狗尿?qū)?種冷季型草坪草的損傷研究

黃 帥，王 剛，常智慧

(北京林業(yè)大學(xué) 草坪研究所，北京 100083)

常智慧為通訊作者。

草坪是指人工建植和管理，具有美化、保護(hù)和改善環(huán)境功能的草地植被，在人類棲息的生態(tài)系統(tǒng)中發(fā)揮著重要作用。隨著城市建設(shè)的發(fā)展，草坪成為城市綠化的重要組成部分，特別是在城市居民區(qū)、企事業(yè)單位的綠化區(qū)，草坪面積迅速增加。目前，居民區(qū)草坪管理面臨的一大問題是居民豢養(yǎng)的一些寵物，如寵物狗，時常將糞便、尿液等排泄在居民區(qū)草坪中，導(dǎo)致草坪觀賞價值下降，成為目前居民區(qū)草坪養(yǎng)護(hù)管理面臨的新問題。寵物尿液會直接進(jìn)入草坪土壤[1]，雖然少量的尿液能夠產(chǎn)生類似肥料的作用，促進(jìn)草坪草的生長，但小面積過量的尿液會損傷草坪草，甚至導(dǎo)致草坪完全死亡[2]。寵物狗尿損傷的草坪通常出現(xiàn)深綠色的圓環(huán)，圓環(huán)內(nèi)的草坪草因狗尿含有的高濃度尿素和鹽等物質(zhì)而受損，但是圓環(huán)邊緣的草坪草由于尿液量少而生長更加茂盛。這種由于狗尿在草坪上的損傷形成的斑塊稱為“狗尿斑病”[3]。狗尿斑病不僅會導(dǎo)致草坪的坪觀質(zhì)量和美觀效果下降，而且增加了草坪養(yǎng)護(hù)的難度[4]。

有研究認(rèn)為狗尿中的尿素是導(dǎo)致草坪損傷的主要物質(zhì)[5]。A Wayne Allard[6]研究發(fā)現(xiàn)，隨著尿液濃度和體積的增加，對草坪的損傷也越嚴(yán)重。也有研究報道，狗尿中高濃度的尿素和鹽導(dǎo)致草坪脫水是形成狗尿斑病的原因[7]。同時有報道，草地植物燒傷與尿液中尿素氮濃度有關(guān)，主要是植物根部受到高濃度氨氣毒害所致[8]，尿素氮能產(chǎn)生高氨揮發(fā)，尿素氮濃度越高，氨揮發(fā)越多[9]。然而狗尿到底含有哪些成分，除尿素以外其他成分對草坪是否產(chǎn)生損傷目前報道較少。在測定狗尿組成成分的基礎(chǔ)上，研究狗尿?qū)Σ萜寒a(chǎn)生損傷的主要物質(zhì)及濃度，以期為草坪“狗尿斑病”的研究和管理提供基礎(chǔ)資料。

1 材料和方法

1.1 狗尿成分測定

1.1.1 尿樣采集 選擇北京市海淀區(qū)酷迪寵物店的寵物狗(寵物狗每日飼喂量根據(jù)狗糧推薦攝食量進(jìn)行計算，每日將食物平分兩份并分兩次飼喂，時間定在上午10∶00和18∶00，試驗期間保證寵物狗自由飲水)采集尿樣(表1)，收集前，將寵物狗籠子的托盤用蒸餾水清洗干凈并晾干，放置于籠子下面收集尿液。在狗排尿后，用10 mL的注射器吸取裝入25 mL的離心管[10]，記錄取樣時間，放入冰盒，立即帶回實驗室，快速測定尿液體積和pH值后，將尿液分成兩份，一份不作任何處理直接-80℃保存，用于尿鈉離子、鉀離子、氯離子和肌酐濃度的測定；另一份用0.34 mol/L鹽酸將pH滴定到1.2～1.5，-80℃保存，用于其他物質(zhì)的檢測[11]，所有尿樣于24 h內(nèi)送檢。

表1 狗尿采集情況

1.1.2 狗尿測定指標(biāo)及方法 尿液鈉離子、鉀離子、氯離子和肌酐采用酶法測定[12]；鈣離子，鎂離子和磷酸根離子采用原子吸收光譜法測定[12]；銨離子、硫酸根離子和鐵離子采用分光光度計測定[12]；尿酸采用液相色譜測定[12]；肌酸采用熒光分光光度法測定[13]；葡萄糖采用己糖激酶法測定[14]；膽紅素采用膽紅素氧化酶法測定[15]；尿素氮采用二乙酰-肟法測定[16]；乳酸采用克勞森硫酸法測定[17]；生長素采用酶聯(lián)免疫法吸附法測定[18]。細(xì)胞分裂素采用直接酶聯(lián)免疫分析法測定[19]。

