CN115885811B - 一种天桥三角梅种植基质及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于天桥工程绿化技术领域，公开了一种天桥三角梅种植基质及其制备方法。本发明的天桥三角梅种植基质按体积份数计，包括以下组分：粒径<5mm的园林废弃物堆肥产物15～30、粒径5～20mm的园林废弃物堆肥产物25～35、粒径20～35mm的园林废弃物堆肥产物20～30、黄泥20～30、蚯蚓粪5～15。本发明解决了园林废弃物堆肥产物因pH过高不适于种植三角梅的问题，同时在不添加泥炭、草炭等非再生资源的情况下，通过调控不同粒径的园林废弃物发酵产物之间的混配比例，使成品基质具有较好的孔隙度，透气持水性能优良，满足了三角梅栽植后需要通过控水来调节花期的需求。

Description

一种天桥三角梅种植基质及其制备方法

技术领域

本发明涉及天桥工程绿化技术领域，具体涉及一种天桥三角梅种植基质及其制备方法。

背景技术

近年来，随着城市化进程的快速发展，各大城市为减轻交通压力，缓解人车混行的矛盾，大力发展城市立体交通。与此同时，道路立体绿化已和地面绿化一样成为增加城市绿地面积的有效途径。天桥绿化(含立交桥、高架桥绿化等桥梁绿化)通过悬挂或放置花箱、花槽等容器，形成空中绿色长廊、花廊，有效改善了城市生态环境和俯瞰景观。三角梅(又称勒杜鹃)隶属于紫茉莉科叶子花属，原产于美洲。喜温暖湿润性气候，喜重充足光照，生长适温为20℃～32℃。由于花色艳丽、花期长、较易粗生等优势，已在南方多个省市的天桥绿化中得到了应用。

目前，天桥绿化中三角梅种植所用基质主要为常规基质，多数以黄心土或田园土为主，或混入部分泥炭、草炭、椰糠等原材料组成混合基质。但泥炭草炭等作为不可再生资源，已被限制或禁止开采，国外进口的价格较贵；椰糠则不属于常规的大众性废弃物，大规模应用同样依赖进口，采买与运输费用较高，也不适宜大面积推广应用。同时，现代城市中存在着大量因城市绿化修剪生产的树枝树叶、灌木、废弃草花等园林废弃物。园林废弃物中含有大量的有机物质和微量元素，是一种宝贵的生物质资源。经堆沤腐熟后，可作为种植基质的原料之一。现有技术中虽然也有部分研究或发明专利来探索利用有机固体废弃物来制备种植基质，但在堆肥产物pH调节、基质原材料选取上均存在若干缺点，如普通绿化种植基质没有完全替代泥炭、椰糠、蛭石等原材料价格较高，成品基质的透气持水性能不稳定，不利于大规模的推广应用。中国发明专利文献201810230351.X公开了一种应用绿化废弃物的简单式屋顶绿化新型基质，但其绿化废弃物堆肥产物pH不满足三角梅喜的生长环境；也没有完全替代草炭，而当前大量的草炭供应来自于国外进口，价格高；其原料中采用了较多的火山岩、蛭石等轻型园艺组分，导致基质的固着能力不足，因此仅能种植佛甲草等较轻的草本绿化植物，不适宜种植三角梅等形体较大的灌木。中国发明专利文献201510596683.6公开了一种适用于高架桥绿化种植的植物栽培基质配方，但该配方中应用的东北泥炭较多，在当前环境保护的背景下，东北泥炭难以大规模开采，不具备大规模推广应用的条件；成品基质的pH偏碱，需在栽种植物后使用弱酸性水浇灌调酸，给绿化工程的后期养护带来了难度。

因此，亟需研发针对天桥绿化中花箱立体悬空这一独特的生长环境的种植基质，以期实现园林废弃物的资源化循环利用、减少不可再生自然资源的使用、降低绿化基质的成本。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足之处而提供一种天桥三角梅种植基质及其制备方法。

