CN108605804A - 一种适合干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的制备方法 - Google Patents

一种适合干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的制备方法 Download PDF

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刘金荣
谢晓蓉
翟向华
张琼
杨有俊
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    • C05F—ORGANIC FERTILISERS NOT COVERED BY SUBCLASSES C05B, C05C, e.g. FERTILISERS FROM WASTE OR REFUSE
    • C05F11/00—Other organic fertilisers
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C05—FERTILISERS; MANUFACTURE THEREOF
    • C05G—MIXTURES OF FERTILISERS COVERED INDIVIDUALLY BY DIFFERENT SUBCLASSES OF CLASS C05; MIXTURES OF ONE OR MORE FERTILISERS WITH MATERIALS NOT HAVING A SPECIFIC FERTILISING ACTIVITY, e.g. PESTICIDES, SOIL-CONDITIONERS, WETTING AGENTS; FERTILISERS CHARACTERISED BY THEIR FORM
    • C05G3/00—Mixtures of one or more fertilisers with additives not having a specially fertilising activity

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  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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Abstract

本发明涉及植物栽培技术领域，提供了一种适合干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的制备方法。本发明提供的植物栽培基质的原料按重量份数计包括：腐熟有机废弃物30‑50份，园土20‑40份，高岭土10‑30份，陶粒4‑6份。此栽培基质保水力强、容重小、疏松透气、轻质且无病虫害可增加使植株的成活率，有效进行屋顶绿化，增加城市绿量，调节小气候环境。本发明提供的植物栽培基质的制备方法包括将腐熟有机废弃物、园土、高岭土混合粉碎成颗粒，将陶粒置于最上层。该制备方法技术简单，可操作性强，利于工业化生产。