1.2 狗尿?qū)τ灼簱p傷

1.2.1 試驗材料 供試草種為草地早熟禾(Poapratensis)品種午夜、高羊茅(Festucaarundinacea)品

種火鳳凰和多年生黑麥草(Loliumperenne)品種綠寶石，種子購自北京克勞沃草業(yè)技術(shù)開發(fā)中心。試驗所用乳酸(含量85%)、肌酸、尿素、細(xì)胞分裂素和生長素均購自北京科百奧生物有限公司，含量≥98%。

1.2.2 溫室條件 試驗在北京林業(yè)大學(xué)氣象站溫室進(jìn)行，溫室晝夜溫度18～22℃，濕度75%，光照10 h，光強時長400 μmol/(m2·s)。采用10 cm×10 cm的黑色花盆播種建坪，基質(zhì)按照砂∶草炭土=4∶1混合。草地早熟禾、高羊茅和多年生黑麥草播種量分別為20、30和25 g/m2，播種前將基質(zhì)充分澆水。試驗期間用1/2的霍格蘭營養(yǎng)液提供營養(yǎng)，每周2次；3種草坪草的修剪高度均保持在5 cm，按1/3原則修剪。用1/2的霍格蘭營養(yǎng)液提供營養(yǎng)，每周2次，播種前將基質(zhì)充分濕潤，直到幼苗長至10 cm時進(jìn)行1次修剪，試驗期間修剪高度保持在5 cm。草坪生長4個月后開始進(jìn)行處理。

1.2.3 試驗設(shè)計 試驗共11個處理，分別為乳酸、乳酸+IAA、乳酸+CTK、肌酸、肌酸+IAA、肌酸+CTK、乳酸+肌酸、乳酸+肌酸+IAA、乳酸+肌酸+CTK、尿素氮和對照(表2)，每處理3個重復(fù)(每個花盆算做一個重復(fù))。試驗在2016年4月21日進(jìn)行第1次試驗，2016年5月10日進(jìn)行第2次重復(fù)。每處理噴施量為20 mL(A.WayneAllard[6]研究發(fā)現(xiàn)15 mL以下尿液對草坪沒有損傷)，于上午8∶00采用小噴壺均勻噴施。噴灑之前，對草坪進(jìn)行坪觀質(zhì)量打分，處理第2、7、14 d對草坪損傷進(jìn)行打分。

表2 試驗設(shè)計

1.2.4 測定指標(biāo)及方法 根據(jù)草坪顏色、均一性、蓋度等指標(biāo)[20]評分，采用1-9分制(1分最差，9分最好)評定草坪坪觀質(zhì)量。草坪損傷參照美國National Turfgrass Evaluation Program評分系統(tǒng)[21]的方法進(jìn)行，草坪損傷程度分無損傷0，輕度損傷0.1～0.3，中度損傷0.4～0.6，嚴(yán)重?fù)p傷0.7～0.9，全部死亡共5個等級(表3)。

1.3 狗尿?qū)Τ墒觳萜簱p傷程度

1.3.1 試驗地概況 試驗在北京林業(yè)大學(xué)草坪試驗站進(jìn)行。試驗站位于北京市昌平區(qū)白浮村，N 39°58′，E 106°26′，海拔50 m，屬于典型的暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候，夏季炎熱多雨，冬季寒冷干燥，全年無霜期160～180 d(4～10月中旬)，年均降水量600 mm，60%降水集中在7、8月。試驗區(qū)土壤類型屬褐潮土，是北京和黃淮海地區(qū)的主要土壤類型。

表3 草坪損傷等級

1.3.2 材料 試驗選用的3種草坪草種為草地早熟禾午夜、高羊茅正義和黑麥草夜影。均于2013年5月

播種建植，建植后草坪按照常規(guī)綠地管理，試驗用的試劑與溫室試驗相同。

1.3.3 試驗設(shè)計 試驗處理與狗尿?qū)τ灼簱p傷的研究試驗處理一致(見1.2.3)，2016年7月21日進(jìn)行第1次試驗，2016年8月15日重復(fù)1次。試驗小區(qū)面積為10 cm×10 cm，小區(qū)間隔20 cm。

