侯国华 陈晴洁 李飞飞 韩烈保 姜毅

摘要：高尔夫果岭表层通风系统即SubAir系统在欧美已有较大的应用范围，而在中国仅处于初步引进阶段。介绍了SubAir系统的工作原理，分析了该系统在国内推广时可能存在的制约因素；讨论了其在国内的应用前景，并指出了应用SubAir系统的建议。

关键词：SubAir系统；高尔夫球场果岭；应用前景；应用建议

中图分类号：G 849.3；S 276.5 文献标识码：A 文章编号：1009-5500（2013）05-0105-06

收稿日期：2013-09-14； 修回日期：2013-10-07

基金项目：世界能源基金会（G-1106-14314）资助

作者简介：侯国华（1976-），男，湖南郴州人，博士，研究方向为生态环境与草业科学。

E-mail：gradyhou@gmail.com

1 研究背景和意义

自1984年广东中山温泉高尔夫俱乐部建成以来，中国高尔夫产业得到了飞速的发展[1]。据统计，截至2012年底，中国已建成的高尔夫球场有587个，其中新开业球场42个[2]。虽然中国高尔夫球场已经有很可观的数量，但由于设计建造初期大多缺乏科学统筹、草坪管理缺乏专业技术和先进设备，中国高尔夫球场的草坪质量普遍存在问题[3-6]。果岭作为高尔夫球场的“重点保护对象”，是球场养护中重要的部分[6-9]。

土壤是影响果岭草坪质量的最重要因素，果岭草皮的治理和养护应从根本的土壤层做起[6，9]。无论从功能质量还是观赏质量看，排水迅速有效和透气性良好都是果岭土壤的基本要求[10]。SubAir系统是国外先进的果岭养护设备，能够有效地帮助高尔夫球场果岭改善排水性和透气性，并为果岭管理提供便利[11]。

中国的高尔夫起步比较晚，无论在设计方面还是球场养护方面都处于需要引进和学习国外先进技术的阶段[5]。果岭是高尔夫球场每一洞的核心所在，果岭的质量水平、养护水平直接关系到球手打球的成绩，一个好的果岭既要有出色的设计、适宜的难度，也要有优良的草种、健康的草皮[12]。对SubAir系统在中国高尔夫球场的应用前景进行分析研究，有利于引进国外先进的果岭养护技术，提高我国高尔夫球场果岭质量，降低果岭养护的难度，为高尔夫球场果岭创造一个良好的生长环境。

2 SubAir系统

2.1 SubAir系统应用背景

SubAir系统由奥古斯塔球场部高级总监马什·本森首次在奥古斯塔球场第12洞应用[13，14]。奥古斯塔球场第12洞是高尔夫世界中著名的一洞，它是该球场最短的1个三杆洞，果岭前方由雷氏溪护卫着，后方有树林，并且起伏大，纵深短，果岭土壤潮湿，排水困难[15]。马什·本森发明SubAir的初衷就是解决该果岭因土壤长期潮湿而生长不良的难题。他通过地下通气装置（SubAir的前身），将新鲜空气送进果岭的根系土层，从而改善草坪根系的生长环境。在当时这个简易又富有创新的系统取得了意想不到的效果，后来马什·本森将这种装置逐渐改进，将装置与排水管道相连，增加了除湿功能，并且安装上高科技的控制系统，在多次试验之后终于造就了今天的SubAir System。现在，奥古斯塔已将所有的果岭都永久性地装备上了SubAir系统，甚至球场上的另外一些地方，比如球道，也装上了这种装置[13，14].

