專利名稱：具有仿生結(jié)構(gòu)的無土人工草坪的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及園藝中的無土栽培領(lǐng)域，且特別是有關(guān)于一種具有仿生結(jié)構(gòu)的無 土人工草坪。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)的草坪土壤栽培存在諸多缺點(diǎn)，如草坪卷生產(chǎn)破壞土壤結(jié)構(gòu)；草皮起皮 一次，大約需5cm厚的耕層土壤，而且生產(chǎn)操作繁重，受地域空間限制等，例如中國專利 ZL00216071. 4 “草坪培植床”即存在上述問題。進(jìn)行規(guī)?；療o土栽培是解決上述問題的有效方法之一。近年來，這方面已有許多 研究，如中國專利ZL01216163. 2 “草坪毯”、ZL200420105647. 2 “多層組合式厚基質(zhì)無土草 坪”等。但是由于上述無土草坪中的水肥養(yǎng)分遇熱受壓會逸出，影響了其實(shí)際應(yīng)用價值。如 遇地形地貌特殊(如土壤沙漠化、水土流失嚴(yán)重等)及持續(xù)干旱等原因，植草很容易枯萎。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的就在于提供一種不受地域影響、耐干旱且可降解的具有仿生結(jié) 構(gòu)的無土人工草坪。本實(shí)用新型提出一種具有仿生結(jié)構(gòu)的無土人工草坪，自上至下由草綠層、基質(zhì)層、 施肥層以及底層構(gòu)成。其中，草綠層由疏水的帶孔無紡布、秸稈、沙粒、吸水劑以及草籽組 成。基質(zhì)層由秸稈和泥土組成。施肥層由秸稈、吸水劑、緩控釋肥料以及地衣芽孢桿菌混合 而成。底層緊附于施肥層之下，由秸稈和無紡布組成，其中無紡布鋪設(shè)于底部。本實(shí)用新型中，所述帶孔無紡布設(shè)置于草綠層的最上層，且制作成直徑為1 3cm，深度為0. 1 1cm的多個凹半球相連狀。具體來說，草綠層的表面設(shè)計借鑒了荷葉收 集露水的原理荷葉表面有一層疏水膜，使露水在荷葉表面匯聚。草綠層表面疏水帶孔無紡 布的作用類似于荷葉表面的疏水膜，使得草坪草中的水汽在溫度降低的時候冷凝到無紡 布表面，由于凹半球的作用，水匯聚在一起，透過無紡布的微孔，滲透到草綠層繼續(xù)參與草 坪草的生長(由于沙粒的存在，水的滲透更容易進(jìn)行)，該功能實(shí)現(xiàn)草坪自身的節(jié)水以及自 我收集水。本實(shí)用新型中，所述草綠層還包括肥料，與秸稈、沙粒、吸水劑以及草籽相互均勻
混合o本實(shí)用新型中，所述基質(zhì)層還包括除草劑和殺蟲劑，可以消滅危害草坪草的雜草 及害蟲。本實(shí)用新型中，所述底層還包括塑料支架，設(shè)置于無紡布的底部，以方便草坪的移 除。本實(shí)用新型中，所述秸稈為氣爆秸稈。秸稈經(jīng)過高溫爆破后，得到氣爆秸稈，其纖 維組織結(jié)構(gòu)松散，成絮狀，蓬松柔軟。由于纖維分子間的氫鍵遭到破壞，大量的親水基團(tuán) (如羥基等)暴露出來，氣爆秸稈的吸水與保水性明顯優(yōu)越于秸稈，且比直接粉碎的秸稈更容易被微生物降解(正常秸稈一般需要一年以上的時間才能降解完全，而氣爆秸稈在4-5 個月內(nèi)即可降解)。本實(shí)用新型的有益效果是，該草坪主要由作物秸稈制作而成，可降解，突出體現(xiàn)了 提高水肥養(yǎng)分的利用率和節(jié)水省肥、保水保肥的能力，水肥釋放緩慢，并可不受地域和氣候 的影響，既可以用于常規(guī)的綠化，也可以用于沙漠化的治理。本草坪植物在生長期可抵御 60 90天干旱，在非生長期可保水90 120天。

圖1所示為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2所示為圖1的俯視圖。
具體實(shí)施方式