噴施根據(jù)氣象預(yù)報確定未來24 h內(nèi)無降水，每處理的噴施量及方法與幼坪試驗一致。

1.3.4 測定指標(biāo)及方法 測定指標(biāo)和方法與溫室試驗相同。

1.4 數(shù)據(jù)處理

所有數(shù)據(jù)用IBM SPSS Statistics 20.0和Excel 2010進(jìn)行分析統(tǒng)計和圖表制作，并采用LSD檢驗做統(tǒng)計檢驗。

2 結(jié)果與分析

2.1 狗尿成分

狗尿中含有的物質(zhì)主要是尿素等含氮有機(jī)物；乳酸、尿酸、肌酸等有機(jī)酸；葡萄糖、膽紅素、肌酐及K、P、Na、Ca、Mg等無機(jī)鹽類(表4)。3種狗尿液含有的物質(zhì)有所不同，松獅尿液的尿素氮含量均比其他狗高；泰迪a尿液的乳酸含量最高，幾乎是松獅尿液乳酸含量的17倍。3種狗的尿液pH均介于5.6～6.5，松獅和邊境牧羊犬的pH比泰迪的高。不同狗的尿量因體型大小不同而有差異，邊境牧羊犬尿液體積達(dá)到了20 mL，是泰迪a的尿量的3倍多。

表4 狗尿成分分析

2.2 狗尿處理下幼坪的坪觀質(zhì)量和損傷程度

2.2.1 草地早熟禾幼坪的坪觀質(zhì)量和損傷程度 尿素和含有乳酸的處理草地早熟禾幼坪的坪觀質(zhì)量隨時間顯著降低(P<0.05)，但肌酸對草地早熟禾的坪觀質(zhì)量沒有影響。噴施后第2 d，乳酸處理的草坪坪觀質(zhì)量和尿素處理的草坪坪觀質(zhì)量顯著低于對照(P<0.05)，分別降低了62.5%和29.1%；噴施后第14 d，含有乳酸處理的草坪坪觀質(zhì)量降低為1分，表示草坪地上部分完全死亡，而尿素處理的草坪坪觀質(zhì)量為3分(表5)，說明乳酸降低草地早熟禾坪觀質(zhì)量的程度要高于尿素。

乳酸、乳酸+IAA、乳酸+CTK、乳酸+肌酸、乳酸+肌酸+IAA、乳酸+肌酸+CTK和尿素處理對草地早熟禾的損傷均顯著高于對照和肌酸處理(P<0.05)。在處理后第2 、7和第14 d，乳酸處理對草地早熟禾的損傷程度要顯著高于尿素處理(P<0.05)。除對照和肌酸處理外，其他處理在第7 d和第14 d對草地早熟禾的損傷均沒有顯著差異(P>0.05)。

處理后第2 d，乳酸+肌酸處理對草地早熟禾幼坪的損傷最低，為0.67，屬于嚴(yán)重?fù)p傷，而尿素處理只有0.47，屬于中度損傷；處理后第7 d，乳酸和尿素處理的幼坪均屬于嚴(yán)重?fù)p傷；處理后第14 d，乳酸處理對草地早熟禾的損傷達(dá)到了0.97，尿素處理為0.77，但均屬于嚴(yán)重?fù)p傷(表5)。

表5 不同處理下草地早熟禾幼坪的坪觀質(zhì)量和損傷程度

注：同列不同大寫字母表示差異顯著(P<0.05)，同行不同小寫字母表示差異顯著(P<0.05)，下同

2.2.2 高羊茅幼坪的坪觀質(zhì)量和損傷程度 除含有乳酸或尿素的處理外，其他處理高羊茅幼坪的坪觀質(zhì)量保持在8.0分。含有乳酸或尿素的處理高羊茅的坪觀質(zhì)量噴施后呈逐漸下降的趨勢，從處理第2 d開始其坪觀質(zhì)量均顯著低于對照處理(P<0.05)。噴施后第14 d，乳酸+肌酸+CTK處理的草坪坪觀質(zhì)量降低為1分，草坪完全死亡，尿素處理的草坪坪觀質(zhì)量降低為3分(表6)。

處理后第2 d到第14 d，除了含肌酸的5，6，7處理和對照對高羊茅幼坪沒有損傷外，其他處理對高羊茅均有不同程度的損傷，且噴施后隨時間的推移損傷程度增加。處理后第7 d含乳酸的處理對高羊茅損傷與處理后第2 d相比，沒有顯著差異(P>0.05)，而尿素處理后第7 d對草坪損傷是處理第2 d的2倍，損傷程度顯著增加(P<0.05)(表6)。

