專利名稱：一種地毯式草皮基質(zhì)的制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種地毯式草皮基質(zhì)的制備方法，具體地說涉及一種利用廢棄物生產(chǎn)草皮基質(zhì)的方法和原料配方。
背景技術(shù)：
草坪業(yè)是一個(gè)重要產(chǎn)業(yè)，也是我國目前迅速發(fā)展的一個(gè)重要行業(yè)。它在城市綠化、道路綠化、高爾夫球場綠化、住宅小區(qū)綠化等方面具有廣泛的應(yīng)用前景。隨著草皮生產(chǎn)的快速發(fā)展，國內(nèi)外普遍采用地毯式草皮。目前常用的地毯式草皮建植方法是直接在耕地上播種草籽，待草長成后連土帶草鏟成草皮卷，運(yùn)到城市鋪種。這種方法可以將成坪的草皮卷直接鋪設(shè)在裸地上，具有易于裝載運(yùn)輸、損失率小、成坪速度快、養(yǎng)護(hù)管理容易等優(yōu)點(diǎn)。但是，在傳統(tǒng)的草皮生產(chǎn)面臨幾個(gè)非常重要的難題(1)草皮生產(chǎn)需要帶走3-5cm的肥沃表土層。多次生產(chǎn)草皮后，不僅會(huì)因?yàn)槭シ饰值谋硗梁蠖枰龃蟛萜どa(chǎn)過程中和移植后的草皮的施肥量和施肥次數(shù)；與此同時(shí)，失去表土后還導(dǎo)致地形低洼，容易排水不良而導(dǎo)致積水，造成土壤退化等生態(tài)和環(huán)境問題。另一方面，隨著表土的不斷損失緊實(shí)的犁底層將會(huì)使得草皮草難以扎根，致使草皮長根層的保水能力、吸肥能力和草皮草的耐旱性下降，容易產(chǎn)生脫水、脫肥等問題，嚴(yán)重影響草皮質(zhì)量，甚至阻礙草皮的持續(xù)生產(chǎn)。
(2)草坪草生長過程中需要不斷施肥，而普通的肥料因?yàn)榉市Ф痰仍蚨沟梅柿贤度氤杀竞腿斯こ杀据^大。采用本技術(shù)所生產(chǎn)的特殊草皮基質(zhì)則可以保證供肥平穩(wěn)、持續(xù)，在生長過程中基質(zhì)可以穩(wěn)定地釋放氮、磷、鉀和微量元素養(yǎng)分，持續(xù)補(bǔ)充草皮草生長所需要的氮、磷、鉀和微量元素供應(yīng)，減少草皮養(yǎng)護(hù)的施肥量和施肥次數(shù)，從而提高草皮的質(zhì)量，降低養(yǎng)護(hù)成本和草皮的使用壽命。
從環(huán)境保護(hù)的角度分析，廢棄物污染是一個(gè)非常突出的環(huán)境問題，城市垃圾、城市污泥、農(nóng)作物秸稈、養(yǎng)殖業(yè)廢棄物等廢棄物污染在國內(nèi)外都非常嚴(yán)重，但至今仍缺乏經(jīng)濟(jì)、可行的處理和處置方法。實(shí)際上，這些有機(jī)固體廢棄物(如城市污泥和畜禽糞便)富含有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分，經(jīng)過堆肥化處理后是一種良好的肥源。根據(jù)本申請(qǐng)發(fā)明人的多年研究結(jié)果，采用經(jīng)過堆腐的有機(jī)廢棄物堆肥生產(chǎn)地毯式草皮基質(zhì)，不僅可以提供大量有機(jī)質(zhì)和肥料，起到改良土壤理化性質(zhì)的效果，使土壤疏松、透氣，具有良好的保水、保肥和供肥性能，提高草皮的質(zhì)量，顯著降低草皮生產(chǎn)的施肥、灌溉等人力和物質(zhì)投入，使其生產(chǎn)、后期養(yǎng)護(hù)的物質(zhì)投入和管理成本減少40-80％；而且生產(chǎn)出來的草皮重量較輕，方便搬運(yùn)和運(yùn)輸，同時(shí)可以顯著減少草皮移植后的施肥量、施肥次數(shù)、灌溉量和灌水次數(shù)，節(jié)肥、節(jié)水，使施肥次數(shù)減少80％以上、灌溉次數(shù)減少50％以上，降低草皮的生產(chǎn)和后期的養(yǎng)護(hù)成本，避免草坪過量施肥和灌溉所導(dǎo)致的環(huán)境污染問題。因此，采用經(jīng)過處理的廢棄物堆肥生產(chǎn)草皮基質(zhì)，可以減輕草皮卷的重量，具有節(jié)約水、肥資源，減少化肥污染，解決廢棄物污染問題，實(shí)現(xiàn)廢棄物資源化等多方面的效果，可以取得良好的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益，是一種一舉多得的、綜合解決廢棄物污染和草皮生產(chǎn)難題的技術(shù)方案。
