā)有限公司，云南 景洪 666100)

1 引言

高爾夫球場草坪長期使用農(nóng)藥、化肥、生長調(diào)節(jié)劑等，易造成土壤酸化、硬化，有害物質(zhì)長期積累，水肥藥利用效率降低，導(dǎo)致生產(chǎn)成本增加[1～3]。近年來，隨著國民對生態(tài)保護(hù)重視程度的不斷加強(qiáng)，高爾夫球場面臨的環(huán)境問題逐漸突出。采用環(huán)保、生態(tài)、有機(jī)的技術(shù)或產(chǎn)品維護(hù)高爾夫球場草坪的健康狀態(tài)，減少高爾夫草坪管理過程中農(nóng)藥、化肥和其他激素等產(chǎn)品的使用量，是高爾夫球場養(yǎng)護(hù)面臨的最大挑戰(zhàn)。

微生物肥料在高爾夫草坪上的應(yīng)用在國外已有多年歷史，隨著我國高爾夫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)草坪管理人員的素質(zhì)也在不斷提升，對微生物肥料的認(rèn)知及重視也逐漸提升到管理核心。馬博英[4]通過不斷分析、試驗(yàn)、總結(jié)，發(fā)現(xiàn)將微生物肥料同其他養(yǎng)護(hù)措施結(jié)合使用，對土壤pH值的調(diào)節(jié)、土壤礦物質(zhì)活化分解、培肥地力等方面有卓越的促進(jìn)作用，還能夠增加草坪對肥料的利用率，提高草坪的抗病蟲害能力；更有一些新型的高爾夫微生物肥料能夠節(jié)水，分解草坪的枯草層，從而達(dá)到生態(tài)平衡。因此，在高爾夫草坪管理中，科學(xué)地使用微生物肥料，既能節(jié)約養(yǎng)護(hù)成本，又能保護(hù)生態(tài)環(huán)境，還能減少甚至避免環(huán)境污染，實(shí)現(xiàn)運(yùn)動(dòng)與環(huán)境的雙贏，達(dá)到良性生態(tài)平衡，這也是解決我國高爾夫運(yùn)動(dòng)可持續(xù)發(fā)展的有效途徑。

2 微生物肥料的含義

1888年，荷蘭研究者Beijerlinck發(fā)明了根瘤菌的純培養(yǎng)方法，開啟了微生物肥料研究的先河[5]。微生物肥料在農(nóng)業(yè)上的使用最早有100多年的時(shí)間，主要功能包括固氮、解磷、解鉀等方面[6～8]。1937年，我國著名的微生物專家張憲武教授發(fā)表了一篇關(guān)于大豆根瘤菌研究與應(yīng)用的文章，開啟了國內(nèi)對微生物肥料的研究[9]。經(jīng)過幾十年的研究和生產(chǎn)應(yīng)用，從根瘤菌劑發(fā)展到細(xì)菌肥料，再演變到微生物肥料，從名稱上的演化就說明了中國微生物肥料在此發(fā)展的歷程。

目前微生物肥料包括：細(xì)菌肥如根瘤、固氮菌類肥料等；真菌類肥料如VA菌根(Vesicular Arbuscular mycorrhiza，泡囊叢枝狀菌根菌)肥料；類肥料如固氮藍(lán)藻肥料；放線菌肥如抗生菌類；復(fù)合(混)微生物肥料等[10]，但微生物肥料還沒有完整統(tǒng)一的定義。國內(nèi)微生物權(quán)威專家陳華癸院士認(rèn)為，微生物肥料是一種含有微生物的特殊產(chǎn)品，主要用于植物生產(chǎn)，以獲得具有特定功能的肥料效果[11]。微生物肥料是一種通過微生物的繁殖及代謝活動(dòng)，來固氮及活化某些鈍化的營養(yǎng)元素，改善土壤營養(yǎng)環(huán)境，創(chuàng)造良好的作物生長微生態(tài)條件，促進(jìn)作物的生長。

總的來說，微生物肥料是以微生物的繁殖及代謝活動(dòng)使得植物獲得特殊肥效的一種產(chǎn)品，是農(nóng)林牧業(yè)所用肥料之一，也是未來肥料使用的趨勢和走向[12～13]。