Description

一种适合干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的制备方法
技术领域
本发明涉及植物栽培技术领域，具体涉及一种园艺植物栽培基质，更具体涉及一种适合干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的制备方法。
背景技术
随着社会城市化进程的加快，水泥建筑物在城市空间中占了主导地位，热岛效应越来越明显，大气污染也越加严重，尤其是干旱区，沙尘暴肆虐，为增加绿地面积，对屋顶绿化的需求更加强烈。屋顶绿化最关键的材料就是绿化基质。
在我国西部干旱区由于受经济发展、技术水平和关注程度等诸方面的制约，对屋顶绿化栽培基质的研究和开发利用才刚刚开始起步。目前国内栽培基质种类过少并且基质性能良莠不齐，严重制约了屋顶绿化的推广普及，因此，开发一种保水力强、容重小、疏松透气、轻质且无病虫害的屋顶绿化专用基质成为了亟需破解的技术问题。
屋顶上风速大，基质中水分的蒸发速度快且屋顶上的基质脱离了地面，植物无法通过毛细管从地面吸收水分，这就要求栽培基质要有较强的保水能力。不同屋顶的承载能力不尽相同，若直接用自然土壤，其比重较大，容易超过屋顶有效载荷，具有一定的风险性，所以轻型基质才能满足大多数屋顶的要求。自然土壤易发生病虫害。目前秸秆、枯枝落叶、杂草、人畜粪尿等被当成废弃物，若将这些废物加以利用，既能减少废物又能创造经济价值。针对以上问题本发明为干旱区屋顶提供一种以废弃材料为主要原料，配置保水轻型屋顶绿化种植基质的新型配方。
发明内容
本发明的目的在于提供一种适合干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质，此栽培基质保水力强、容重小、疏松透气、轻质且无病虫害可增加使植株的成活率，有效进行屋顶绿化，增加城市绿量，调节小气候环境。
本发明的另一目的在于提供一种适合干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的制备方法，该制备方法技术简单，可操作性强，利于工业化生产。
本发明解决其技术问题是采用以下技术方案来实现的。
一种适合干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质，由原料组成，按重量份数计，原料包括：腐熟有机废弃物30-50份，园土20-40份，高岭土10-30份，及陶粒4-6份。
一种如上述适合干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的制备方法，将腐熟有机废弃物、园土、高岭土混合粉碎成颗粒，将陶粒置于最上层。该制备方法技术简单，该制备方法技术简单，可操作性强，利于工业化生产。
本发明提供的一种适合干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的制备方法的有益效果是：
本发明提供的一种适合干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质包括以下原料：腐熟有机废弃物，园土，高岭土，及陶粒。其中腐熟有机废弃物能够提供提高土壤肥力的营养成分，且废弃物的使用能够大大降低边坡复绿的成本；园土是从农田中拉来的地表50cm以上的园土；高岭土具有化学性能稳定、粘结力大、及保水能力强等特点；细沙的通气孔隙大，疏松透气；所述陶粒是直径10－15cm的市售商品，可以增加基质的保水透气性。其中，按重量份数计，腐熟有机废弃物为30-50份，园土为20-40份，高岭土为10-30份，及陶粒为4-6份。该配方比例设计科学，各种原料之间相互配合能够发挥协同增效作用，采用这种配比，各种原料的营养成分和活性成分相互作用和补充，使制得的栽培基质更有利于提高土壤肥力，促进作物生长。
本发明提供的一种适合干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的制备方法，包括将腐熟有机废弃物、园土、高岭土混合粉碎成颗粒，将陶粒置于最上层。该制备方法技术简单，可操作性强，利于工业化生产。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1a为实验例中实验组1-11的pH值柱状图；
图1b为实验例中实验组1-11的EC值柱状图；
图1c为实验例中实验组1-11的有机质含量柱状图；
图1d为实验例中实验组1-11的有效磷含量柱状图；
图1e为实验例中实验组1-11的速效钾含量柱状图；
图1f为实验例中实验组1-11的容重柱状图；
图1g为实验例中实验组1-11的总孔隙度柱状图；
图1h为实验例中实验组1-11的持水孔隙柱状图；
图1i为实验例中实验组1-11的通气孔隙柱状图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。实施例中未注明具体条件者，按照常规条件或制造商建议的条件进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市售购买获得的常规产品。
下面对本发明实施例的一种适合干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的制备方法进行具体说明。
一种适合干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质，由原料组成，按重量份数计，原料包括：腐熟有机废弃物30-50份，园土20-40份，高岭土10-30份，及陶粒4-6份。
各原料的选用及配比经过科学设计，以使各种原料之间相互配合能够发挥协同增效的作用，采用这种配比，各种原料的活性成分相互作用和补充，更有利于提高土壤肥力，促进作物生长。
其中，园土是从农田中拉来的地表50cm以上的园土。
高岭土是自然界常见的、非常重要的一种粘土矿物，是在缺少碱金属和碱土金属的酸性介质中，由火成岩和变质岩中的长石或其他硅酸盐矿物经风化作用形成，是一种非金属矿产。高岭土中的矿物成分主要由高岭石、埃洛石、水云母、伊利石、蒙脱石、石英、以及长石等。且高岭土不仅富含丰富的矿产资源，而且其价格低廉，且其为天然、安全的材料，在使用过程中不会产生有毒有害的物质。
在本实施例中，优选地，高岭土采用北方干旱或半干旱区的煤系高岭土。该种煤系高岭土原料易得，且其化学性能稳定、粘结力强。
为了使高岭土中的矿物成分更加有效地发挥作用，优选地，在本实施中，采用高岭土粉。考虑到节约生产成本，操作简单便利，将该高岭土经过干燥后磨粉等工艺加工成粉状产品。该制成的高岭土粉具有吸附能力强大等特点。高岭土粉的添加完全可以替代传统使用的粘结剂，在本实施例中，能够使制得的喷播基质的成本下降22-30％。
腐熟有机废弃物指的是经过混合、粉碎后利用促腐堆肥复合发酵菌剂进行好氧高温静态堆肥处理后形成的有机废弃物。该腐熟有机废弃物既避免了有机废弃物随意丢弃造成的资源浪费和环境污染，又能实现节本增效、土壤改良，实现经济效益和社会环境效益的共赢。而且有机废弃物是天然、安全的材料，在使用过程中不会产生有毒有害物质。需要说明的是，在本实施例中，优选地，按照质量百分比计，腐熟有机废弃物包括但不局限于畜禽粪便20％，以及生活垃圾、污泥、和菌渣中的至少一种80％，将这些原材料经混合，粉碎，按照发明专利“一种利用促腐堆肥复合发酵菌剂进行好氧高温静态堆肥的制备方法(授权专利号：ZL201210475450.7)”制成。