為讓本實(shí)用新型的上述和其它目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉較佳實(shí) 施例，并配合附圖，作詳細(xì)說明如下。如圖1所示，本實(shí)用新型所提供的具有仿生結(jié)構(gòu)的無土人工草坪主要是由草綠層 10、基質(zhì)層11、施肥層12以及底層13組成。草綠層10即培植的草，它在草坪的表面。由表面疏水的帶孔無紡布、氣爆秸稈彈 成的薄絮、粒徑0. 1 2. 0mm的沙粒、吸水劑、肥料以及草籽組成。其中，帶孔無紡布可以由 普通的無紡布用針等銳器在其上扎孔所形成。本實(shí)施例中，利用秸稈氣爆機(jī)將秸稈氣爆，將 氣爆秸稈并添加適量的廢舊棉花弄成厚約0. 5 5cm的薄絮，面積可根據(jù)需要隨時調(diào)整。該 薄絮可剪裁，使用方便。結(jié)合圖2，將沙子、吸水劑、肥料以及草籽混合均勻，鋪在厚1. 5 3cm的薄絮上 面，鋪蓋表面疏水的帶孔無紡布，利用壓痕縫紉技術(shù)，將表面做成許多類似荷葉狀的凹半球 100，每個直徑為1 3cm，深度為0. 1 1cm，見圖2。通過模仿荷葉收集露水的原理，使清 晨產(chǎn)生的露水能迅速匯集，并通過孔滲入薄絮，提高本草坪在干旱地區(qū)自身節(jié)水的能力。進(jìn) 一步的，本層的營養(yǎng)與提供的水分應(yīng)當(dāng)滿足草坪草的生長初期的需求。本實(shí)用新型中，基質(zhì)層11由薄絮、泥土、除草劑以及殺蟲劑組成。將除草劑、殺蟲 劑和泥土加水活成泥巴，晾干后粉碎，平攤于薄絮之中。本層厚度為5 10cm，不提供營養(yǎng) 與水分，主要起的作用是固定草坪草的根系以及消滅危害草坪草的雜草及害蟲。本層同時 也起到減輕雨水或澆水對肥料的沖蝕，減少水分蒸發(fā)損失，保持施肥層的水分和養(yǎng)分，延長 草坪的使用周期。其中，除草劑及殺蟲劑可根據(jù)需要酌情增減。施肥層12由氣爆秸稈彈成的薄絮、吸水劑、緩控釋肥料及地衣芽孢桿菌混合而 成。具體來說，吸水劑與緩控釋肥料及地衣芽孢桿菌發(fā)酵粉末混合，分鋪到薄絮與薄絮的層 隙之間，通過縫合技術(shù)制成本層。其中，緩控釋肥料的配比滿足如下條件在水存在的情況 下，營養(yǎng)組分能組成使pH在5. 5 6. 5之間的緩沖對，滿足地衣芽孢桿菌發(fā)酵生長及其分 泌的纖維素降解酶的生理環(huán)境需求。磷肥、鉀肥以及碳銨肥料均能實(shí)現(xiàn)該要求。本層的厚 度為5 10cm，起到提供水分和養(yǎng)料的作用。上述地衣芽孢桿菌是一種耐低pH、兼性厭氧的益生菌，屬于現(xiàn)有技術(shù)，是人畜安全 四級微生物。地衣芽孢桿菌可產(chǎn)外泌型纖維素降解酶，加速秸稈中纖維素的降解，起到改善
4土壤的作用。本實(shí)用新型中，氣爆秸稈與地衣芽孢桿菌之間可以發(fā)生在位發(fā)酵反應(yīng)從而實(shí) 現(xiàn)降解，比秸稈經(jīng)發(fā)酵處理后而用于草坪種植技術(shù)更節(jié)省時間、設(shè)備、場地和人力。這里，在 位發(fā)酵是指氣爆秸稈不用進(jìn)行預(yù)先發(fā)酵處理，而是利用草坪自身的生物化學(xué)及物理環(huán)境進(jìn) 行發(fā)酵，即在草坪草生長的過程中微生物發(fā)酵同時進(jìn)行。地衣芽孢桿菌的生長溫度范圍是30 55°C，在0. 8%的NaCl、pH3 9的 條件下可以生長；纖維素降解酶的最適宜溫度在35 45°C。這種生長條件表明，地衣芽孢 桿菌在正常的土壤環(huán)境下生長緩慢；而沙漠化地區(qū)白天地溫較高，可為地衣芽孢桿菌提供 一定的溫度條件。地衣芽孢桿菌的生長特性為本發(fā)明草坪的使用范圍提供了良好的基礎(chǔ)， 這使得本發(fā)明草坪既可用于正常環(huán)境下的綠化，也可用于沙漠地區(qū)的土壤改造的目的得以 實(shí)現(xiàn)。上述吸水劑用的是環(huán)境友好型的可降解高性能吸水劑，主要是淀粉類(如淀粉接 枝丙烯腈、淀粉接枝丙烯酸、淀粉接枝丙烯酸酰胺、淀粉接枝丙烯酸酯等)、纖維素類、海藻 酸類、殼聚糖類及聚氨基酸類(如聚谷氨酸、聚賴氨酸和聚天冬氨酸等)。