2.2 SubAir系统的介绍

SubAir System有人称其为果岭表层土壤通气系统，包括地下通气系统和土壤湿度调节系统[8，9，13]。系统通过水分湿度的管理，表层土壤的通气调节及草坪根部区域温度的控制，使得果岭表面更健康，更强壮。因此，该系统提供了最适宜草坪生长的表层土壤有氧环境条件，和地下形成了统一的整体，并不影响整个高尔夫球场的设计与建造[11，16]。

该系统由关键拱顶（Elite vault）、双叶型分隔器（Distributed Separator）和双阀门（Dual Valve）组成（图1，2）[11，16]。关键拱顶直接连接果岭的排水管网。双叶型分隔器连接果岭的排水网，这一专利组件可以使空气和水分离，使空气流向关键拱顶，使水流向排水口。双阀门用于每一个排水管口末端，用以阻止空气的流动。它指引空气通过土壤层面，而不会使空气从开放的管道排出。双叶型分隔器和双阀门是SubAir系统的两个操作组件，它们也被用于SubAir移动操作系统。关键拱顶拥有鼓风机，可以提供真空或压力两种模式用于调节通风和湿度。

SubAir系统通过在表层土壤排水管网形成真空的方式，提高水从果岭表面流向土壤的速率。表层土壤湿度的管理同样也有助于整个土壤的温度调节。

图3为真空模式下的双阀门内部结构。真空模式下，SubAir系统使空气按指定路线进入鼓风机箱，使水按指定路线进入排水区域，进而控制湿度。

图1 关键拱顶

Fig.1 SubAir elite vault

注：图片1～6来自photo by www.SubAirsystems.com/www.turfbreeze.com

图2 双叶型分割器和双阀门

Fig.2 Distributed separator and dusl valve

图3 双阀门内部结构

Fig.3 Dual valve interior in the vacuum mode

SubAir也可以形成压力迫使空气从表层土壤管道进入土壤，这项专利技术通过空气不断流动，使得草坪根部区域既有氧通风，也温度适宜[11，16]。

图4为压力模式下的双联阀内部结构。压力模式下，SubAir使得空气通过土壤向上流动，使得土壤形成有利于根部良好生长的环境条件。

SubAir的控制系统面板安装在标准的灌溉装置上，并且远离果岭区，一旦安装完成，只有空气进出口和关键拱顶的检查窗口可以看见（图5，6）。

关键拱顶的位置最好选在果岭的高地势端。高处迫使空气向上进入SubAir系统，通过重力使水流向出水口。真空模式下，空气和水向下移动通过土壤进入排水管道。一旦空气和水进入排水管道，重力使得水流向排水口，同时，SubAir系统使得空气流向果岭土壤层，最后通过SubAir排出装置排出。

图4 双联阀内部结构

Fig.4 Dual valve interior in pressure mode

图5 SubAir系统控制面板

Fig.5 SubAir control panel

图6 SubAir系统俯视图

Fig.6 SubAir system

2.3 SubAir系统的规划与安装

大部分的球场会安装SubAir系统的部分组件，包括双叶型分隔器，双阀门等，采用SubAir可移动系统来维护大部分有问题的果岭。了解了可移动系统是如何改善果岭后，SubAir固定系统就可安装。可移动系统就可以用于其他果岭的日常通风除湿使用。球场预算允许时，关键拱顶可每年增加2～3个安装在其他果岭。不管你选择什么样的SubAir产品，SubAir产品组件都必须和排水系统相连。不管球场是在建造中，工程改造中，或者球场营业中，SubAir组件都可以安装，所有的工作都是在远离果岭的区域进行，不会影响打球，不会影响高尔夫球手在场上的发挥[11]。

2.4 SubAir系统的工作原理

SubAir的基本工作原理一是通过吸气把果岭多余的水分排出；二是通过吹气把凉或暖的新鲜空气输送到果岭土壤根层，确保土壤中的氧气量，调整土壤温度，从而达到调控果岭根层土壤温度的目的，为果岭草生长创造一个良好的环境，可以说是高尔夫果岭的“空调”。该系统作为一种设施，可以达到控制土壤中水分含量、增加根系生长、帮助盐分淋洗、增加土壤渗透性、缩短结霜时间、增加农药渗透性和控制干斑等作用，同时也可以帮助草坪总监灵活安排果岭打孔作业时间[8，9]。