開發(fā)新的低投入、環(huán)境友好的草皮專用基質(zhì)技術(shù)，是草皮生產(chǎn)中亟需解決的一個(gè)關(guān)鍵問題。國內(nèi)已開發(fā)出一些替代傳統(tǒng)草皮生產(chǎn)基質(zhì)的技術(shù)。李榮旗等人利用水培方法取代種植草皮卷的基質(zhì)(中國專利申請(qǐng)?zhí)?1104197.8，01104198.6)。王祥榮、包靜暉開發(fā)出采用泥炭、珍珠巖、草木灰、谷殼等制成的營養(yǎng)基質(zhì)繁育地毯式草坪的方法(中國專利申請(qǐng)?zhí)?1113006.7)。周一凡、李大林開發(fā)出單元式無土栽培種植床(中國專利申請(qǐng)?zhí)?1229189.7)。部分研究者尋找可以部分或全部代替土壤的輕質(zhì)栽培基質(zhì)，如腐熟的鋸末、泥炭、珍珠巖、奶牛糞土、腐殖質(zhì)、火土等[陳華湘，1996.花木盆景.(1)7；韓烈保等，1997.草業(yè)科學(xué).14(2)62-64；周嘉友等，1998.草業(yè)科學(xué).15(5)44-47]。但是，這些材料的往往存在養(yǎng)分含量低、養(yǎng)分種類單一，生產(chǎn)成本較高，原料來源有限等局限，所用的原料都不是量大面廣的有機(jī)廢棄物，目前也尚未見大規(guī)模應(yīng)用。
以垃圾、糞便等為原料制備復(fù)合肥的方法已經(jīng)報(bào)道，如CN1178205A、CN1172787A、CN1054581A等。但對(duì)于如何利用有機(jī)廢棄物堆肥制備地毯式草皮基質(zhì)的方法至今人未見報(bào)道。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種地毯式草皮基質(zhì)的制備方法，以廢棄物為原料制備地毯式草皮基質(zhì)。該方法采用經(jīng)過高溫堆肥滅菌和穩(wěn)定化處理的城市垃圾、城市污泥、農(nóng)作物秸稈、養(yǎng)殖業(yè)廢棄物等城市廢棄物或農(nóng)業(yè)廢棄物作為主要原料，經(jīng)堆肥、配料、粉碎后制成草皮基質(zhì)。本發(fā)明采用廢棄物堆肥作為基質(zhì)，部分或全部替代草皮生產(chǎn)中的土壤，既解決了廢棄物污染問題，實(shí)現(xiàn)廢棄物資源化，又可以提供養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)，改良土壤的理化性質(zhì)，提高地毯式草皮基質(zhì)的肥力和保水性能，具有肥效持久、均衡、平穩(wěn)、氮肥利用率高等特點(diǎn)，可以節(jié)水、節(jié)肥，減輕草皮卷的重量，降低草皮生產(chǎn)中、鋪植草皮后養(yǎng)護(hù)過程中的物質(zhì)投入和管理成本，避免地毯式草皮生產(chǎn)過程中和移植后的養(yǎng)護(hù)過程中的化肥污染，防止每次收獲草皮后將大量土壤帶走而影響草皮的持續(xù)生產(chǎn)，具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供的地毯式草皮基質(zhì)制備方法，其制備步驟和配方如下1、以城市垃圾、城市污泥、農(nóng)作物秸稈、養(yǎng)殖業(yè)廢棄物等城市廢棄物或農(nóng)業(yè)廢棄物原料(1)將廢棄物經(jīng)過堆肥處理，達(dá)到除臭、穩(wěn)定化、殺滅病原菌和雜草種子等穩(wěn)定化、無害化的處理效果；(2)將經(jīng)過步驟1處理的廢棄物堆肥與鉀肥(氯化鉀、硫酸鉀或硝酸鉀)、蛭石進(jìn)行配料，鉀肥的加入比例為1-2％(重量比)，蛭石的加入比例為3-10％(重量比)，經(jīng)過堆腐的廢棄物堆肥的配料比例為10-90％(重量比)。
(3)將經(jīng)過步驟2處理的原料用壤土或粘土補(bǔ)足其余組分。
2、通過加入尿素等氮肥使基質(zhì)中的C∶N調(diào)節(jié)為10-35∶1。