3 微生物肥料在高爾夫草坪管理上的作用

3.1 提高肥料的利用率，節(jié)能減排

根據(jù)高爾夫球場管理的需要，追肥是維持高爾夫球場草坪的主要措施之一。球場建坪時(shí)大多使用砂壤土，而砂壤土保蓄能力差，肥料極易淋溶流失，利用率極低，因此，為及時(shí)彌補(bǔ)土壤中肥料損耗，防止草坪質(zhì)量降低，中國超過85%的高爾夫草坪草使用無機(jī)肥料。大量使用無機(jī)肥料使土壤酸化并固化，這會(huì)影響肥料的吸收并大大降低草坪的品質(zhì)。而國內(nèi)草坪管理者為了保持草坪質(zhì)量，往往又繼續(xù)補(bǔ)充化肥，在高爾夫草坪管理中形成惡性循環(huán)。

微生物肥料中含有多種有益微生物，在其生命活動(dòng)中可產(chǎn)生特定生物酸，在高爾夫球場施用微生物肥料，可將根系土壤中已鈍化的磷或鉀等元素，通過復(fù)雜反應(yīng)轉(zhuǎn)化為可溶性離子狀態(tài)肥料，用于植物的吸收利用，提高肥料的利用率；固氮菌還能把空氣中的氮元素固定下來，補(bǔ)充作物氮肥需求，節(jié)省了氮肥的使用；有些微生物產(chǎn)生的物質(zhì)還可調(diào)節(jié)土壤pH值，提高陽離子交換量，從而提高土壤肥力。據(jù)了解，微生物肥料可提高肥料利用率10%～30%以上。根據(jù)草坪種類和不同區(qū)域環(huán)境，選擇適宜的微生物肥料，不僅可降低無機(jī)肥料的施用量，還提高了無機(jī)肥料的利用率[14,15]。因此，高爾夫球場大規(guī)模推廣應(yīng)用微生物肥料，可以節(jié)約化肥總量，進(jìn)一步減少化肥生產(chǎn)時(shí)煤炭、石油等不可再生資源的消耗，對節(jié)約能源、保護(hù)自然環(huán)境等將起到積極的作用。

3.2 改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)土壤微循環(huán)，促進(jìn)草坪的健康生長

高爾夫球場因其特殊性，算是一個(gè)較完整的生態(tài)系統(tǒng)，系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)與能力的轉(zhuǎn)化，是靠土壤中的微生物活動(dòng)來完成的。大多數(shù)微生物依附在土壤礦物質(zhì)和有機(jī)顆粒的表層或孔隙中，形成無機(jī)化合物-有機(jī)物質(zhì)聚集體結(jié)構(gòu)，這種聚集體結(jié)構(gòu)，若頻繁受外界因素的擠壓，極易被破壞，而高爾夫球場經(jīng)常受到外部人為因素干擾，如機(jī)械作業(yè)、人為踐踏等，易使生態(tài)平衡受到破壞。

微生物肥料中含有大量有益微生物，在其代謝活動(dòng)中能產(chǎn)生碳水化合物，大約為土壤有機(jī)物質(zhì)含量的0.1%左右，能與土壤中各種有機(jī)液或膠體等粘合在一起，形成土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)可以提升土壤理化特性，能有效緩和外界因素對生態(tài)系統(tǒng)的破壞，維持生態(tài)平衡。微生物肥料，不僅僅是肥料，還可以作為一種土壤修復(fù)劑，能夠促進(jìn)更優(yōu)化、更合理的土壤微生物群落結(jié)構(gòu)形成。微生物肥料的使用，還能夠顯著提高土壤酶活性[16]。在一定的條件下，能促進(jìn)土壤腐殖質(zhì)的形成[17]，增加腐殖質(zhì)在表層土壤中的含量。有研究表明，微生物肥料在施用過程中，微生物的活動(dòng)可以分泌一些植物生長激素、酸性物質(zhì)和氨基酸等，在不同程度上刺激和調(diào)節(jié)了高爾夫草坪草的生長[18]。因此施用微生物肥料可以改善高爾夫球場中土壤的理化特性，并有助于增強(qiáng)表層土壤中的養(yǎng)分，可以促進(jìn)高爾夫球場自身生態(tài)系統(tǒng)的修復(fù)。

