專利名稱：一種適應(yīng)干旱區(qū)無土草坪的基質(zhì)生產(chǎn)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于城市綠化無土草坪生產(chǎn)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種適應(yīng)干旱區(qū)無土草坪的基質(zhì)生產(chǎn)方法。
背景技術(shù)：
近20年來，我國草坪綠化發(fā)展迅速，草坪面積不斷擴(kuò)大，隨著環(huán)境建設(shè)及城市園林綠化需求的不斷提高，對高質(zhì)量草皮的需求量也不斷增加。我國地毯式草坪應(yīng)用起步較晚，80年代初才開始從國外引入“地毯式草毯生產(chǎn)新工藝”和“草坪植生帶法”等技術(shù)。許多學(xué)者對地毯式草坪進(jìn)行了研究，結(jié)果表明，地毯式草坪不僅保持了無土栽培草皮無雜草及病蟲害侵襲、外觀均勻、結(jié)構(gòu)整齊、色澤一致等優(yōu)點(diǎn)，還具有栽培技術(shù)易掌握、操作簡便、投資少、成本低等優(yōu)點(diǎn)。但是隨著草皮業(yè)的迅速發(fā)展，草皮卷生產(chǎn)中的一些弊端也暴露出來， 如長期在同一塊土地上生產(chǎn)草皮會連續(xù)鏟走土層，導(dǎo)致土地貧瘠，破壞土壤生態(tài)環(huán)境、降低土壤肥力。之后雖然在應(yīng)用中對無土草皮生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行了革新，但生長基質(zhì)仍未離開土壤， 因而對土壤的破壞效應(yīng)仍然存在。近年來國內(nèi)一些學(xué)者對生長在鋸末、非織造布、生活垃圾、污泥堆肥等基質(zhì)上的無土草坪草生長狀況做了大量研究，認(rèn)為不同基質(zhì)上草坪草的生長速度存在極顯著的差異， 草坪草品種與基質(zhì)間亦存在顯著的互作效應(yīng)。無土草坪是以草坪草生長必需的礦物質(zhì)組合成人工基質(zhì)來培育、生產(chǎn)草坪的技術(shù)。它大多以秸桿、蘑菇廢料、木屑、煤渣等廢棄物為生產(chǎn)基質(zhì)，而不以天然土為原料，既有利于保護(hù)土地和生態(tài)環(huán)境，也不造成環(huán)境的污染，同時還實(shí)現(xiàn)了廢棄物的回收利用。另外由于基質(zhì)不帶土壤，病蟲害輕、雜草少，在日常管理中澆水、噴施農(nóng)藥及營養(yǎng)液可直接到根部， 既有利于草坪草吸收又節(jié)約水肥藥成本，而且無土草皮移栽時由于沒有鏟草皮過程，根系完整，無需緩苗，草皮塊兒也可隨意剪裁，所需之地一鋪就成，可在房屋地面、石面、垂直屋面、陽臺、水泥電線桿等各種場所生長，極大地改善了人們的居住環(huán)境。因此無土草坪是一項(xiàng)具有優(yōu)質(zhì)、清潔、節(jié)水、保土、可持續(xù)生產(chǎn)、實(shí)用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，具有廣闊應(yīng)用前景的草坪生產(chǎn)新技術(shù)。目前我國南方地區(qū)使用的多為基質(zhì)層較薄OOmm)的無土草皮，基質(zhì)層較薄，便于運(yùn)輸和鋪設(shè)，南方氣候濕潤多雨，蒸發(fā)量低，也不容易造成基質(zhì)缺水而影響草皮質(zhì)量。但我國西北干旱半干旱地區(qū)蒸發(fā)量大，每天要灌溉4次以上才能保障其成活，基質(zhì)層較薄易造成草坪草干旱脅迫，影響草坪質(zhì)量，給無土草坪的養(yǎng)護(hù)管理帶來很大難度。因而盡管無土草坪有很多優(yōu)點(diǎn)，在干旱半干旱區(qū)卻不能推廣應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種原料成本低、結(jié)構(gòu)合理、保水性強(qiáng)、制作方法簡單的適應(yīng)干旱區(qū)無土草坪的基質(zhì)生產(chǎn)方法。