2.4.1 排水 SubAir的排水系统是由位于果岭表面地下15 cm固定管道装置和位于地表的可移动装置组成。固定装置由干管和支管构成，类似常规盲排系统。管道要选择坚固耐用的PVC、PE材质等，管身有类似于盲排管那样的缝隙，或者孔洞（当不需要通风、抽湿的时候，这套固定装置就是一个完美的盲排系统，而不需要重复设置常规的盲排系统）。管道表面要用质地优良的无纺布包裹，只允许水、气通过，杜绝泥沙进入管道，避免堵塞；管道的布置方式与施工方法同盲排系统。在果岭表层土壤中还设置有温湿度感应器，通过自动控制器进行SubAir系统的开启与关闭，实现自动化管理[13]。

2.4.2 通风 SubAir系统在闷热天气使用，可以将新鲜凉爽的空气直接通入果岭根系基质，增加基质含氧量，使草坪健康生长，减少根部病害；在寒冷的天气使用，可以将温暖的空气输入到根系，使果岭草不会在寒冬中被冻坏了根部[8，9，11，13]。

通风装置的主要部分是一个移动装置，为大型的抽气机或者吹风机，如果能做到不影响客人击球的情况下，也可作为固定装置设置在果岭的旁边。该系统通常是在果岭拱顶处配有压力系统并与地下管道网络相连，在施压后将空气输送到果岭底下的每一寸土壤（图7）。

图7 SubAir系统工作原理示意图

Fig.7 Schematic diagram for working principles

of SubAir

注：图片来自photo by http：//europeanturfgrasssolutions.co.uk/SubAir.html

SubAir系统从土壤和植物入手，去寻找果岭的养护治理办法。在大雨之后或者多雨季节，SubAir系统可以将果岭表面及表层土壤中多余的水分迅速抽出排掉，使果岭能够保持稳定的果岭速度；在闷热天气，系统可以从地下为果岭补充缺失的水分，给果岭土壤提供清凉新鲜的空气；对于地形条件不好的果岭，系统可以从地下，改善果岭的通气和水运输情况[8，9，11，13]。系统通过吹气把凉或暖的新鲜空气输送到果岭土壤根层，确保土壤中的氧气量，调整土壤温度，从而达到调控果岭根层土壤温度的目的，为果岭草生长创造一个良好的环境。通过配合盲排网络控制土壤中水分含量、增加根系生长、帮助盐分淋洗、增加土壤渗透性、缩短结霜时间、增加农药渗透性和控制干斑等作用，同时也可以帮助草坪总监灵活安排果岭打孔作业时间。

2.5 推广SubAir系统的制约因素

SubAir系统对治理果岭有着良好的作用，但是该系统至今难以在国内得到推广，这其中有多种因素阻碍其推广和发展[9]。

2.5.1 价格 在国外，给球场果岭安装永久性SubAir系统的费用是19 000美金，而便携式的SubAir系统除19 000美金外，还要花费每一个果岭的其他装置和配件的费用[17]。在国外，SubAir系统每个果岭需要花费25 000～30 000美金，显然，这样的价格对于普通球场来说是一个很大的负荷[14，18]。

在国内，球场果岭对应一套SubAir系统，每套系统的价格约为30万元，中国很少有球场能支付如此高的费用[9]。

2.5.2 管理技术 应用SubAir系统管理果岭要求草坪管理人员具备敏锐的职业敏感度和科学的草坪管理技术，能随时掌握草皮和土壤的状况，对果岭出现的情况灵活采取措施，才能很好地使用系统去养护果岭。现阶段，国内大部分草坪工作人员不了解SubAir系统的工作原理，不熟悉运用该系统去应对各种状况，因此严重影响该系统的使用[11]。

2.5.3 使用效果 在某些特殊气候环境下，SubAir系统的使用效果与高投入具有很大的落差。这也是影响其推广的一个因素。例如，在夏季高温时节，SubAir对草皮周围空气的降温效果并不明显，甚至不如风扇好用，而且通气时间太长，果岭表面还会产生鼓包[9]。

