CN105724208A

CN105724208A - 一种景天植物屋顶绿化基质及其制备方法

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Publication number: CN105724208A
Application number: CN201610091178.0A
Authority: CN
Inventors: 史正军; 李国婉; 袁峰均; 钟晓; 罗其章
Original assignee: XIANHU BOTONICAL GARDEN ADMINISTRATIVE DIVISION SHENZHEN CITY
Current assignee: XIANHU BOTONICAL GARDEN ADMINISTRATIVE DIVISION SHENZHEN CITY
Priority date: 2016-02-18
Filing date: 2016-02-18
Publication date: 2016-07-06
Anticipated expiration: 2036-02-18
Also published as: CN105724208B

Abstract

本发明属于植物生长基质领域，主要涉及一种景天植物屋顶绿化基质及其制备方法，一种景天植物屋顶绿化基质，其特征在于，包括有机料混合物15?20份、珍珠岩3?5份、煤渣5?10份、碎砖15?20份，以上份数均为体积份数，并采用分层配制的方法；所述有机料混合物包括堆肥、泥炭、硅藻土颗粒、蛭石、沸石。本发明提供景天植物屋顶绿化基质及其制备方法,其优点有机物料层营养条件丰富，通水透气性强，并起到保水保肥作用;有利于提高植物抗逆性和栽培系统稳定性，达到保证种植系统长期稳定的效果和达到较好的截流雨水的作用。

Description

一种景天植物屋顶绿化基质及其制备方法

技术领域

本发明属于植物生长基质领域，主要涉及一种景天植物屋顶绿化基质及其制备方法。

背景技术

栽培基质有机质、养分等营养特性是决定植物生长的关键因素。对于一般草本花卉及蔬菜栽培，植物生长期短、生长速度快，要求栽培基质肥力水平很高。我们多年来对花卉栽培基质的研究表明，对于草花等短期栽培花卉，栽培基质有机质含量在200～300g/kg水平时，相应的氮磷钾等养分水平也较高，植物生长旺盛，栽培效果良好。但对于轻型屋顶绿化的植物栽培，尤其以景天植物为代表的屋顶绿化植物具有生长缓慢、生长期长、系统稳定、抗旱、抗病虫害能力强的要求，对栽培基质的肥力要求较低的特点。在著名的德国屋顶绿化FLL标准中,规定了轻型屋顶绿化栽培基质的有机质含量在30～80g/kg之间，相应的养分水平也很低，仅为自然土壤的1～3倍。经过德国多年的轻型屋顶绿化实践证明，该营养水平的栽培基质可保证植物自然、稳定的生长。

与德国轻型屋顶绿化强调自然、生态的理念不同，我国目前的屋顶绿化对景观效果的要求较高，植物栽培也具有高密度、草坪化模式的特点，过低肥力的栽培基质显然满足不了此要求。根据楼顶承载力、植物生长特性及自然环境条件选择适宜的生长介质是进行屋顶绿化的前提，随着自然土壤、天然矿物等传统材料的日益缺乏，充分利用工农业废弃物作为栽培基质作为生长介质是屋顶绿化发展的必然趋势。。

专利号为104273019A的《一种景天植物屋顶绿化专用基质》一文，公开了一种景天植物屋顶绿化专用基质，由10-20％不含杂草的植物堆肥和80-90％的矿粒混合制备而成。有机质含量为4-10％，铺设厚度为8-10％。然而，该专利存在以下缺点：1、该专利基质主要成份为矿粒，并且未阐明是何种矿粒，一般矿粒属于不可再生资源，大量用于屋顶绿化基质不具备可持续性；2、该基质有机质含量较低，只突出考虑了基质的透水透气性，在屋顶绿化发挥截流雨水方面的意义不显著。

专利号为CN104291932A的《一种屋顶绿化栽培基质及其制备方法》一文，公开了一种屋顶绿化栽培基质及其制备方法，具体由园林废弃物和城市生活污泥堆肥材料添加珍珠岩制备而成。该专利基质配方以堆肥产品为主，按体积比5-15：1添加珍珠岩。阐明的理化性质主要包括：PH值为6.0-7.0，有机质含量为75％～80％，总孔隙度为60％～70％。然而，该专利基质的缺点如下：1、有机质含量过高，栽培景天植物容易出现植物旺长；2、无机骨料物质偏少，长期使用后基质层随有机物分解会逐渐塌陷变薄；3、由于珍珠岩质轻，随多次浇灌后，易于浮出基质表层，失去通水透气的作用。