為解決上述問題，本發(fā)明所述的一種適應(yīng)干旱區(qū)無土草坪的基質(zhì)生產(chǎn)方法，包括以下步驟(1)選擇冷季型草坪草——草地早熟禾(Poa pratensis)品種午夜(Midnight)作為種子；(2)配制生長基質(zhì)層將爐渣和有機(jī)污泥堆肥按50 60 40 50的體積比混合而成生長基質(zhì)層；(3)配制保水營養(yǎng)緩釋材料層將蘑菇生產(chǎn)下腳料、鋸末、秸稈粉按35 45 25 35 25 35的體積比混合后，按每m2依次加入保水劑25g、緩釋肥35 45g 而成保水營養(yǎng)緩釋材料層；(4)在地面先鋪設(shè)塑料地膜作為隔離層，然后在所述隔離層上方鋪設(shè)丙綸遮陽網(wǎng)作為草皮底層；(5)在所述草皮底層上先鋪設(shè)厚度為10 35mm的所述生長基質(zhì)層、后鋪設(shè)厚度為 10 35mm的所述保水營養(yǎng)緩釋材料層；(6)在所述保水營養(yǎng)緩釋材料層上均勻撒播種子，并使播種密度達(dá)到16 22g/ m2，形成種子層；播種后用草坪專用無紡布覆蓋輕壓形成護(hù)芽層，至此坪床構(gòu)建完畢；(7)控制草坪坪床生長環(huán)境，使其白天7:00 21:00的溫度為18 25°C、夜間
21:00 7:00的溫度為14 19°C、相對濕度為50 60%、光照強(qiáng)度為700 900ymol/
2 / m /s ；(8)苗期每天灑水保持坪床表面濕潤，成坪前測定出苗率、苗期生長速度、成坪時間、成坪前的地上部與地下部生物量；(9)待成坪后，當(dāng)坪床相對含水量< 30%時進(jìn)行澆水至飽和；連續(xù)觀察4個月后， 測定草坪蓋度、密度、均一性，地上部與地下部生物量，草皮重量指標(biāo)即可。所述步驟⑵中的爐渣顆粒直徑為2 5mm。所述步驟( 中的有機(jī)污泥堆肥是指以污泥為原料，按污泥質(zhì)量的20 30%加入有機(jī)廢棄物——木屑和/或秸稈，并調(diào)含水率至50 60% ；然后制成堆高為80 100cm、 頂部削平的發(fā)酵堆；最后每3 5天定時翻堆，翻后堆制成原形狀，持續(xù)10 20天即得。所述步驟(3)中的蘑菇生產(chǎn)下腳料、鋸末、秸稈粉均按常規(guī)方法預(yù)先堆制發(fā)酵。所述步驟(3)中的保水劑采用沃特新型多功能保水劑，其吸水倍率為250g/g，粒徑為 0. 23 0. 40mm。所述步驟(3)中的緩釋肥采用包裹性緩釋肥，其N P K = 18 10 12。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明基質(zhì)結(jié)構(gòu)科學(xué)合理上層保水營養(yǎng)緩釋材料層質(zhì)地疏松，利于出苗，保水性強(qiáng)，可避免基質(zhì)表層發(fā)生水分缺失而造成草坪草死亡；下層生長基質(zhì)層營養(yǎng)物質(zhì)含量豐富，且持水性強(qiáng)，可最大程度的避免草坪草發(fā)生根際干旱脅迫。2、本發(fā)明基質(zhì)厚度適宜，較厚的保水營養(yǎng)緩釋材料層和生長基質(zhì)層可顯著減緩氣候干燥區(qū)由于蒸發(fā)強(qiáng)烈而造成的基質(zhì)水分大量散失，有效降低干旱脅迫對草坪草的傷害， 大大減少了無土草坪的養(yǎng)護(hù)管理難度。3、本發(fā)明基質(zhì)主要組成成分為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)廢棄物，來源廣泛，成本極其低廉，且富含有機(jī)質(zhì)、堿解氮、速效鉀等營養(yǎng)成分，可為草坪草萌發(fā)生長提供較好的肥力條件。