3 SubAir系统的应用现状

3.1 SubAir在国外的应用情况

在美国SubAir主要被很多高级私人球场和经常举行大型职业赛事的球场所采用[13]。如大师赛场地奥古斯塔乡村俱乐部，据统计，现有超过500多个著名赛事举办地球场和私人会所球场全部或部分果岭采用了SubAir系统[18]。其中包括著名的南山乡村俱乐部、国会山俱乐部、圆石滩俱乐部、锯齿草TPC球场等[14，18]。

奥古斯塔，作为大师赛的永久举办地，其为每一个果岭安装SubAir系统的球场[9，18，19]，每年的5～10月，SubAir系统的机械帮助每个果岭下的土层排水和鼓风，通过对果岭们的保养和整修，使其在开放期间，更重要的是在4月大师赛期间呈现出完美的状态[19]。

2012年，SubAir系统成功成为锦标赛球员俱乐部官方地下机械排水系统和Arnold Palmeria设计公司官方地下通风及水暖系统[20]。

SubAir系统的安装费用很大，再加上电费，运作成本更高。基于这种情况除了顶级球场，大多数普通俱乐部是无法承受这个系统的。即使是资金雄厚的顶级球场，整个18洞的果岭都安上SubAir系统也不现实，多数球场还是选择只对易积水或不透风的某几个果岭应用该系统[11，18]。

3.2 SubAir在中国的应用情况

国内提起SubAir，知道的人很少，只有少数几个球场在部分果岭安装有整套的SubAir系统并投入使用[13，21]。上海汤臣高尔夫球场在2008年在国内首次引进了5套SubAir系统，之后广东九龙湖高尔夫球场也购入了7套。2012年，海南天鹅湾高尔夫球场也安装了SubAir系统。另外，天津市正在改造的杨柳青球场（改造之后称为27CLUB）也引进了该系统。

4 SubAir系统在中国的应用前景

4.1 SubAir系统在中国的应用分析

4.1.1 华东地区冷季型草果岭 大多数华东地区球场果岭都使用冷季型草种。其最佳生长温度是15～25 ℃，温度低于5 ℃或者高于30 ℃的环境均不适合其生长，35 ℃时甚至会导致其死亡。华东地区冬季温度低，一旦管理不当，就可能导致草坪死亡；夏季高温高湿，温度能达到35～37 ℃，且湿度很大，是华东地区管理果岭的最大困难[13]。

毋庸置疑，天气是草坪管理者无法调整的，我们人为能改变的只有草坪的生长环境。面对华东地区的天气问题，管理者可以通过各种干预措施，改善局部环境，创造适宜草坪生长的环境。SubAir系统能改善通气、有良好的盲排系统，是特别有效的改善草坪生长环境的装置[13]。

冬季北方球场可将20～25 ℃的暖风，通过地源热泵或者暖风机送入果岭根系土层，提高土壤温度，同时辅以人工遮盖保温等措施，以延长果岭的绿期，增强果岭抗低温的能力，还可以减短封场时间，为球场增加营收；在夏季，可以通过SubAir将20～25 ℃冷风通入果岭根系层，降低土壤温度，抵御高温胁迫[13]。

4.1.2 气候湿热的南方球场果岭 中国南方的球场分布在广东、上海、江苏、海南等地，属于热带季风气候或属亚热带季风气候，夏季天气炎热，雨量充沛。尤其在广东和海南，年平均气温高达20～30 ℃，汛期长达半年。对于南方的高尔夫球场，一到夏季，帮助果岭对抗高温、高湿的挑战是草坪工作的重中之重。南方高尔夫球场应用SubAir系统，可以给果岭安装地下空调和有效的盲排系统，能够在炎热的夏日给果岭土壤迅速降温、在降雨天气给果岭有效排水，从而从根本上保证果岭的健康和使用。