为实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：

第一方面，本发明提供了一种天桥三角梅种植基质，按体积份数计，包括以下组分：粒径<5mm的园林废弃物堆肥产物15～30、粒径5～20mm的园林废弃物堆肥产物25～35、粒径20～35mm的园林废弃物堆肥产物20～30、黄泥20～30、蚯蚓粪5～15。

本发明的天桥三角梅种植基质针对天桥绿化中花箱立体悬空这一独特的生长环境，通过添加过磷酸钙、木醋液调酸和不同粒径组配，种植基质的容重小，以减轻绿化结构的承重载荷；通气性能良好，利于根系生长；持水性能良好，减少浇水管养次数，便于后期控水调控花期；能较好的固定植株，增强植物的抗风性；性质稳定耐降解，减少基质更换频率；生产成本低，满足天桥绿化大量施工应用的需求。本发明通过不同粒径的堆肥产物之间的搭配，实现了调控成品基质透气持水性能的目的，使得基质在长期控水后不易干裂板结。克服了普通基质导致的持水性能不稳定，长期使用后易出现板结或不保水等问题。本发明实现了园林废弃物的资源化循环利用，降低了绿化基质的成本，具有较高的经济价值和生态价值。

作为本发明所述的天桥三角梅种植基质的优选实施方式，所述黄泥的粒径≤10mm；所述蚯蚓粪的粒径≤10mm。

作为本发明所述的天桥三角梅种植基质的优选实施方式，所述种植基质经过磷酸钙和/或木醋液调节pH至5.5～6.5；优选pH为6.14～6.35。

本发明在基质生产中增加了调酸工艺，木醋液是天然植物酸，除有机酸外，还含有丰富的钾、钙、镁、锌、锰、铁等微量元素，通过调酸，使三角梅成品基质的pH达到了5.5～6.5，解决了园林废弃物发酵产物pH偏碱、不适宜种植喜弱酸性植物的问题；性质稳定耐降解，减少基质更换频率；生产成本低，满足天桥绿化大量施工应用的需求。

作为本发明所述的天桥三角梅种植基质的优选实施方式，所述园林废弃物堆肥产物的制备方法包括以下步骤：

(1)对园林废弃物进行分拣，去除不可降解垃圾；

(2)将粒径大于50mm的园林废弃物粉碎；

(3)将粉碎的园林废弃物添加化学腐熟剂和复合菌剂，得堆肥原料；

(4)将所述堆肥原料堆成条垛状，得堆体；

(5)堆肥时间共；至完全腐熟；

(6)对腐熟的堆肥产物筛分，对粒径>35mm的产物粉碎后进行二次发酵，对粒径<5mm、5～20mm、20～35mm的产物筛出后备用，即成。

进一步的，在步骤(3)中，每立方米所述粉碎的园林废弃物加入所述化学腐熟剂的添加量0.5～1.5kg，加入复合EM菌剂1.5～2.5kg；所述堆肥原料的碳氮比为25～30、含水量为55％～65％、pH为5.5～8.0。

进一步的，在步骤(4)中，所述堆体的宽度为2～8m，高度为2～3m。

进一步的，在步骤(5)中，所述堆肥初期2～3d翻堆一次，中期5～7d翻堆一次，后期10～15d翻堆一次；所述堆肥期间的含水量为55％～65％；所述完全腐熟时，堆肥产物的含水量≤38％、有机质≥35％、pH7.0～8.5、T值<0.6、种子发芽指数≥80％。

第二方面，本发明提供了一种所述的天桥三角梅种植基质的制备方法，包括以下步骤：

选取所述粒径<5mm、5～20mm、20～35mm的园林废弃物堆肥产物、黄泥、蚯蚓粪混合，得混合物；加入过磷酸钙和/或木醋液对基质调节pH至5.5～6.5，即成。

