康奈尔大学园艺学助理教授Jenny Kao-Kniffin博士“正在进行一系列综合研究项目,研究如何在不使用杀虫剂的情况下管理景观和草坪中的杂草。”作为一名研究城市景观的杂草生态学家,她能够轻松地将复杂的研究归纳为通俗易懂的语言,这种能力是她日常推广和推广工作中所使用的。城市景观杂草生态学家Jenny Kao-Kniffin博士(右)和杂草科学家Andy Senesac博士在康奈尔长岛园艺研究和推广中心杂草花园,该中心由Senesac监督。Kevin Kniffin拍摄

应用研究和底线:草坪和装饰物在Kao-Kniffin实验室工作

由米歇尔·萨顿


康奈尔大学园艺学助理教授Jenny Kao-Kniffin博士“正在进行一系列综合研究项目,研究如何在不使用杀虫剂的情况下管理景观和草坪中的杂草。”作为一名研究城市景观的杂草生态学家,她能够轻松地将复杂的研究归纳为通俗易懂的语言,这种能力是她日常推广和推广工作中所使用的。


Kao-Kniffin在康奈尔大学经营着一个实验室,主要研究入侵植物和杂草的地下生态学。她的研究主要是应用型的,因为它寻求解决特定的问题或解决实际需要。这种研究将直接影响景观和草坪专业人员的知识库和底线。



学校的,研究的


2010年,纽约州通过了《儿童安全运动场法》(CSPFL),限制从幼儿园到12年级的学校操场、运动场和日托中心(无论是公立还是私立)使用传统杀虫剂。康涅狄格已经有了一项类似的法律适用于学校到8年级;马萨诸塞州也有相关规定,尽管不那么严格;许多其他州的立法机构,如新泽西和缅因州正在考虑禁止。


这里有一个巨大的势头,可以预期最终会扩展到公共土地,超出学校操场和运动场,这将影响园林设计师和他们的杂草控制的选择。好消息是,Kao-Kniffin和他的同事们正在研究有效的杂草管理的替代方法,并热衷于与草坪护理公司和学校设施管理人员分享他们的发现。


Kao-Kniffin与一个由四个学区组成的试点小组合作,管理他们的运动场,主要是足球场,并在那里进行原始研究。“我们今年开始的规模很小;然后,根据结果,我们将扩展到纽约的不同地区,也包括缅因州和马萨诸塞州。她和她的团队正在与学校设施管理人员以及草坪护理专业人员进行沟通,因为越来越多的学区将场地管理外包给商业草坪护理提供商。



化学分解


公司经常向Kao-Kniffin询问学校允许使用哪些农药。例如,即使是那些不担心美学问题的学校也必须能够控制三叶草,因为蜜蜂叮孩子的风险会对孩子造成不利影响。在纽约颁布CSPFL之前,学校使用以草甘膦为基础的产品,但这在禁令中是不允许的。


Kao-Kniffin研究了有机材料审查协会(OMRI)批准的有机农药清单,以确定哪些是CSPFL允许使用的(例如,20%的乙酸被OMRI批准,但CSPFL认为对儿童有风险)。她必须同时考虑活性成分和惰性成分,以确保它们被美国环保局列为最低风险或降低风险。符合所有这些标准的有机农药清单非常短。


她和来自康奈尔草坪和长岛园艺研究与推广中心(LIHREC)的杂草科学家们评估了这些用于草坪的最低风险和降低风险的除草剂。他们发现,对大多数学校来说,最有效的除草剂可能成本高昂。(参见[ital>http://tinyurl.com/pycg758

“直到人们能够买得起更有效的有机除草剂


在成本方面,纽约州的学校场地管理将需要采用非化学杂草控制选项,”Kao-Kniffin说。



文化拯救我们


第一个涉及杂草控制栽培方法的研究使用了重复的过度播种,这并不是一个新概念,而且在南方的高尔夫球场上经常使用,但在北方的学校操场上还没有作为一种常规策略实施。


Kao-Kniffin说:“在过度播种中,草籽会在夏末或初秋播种,有时会在春天播种,以模拟草原的自然生态系统。”“它补充了草坪的密度,通过遮挡竞争者来抑制杂草,并增加了场地的可玩性。”当你有一个密集的草坪覆盖,杂草种子没有机会发芽,所以这是一种自然的杂草抑制策略。”


Kao-Kniffin的研究将使用多年生黑麦草——一种发芽迅速的草,通常在三天内有足够的水分。


下一项研究涉及以适当的比例和刻度使用化肥,这样氮就能发挥其神奇的作用,增加草坪密度,从而赶走杂草。


Kao-Kniffin说:“一些承包商在添加肥料方面做得太过火了。”“这可能会导致磷的过量施用,而在大多数场地,当涉及到草坪密度时,氮确实应该是重点。”