4、本發(fā)明基質(zhì)中的保水劑可保證疏松基質(zhì)的保水能力，降低灌溉次數(shù)，在低灌溉成本的條件下保證較好的草坪質(zhì)量。5、本發(fā)明制作方法簡單且投資金額小，適宜干旱半干旱區(qū)氣候，為干旱半干旱區(qū)實(shí)施優(yōu)質(zhì)、清潔、節(jié)水、低成本無土草坪的生產(chǎn)及美化城市環(huán)境提供技術(shù)支持。6、經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有最小的耗水量和最大的保水性，表現(xiàn)出良好的草坪質(zhì)量。本發(fā)明更加詳細(xì)的方法如下(1)材料與方法①試驗(yàn)材料植物材料——供試植物材料為美國百綠集團(tuán)提供的草地早熟禾(Poa pratensis) 品種午夜(Midnight)，播種密度為18g/m2，播種方式為撒播?；|(zhì)材料——保水劑采用中國科學(xué)院蘭州化學(xué)物理研究所研發(fā)，山東省東營華業(yè)新材料有限公司生產(chǎn)的沃特新型多功能保水劑，吸水倍率250g/g，粒徑0. 23 0. 40mm ；無紡布采用四川省百匯草業(yè)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的草坪用保溫保濕無紡布；緩釋肥采用三門峽市復(fù)合肥廠生產(chǎn)的包裹性緩釋肥，N P K = 18 10 12，施用量40g/m2;爐渣需要過篩，使顆粒直徑大小為2 5mm ；蘑菇生產(chǎn)下腳料、鋸末、秸稈粉預(yù)先堆制發(fā)酵；混合材料為爐渣、蘑菇生產(chǎn)下腳料、鋸末、有機(jī)污泥堆肥按3 :3:2: 2的體積比混合均勻。(2)草坪培養(yǎng)基質(zhì)結(jié)構(gòu)及配方培養(yǎng)基質(zhì)由上到下的結(jié)構(gòu)依次為隔離層、草皮底層、生長基質(zhì)層、保水營養(yǎng)緩釋材料層、種子層、護(hù)芽層。護(hù)芽層為草坪專用無紡布，蓋在種子層上面保護(hù)幼芽出苗。種子層將草坪種子均勻地撒在保水營養(yǎng)緩釋材料層上，將無紡布蓋上種子護(hù)芽， 壓制即可。保水營養(yǎng)緩釋材料層結(jié)構(gòu)和成分配比(體積比)為蘑菇生產(chǎn)下腳料35 45%， 鋸末25 35%，秸稈粉25 35%，保水劑25g/m2，緩釋肥35 45g/m2。生長基質(zhì)層材料配方(體積比)爐渣50 60 %，有機(jī)污泥堆肥40 50 %。草皮底層由丙綸遮陽網(wǎng)組成，根系和遮陽網(wǎng)交織在一起，方便起運(yùn)。隔離層由塑料地膜為材料，鋪膜時要平整，緊密接觸地面，能防止根系下扎，促進(jìn)根系在培養(yǎng)基內(nèi)交錯生長。(3)試驗(yàn)方法試驗(yàn)在蘭州大學(xué)榆中校區(qū)草地農(nóng)業(yè)科技學(xué)院實(shí)驗(yàn)基地進(jìn)行，苗期在人工智能溫室培育，成坪后移至室外。溫室環(huán)境條件設(shè)定為白天22°C (7:00-21:00)，夜間 170C (21:00-7:00)相對濕度55%，光照強(qiáng)度800ymOl/m2/S。采用隨機(jī)區(qū)組試驗(yàn)設(shè)計(jì)，依據(jù)草坪培養(yǎng)基質(zhì)的不同設(shè)9個處理，6次重復(fù)。小區(qū)面積0. 8X 1. 2m,小區(qū)之間設(shè)磚道隔離。 供試草坪草種播量為18g/m2。