作为本发明所述的天桥三角梅种植基质的制备方法的优选实施方式，每立方米所述混合物加入所述过磷酸钙1～3kg。

作为本发明所述的天桥三角梅种植基质的制备方法的优选实施方式，每立方米所述混合物加入所述木醋液3～10kg。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

本发明在好氧堆肥发酵的基础上，向筛分后的发酵产物中添加过磷酸钙、木醋液等方式调节园林废弃物堆肥产物的pH，通过增加筛分生产线，调控堆肥产物的粒径，实现成品基质的孔隙结构的合理配比，再混以黄泥、蚯蚓粪等辅料，得到一种三角梅种植专用的天桥绿化基质。解决了园林废弃物堆肥产物因pH过高不适于种植三角梅的问题，同时在不添加泥炭、草炭等非再生资源的情况下，通过调控不同粒径的园林废弃物发酵产物之间的混配比例，使成品基质具有较好的孔隙度，透气持水性能优良，满足了三角梅栽植后需要通过控水来调节花期的需求。本发明避免了常规基质在长期控水后容易发生板结和干裂，导致后期控水不易，根系难以恢复等问题。

附图说明

图1为园林废弃物高温好氧发酵工艺流程图。

图2为天桥三角梅种植基质生产工艺流程图。

具体实施方式

为更好地说明本发明的目的、技术方案和优点，下面将结合具体实施例对本发明作进一步说明。本领域技术人员应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

实施例中所用的试验方法如无特殊说明，均为常规方法；所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。

实施例1：园林废弃物好氧堆肥发酵

如图1所示，具体步骤如下：

(1)预处理：对园林废弃物进行分拣，去除出塑料、泡沫、玻璃、石栎等不可降解垃圾，并按照粒径大小、种类、含水率等因素对园林废弃物进行初步分类，以提高粉碎效率；如将干湿的园林废弃物分开，即干枯的树枝、树叶同新鲜嫩绿的树枝、树叶分开；如把树枝修剪物、草坪修剪碎屑、草本花卉、灌木类植物区分开；若一批次的园林废弃物较少，也可不分类直接进行粉碎步骤；

(2)粉碎：将粒径大于50mm的园林废弃物通过专业粉碎设备进行粉碎；所述专业粉碎设备为以旋转式刀片粉碎为主的粉碎机，如河南省的商丘市伟东机械有限公司的WD3600型粉碎机；如美国的威猛粉碎机；

(3)起堆前处理：将粉碎的园林废弃物按照每立方米添加化学腐熟剂(用以调节物料的碳氮比，如：尿素)0.5～1.5kg和复合EM菌剂(如：微生物肥(2016)准字(1955)号)1.5～2.5kg，调节堆肥原料的碳氮比至25～30、含水量至55％～65％、pH至5.5～8.0，并通过混合机械设备将原料混合均匀；

(4)起堆：将混合均匀的园林废弃物堆成条垛状，堆体宽度为2～8m，高度为2～3m，长度依据场地大小灵活决定；

(5)翻堆：堆肥时间共60～75天，初期5～7天，中期21～30天，后期30～45天；堆肥初期2～3d翻堆一次，中期5～7d翻堆一次，后期10～15d翻堆一次；

(6)淋水：堆肥期间，根据物料的含水量适时淋水，以保持含水量始终在55％～65％之间；

(7)腐熟判定：当堆肥产物的含水量≤38％、有机质≥35％、pH7.0～8.5、T值<0.6、种子发芽指数≥80％时，物料完全腐熟；

(8)筛选：对腐熟的堆肥产物用粒径筛分生产线进行筛分，对粒径>35mm的部分经过粉碎后进行二次发酵，其他部分按<5mm，5～20mm，20～35mm三个部分筛出后作为生产三角梅种植基质的备用原材料。