3、在上述基質(zhì)上直接播種本發(fā)明中所用的有機(jī)廢棄物原料必須經(jīng)過高溫堆肥處理，要求達(dá)到除臭、穩(wěn)定化、殺滅病原菌和雜草種子等穩(wěn)定化、無害化的要求，尤其是要保證堆肥產(chǎn)品必須徹底殺滅病原菌、雜草種子，不能存在導(dǎo)致作物燒苗和產(chǎn)生惡臭等農(nóng)業(yè)和環(huán)境問題；同時(shí)要求有機(jī)質(zhì)含量在20％以上，否則很難達(dá)到使草皮基質(zhì)中的氮肥緩慢釋放、養(yǎng)分供應(yīng)均衡的效果。
有機(jī)廢棄物堆肥中含有大量有機(jī)質(zhì)和氮磷養(yǎng)分，但是針對(duì)草坪草的生長而言往往存在鉀素含量偏低的問題，因此為了保證草坪草的良好生長，在草皮基質(zhì)的生產(chǎn)過程中應(yīng)該根據(jù)鉀素含量的具體情況，適當(dāng)補(bǔ)充鉀素養(yǎng)分，以便更好地滿足草坪草良好生長的要求。根據(jù)多次試驗(yàn)結(jié)果，添加鉀的量一般以占基質(zhì)總重量的1-2％為宜。
由于城市污泥、畜禽糞便等某些有機(jī)廢棄物的鹽分含量往往較高，有時(shí)可能會(huì)產(chǎn)生一定程度的鹽害。因此，在生產(chǎn)草皮基質(zhì)時(shí)應(yīng)加入一定量的蛭石。這樣一方面可以增強(qiáng)草皮基質(zhì)對(duì)鹽分的吸附能力，同時(shí)也有利于保持養(yǎng)分，提高基質(zhì)的保肥性能。
該基質(zhì)中含有大量有機(jī)質(zhì)，對(duì)于水分具有較強(qiáng)的吸附能力，因此保水效果較土壤明顯增強(qiáng)。
由于用某些廢棄物生產(chǎn)的基質(zhì)存在含C量相對(duì)偏高的問題，導(dǎo)致其C∶N比不能很好的滿足草坪草的最佳生長要求，因此在生產(chǎn)過程中應(yīng)該根據(jù)堆肥的含C量適當(dāng)調(diào)整C∶N比為10-35∶1，以保證草皮基質(zhì)的氮素供應(yīng)。
本方法制備的草皮基質(zhì)具有成本低、肥效持久、養(yǎng)分利用率高、重量輕等特點(diǎn)，不需要使用化肥；該基質(zhì)的理化性質(zhì)良好，通氣和保水效果較理想，可以大幅度減少灌水次數(shù)，而且移植后的草皮在第一年內(nèi)基本上可以不施化肥，葉綠素含量和生長速度等草坪草的質(zhì)量指標(biāo)也優(yōu)于傳統(tǒng)草皮生產(chǎn)方式(詳細(xì)試驗(yàn)結(jié)果見表1)。
本發(fā)明的生產(chǎn)工藝簡便，生產(chǎn)成本低廉，具有良好的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益，推廣應(yīng)用前景廣闊。


圖1為不同基質(zhì)對(duì)黑麥草葉綠素含量的影響；圖2為不同基質(zhì)對(duì)黑麥草養(yǎng)分含量的影響。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合實(shí)施例描述本發(fā)明的最佳實(shí)施方案，但不限于此。
實(shí)施例1用城市污泥堆肥生產(chǎn)黑麥草草皮基質(zhì)將城市污泥進(jìn)行高溫好氧堆肥處理，達(dá)到除臭、穩(wěn)定化、殺滅病原菌和雜草種子等無害化處理的要求。取850 kg城市污泥堆肥，加入2kg氯化鉀、20kg蛭石和128kg粘土，充分混勻。均勻鋪成3-4cm，播撒黑麥草種子，進(jìn)行澆水等日常管理，待成坪后即得所需草皮。該草皮基質(zhì)的實(shí)際應(yīng)用效果見表1、圖1和圖2。從表1、圖1和圖2可以看出，與傳統(tǒng)的草皮生產(chǎn)方式(對(duì)照例1)相比，用城市污泥堆肥生產(chǎn)的草皮基質(zhì)有機(jī)質(zhì)、有效氮、有效磷、有效鉀含量分別提高63％、165％、944％、152％，草皮草的耐旱時(shí)間延長60％、葉綠素含量提高5.6％；與對(duì)照例2相比，其有機(jī)質(zhì)、有效氮、有效磷、有效鉀含量分別提高83％、170％、693％、21％，草皮草的耐旱時(shí)間延長100％、葉綠素含量提高8.6％。