发明内容

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷(不足)，提供一种景天植物屋顶绿化基质及其制备方法。该基质配方主要利用工农业废弃物，并采取现场分层配制，可引导植物生长初期快速成坪，后期生长稳健，解决现有景天植物屋顶绿化成坪时间过慢或后期旺长等问题。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种景天植物屋顶绿化基质，其特征在于，包括有机料混合物15-20份、珍珠岩3-5份、煤渣5-10份、碎砖15-20份，以上份数均为体积份数；以上材料依次从上向下分层设置；所述有机料混合物包括堆肥、泥炭、硅藻土颗粒、蛭石、沸石。

进一步的，作为优选技术方案，所述堆肥包括啤酒厂滤泥、锯木屑、金针菇种植渣、尿素和过磷酸钙。

进一步的，作为优选技术方案，所述有机料混合物的制备过程为：

A.按体积份数取啤酒厂滤泥15份、锯木屑40份、金针菇种植渣40份混合，并按堆料风干；

B.取步骤A中的堆料按重量份数添加尿素0.5-0.8％、过磷酸钙2.5-3.5％，采用条垛式高温好氧堆肥法进行堆沤，经30-45天腐熟成为堆肥；

C.取步骤C中的堆肥，按体积比堆肥40份、泥炭40份、硅藻土颗粒4份、蛭石4份、沸石粉2份充分混合制成。

进一步的，作为优选技术方案，所述碎砖为经打碎后粒径为0.2-3cm的建筑物废砖；煤渣为经打碎后粒径为0.2-3cm燃煤煤渣。

进一步的，作为优选技术方案，采用权利要求1-4任一项所述的景天植物屋顶绿化基质，包含以下步骤：

A.将预选制备好的机料混合物、珍珠岩、煤渣、碎砖运至屋顶预定绿化施工现场；

B.在屋顶预定绿化基质层施工处最底层铺设一层碎砖；

C.在碎砖上铺设一层煤渣；

D.在煤渣层上铺设珍珠岩；

E.在珍珠岩上铺设有机料混合物。

进一步的，作为优选技术方案，所述碎砖的厚度为约4cm，所述碎砖、煤渣的整体厚度为约5cm。

进一步的，作为优选技术方案，所述珍珠岩的厚度为约2cm。

进一步的，作为优选技术方案，所述有机料混合物的厚度为约5cm。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

本发明提供景天植物屋顶绿化基质及其制备方法,其优点有机物料层营养条件丰富，保证景天植物在生长初期能生长繁殖迅速,快速达到绿化景观效果；所添加的硅藻土颗粒、蛭石颗粒和沸石粉，主要起到调节有机物料层通水透气性，并起到保水保肥作用；当植物根系进入煤渣、碎砖层时，由于营养、水分条件变化，开始生长变缓，促进植物根系的相对发育，避免植物后期旺长，并且煤渣、碎砖含有各种植物所需微量元素，提高植物健壮生长，提高抗逆性。有利于提高植物抗逆性和栽培系统稳定性。该基质的材料配方和分层配制方法，可保证植物长期生长后，基质层厚度和结构可保持相对稳定，可始终保持10cm以上的厚度。可以起到保证种植系统长期稳定的效果和达到较好的截流雨水的作用。

具体实施方式

下面实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

一种景天植物屋顶绿化基质，包括有机料混合物、珍珠岩、煤渣、碎砖；以上材料依次从上向下分层设置；所述有机料混合物包括堆肥、泥炭、硅藻土颗粒、蛭石、沸石；堆肥包括啤酒厂滤泥、锯木屑、金针菇种植渣、尿素和过磷酸钙。

有机料混合物的制备方法为：自啤酒酿造厂取得啤酒新鲜脱水滤泥，分取0.5M³，倒入水泥槽内，加水2.5M³，搅拌成悬浊液,量取锯木屑2M³，金针菇废渣2M³。根据预选取少量等比例污泥、锯木屑、金针菇废渣混合测定的体积风干重为570kg/M³，称取尿素13kg,过磷酸钙77kg。尿素加入污泥水中随污泥搅拌溶解。锯木屑和金针菇废料按每层约10cm厚度一次平铺叠加成堆，每层均匀浇洒污泥水和撒施过磷酸钙。然后反复翻堆三次，使各材料均匀混合，此时堆料含水量约为60％,混合后堆料移至堆场，采用条垛式好氧堆肥方式，条垛高度为1.2米，底层宽度为1.5米。最初每三天采用人工或机械方式翻堆一次，补充水分。连续翻堆5次，到第十天测定堆垛中心最高达到67度，第十五天翻堆后保持七天，期间给堆垛表面喷撒少量水一次，使堆料表面完全湿润，第22、29天翻堆、补水一次。过5天后堆肥达到腐熟，将堆垛摊开成约40cm厚，晾晒3天并使水分尽量蒸发。重新成堆备用。此时堆肥体积约为3M³。量取泥炭3M³,硅藻土颗粒0.3M³,蛭石0.3M³,沸石0.15M³,充分混合，形成有机料混合物。

