CN106518274A - 一种佛甲草栽培混合基质及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种佛甲草栽培混合基质，栽培混合基质是由预制的腐熟堆肥与珍珠岩的混合而成，腐熟堆肥与珍珠岩的混合体积比例为5:1。混合基质pH值6.8，电导度1.162.7uS/cm，容重0.6g/cm³，总孔隙度60.5％，通气空隙28.4％，持水孔隙32.1％，有机质53.4％，氮2.5％，磷0.7％。本发明还公开一种佛甲草栽培混合基质制备方法。本发明利用城市园林绿化废弃物和废弃的生活污泥进行混合，以腐熟堆肥和珍珠岩配制屋顶绿化栽培基质，适合佛甲草屋顶生长，具有良好的栽培效果；其容重、孔隙度、有机质以及氮磷含量等特性满足屋顶绿化栽培介质要求，且培育出佛甲草的平均分枝长、叶数、叶长、叶宽、叶面积等长势指标明显优于草炭基质和园土基质，具有良好的栽培效果。

Description

一种佛甲草栽培混合基质及其制备方法

技术领域

本发明涉及一种植物栽培用混合基质，具体涉及一种佛甲草栽培混合基质及其制备方法。

背景技术

现代城市高层建筑密布、热岛现象严重，急需进行立体绿化，特别是屋顶绿化，目前是各国政府均在推进的一项重要环保工程。

建筑物屋顶由于其环境特性限制，一般仅适于种植一些浅根系的多年生草本植物，以免破坏屋顶防水结构。此外，由于屋顶日照长、高温等特殊环境，必须种植耐热性、耐旱性强，并具有一定抗寒性的植物。

目前，常用的屋顶绿化植物是佛甲草(Sedum lineare Thunb)，其属于景天科景天属，是多年生草本植物，无毛，成株高40～45cm，茎纤细而光滑，肉质多汁,柔软，匍匐生长，着地部分节节生根。叶三片轮生，长圆形，翠绿有光泽；一般春夏季(4～5月)开黄色小花，聚伞花序，花瓣5枚，雄蕊10枚；蓇葖果略叉开，长4～5mm，花柱短,种子小，果期6～7月。众多研究表明，传统的佛甲草经过驯化后，可具有以上特性，所以成为屋顶绿化的好材料，被广泛应用。

同时，由于屋顶的特殊环境条件限制，培育佛甲草也需要特别的介质材料，以保障佛甲草铺设后能够顺利的生长。现有技术中，国内外通常用于屋顶绿化植物生长的介质材料，按其来源可分为三类，即自然土壤、经添加调理剂的改良土壤和栽培基质。泥炭是一种优良的屋顶绿化栽培基质，但泥炭是不可再生资源，大量开采将造成生态环境的破坏。目前世界各国都在研究泥炭的替代物，其中将各种有机垃圾进行资源化再利用，已经成为屋顶绿化栽培基质研发的重要方向之一。

随着城市建设的快速发展，城市园林绿化将产生大量的废弃物，包括枯枝落叶、树枝和草坪修剪物及其他绿化废弃物等。园林绿化废弃物通常主要通过焚烧和填埋处理，这种处理方式不仅污染环境，而且也造成潜在资源的浪费。同时，城市污水处理过程中，也产生了大量的污泥，目前的主要处理方式是填埋或焚烧，但都不是资源化转化利用的最好形式。

现有技术中，尚没有发现将园林绿化废弃物和生活污泥这2种主要城市有机废弃物混合堆肥处理的文献，进一步将其用于屋顶绿化栽培基质的研究则更没有发现。

因此，探索一种采用城市废弃物、变废为宝，将其制成容重小、持水能力强、营养丰富、成本低廉、可产业化生产，适合佛甲草在屋顶生长，具有良好的栽培效果的屋顶绿化栽培基质材料及方法，就变得较为迫切。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的在于，提供一种采用城市废弃物制成的、容重小、持水能力强、营养丰富、成本低廉、可产业化生产，适合佛甲草在屋顶生长，具有良好的栽培、绿化效果的佛甲草栽培混合基质及其制备方法。