2.2.3 多年生黑麥草幼坪的坪觀質(zhì)量和損傷程度 乳酸或尿素的處理多年生黑麥草幼坪的坪觀質(zhì)量隨時間逐漸下降，且從處理后第2 d開始均顯著低于對照(P<0.05)；肌酸、肌酸+IAA和肌酸+CTK處理的草坪坪觀質(zhì)量試驗期內(nèi)一直保持在8分。噴施后第14 d，含有乳酸處理的草坪坪觀質(zhì)量均為1分，草坪地上部分全部死亡(表7)。

隨著時間的推移，含有乳酸的處理或尿素處理對多年生黑麥草幼坪的損傷程度加重，且損傷顯著高于對照和肌酸處理(P<0.05)。含肌酸的處理未對多年生黑麥草產(chǎn)生損傷，含乳酸的不同處理組對黑麥草的損傷要高于尿素對草坪的損傷。處理后第14 d，乳酸和乳酸+肌酸處理多年生黑麥草損傷最厲害，多年生黑麥草幾乎全部死亡，而尿素處理損傷程度為0.83(P<0.05)(表7)。

表6 不同處理下高羊茅幼坪的坪觀質(zhì)量和損傷程度

表7 不同處理下多年生黑麥草幼坪的坪觀質(zhì)量和損傷程度

2.3 狗尿處理下成熟草坪坪觀質(zhì)量和損傷程度

2.3.1 草地早熟禾成熟草坪的坪觀質(zhì)量和損傷程度 尿素和含有乳酸的處理草地早熟禾成熟草坪的坪觀質(zhì)量顯著降低(P<0.05)，但肌酸不影響草地早熟禾的坪觀質(zhì)量。處理后第2 d，含乳酸的處理草坪坪觀質(zhì)量比對照降低了70%，而尿素處理的草坪坪觀質(zhì)量僅比對照降低25%。處理后第14 d，含乳酸的處理草坪坪觀質(zhì)量均降至1分，草坪屬于完全死亡，而肌酸、肌酸+IAA和肌酸+CTK處理的草坪坪觀質(zhì)量保持在8分(表8)。

尿素和含有乳酸的處理草地早熟禾成熟草坪損傷程度隨時間的推移呈增加趨勢。處理后第2 d，第7 d和第14 d，乳酸處理對草地早熟禾損傷程度顯著高于尿素處理(P<0.05)，而肌酸處理對草地早熟禾沒有產(chǎn)生損傷(表8)。

表8 不同處理下草地早熟禾成熟草坪的坪觀質(zhì)量和損傷程度

2.3.2 高羊茅成熟草坪的坪觀質(zhì)量和損傷程度 尿素或含有乳酸的處理高羊茅成熟草坪的坪觀質(zhì)量隨著時間的推移呈下降的趨勢，肌酸、肌酸+IAA和肌酸+CTK處理的草坪坪觀質(zhì)量一直保持在8分。處理后第14 d，含有乳酸的處理草坪坪觀質(zhì)量均為1分，比對照降低87.5%，草坪完全死亡(表9)。

尿素和含有乳酸的處理對高羊茅成熟草坪的損傷隨時間的推移呈增加趨勢，但是乳酸處理對草坪的損傷顯著高于對照和尿素(P<0.05)，而肌酸處理對高羊茅沒有損傷(表9)。

表9 不同處理下高羊茅成熟草坪的坪觀質(zhì)量和損傷程度

2.3.3 多年生黑麥草成熟草坪的坪觀質(zhì)量和損傷程度 含有肌酸的處理多年生黑麥草坪觀質(zhì)量保持在7分左右，而尿素或含有乳酸的處理多年生黑麥草的坪觀質(zhì)量隨時間的推移呈下降趨勢。處理后第2 d，含有乳酸的處理多年生黑麥草的草坪坪觀質(zhì)量急劇下降至2分，顯著低于對照處理(P<0.05)，且降低了71.4%；尿素處理的草坪坪觀質(zhì)量比對照降低14.3%。處理后第14 d，肌酸+IAA處理的多年生黑麥草坪觀質(zhì)量開始降低，但差異不顯著(P<0.05)；含有乳酸的處理多年生黑麥草草坪的坪觀質(zhì)量均為1分，草坪地上部分完全死亡(表10)。