底層13由2 5cm厚的薄絮和透氣性、透水性良好的無紡布以及塑料支架組成組 成。主要作用是防止水分以及肥料流失，并使草坪與土地或墻壁隔離。塑料支架可根據(jù)需 要添加或去除。本實(shí)用新型的制作過程為將作物秸稈氣爆，將氣爆秸稈制作成0. 5cm厚的棉被 狀薄絮，并將其裁減成lmXlm的形狀待用。在地上鋪lmXlm的透氣透水的無紡布，取裁減 好的薄絮4-5片，鋪平壓實(shí)，底層制作好。將吸水劑、緩控釋肥及地衣芽孢桿菌發(fā)酵粉末混 合好，鋪在薄絮與薄絮的層隙之間，壓實(shí)，將邊緣縫合好，澆足水，施肥層制作好，平鋪于底 層上。將除草劑、殺蟲劑和泥土加水活成泥巴，晾干后粉碎，鋪在薄絮與薄絮的層隙之間，壓 實(shí)，將邊緣縫合好，基質(zhì)層制作好，放置于施肥層之上。將沙子、吸水劑、肥料以及草籽混合 均勻，鋪在厚1. 5-3cm的薄絮上面，鋪蓋表面疏水的帶孔無紡布，在邊緣處縫合，并利用壓 痕縫紉技術(shù)，將表面做成成片的凹半球，每個凹半球直徑2cm，深0. 5cm。澆足水，則草綠層 制作完畢，放于基質(zhì)層上。將草綠層、基質(zhì)層、施肥層及底層在邊緣處用細(xì)鐵絲固定縫合起 來，本草坪制作完畢。本實(shí)用新型中所述具體實(shí)施案例僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施案例而已，并非用來 限定本實(shí)用新型的實(shí)施范圍。即凡依本實(shí)用新型申請專利范圍的內(nèi)容所作的等效變化與修 飾，都應(yīng)作為本實(shí)用新型的技術(shù)范疇。
權(quán)利要求一種具有仿生結(jié)構(gòu)的無土人工草坪，其特征在于，自上至下包括草綠層、基質(zhì)層、施肥層以及底層，所述底層緊附于施肥層之下。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有仿生結(jié)構(gòu)的無土人工草坪，其特征在于，所述帶孔無紡 布設(shè)置于草綠層的最上層，且制作成直徑為1 3cm，深度為0. 1 1cm的多個凹半球相連 狀。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有仿生結(jié)構(gòu)的無土人工草坪，其特征在于，所述底層還包 括塑料支架，設(shè)置于無紡布的底部。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有仿生結(jié)構(gòu)的無土人工草坪，其特征在于，所述秸稈為氣 爆秸稈。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的具有仿生結(jié)構(gòu)的無土人工草坪，其特征在于，所述沙粒的粒 徑為0. 1 2. 0mm。
專利摘要本實(shí)用新型提出一種具有仿生結(jié)構(gòu)的無土人工草坪，自上至下由草綠層、基質(zhì)層、施肥層以及底層構(gòu)成。其中，草綠層由疏水的帶孔無紡布、秸稈、沙粒、吸水劑以及草籽組成。基質(zhì)層由秸稈和泥土組成。施肥層由秸稈、吸水劑、緩控釋肥料以及地衣芽孢桿菌混合而成。底層緊附于施肥層之下，由秸稈和無紡布組成，其中無紡布鋪設(shè)于底部。該草坪主要由作物秸稈制作而成，可降解，突出體現(xiàn)了提高水肥養(yǎng)分的利用率和節(jié)水省肥、保水保肥的能力，水肥釋放緩慢，并可不受地域和氣候的影響，既可以用于常規(guī)的綠化，也可以用于沙漠化的治理。本草坪植物在生長期可抵御60～90天干旱，在非生長期可保水90～120天。
文檔編號A01G31/00GK201758646SQ201020196050

公開日2011年3月16日 申請日期2010年5月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月19日
發(fā)明者何秀麗, 孫柏旺, 張征林, 高啟合 申請人:東南大學(xué)