为实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：

一种佛甲草栽培混合基质，其特征在于，所述栽培混合基质是预制的腐熟堆肥与珍珠岩混合后腐熟而成，所述腐熟堆肥与珍珠岩的混合体积比例为5:(1～5)。

所述预制的腐熟堆肥与珍珠岩的混合体积比例为5:1。

所述混合基质pH值为6.8，电导度1.162.7uS/cm，容重0.6g/cm³，总孔隙度60.5％，通气空隙28.4％，持水孔隙32.1％，有机质53.4％，氮2.5％，磷0.7％。

所述腐熟堆肥是由园林绿化废弃物与生活污泥混合后腐熟制成，所述园林绿化废弃物与生活污泥混合体积比例为6:5。

所述园林绿化废弃物经消毒粉碎处理至粒度小于或等于5mm的颗粒状。

所述园林绿化废弃物是枯枝、落叶、草屑、花败、树木与灌木剪枝及植物残体中一种或多种。

一种佛甲草栽培混合基质制备方法，包括以下步骤：

(1)预备原料：

预备腐熟堆肥原料与珍珠岩，腐熟堆肥与珍珠岩的混合体积比例为5:(1～5)；其中腐熟堆肥原料包括园林绿化废弃物及生活污泥，生活污泥先行进行脱水处理；

(2)堆肥处理：

堆肥前先用粉碎机将园林绿化废弃物处理成粒度小于或等于5mm的颗粒状，根据园林绿化废弃物和生活污泥的基本理化性质，将园林绿化废弃物与生活污泥按重量比6:5的比例放入搅拌器搅拌均匀，调节堆肥原料初始碳氮比控制在(16～25):1，含水率控制在55～60％，在反应器内进行好氧堆肥，堆肥过程每天定时观察测温，并且根据温度变化，采用变流量循环通风方式，堆肥初始通风流速为240L/h，第1次翻堆后增至280L/h，第2次翻堆后减至260L/h，第3次翻堆后继续减至240L/h，并保持稳定，这样既可以保障足够的供氧，又能够避免反应器内堆体温度超过60℃，堆肥试验周期40天，在第4、7、14、21、28、35天进行翻堆并且采样，根据堆肥的温度、pH、电导度和C/N判断堆肥的腐熟程度，直至到达设定理化性能的要求；

(3)混合基质制配：

将预制好的腐熟堆肥与珍珠岩按比例依次加入至搅拌器，混合均匀后制成混合基质；

(4)混合基质粉碎：

将步骤(3)中的混合基质加入至粉碎机中进行粉碎，成为粒径在0.5～2mm的混合基质颗粒。

所述步骤(2)堆肥处理，采用小型堆肥反应器控制堆肥试验，反应器为立式圆筒形，采用厚度10mm的有机玻璃制成，圆筒直径40cm，高85cm，容积约100L；反应器从顶部进料，顶部盖子中心设有透气孔，反应器底部设有通气管和渗滤液排出孔，与通气管依次相连的是气体流量计、气泵和定时器，能够为反应器定时定量通风供氧；距反应器底部5cm处设有透气隔板，将堆料与通气管隔开；反应器的筒壁上有测温孔，方便定时测量堆肥内部温度。

所述园林绿化废弃物是枯枝、落叶、草屑、花败、树木与灌木剪枝及植物残体中一种或多种。

本发明的有益效果为：本发明提供的产品和制备方法，通过城市园林绿化废弃物和废弃的生活污泥进行混合，充分利用城市废弃物，以预制的腐熟堆肥和珍珠岩主要材料配制出的屋顶绿化栽培基质，适合佛甲草在屋顶的长期、缓慢生长，具有良好的栽培、绿化效果，其容重、孔隙度、有机质以及氮磷含量等基本理化性质较好的满足了屋顶绿化对栽培介质的要求，且培育出的佛甲草的平均分枝长、叶数、叶长、叶宽、叶面积等长势指标明显优于草炭基质和园土基质，因此具有良好的栽培、生态绿化效果；且一次性铺设后，三年内无需再次追肥，肥效持久、释放速度慢，符合屋顶绿化的特定要求。

因此，本发明提供的利用园林绿化废弃物和生活污泥堆肥制备屋顶绿化栽培基质的方法，科学、高效，适于产业化生产；本发明既能节约草炭资源，又能资源化处理和利用城市园林绿化废弃物，且其材料来源广泛，变废为宝，成本低廉，具有广泛的应用价值和推广意义。