碎砖制备方法：取建筑废粘土砖，经过机械粉碎，分别过0.2cm和3cm筛，留取0.2cm～3cm,备料约7M³,装袋备用。煤渣的制备方法：锅炉燃煤煤渣，分别过0.1cm和2cm筛，留取0.1cm～2cm,备料4M³,装袋备用。珍珠岩备料2M³。实施例2

本实施例以拟种植100M²景天植物的屋顶，在完成屋顶防水、隔根层等施工后,在准备基质层施工前，将实例1中的各材料运至屋顶绿化现场。先将4M³碎砖均匀摊开平铺,再在其上铺撒煤渣直至碎砖和煤渣的整体厚度为5cm,因部分煤渣进入碎砖层，煤渣的用量约为2.5M³。煤渣铺设完后，在其上铺设2cm厚度珍珠岩层，珍珠岩用量约为2.5M³。最后，将有机料混合物铺设在珍珠岩层上，厚度为5cm，有机料混合物用量约为5M³。铺设完成后采用喷撒方式给基质层浇透水，在天气无雨情况下第4天再浇透一次。自此基质层施工完毕，等基质表皮微干后即可种植景天植物。此时基质的整体厚度约为11cm。该基质主要理化性质为：有机料混合物层有机质含量为269.5g/kg、全氮2.76g/kg、全磷0.45g/kg、全钾8.9g/kg。基质干容重为0.70g/cm3,最大持水量为67％。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

试验验证例1:基质栽培效果试验

1.1供试材料

供试验植物为三种景天科植物，分别为垂盆草(Sedum sarmentosum)、凹叶景天(Sedum emarginatum)、高景天(Sedum kamtschaticum var.eIlacombeanum)。均具有耐旱、抗养分贫瘠等生长特性，为良好的轻型屋顶绿化植物。

2.2试验处理

本研究按不同基质原料配比和不同配制方法设置了4个配方处理(如表1所示)。三种供试植物均采用木制种植盘，种植盘实用长和宽均为40cm,高为15m，扦插种植。栽植前，先将不同处理基质按表1处理装盘，再将事先备好的植物枝条均匀插入盘中。垂盆草栽培密度为49株/盘；凹叶景天、高景天分别为25株/盘。种植层厚度12cm，每盘为1次重复，每处理设4次重复。栽培生长期由当年5月至次年4月共12个月，期间灌溉管理按常规。栽培前，对配制好的各处理基质常规理化性质进行了分析，并在栽培生长期结束后，收获并测量了供试植物生物量、生长形态等指标。

2.3分析测试项目

栽培基质按照表1配制后，取样后对其常规理化性质进行了分析，主要包括有机质、pH、全N、全P、全K、容重、孔隙度等。分析方法借鉴国家林业标准(LY/T系列)规定的相关规定。

植物收获后，对垂盆草测定了地上、地下部分的鲜重和干重。对凹叶景天测定了叶干重、根鲜重、分枝数、株数、总覆盖面积；因栽培当年冬季冻害造成高景天叶片脱落，故仅测定了地上和地下部分的干重。

表1不同处理基质材料用量配比

2结果与分析

2.1不同基质配方理化特性比较

由表1不同处理配制的栽培基质主要理化性质如表2所示。由表2可以看出，处理3是以堆肥为原料的高有机质和养分配方，一般适合草花等对肥力要求高的植物的生长。CK对照处理为经改良后的以自然土壤为主的传统基质配方，适合一般植物的栽培。处理1和2是按照本发明中所附实例1、实例2所述配制的基质配方。由表2可以看出，处理1有机质及养分各指标略高于CK处理的改良土壤基质配方，远低于处理3的高肥力草花栽培基质配方。处理2是对处理1原材料配制方法的改进，采用分层方法，将高肥力的有机物料层设在基质层上层，可保证景天植物在栽培前期迅速生长，尽快达到绿化效果，待植物根系延伸到有机物料层以下，由于肥力条件变化，生长趋于稳定，适合景天植物等耐瘠薄植物的长期生长。由容重和孔隙度指标来看，各处理基质栽培初期的容重均在1.0g/cm³以下，孔隙度良好。但用CK处理的改良土壤做薄层屋顶绿化基质时，经过长期生长后，土壤层往往会变薄变紧实，容重变大，透水通气性能降低，并会有板结情况，对植物生长不利。