此外,在纽约和其他许多州,由于磷对水生生态系统的破坏性影响,禁止使用磷。


第三项研究涉及对学校操场和运动场的草皮进行有机补肥,如蚯蚓堆肥(蚯蚓堆肥农场废物)和堆肥庭院废物。Kao-Kniffin说,纽约的几家草皮农场已经同意与康奈尔大学的研究人员就这个项目进行合作,前提是这些科学家获得初步研究资金。一家草皮农场已经开始对蚯蚓堆肥进行试验评估,每1000平方英尺的草皮上施用20磅的堆肥。如果种植者能节省生产成本(割草、灌溉、化肥和农药使用),这就转化为经济的施药率。


今年,他们挖出/取样了一些富含蚯蚓堆肥的sod,发现与没有使用蚯蚓堆肥的sod相比,根系生长显著增强。


Kao-Kniffin说:“一位草皮种植者说,按照这样的增长速度,他们可能可以更早收割草皮,这意味着更快地周转产品,从而节省劳动力成本和投入。”“这将使草皮的生产更加经济;堆肥制造商对这项研究的结果非常感兴趣。”


Kao-Kniffin在纽约州农业试验的同事站在日内瓦、纽约昆虫学家卡尔·毛细作用,已经提交了一份提案,美国农业部寻求资金让研究者和行业利益相关者如地盘经理、肥料制造商和sod的农民聚集在一起讨论如何创建更可持续的草皮。他们希望明年能得到资助。


Kao-Kniffin还在微生物水平上进行研究,寻找有益的微生物,包括真菌和细菌,可以引入草坪草,并与之共生。她说:“这项研究是基础的——也就是说,还不实用。”“但理想的情况是,在10年内,我们可能会有一些商业化的接种剂和/或有希望的草坪和观赏植物基因型,可以吸引有益的微生物群到根部。”


健康的草皮密度高,抗虫害能力强。Kao-Kniffin说,随着美国对农药的限制成倍增加,这种不需要太多化学物质投入的“超级草皮”将会有需求。一旦她的实验室分离出这些微生物群和特殊基因型,他们将把这些信息带给园林产业。



如上所述,下即是


格兰特·汤普森(Grant Thompson)是一位正在攻读硕士和博士学位的研究生,导师是Kao-Kniffin。在康奈尔大学的研究中,汤普森通过生物多样性和生态系统功能(BEF)的视角观察了城市草地和草坪系统。


BEF理论已应用于许多生态系统,如草原和森林。汤普森说,人们普遍发现,生物多样性的增加会增加生态系统的功能——养分循环、生物量生成速率、虫害抗性等。


“在我们的研究中,我们观察了商业草坪草的单一栽培和多元栽培,”他说。例如,单一栽培就是只种肯塔基蓝草,而混合栽培包括高羊茅、细羊茅、仰卧羊茅、一年生蓝草、肯塔基蓝草和微型三叶草。


汤普森的研究是在控制温室条件下进行的,为期5个月。草坪草单一栽培和多元栽培比较如何?


“在多元培养中,我们发现生物量适度增加,氮适度保留,”他说。“有趣的是,我们还发现,复合培养物的根际(根区)包含更多的土壤细菌和真菌群落。你可以说地下的多样性反映了地上的多样性。”


汤普森说,他还不知道这种生物多样性在草坪性能方面的全部含义,但他和Kao-Kniffin认为,BEF理论可能也适用于草坪,通过外推,也适用于其他城市管理的景观,如观赏花园。考虑到这项温室研究需要在野外环境中重复,汤普森说,这项研究表明,草坪草复合栽培有助于土壤微生物多样性,它们提高了草地生物量,同时减少了土壤氮的淋溶。这与BEF的一致研究结果一致,即生物多样性支持多种生态系统功能。


汤普森的研究对草地管理者和园林师有什么启示?他说,对于高强度、大面积的草坪管理者,比如高尔夫球场管理员,他们有管理单一栽培的系统。然而,在粗糙和球道上,增加草坪的多样性可能是有益的。对于低强度、低投入的景观,如市政公园和住宅草坪,草坪多元文化也是可行的。


汤普森说:“园林设计师和草坪养护公司应该考虑在所有层次上增加景观的多样性——属、种和品种——并且应该从生态系统服务的角度考虑景观除了美学之外。”



米歇尔·萨顿(michellejudysutton.com)是一位园艺师、作家和编辑。

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