3.3 減少對地表水和地下水污染，保護(hù)環(huán)境

高爾夫草坪因需水量大，所以高爾夫球場在選址時(shí)會(huì)充分考慮自然地形，建造在周圍有大量的湖泊、河流等風(fēng)景靚麗且水源充足的地方。因此在高爾夫球場大量使用農(nóng)藥、化肥、生物激素等，會(huì)導(dǎo)致部分藥物與地表水一起流入河流，然后流入湖泊或大型水庫，造成水污染。據(jù)報(bào)道，這一過程將污染70%的地表清潔水源，造成水質(zhì)富營養(yǎng)化，導(dǎo)致蝦和蟹死亡，牲畜飲水困難，在土壤層水滲入地面的過程中，地表水中硝酸鹽含量增加，其他有害健康的物質(zhì)增加，不能飲用。地上和地下水污染是高爾夫草坪管理必須面對的問題。

微生物有機(jī)肥不同于無機(jī)化肥，氮、磷、鉀等主要元素的含量與形態(tài)不是其參考標(biāo)準(zhǔn)，其有效性是以有益微生物的種類、數(shù)量、代謝是否旺盛為基礎(chǔ)[19]。微生物肥料替代無機(jī)復(fù)混肥，能提高基肥利用率，提高有益微生物的繁殖速度，在草根間隙環(huán)境中形成優(yōu)勢菌種，抑制有害微生物繁殖，降低草坪病害的發(fā)生率，還能誘導(dǎo)草坪草抗生素、多種氧化酶等物質(zhì)的形成，大大提高草坪對蟲害的抗性，從而減少無機(jī)農(nóng)藥和無機(jī)肥的使用，減少對地表水及地下水污染，保護(hù)生態(tài)環(huán)境。

3.4 解決枯草層，促進(jìn)草坪根系的健康生長

高爾夫球場大量使用化肥、殺蟲殺菌、除草劑等，造成土壤中的有益微生物含量減少，有機(jī)質(zhì)分解的速度小于增加的速度，破壞了高爾夫球場自身的循環(huán)，導(dǎo)致枯草層的形成并不斷增加。

枯草層過厚容易造成草坪保留表層水分，形成不透氣、不透水層，阻礙了養(yǎng)分、空氣以及水分到達(dá)草坪根部，根系不能正常有效呼吸，降低了肥料利用率等；枯草層過厚影響草坪草根系向下生長，造成根系變淺，降低了草坪抗逆性，制約了草坪的健康生長，是成為病、蟲害的主要根源之一[20]。枯草層自然降解速度較慢，而通過使用微生物肥料，增加土壤微生物的含量，能加速枯草層的分解，并轉(zhuǎn)化為可被草坪草吸收的養(yǎng)分。枯草層分解后，促進(jìn)了草坪根系對養(yǎng)分、空氣以及水分的吸收，有利于根系的健康生長[21]。

4 使用方法

微生物肥料含有大量有機(jī)質(zhì)和有益微生物，在高爾夫草坪上使用能帶來多種功效，然而使用不當(dāng)，不僅達(dá)不到預(yù)期效果，甚至可能會(huì)產(chǎn)生反作用。微生物肥料效應(yīng)在前面已有闡述，因此微生物肥料在高爾夫球場施肥前、中、后都要把握好正確時(shí)機(jī)和操作方法[22]。

施肥前，要掌握好天氣狀態(tài)，施入土壤溫度在20～25℃時(shí)最適宜，干旱及草坪濕度太大條件下不建議使用。如在國內(nèi)某球場，因施肥前連續(xù)一周為陰雨天氣，草坪草已出現(xiàn)局部病害現(xiàn)象，而管理人員在雨水剛停時(shí)就把微生物肥料施下，結(jié)果在有益微生物還未大量繁殖、占據(jù)優(yōu)勢菌種情況下，肥料中的有機(jī)質(zhì)反而給致病菌種提供了充足的養(yǎng)分，導(dǎo)致草坪病害迅速蔓延，起到了反作用。