表2不同配方基本理化性质

注:带“*”为有机物料层材料理化性质。

2.2几种屋顶绿化植物的栽培结果及分析

表3、表4、表5分别给出了垂盆草、凹叶景天、高景天的指标的方差分析结果。由表中数据可以看出，三种景天植物的处理1、处理2、处理3各无土基质配方栽培植物地上部生长量均显著大于的土壤栽培的CK处理。这是因为供试的三种无土栽培基质配方较土壤基质配方养分条件和通水透气条件更优，适宜植物更好生长。由表3可以看出，三种处理的植物地上部鲜重、干重及地下部干重均表现为处理3>处理2>处理1，但干根冠比表现为处理2最优，表明采用分层配制的基质层(处理2)可有效促进植物前期地上部生长，并能够促进植物根系发育，从而促进植物稳健生长，提高抗逆性。由表4可以看出，对于凹叶景天栽培来说，采用分层配制的基质层(处理2)可有效促进植物地上部干物质积累和促进植物分枝，适合凹叶景天的生长。对于高景天栽培来说(表5)，处理2在植物地上部生长势方面略低于处理3，但高于处理1，同时地下部干物质积累和根冠比均表现为最优。这说明采用分层配制的基质能够促进高景天的根系发育，从而提高植物的抗逆性。

表3不同栽培配方处理的垂盆草测定指标

注：数据为同一处理4次重复的平均值，同列具有相同字母标记的数字间无显著差异(LSD法，P<0.05)。

表4不同栽培配方处理的凹叶景天指标分析结果

表5不同栽培配方处理的高景天指标分析结果

3结论与讨论

普通花卉栽培基质有机质、养分含量原远远高于以景天科植物为代表的轻型屋顶绿化栽培基质，这与普通花卉(如草花)对肥力的高需求有关。本试验配制的景天植物屋顶绿化专用栽培基质，其有机质、氮磷养分均低于普通花卉栽培基质，这符合景天科等轻型屋顶绿化应用植物对栽培基质低肥力要求的特点，可避免植物过快生长、保证系统的稳定性；本试验将配方原材料进行了混合、分层不同处理措施的效果比较试验。结果表明，基质原料混合处理有利于植物生长、可短期内提高园林植物的景观效果；但原料分层处理可促进植物根系生长，有利于提高植物抗逆性和栽培系统稳定性。

Claims

1.一种景天植物屋顶绿化基质，其特征在于，包括有机料混合物15-20份、珍珠岩3-5份、煤渣5-10份、碎砖15-20份，以上份数均为体积份数；以上材料依次从上向下分层设置；所述有机料混合物包括堆肥、泥炭、硅藻土颗粒、蛭石、沸石。

2.根据权利要求1所述的景天植物屋顶绿化基质，其特征在于，所述堆肥包括啤酒厂滤泥、锯木屑、金针菇种植渣、尿素和过磷酸钙。

3.根据权利要求2所述的景天植物屋顶绿化基质，其特征在于，所述有机料混合物的制备过程为：

B.取步骤A中的堆料按重量份数添加尿素0.5-0.8%、过磷酸钙2.5-3.5%，采用条垛式高温好氧堆肥法进行堆沤，经30-45天腐熟成为堆肥；

C.取步骤B中的堆肥，按体积比堆肥40份、泥炭40份、硅藻土颗粒4份、蛭石4份、沸石粉2份充分混合制成。

4.根据权利要求3所述的景天植物屋顶绿化基质，其特征在于，所述碎砖为经打碎后粒径为0.2-3cm的建筑物废砖；煤渣为经打碎后粒径为0.2-3cm燃煤煤渣。

5.一种景天植物屋顶绿化基质分层制备方法，其特征在于，采用权利要求1-4任一项所述的景天植物屋顶绿化基质，包含以下步骤：

A. 将预选制备好的机料混合物、珍珠岩、煤渣、碎砖运至屋顶预定绿化施工现场；

B.在屋顶预定绿化种植层施工处最底层铺设一层碎砖；

C. 在碎砖上铺设一层煤渣；

D. 在煤渣层上铺设珍珠岩；

E.在珍珠岩上铺设有机料混合物。

6.根据权利要求5所述的景天植物屋顶绿化基质分层制备方法，其特征在于，所述碎砖的厚度为约4cm，所述碎砖、煤渣的整体厚度为约5cm。

7.根据权利要求5或6所述的景天植物屋顶绿化基质分层制备方法，其特征在于，所述珍珠岩的厚度为约2cm。

8.根据权利要求7所述的景天植物屋顶绿化基质分层制备方法，其特征在于，所述有机料混合物的厚度为约5cm。