實(shí)施例2用豬糞堆肥生產(chǎn)地毯式草皮基質(zhì)將豬糞進(jìn)行高溫好氧堆肥處理，達(dá)到除臭、穩(wěn)定化、殺滅病原菌和雜草種子等無害化處理的要求。取800kg豬糞堆肥，加入2kg氯化鉀、20kg蛭石和178kg粘土，充分混勻。均勻鋪成3-4cm，撒播黑麥草種子，進(jìn)行澆水等日常管理，待成坪后即得所需的毯式草皮。該草皮基質(zhì)的實(shí)際應(yīng)用效果見表1、圖1和圖2。從表1、圖1和圖2可以看出，與傳統(tǒng)的草皮生產(chǎn)方式(對(duì)照例1)相比，用豬糞堆肥生產(chǎn)的草皮基質(zhì)有機(jī)質(zhì)、有效氮、有效磷、有效鉀含量分別提高39％、128％、623％、176％，草皮草的耐旱時(shí)間延長40％、葉綠素含量提高6.1％；與對(duì)照例2相比，其有機(jī)質(zhì)、有效氮、有效磷、有效鉀含量分別提高57％、132％、449％、32％，草皮草的耐旱時(shí)間延長75％、葉綠素含量提高9.2％。
對(duì)照例1傳統(tǒng)草皮基質(zhì)取100kg泥炭土，加入2kg尿素、4kg過磷酸鈣、2kg氯化鉀和892kg土壤，充分混勻。均勻鋪成3-4cm，播撒黑麥草種子，進(jìn)行澆水等日常管理，待成坪后即得所需草皮。該草皮基質(zhì)的實(shí)際應(yīng)用效果見表1、圖1和圖2。
對(duì)照例2僅施用N、P、K化肥的草皮基質(zhì)生產(chǎn)取2kg尿素、4kg過磷酸鈣、2kg氯化鉀，充分混勻，撒施在經(jīng)過翻耕和整地的土壤上。按照普通方法撒播黑麥草種子，進(jìn)行澆水等日常管理，待成坪后即得所需草皮。該草皮基質(zhì)的實(shí)際應(yīng)用效果見表1、圖1和圖2。
表1 用本發(fā)明生產(chǎn)的草皮基質(zhì)與傳統(tǒng)草皮生產(chǎn)方式的效果比較(移植3個(gè)月后測定)

權(quán)利要求
1.一種地毯式草皮基質(zhì)的制備方法，以城市廢棄物或農(nóng)業(yè)廢棄物為原料，其制備步驟如下a)將廢棄物經(jīng)過堆肥處理；b)將經(jīng)過步驟a處理的廢棄物堆肥與鉀肥、蛭石進(jìn)行配料，其比例(重量比)為廢棄物堆肥為10-90％，鉀肥為1-2％，蛭石為3-10％；c)將步驟b制備的原料用壤土或粘土補(bǔ)足其余組分。
2.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，加入氮肥調(diào)節(jié)基質(zhì)中的C∶N為10-35∶1。
3.如權(quán)利要求1所述的制備方法，其特征在于，所述鉀肥為氯化鉀、硫酸鉀或硝酸鉀。
4.如權(quán)利要求2所述的制備方法，其特特征在于，所述氮肥為尿素。
全文摘要
一種地毯式草皮基質(zhì)的制備方法，以城市垃圾、城市污泥、農(nóng)作物秸稈、養(yǎng)殖業(yè)廢棄物等城市廢棄物或農(nóng)業(yè)廢棄物為主要原料，其制備步驟為a)將廢棄物經(jīng)過堆肥處理，達(dá)到除臭、穩(wěn)定化、殺滅病原菌和雜草種子等穩(wěn)定化、無害化的處理效果；b)將經(jīng)過步驟a處理的廢棄物堆肥與鉀肥(氯化鉀、硫酸鉀或硝酸鉀)、蛭石進(jìn)行配料，其比例(重量比)為廢棄物堆肥為10－90％，鉀肥為1－2％，蛭石為3－10％；c)將步驟b制備的原料用壤土或粘土補(bǔ)足其余組分。通過加入尿素等氮肥使基質(zhì)中的C∶N調(diào)節(jié)為10－35∶1。具有明顯的經(jīng)濟(jì)效益、生態(tài)效益和社會(huì)效益。
文檔編號(hào)A01G1/00GK1505920SQ0215602
公開日2004年6月23日 申請(qǐng)日期2002年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2002年12月11日
發(fā)明者陳同斌 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院地理科學(xué)與資源研究所