含有乳酸的處理對多年生黑麥草草坪的損傷隨時間呈增加趨勢，到處理后第14 d，草坪全部死亡；尿素處理對多年生黑麥草的損傷雖然也呈增加趨勢，但各時間點顯著低于含有乳酸的處理(P<0.05)，說明乳酸對多年生黑麥草草坪的損傷比尿素嚴(yán)重。在整個試驗期內(nèi)，肌酸處理對多年生黑麥草草坪基本沒有損傷(表10)。

表10 不同處理下多年生黑麥草成熟草坪的坪觀質(zhì)量和損傷程度

3 討論

3.1 狗尿成分

試驗結(jié)果表明，狗尿的主要成分是尿素等含氮有機(jī)物；乳酸、尿酸、肌酸等有機(jī)酸；葡萄糖、膽紅素、肌酐及K、P、Na、Ca、Mg等無機(jī)鹽3類物質(zhì)。Gyory A Z[22]試驗發(fā)現(xiàn)，狗尿的成分有尿素氮、肌酐、葡萄糖、膽紅素、碳水化合物、蛋白類物質(zhì)及P、K、Na、Ca等無機(jī)鹽。Stevenson A E[23]報道，狗尿成分有磷酸鹽、鈣、草酸鹽、尿素、尿酸、碳酸鹽等物質(zhì)。Charles[24]報道，狗尿成分有K、P、Na、Ca、Mg等無機(jī)鹽、硫酸鹽、氯化物、草酸、尿酸、檸檬酸、焦磷酸等物質(zhì)。這些研究與我們的試驗結(jié)果基本一致，但上述研究均未檢測到肌酸和乳酸等物質(zhì)，這可能是尿液中存在的物質(zhì)的量隨著狗的健康狀況、飲食和營養(yǎng)變化而導(dǎo)致的。具體原因還有待于進(jìn)一步研究[25]。

3.2 狗尿?qū)?種草坪草坪觀質(zhì)量的影響

通過幼坪試驗和成熟草坪試驗，發(fā)現(xiàn)含有乳酸或尿素的處理，3種草坪草的坪觀質(zhì)量均下降，而肌酸對3種草坪草的坪觀質(zhì)量沒有影響，說明狗尿降低草坪草坪觀質(zhì)量主要是由乳酸和尿素導(dǎo)致。

在處理后第2、7和14 d，含有乳酸的處理的3種草坪草坪觀質(zhì)量顯著低于用尿素處理過的，說明狗尿中乳酸對草坪草的坪觀質(zhì)量影響大于尿素。

3.3 狗尿?qū)?種草坪草損傷的影響

幼坪和成熟草坪試驗結(jié)果表明，尿素和乳酸均能損傷3種草坪草，且隨著時間的推移呈加重趨勢，而肌酸對3種草坪草不會產(chǎn)生損傷。A Wayne Allard[6]研究結(jié)果表明，狗尿里面的尿素是導(dǎo)致草坪損傷的原因。Cheyenne W Y[1]報道，庭院草坪的損傷是由狗尿液里面的尿素過多而導(dǎo)致草坪燒傷，且母狗比公狗的燒傷程度更嚴(yán)重，大型犬比小型犬嚴(yán)重。本試驗的結(jié)果表明，尿素能對草坪草產(chǎn)生損傷，但乳酸對草坪草的損傷更嚴(yán)重，而肌酸則不會對草坪產(chǎn)生損傷。

從草地早熟禾、多年生黑麥草和高羊茅對狗尿的耐受能力看，高羊茅抗性最強，草地早熟禾次之，黑麥草抗性最差。高羊茅抗性最好，這與Cheyenne W Y[1]研究結(jié)果一致。多年生黑麥草抗性最差，這與A Wayne Allard[6]研究結(jié)果不一致，各種草坪草對狗尿的耐受能力及機(jī)理有待于進(jìn)一步研究。

4 結(jié)論

(1)試驗測定的狗尿主要成分是3類物質(zhì)：尿素等含氮有機(jī)物；乳酸、尿酸、肌酸等有機(jī)酸；葡萄糖、膽紅素、肌酐及K、P、Na、Ca、Mg等無機(jī)鹽。

(2)用含有乳酸(0.035 g/L)和尿素(698.8 mmol/L)的處理組均能降低3種草坪草幼坪和成熟草坪的坪觀質(zhì)量，且對草坪產(chǎn)生損傷。而肌酸(36.25 mmol/L)處理對3種草坪草的坪觀質(zhì)量沒有影響，且對草坪沒有產(chǎn)生損傷。

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