实施例2：制备天桥三角梅种植基质

如图2所示，具体步骤如下：

选取实施例1中粒径<5mm、5～20mm、20～35mm 3个粒径等级的园林废弃物堆肥产物、黄泥(粒径≤10mm)、蚯蚓粪(粒径≤10mm)按照体积比15％～30％；25％～35％；10％～15％；20％～30％；5％～15％混合配制而成。配制完成后，每立方米添加1～3kg过磷酸钙或3～10kg木醋液对基质进行pH调节，过磷酸钙配置成水溶液加入，使pH值达到5.5～6.5之间。抽样检测，符合国标GB31755-2015绿化植物废弃物处置和应用技术规程7.2.2的要求，即成。

试验例：

依据表1所示，配制相应的天桥三角梅种植基质，以普通种植基质做对照，开展天桥绿化三角梅种植试验。其中普通基质为田园土：泥炭：椰糠按照70％：15％：15％体积比混合而成的基质。

表1.3种天桥绿化三角梅种植专用基质实施例的配制比例(按体积份数计)

三种天桥三角梅种植基质和普通基质的理化性质如表2所示。

表2.实施例与普通种植基质的理化性质比较

天桥绿化三角梅种植试验具体如下：

(1)试验地概况

试验在广州市林业和园林科学研究院白云苗圃进行，试验时间为2022年4月份，广州4月份最高气温31摄氏度，最低气温9摄氏度，平均气温24摄氏度，日照时长约150.7小时，降雨量约180mm。

(2)试验材料

试验材料采用高度60cm*冠幅60cm的水红三角梅，栽植容器采用桥梁绿化的60cm*30cm*31cm规格的花箱，种植土采用表1所示的实施例1、实施例2、实施例3和普通基质土(田园土：泥炭：椰糠按照70％：15％：15％混合而成)。

(3)试验方法

实验选用长势均衡无病虫害的三角梅200株，分为4个组，每组50株，按照桥梁绿化的种植方法，每个花箱种植2株，4组分别使用试验例1～3、对比例1～6、普通基质作为种植土，种植后的水分管理统一参照桥梁绿化的养护方法进行，于种植后10天、20天、30天对三角梅的生长状况观察，记录三角梅的平均开花数和测量新枝长度。

试验结果如表3所示。

表3.试验结果

从试验记录可得出，在本试验条件下，试验例1组、试验例2组、试验例3组的三角梅在种植后一个月内的新枝长度均比普通基质的长，比较之下开花量也更多，其中试验例2组的新枝长度最长，开花量最多。说明使用试验例1、试验例2、试验例3作为种植土对三角梅的生长和开花都有促进作用，其中试验例2的促进作用最明显。

对前述实验选取的三角梅在栽植3个月后采取控水措施，控水方式为控水至叶片萎蔫再浇水，即基质控水至萎蔫持水量，控水至初花期停止。控水停止后第40天时对三角梅中间位置根际土壤进行采集，土壤样方尺寸为直径10cm、高20cm的圆柱，混匀后分别取100g土壤，将鲜活根系洗净筛分出来，测量根系干重和根系长度，每组处理采集5个重复，结果取均值。

表4.控水处理40天后不同处理三角梅的根系干重和根系长度

本发明通过不同粒径的堆肥产物之间的搭配，实现了调控成品基质透气持水性能的目的，使得基质在长期控水后不易干裂板结。恢复正常浇水后根系活力也快速恢复了正常。如表4所示，相较于对比例和普通基质，试验例的基质在控水期间维持了根系较大活力，使得控水结束后根系恢复生长更快。

综上，本发明针对当前天桥绿化种植特殊的基质需求，尤其是天桥绿化中花箱立体悬空这一独特的生长环境，在园林废弃物好氧堆肥发酵的基础上，通过添加过磷酸钙、木醋液调酸和不同粒径组配的方式，得到一种天桥三角梅种植基质，实现了园林废弃物的资源化循环利用，又少了泥炭、草炭等不可再生自然资源的使用，降低了绿化基质的成本，具有较高的经济价值和生态价值。