施肥時(shí)期，可結(jié)合球場其他養(yǎng)護(hù)措施同時(shí)進(jìn)行。如在草坪打孔作業(yè)后，土壤及草坪根部透氣性增加，施入微生物肥料后，能促進(jìn)有益微生物快速繁殖，成為優(yōu)勢種群，起到事半功倍的作用。同時(shí)有些微生物肥料是水溶性的，在配比稀釋時(shí)避免使用自來水，盡量使用干凈的水塘水。

施肥后一周時(shí)間內(nèi)，避免使用殺菌劑和化肥，因?yàn)闅⒕鷦┰跉⑺烙泻ξ⑸锏耐瑫r(shí)，也會(huì)殺死有益菌類。化肥也會(huì)不同程度的殺死有益菌種。

5 微生物肥料的應(yīng)用前景分析

多年以來，國內(nèi)外學(xué)者就已認(rèn)識到了生物肥料的作用，除了在農(nóng)業(yè)上應(yīng)用，針對高爾夫球場，也有研發(fā)相應(yīng)產(chǎn)品。國外高爾夫發(fā)展歷史較長，對此展開的研究也較早，像澳大利亞Nuturf公司和美國Best公司多年前就有生產(chǎn)高爾夫草坪專用生物肥等。數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，目前日本和美國是世界上生產(chǎn)微生物肥料的主要國家，生產(chǎn)量大約占全世界的80%以上，每年各生產(chǎn)不下數(shù)百噸。

20世紀(jì)80年代，中國第一家高爾夫球會(huì)即中山溫泉高爾夫球會(huì)建成，自此后就提出了“有機(jī)高爾夫”的概念[23]。即在高爾夫球場建設(shè)和積極維護(hù)過程中，以自然規(guī)律和生態(tài)原理為原則，利用原始地貌進(jìn)行設(shè)計(jì)和栽植，如在海濱鹽堿地建立高爾夫球場，使用耐鹽堿的草種，并保持原始地貌的林克斯風(fēng)格球場等，又如國內(nèi)某球場就建立在原垃圾場上面，使用海水灌溉，既開發(fā)了土地，又節(jié)約了淡水使用量，同時(shí)海水灌溉還抑制的絕大多數(shù)雜草的生長，節(jié)約了除草劑的使用量等；在球場的維護(hù)過程中，盡量減少或避免使用農(nóng)藥、肥料、生物激素等物質(zhì)，采用其他可持續(xù)發(fā)展的技術(shù)，如生物農(nóng)藥、肥料等維護(hù)高爾夫球場生態(tài)平衡的一種管理體系。微生物肥料的特性正好符合這種新的高爾夫發(fā)展模式要求。

我國微生物肥料的發(fā)展還處于初期階段[24]，但隨著近幾十年國家的發(fā)展，國人生活水平大幅度提升，農(nóng)業(yè)上有機(jī)水果、蔬菜的需求大大增加，有機(jī)種植使用的微生物肥料在農(nóng)業(yè)上的年生產(chǎn)量及使用量逐年增加。而高爾夫在我國發(fā)展歷史時(shí)間相對較短，前期對掌握農(nóng)藥機(jī)理和綜合措施管理草坪的人才并不多，但近年來，隨著國內(nèi)外行業(yè)交流不斷增加和深入，以及國內(nèi)對高爾夫產(chǎn)業(yè)科班人才的培養(yǎng)及投入，具備生態(tài)和環(huán)保觀念的高爾夫高級管理人員逐漸增多，微生物肥料也漸漸在國內(nèi)高爾夫球場得到重視和推廣。隨著高爾夫行業(yè)人員專業(yè)素養(yǎng)的不斷加強(qiáng)和科學(xué)技術(shù)水平的不斷提升，微生物肥料的生產(chǎn)工藝也將逐漸提高，隨著不斷的實(shí)踐和總結(jié)，微生物肥料將在高爾夫草坪管理上長期發(fā)揮重要作用，并具有非常廣闊的應(yīng)用空間。