以下结合具体实施方式，对本发明做进一步说明。

具体实施方式

为更进一步阐述本发明为达到预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合较佳实施例，对本发明的具体实施方式详细说明。

实施例1：

本实施例提供的佛甲草栽培混合基质，栽培混合基质是由预制的腐熟堆肥与珍珠岩混合而成，其中腐熟堆肥与珍珠岩的混合体积比例为5:(1～5)。

预制的腐熟堆肥是由园林绿化废弃物与生活污泥混合后腐熟制成，其中园林绿化废弃物与生活污泥混合体积比例为6:5。

其中，园林绿化废弃物经消毒粉碎处理至粒度小于或等于5毫米的颗粒状；园林绿化废弃物是枯枝、落叶、草屑、花败、树木与灌木剪枝及植物残体中一种或多种，或其他植物性废弃物。

所述混合基质主要的理化性能指标为：pH值为6.8；电导度1.162.7uS/cm；容重0.6g/cm³；总孔隙度60.5％；通气空隙28.4％；持水孔隙32.1％；有机质53.4％；氮2.5％；磷0.7％。

一种上述佛甲草栽培混合基质制备方法，包括以下步骤：

(1)预备原料：

预备腐熟堆肥原料与珍珠岩，腐熟堆肥原料与珍珠岩的混合体积比例为5:(1～5)；其中腐熟堆肥原料包括园林绿化废弃物及生活污泥，生活污泥先行进行脱水处理，降低其含水率；

(2)堆肥处理：

堆肥前先用粉碎机将园林绿化废弃物处理成粒度小于或等于5mm的颗粒状，根据园林绿化废弃物和生活污泥的基本理化性质，将园林绿化废弃物与生活污泥按重量比6:5的比例放入搅拌器搅拌均匀，调节堆肥原料初始碳氮比控制在(16～25):1，含水率控制在55～60％，在反应器内进行好氧堆肥，堆肥过程每天定时观察测温，并且根据温度变化，采用变流量循环通风方式，堆肥初始通风流速为240L/h，第1次翻堆后增至280L/h，第2次翻堆后减至260L/h，第3次翻堆后继续减至240L/h，并保持稳定，这样既可以保障足够的供氧，又能够避免反应器内堆体温度超过60℃，堆肥试验周期40天，在第4、7、14、21、28、35天进行翻堆并且采样，根据堆肥的温度、pH、电导度和C/N判断堆肥的腐熟程度，直至到达设定的理化性能的要求；

(3)混合基质制配：

将预制好的腐熟堆肥与珍珠岩按比例依次加入至搅拌器，混合均匀制成混合基质；

(4)混合基质粉碎：

将步骤(3)中的混合基质加入至粉碎机中进行粉碎，成为粒径在0.5～2mm的混合基质颗粒。

步骤(2)堆肥处理，是采用小型堆肥反应器控制堆肥试验，反应器为立式圆筒形，采用厚度10mm的有机玻璃制成，圆筒直径40cm，高85cm，容积约100L；反应器从顶部进料，顶部盖子中心设有透气孔，反应器底部设有通气管和渗滤液排出孔，与通气管依次相连的是气体流量计、气泵和定时器，能够为反应器定时定量通风供氧；距反应器底部5cm处设有透气隔板，将堆料与通气管隔开；反应器的筒壁上有测温孔，方便定时测量堆肥内部温度。

实施例2：

本实施例提供的佛甲草栽培混合基质及其制备方法，其原料组分和步骤均与实施例1基本相同，其不同之处在于：

(1)预备原料：

预备腐熟堆肥原料与珍珠岩，腐熟堆肥原料与珍珠岩的混合体积比例为5:1；

(2)堆肥处理：

堆肥前先用粉碎机将园林绿化废弃物处理成粒度小于或等于5mm的颗粒状，根据园林绿化废弃物和生活污泥的基本理化性质，将园林绿化废弃物与生活污泥按重量比6:5的比例放入搅拌器搅拌均匀，调节堆肥原料初始碳氮比控制在(16～25):1，含水率控制在60％，在反应器内进行好氧堆肥，堆肥过程每天定时观察测温，并且根据温度变化，采用变流量循环通风方式，堆肥初始通风流速为240L/h，第1次翻堆后增至280L/h，第2次翻堆后减至260L/h，第3次翻堆后继续减至240L/h，并保持稳定，这样既可以保障足够的供氧，又能够避免反应器内堆体温度超过60℃，堆肥试验周期40天，在第4、7、14、21、28、35天进行翻堆并且采样，根据堆肥的温度、pH、电导度和C/N判断堆肥的腐熟程度，直至到达设定的理化性能的要求；