腐熟有机废弃物的选用的原料配比及用量经过科学设计，各种原料之间相互配合能够发挥协同增效的作用，采用这种配比，各种原料的活性成分相互作用和补充，更有利于节本增效、以及土壤改良。
该种适合干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的制备方法包括：先将腐熟有机废弃物、园土、高岭土混合，粉碎成颗粒。需要说明的是，在本实施例中，优选地，考虑到各原料能够最大程度地接触和混合均匀，颗粒的粒径为80-200目；将陶粒置于最上层。
以下结合实施例对本发明的特征和性能作进一步的详细描述。
实施例1
本实施例提供的适合干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的原料按重量份数计为：腐熟有机废弃物50份，园土20份，高岭土25份，及陶粒5份。
本实施例提供的干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的制备方法，包括：将腐熟有机废弃物50份，园土20份，高岭土25份混合后，粉碎至80-100目的颗粒，将陶粒5份置于最上层。
实施例2
本实施例提供的干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的原料按重量份数计为：腐熟有机废弃物45份，园土20份，高岭土30份，及陶粒5份。
本实施例提供的干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的制备方法，包括：将腐熟有机废弃物45份，园土20份，高岭土30份混合后，粉碎至80-100目的颗粒，将陶粒5份置于最上层。
实施例3
本实施例提供的干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的原料按重量份数计为：腐熟有机废弃物40份，园土20份，高岭土35份，及陶粒5份。
本实施例提供的干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的制备方法，包括：将腐熟有机废弃物40份，园土20份，高岭土35份混合后，粉碎至80-100目的颗粒，将陶粒5份置于最上层。
实施例4
本实施例提供的干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的原料按重量份数计为：腐熟有机废弃物40份，园土20份，高岭土25份，及陶粒5份。
本实施例提供的干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的制备方法，包括：将腐熟有机废弃物40份，园土20份，高岭土25份混合后，粉碎至80-100目的颗粒，将陶粒5份置于最上层。
实施例5
本实施例提供的干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的原料按重量份数计为：腐熟有机废弃物40份，园土40份，高岭土15份，及陶粒5份。
本实施例提供的干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的制备方法，包括：将腐熟有机废弃物40份，园土40份，高岭土15份混合后，粉碎至80-100目的颗粒，将陶粒5份置于最上层。
实施例6
本对照例提供的干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的原料按重量份数计为：腐熟有机废弃物40份，园土45份，高岭土10份，及陶粒5份。
本对照例提供的干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的制备方法，包括：将腐熟有机废弃物40份，园土45份，高岭土10份混合后，粉碎至80-100目的颗粒，将陶粒5份置于最上层。
实施例7
本对照例提供的干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的原料按重量份数计为：腐熟有机废弃物30份，园土45份，高岭土20份，及陶粒5份。
本对照例提供的干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的制备方法，包括：将腐熟有机废弃物30份，园土45份，高岭土20份混合后，粉碎至80-100目的颗粒，将陶粒5份置于最上层。
实施例8
本对照例提供的干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的原料按重量份数计为：腐熟有机废弃物25份，园土50份，高岭土20份，及陶粒5份。
本对照例提供的干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的制备方法，包括：将腐熟有机废弃物25份，园土50份，高岭土20份混合后，粉碎至80-100目的颗粒，将陶粒5份置于最上层。
实施例9
本对照例提供的干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的原料按重量份数计为：腐熟有机废弃物35份，园土40份，高岭土20份，及陶粒5份。
本对照例提供的干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的制备方法，包括：将腐熟有机废弃物35份，园土40份，高岭土20份混合后，粉碎至80-100目的颗粒，将陶粒5份置于最上层。
对照例1
本对照例提供的喷播基质的原料按重量份数计为：泥炭100份。
本对照例提供的喷播基质的制备方法，包括：将泥炭100份粉碎至80-100目的颗粒。
对照例2
本对照例提供的喷播基质的原料按重量份数计为：园土100份。
本对照例提供的喷播基质的制备方法，包括：将园土100份粉碎至80-100目的颗粒。
实验例
(1)实验材料：实施例1-9和对照例1-2提供的干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质。
(2)实验分组：实施例1-9和对照例1-2提供的干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质编号为实验组1-11。
(3)实验处理方法：试验选取直径10cm，高30cm的PVC管，底部用纱网封住，将实验组1-11提供的基质装入管内，所装基质的高度为25cm，每个处理重复6次，PVC管摆放在兰州大学草坪实验基地。
(4)观察指标：
土壤容重使用环刀法取土烘干后测量；
土壤有机质含量采用重铬酸钾(K2Cr2O7)容量法测量；
土壤碱解氮采用碱解扩散硼酸吸收法测定；
土壤有效磷采用碳酸氢钠(NaHCO3)浸提法；
土壤速效钾采用乙酸铵(NH4OAc)浸提法；
pH值采用电位法；
EC采用电导率仪测定；
实验组1-11的各项指标的测定结果如图1所示：
由图1a-1i可知，随着腐熟有机废弃物量的增加，pH值和EC值都减小，实验组组10的PH最小；实验组11的有机质、有效磷和速效钾含量与实验组1、实验组2、实验组3、实验组4、实验组5、实验组6、实验组7、实验组8和实验组9之间无显著差异，实验组11与其他10个实验组之间差异显著；实验组11的容重最大，实验组10的孔隙度最大；但草炭价格昂贵，综合来看实验组2最好，实验组3次之。
以上所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