各處理基質(zhì)組成結(jié)構(gòu)及成分如下處理1 隔離層+草皮底層+生長基質(zhì)層(20mm) +保水營養(yǎng)緩釋材料層(20mm) +種子層+護(hù)芽層；處理2 隔離層+草皮底層+生長基質(zhì)層(30mm) +保水營養(yǎng)緩釋材料層(20mm) +種子層+護(hù)芽層；處理3 隔離層+草皮底層+生長基質(zhì)層(20mm) +保水營養(yǎng)緩釋材料層(30mm) +種子層+護(hù)芽層；處理4 隔離層+草皮底層+混合材料、保水劑05g/m2)、緩釋肥G0g/m2)混勻平鋪(厚度40mm) +種子層+護(hù)芽層；處理5 隔離層+草皮底層+混合材料、保水劑05g/m2)、緩釋肥G0g/m2)混勻平鋪(厚度50mm) +種子層+護(hù)芽層；處理6 隔離層+草皮底層+混合材料、緩釋肥G0g/m2)混勻平鋪(厚度40mm) + 種子層+護(hù)芽層；處理7 隔離層+草皮底層+混合材料、緩釋肥G0g/m2)混勻平鋪(厚度30mm) + 種子層+護(hù)芽層；處理8 隔離層+草皮底層+混合材料、緩釋肥G0g/m2)混勻平鋪(厚度20mm) + 種子層+護(hù)芽層；處理9 土壤坪床，土壤類型為黃綿土，質(zhì)地中壤。(4)栽培管理灌溉采用灑壺定量澆灌，苗期每天灑水保持基質(zhì)表面濕潤，成坪后各處理基質(zhì)相對含水量< 30%時進(jìn)行澆水，澆水至飽和。其它管理養(yǎng)護(hù)措施各處理保持一致，連續(xù)觀察4 個月。(5)指標(biāo)測定基質(zhì)理化性質(zhì)測定一一容重測定采用環(huán)刀法，全氮測定采用半微量凱氏法，有機(jī)質(zhì)測定采用重鉻酸鉀法，堿解N測定采用堿解-擴(kuò)散法、有效P測定采用Olsen法、速效K 測定采用乙酸銨提取法，PH值測定采用電位法。草坪相關(guān)指標(biāo)測定①苗期生長指標(biāo)測定出苗率播種25天后在小區(qū)中隨機(jī)選擇10X IOcm樣方，測定草坪草出苗的百分
率，為出苗率。苗期生長速度出苗一周后用直尺測量草坪草高度H1，30天后測量草坪草高度H2, 苗期生長速度=(H2-H1)Z^Oq成坪時間各處理草坪蓋度達(dá)到90%時所用的時間為成坪時間。地上部與地下部生物量的測定即將成坪前在各小區(qū)隨機(jī)取出10X IOcm的樣方， 分別測定地上地下生物量鮮重。由地上、地下生物量計(jì)算根冠比。②成坪階段指標(biāo)的測定——以下指標(biāo)每月測定一次，測定三個月取平均值。蓋度、均一性用數(shù)碼相機(jī)在相同焦距和光線下對草坪樣本取像，然后利用 SigmaScan Pro軟件對所成的像進(jìn)行掃描和綜合評定，最后得到草坪的蓋度和均一性得分。密度小樣法測定，各小區(qū)隨機(jī)選取IOXlOcm的小樣方，數(shù)小樣方內(nèi)草坪草的枝條數(shù)。地上部與地下部生物量的測定同苗期測定方法，但是地上生物量應(yīng)包含每次修剪的草屑質(zhì)量。草皮重量測定第三個月測定完各指標(biāo)后，當(dāng)草皮基質(zhì)含水量為30%時，對每個小區(qū)各塊草皮稱重，計(jì)算每小區(qū)單位面積(Im2)的草皮重量。(6)數(shù)據(jù)分析
用SPSS 17.0軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行方差分析和多重比較，用SigmaPlot 10. O軟件制圖。(7)結(jié)果分析①各處理基質(zhì)理化性質(zhì)分析由于基質(zhì)5、6、7、8組成成分及比例相同，只是厚度有差異，所以其理化性質(zhì)完全相同。由表1中的數(shù)據(jù)可知由于8種混合基質(zhì)組分中的粉煤灰、蘑菇生產(chǎn)下腳料等都含有豐富的有機(jī)質(zhì)和礦質(zhì)營養(yǎng)，因此其有效磷含量均低于土壤，而有機(jī)質(zhì)、堿解氮、鉀元素含量均高于土壤。8種混合基質(zhì)pH值均大于7. 5，呈堿性，除處理3低于土壤外，其他基質(zhì)pH值均大于土壤。各處理中，處理3容重最低，有機(jī)質(zhì)、堿解氮含量最高，而處理2的鉀元素、有效磷含量最高。在實(shí)際應(yīng)用中應(yīng)考慮給基質(zhì)補(bǔ)充磷肥，適當(dāng)補(bǔ)充酸性物質(zhì)。表1各基質(zhì)理化性質(zhì)