(3)混合基质制配：

将预制好的腐熟堆肥与珍珠岩按比例依次加入至搅拌器，混合均匀制成混合基质。

本实施例2提供的佛甲草栽培混合基质，经过40天的栽培试验，混合基质的基本理化性能参数如下：

混合基质的佛甲草生理参数如下：

实施例3：

本实施例提供的佛甲草栽培混合基质及其制备方法，其原料组分和步骤均与实施例1、2基本相同，其不同之处在于：

(1)预备原料：

预备腐熟堆肥原料与珍珠岩，腐熟堆肥原料与珍珠岩的混合体积比例为1:1；

(2)堆肥处理：

堆肥前先用粉碎机将园林绿化废弃物处理成粒度小于或等于5mm的颗粒状，根据园林绿化废弃物和生活污泥的基本理化性质，将园林绿化废弃物与生活污泥按重量比6:5的比例放入搅拌器搅拌均匀，调节堆肥原料初始碳氮比控制在(16～25):1，含水率控制在60％，在反应器内进行好氧堆肥，堆肥过程每天定时观察测温，并且根据温度变化，采用变流量循环通风方式，堆肥初始通风流速为240L/h，第1次翻堆后增至280L/h，第2次翻堆后减至260L/h，第3次翻堆后继续减至240L/h，并保持稳定，这样既可以保障足够的供氧，又能够避免反应器内堆体温度超过60℃，堆肥试验周期40天，在第4、7、14、21、28、35天进行翻堆并且采样，根据堆肥的温度、pH、电导度和C/N判断堆肥的腐熟程度，直至到达设定的理化性能的要求；

(3)混合基质制配：

将预制好的腐熟堆肥与珍珠岩按比例依次加入至搅拌器，混合均匀制成混合基质。

本实施例3提供的佛甲草栽培混合基质，经过40天的栽培试验，混合基质的基本理化性质参数如下：

混合基质的佛甲草生理参数如下：

实施例4：

本实施例提供的佛甲草栽培混合基质及其制备方法，其原料组分和步骤均与实施例1、2、3基本相同，其不同之处在于：

(1)预备原料：

预备腐熟堆肥原料与珍珠岩，腐熟堆肥原料与珍珠岩的混合体积比例为5:3；

(2)堆肥处理：

堆肥前先用粉碎机将园林绿化废弃物处理成粒度小于或等于5mm的颗粒状，根据园林绿化废弃物和生活污泥的基本理化性质，将园林绿化废弃物与生活污泥按重量比6:5的比例放入搅拌器搅拌均匀，调节堆肥原料初始碳氮比控制在(16～25)：1，含水率控制在60％，在反应器内进行好氧堆肥，堆肥过程每天定时观察测温，并且根据温度变化，采用变流量循环通风方式，堆肥初始通风流速为240L/h，第1次翻堆后增至280L/h，第2次翻堆后减至260L/h，第3次翻堆后继续减至240L/h，并保持稳定，这样既可以保障足够的供氧，又能够避免反应器内堆体温度超过60℃，堆肥试验周期40天，在第4、7、14、21、28、35天进行翻堆并且采样，根据堆肥的温度、pH、电导度和C/N判断堆肥的腐熟程度，直至到达设定的理化性能的要求；

(3)混合基质制配：

将预制好的腐熟堆肥与珍珠岩按比例依次加入至搅拌器，混合均匀制成混合基质。

本实施例4提供的佛甲草栽培混合基质，经过40天的栽培试验，混合基质的基本理化性质参数如下：

混合基质的佛甲草生理参数如下：

综合上述各个实施例，腐熟堆肥和珍珠岩按照体积比5:1比例配制栽培基质，其容重、孔隙度、有机质以及氮磷含量等主要理化性能均能较好的满足屋顶绿化栽培介质要求，肥效长、释放速度缓慢，一次铺设三年均无需追肥，其所培育出的佛甲草的平均分枝长、叶数、叶长、叶宽、叶面积等长势指标明显优于草炭基质和园土基质，具有良好的栽培、生态绿化效果。