Claims (8)

1.一种适合干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质，其特征在于，由原料组成，按重量份数计，所述原料包括：腐熟有机废弃物30-50份，园土20-40份，高岭土10-30份，及陶粒4-6份。
2.根据权利要求1所述的适用于干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质，其特征在于，按重量份数计，所述原料包括：所述腐熟有机废弃物30-50份，所述园土20-40份，所述高岭土10-30份，及所述陶粒4-6份。
3.根据权利要求1或2所述的干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质，其特征在于，按质量百分比计，所述腐熟有机废弃物包括畜禽粪便20％，以及生活废弃物80％。
4.根据权利要求3所述的干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质，其特征在于，所述生活废弃物包括生活垃圾、污泥、和菌渣中的至少一种。
5.根据权利要求1或2所述的干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质，其特征在于，按质量百分比计，所述园土采用农田表土。
6.根据权利要求1或2所述的干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质，其特征在于，所述高岭土采用干旱或半干旱区的煤系高岭土。
7.一种如权利要求1或2所述的适合干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的制备方法，其特征在于，包括：将腐熟有机废弃物、园土、高岭土混合粉碎成颗粒，再与植物纤维混合，将陶粒置于最上层。该制备方法技术简单，可操作性强，利于工业化生产。
8.根据权利要求7所述的适合干旱区屋顶绿化的保水轻质营养基质的制备方法，其特征在于，所述颗粒的粒径为80-100目。
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CN114208624A (zh) * 2021-12-17 2022-03-22 华中科技大学 绿化用栽培基质、屋顶绿化用轻质土、制备方法、应用

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