4.1.3 举办国际赛事的球场果岭 近年越来越多国内的球场争取到承办国际级高球比赛的资格。例如上海佘山、观澜湖都举办过世界锦标赛之一的汇丰冠军赛，苏州金鸡湖、天津滨海湖都举办了欧巡赛中国站的沃尔沃公开赛。这些球场为迎接国际比赛都要封场3个月或半年的时间来进行场地准备和球童集训。在此期间，将球场草坪尤其是果岭草坪调整到适合比赛的最佳状态十分重要，关系到球场能否成功地完成比赛。

随着高尔夫球市场地位的提升，在中国举办的高球赛事的级别必将提高，而对球场果岭的管理水平和维护程度将会增加。比赛球员不仅要求果岭要紧实、均一，还要求其健康、美观。这对草坪总监来说是一项挑战，不但需要草坪工作人员有专业的技术和丰富的管理经验，还需要充足的治理时间。应用SubAir系统不仅能帮助草坪总监从根本上治理果岭草坪，更重要的是能极大地帮助草坪总监在管理果岭时克服天气和季节造成的困难，使得果岭备战球赛时不受过多的时间限制。例如，在雨天迅速开启盲排装置排水，在闷热天气为果岭鼓风，在冬天增温缩短草皮结霜时间，从而让天气和季节不会影响草坪作业，为草坪总监提供充足的条件去调整出果岭最佳的备战状态。引进SubAir系统是未来承办国际赛事高尔夫球场的首选。

4.1.4 地形条件有缺失的球场果岭 高尔夫球场的果岭不但强调自然，而且要求有独特的风格和美感。球场设计师在满足果岭的外形美观的时候，难免就无法兼顾果岭通风透气和自我排水的基本功能。有的球场因为没有因地制宜地考虑周全而将果岭设计在山谷盆地中间，使得果岭常年空气不流通；有的果岭地势较低，不仅得不到良好的排水，还会造成积水。

使用SubAir系统，并配合风扇，可以极好地保证果岭地上地下的通风和排水，解决地形条件给果岭造成的问题。用SubAir 系统帮助优化自然环境，有利于草坪的种植和生长。让高尔夫球场设计师在设计球场时，可以根据球场本身的自然地貌做更富有创造性的设计，而同时也让球场总监在过去被认为是非常困难的环境下仍能种植出健康高品质的草坪。

4.2 SubAir系统在中国应用的建议

SubAir系统在我国还处于引进阶段。要在国内得到推广，首先要从降低价格入手，避免全部进口整套装备，适当采用国产材料、设备[13]；其次，要有针对性地增加或改进系统的功能，例如加温和降温功能，以适应中国球场果岭的需要[13]；第三，要对管理人员进行专业培训，管理人员应该熟悉球场地形、球场建造过程、球场草坪的特性，最好是派遣相关人员到国外实地考察学习，避免出现引进设备之后管理不当，造成设备荒废、资源浪费。

高尔夫在中国是一个潜力巨大的朝阳产业，管理人员随着对高尔夫的深入了解会越来越重视球场草坪的养护。果岭的管理作为球场养护最重要的部分会越来越得到重视，果岭养护管理领域是一个亟需深入开发的大市场。所以，SubAir系统在中国高尔夫球场的应用前景相当广阔，必将受到更多中国球场的青睐。

参考文献：

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[20] 搜狐焦点网.[海南天鹅湾]谁最懂得高尔夫[EB/OL].[2012-07-11].http：//hn.focus.cn/news/2012-07-11/2150725.html.

Application prospect of SubAir System in golf

courses in China

HOU Guo-hua，CHEN Qing-jie，LI Fei-fei，HAN Lie-bao，JIANG Yi1

（1.Tianjin University of Commerce，Tianjin 300134，China； 2.Research Center for Eco-environment

Sciences，Chinese Academy of Sciences，Beijing 10085，China； 3.Beijing

Forestry University，Beijing 100083，China）

Abstract：SubAir System，a surface aeration system for golf green，has been extensively used in Europe and America and was newly introduced in China.The operational principle of SubAir System was briefly explained and its restrict factors and utilization prospect in China were analyzed in this paper.

Key words： SubAir system；golf course green；application prospect；application suggestion