本发明的天桥三角梅种植基质的容重小，以减轻绿化结构的承重载荷；通气性能良好，利于根系生长；持水性能良好，减少浇水管养次数，便于后期控水调控花期；能较好的固定植株，增强植物的抗风性；性质稳定耐降解，减少基质更换频率；生产成本低，满足天桥绿化大量施工应用的需求。

本发明在基质生产中增加了调酸工艺，木醋液是天然植物酸，除有机酸外，还含有丰富的钾、钙、镁、锌、锰、铁等微量元素，通过调酸，使三角梅成品基质的pH达到了5.5～6.5，解决了园林废弃物发酵产物pH偏碱、不适宜种植喜弱酸性植物的问题。普通园艺基质需采用干湿交替的浇灌方式调节三角梅花期控水，然而普通园艺基质的透气孔隙和持水孔隙比不协调，在控水一段时间后易出现基质干裂、板结等问题，影响后期三角梅的正常生长。本发明对园林废弃物堆肥产物增加了3个不同粒径的筛分过程，通过不同粒径的堆肥产物之间的搭配，实现了调控成品基质透气持水性能的目的，使得基质在长期控水后不易干裂板结。克服了普通基质导致的持水性能不稳定，长期使用后易出现板结或不保水等问题。

最后所应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (8)

1.一种天桥三角梅种植基质，其特征在于，按体积份数计，包括以下组分：粒径<5mm的园林废弃物堆肥产物 15~30、粒径5~20mm的园林废弃物堆肥产物 25~35、粒径20~35mm的园林废弃物堆肥产物 20~30、黄泥20~30、蚯蚓粪5~15；

所述种植基质经过磷酸钙和/或木醋液调节pH至5.5~6.5；

所述园林废弃物堆肥产物的制备方法包括以下步骤：

（1）对园林废弃物进行分拣，去除不可降解垃圾；

（2）将粒径大于50mm的园林废弃物粉碎；

（3）将粉碎的园林废弃物添加化学腐熟剂和复合菌剂，得堆肥原料；

（4）将所述堆肥原料堆成条垛状，得堆体；

（5）堆肥时间共60~75天，初期5~7天，中期21~30天，后期30~45天；至完全腐熟；

（6）对腐熟的堆肥产物筛分，对粒径>35mm的产物粉碎后进行二次发酵，对粒径<5mm、5~20mm、20~35mm的产物筛出后备用，即成。

2.根据权利要求1所述的天桥三角梅种植基质，其特征在于，所述黄泥的粒径≤10mm；所述蚯蚓粪的粒径≤10mm。

3.根据权利要求1所述的天桥三角梅种植基质，其特征在于，在步骤（3）中，每立方米所述粉碎的园林废弃物加入所述化学腐熟剂的添加量0.5~1.5kg，加入复合EM菌剂1.5~2.5kg；所述堆肥原料的碳氮比为25~30、含水量为55%~65%、pH为5.5~8.0。

4.根据权利要求1所述的天桥三角梅种植基质，其特征在于，在步骤（4）中，所述堆体的宽度为2~8m，高度为2~3m。

5.根据权利要求1所述的天桥三角梅种植基质，其特征在于，在步骤（5）中，所述堆肥初期2~3d翻堆一次，中期5~7d翻堆一次，后期10~15d翻堆一次；所述堆肥期间的含水量为55%~65%；所述完全腐熟时，堆肥产物的含水量≤38%、有机质≥35%、pH7.0~8.5、T值<0.6、种子发芽指数≥80%。

6.权利要求1~5任一项所述的天桥三角梅种植基质的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

选取所述粒径<5mm、5~20mm、20~35mm 的园林废弃物堆肥产物、黄泥、蚯蚓粪混合，得混合物；加入过磷酸钙和/或木醋液调节pH至5.5~6.5，即成。

7.根据权利要求6所述的天桥三角梅种植基质的制备方法，其特征在于，每立方米所述混合物加入所述过磷酸钙1~3kg。

8.根据权利要求6所述的天桥三角梅种植基质的制备方法，其特征在于，每立方米所述混合物加入所述木醋液3~10kg。