以上所述，仅为本发明的较佳可行实施例，并非用以局限本发明的专利范围，故凡运用本发明说明书内容所作的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种佛甲草栽培混合基质，其特征在于，所述栽培混合基质是由预制的腐熟堆肥与珍珠岩混合而成，所述腐熟堆肥与珍珠岩的混合体积比例为5：1～5。

2.根据权利要求1所述佛甲草栽培混合基质，其特征在于，所述腐熟堆肥与珍珠岩的混合体积比例为5:1。

3.根据权利要求1所述佛甲草栽培混合基质，其特征在于，所述混合基质的pH值为6.8，电导度1.162.7uS/cm，容重0.6g/cm³，总孔隙度60.5％，通气空隙28.4％，持水孔隙32.1％，有机质53.4％，氮2.5％，磷0.7％。

4.根据权利要求1或2所述佛甲草栽培混合基质，其特征在于，所述预制的腐熟堆肥是由园林绿化废弃物与生活污泥混合后腐熟制成，其中所述园林绿化废弃物与生活污泥的混合体积比例为6:5。

5.根据权利要求4所述佛甲草栽培混合基质，其特征在于，所述园林绿化废弃物经消毒、粉碎处理至粒度小于或等于5mm的颗粒状。

6.根据权利要求4或5所述佛甲草栽培混合基质，其特征在于，所述园林绿化废弃物是枯枝、落叶、草屑、花败、树木、灌木剪枝及植物残体中一种或多种。

7.一种佛甲草栽培混合基质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)预备原料：

预备腐熟堆肥原料与珍珠岩，腐熟堆肥原料与珍珠岩的混合体积比例为5:(1～5)；其中腐熟堆肥原料包括园林绿化废弃物及生活污泥；

(2)堆肥处理：

堆肥前先用粉碎机将园林绿化废弃物处理成粒度小于或等于5mm的颗粒状，根据园林绿化废弃物和生活污泥的基本理化性质，将园林绿化废弃物与生活污泥原料按重量比6:5的比例放入搅拌器搅拌均匀，调节堆肥原料初始碳氮比控制在(16～25):1，含水率控制在55～60％，在反应器内进行好氧堆肥，堆肥过程每天定时观察测温，并且根据温度变化，采用变流量循环通风方式，堆肥初始通风流速为240L/h，第1次翻堆后增至280L/h，第2次翻堆后减至260L/h，第3次翻堆后继续减至240L/h，并保持稳定，这样既可以保障足够的供氧，又能够避免反应器内堆体温度超过60℃，堆肥试验周期40天，在第4、7、14、21、28、35天进行翻堆并且采样，根据堆肥的温度、pH、电导度和C/N判断堆肥的腐熟程度，直至到达设定理化性能要求；

(3)混合基质制配：

将预制好的腐熟堆肥与珍珠岩按比例依次加入至搅拌器，混合均匀后制成混合基质。

8.根据权利要求7所述佛甲草栽培混合基质制备方法，其特征在于，其还包括以下步骤：

(4)混合基质粉碎：

将步骤(3)中的混合基质加入至粉碎机中进行粉碎，成为粒径在0.5～2mm的混合基质颗粒。

9.根据权利要求7所述佛甲草栽培混合基质制备方法，其特征在于，所述步骤(2)堆肥处理，是采用小型堆肥反应器控制堆肥试验，反应器为立式圆筒形，采用厚度10mm的有机玻璃制成，圆筒直径40cm，高85cm，容积约100L；反应器从顶部进料，顶部盖子中心设有透气孔，反应器底部设 有通气管和渗滤液排出孔，与通气管依次相连的是气体流量计、气泵和定时器，能够为反应器定时定量通风供氧；距反应器底部5cm处设有透气隔板，将堆料与通气管隔开；反应器的筒壁上有测温孔，方便定时测量堆肥内部温度。

10.根据权利要求7所述佛甲草栽培混合基质制备方法，其特征在于，所述园林绿化废弃物是枯枝、落叶、草屑、花败、树木、灌木剪枝及植物残体中一种或多种。