權(quán)利要求
1.一種適應(yīng)干旱區(qū)無土草坪的基質(zhì)生產(chǎn)方法，包括以下步驟(1)選擇冷季型草坪草一草地早熟禾品種午夜作為種子；(2)配制生長基質(zhì)層將爐渣和有機(jī)污泥堆肥按50 60 40 50的體積比混合而成生長基質(zhì)層；(3)配制保水營養(yǎng)緩釋材料層將蘑菇生產(chǎn)下腳料、鋸末、秸稈粉按35 45 25 35 25 35的體積比混合后，按每m2依次加入保水劑25g、緩釋肥35 45g而成保水營養(yǎng)緩釋材料層；(4)在地面先鋪設(shè)塑料地膜作為隔離層，然后在所述隔離層上方鋪設(shè)丙綸遮陽網(wǎng)作為草皮底層；(5)在所述草皮底層上先鋪設(shè)厚度為10 35mm的所述生長基質(zhì)層、后鋪設(shè)厚度為 10 35mm的所述保水營養(yǎng)緩釋材料層；(6)在所述保水營養(yǎng)緩釋材料層上均勻撒播種子，并使播種密度達(dá)到16 22g/m2，形成種子層；播種后用草坪專用無紡布覆蓋輕壓形成護(hù)芽層，至此坪床構(gòu)建完畢；(7)控制草坪坪床生長環(huán)境，使其白天7:00 21:00的溫度為18 25°C、夜間21:00 7:00的溫度為14 19°C、相對濕度為50 60%、光照強(qiáng)度為700 900ymol/2 / m /s ；(8)苗期每天灑水保持坪床表面濕潤，成坪前測定出苗率、苗期生長速度、成坪時間、成坪前的地上部與地下部生物量；(9)待成坪后，當(dāng)坪床相對含水量<30%時進(jìn)行澆水至飽和；連續(xù)觀察4個月后，測定草坪蓋度、密度、均一性，地上部與地下部生物量，草皮重量指標(biāo)即可。
2.如權(quán)利要求1所述的一種適應(yīng)干旱區(qū)無土草坪的基質(zhì)生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟O)中的爐渣顆粒直徑為2 5mm。
3.如權(quán)利要求1所述的一種適應(yīng)干旱區(qū)無土草坪的基質(zhì)生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟O)中的有機(jī)污泥堆肥是指以污泥為原料，按污泥質(zhì)量的20 30%加入有機(jī)廢棄物——木屑和/或秸稈，并調(diào)含水率至50 60% ；然后制成堆高為80 100cm、頂部削平的發(fā)酵堆；最后每3 5天定時翻堆，翻后堆制成原形狀，持續(xù)10 20天即得。
4.如權(quán)利要求1所述的一種適應(yīng)干旱區(qū)無土草坪的基質(zhì)生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟(3)中的蘑菇生產(chǎn)下腳料、鋸末、秸稈粉均按常規(guī)方法預(yù)先堆制發(fā)酵。
5.如權(quán)利要求1所述的一種適應(yīng)干旱區(qū)無土草坪的基質(zhì)生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟(3)中的保水劑采用沃特新型多功能保水劑，其吸水倍率為250g/g，粒徑為0. 23 0. 40mm。
6.如權(quán)利要求1所述的一種適應(yīng)干旱區(qū)無土草坪的基質(zhì)生產(chǎn)方法，其特征在于所述步驟(3)中的緩釋肥采用包裹性緩釋肥，其N P K = 18 10 12。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種適應(yīng)干旱區(qū)無土草坪的基質(zhì)生產(chǎn)方法，該方法包括以下步驟(1)選擇冷季型草坪草作為種子；(2)將爐渣和有機(jī)污泥堆肥按比例混合而成生長基質(zhì)層；(3)將蘑菇生產(chǎn)下腳料、鋸末、秸稈粉按比例混合后，依次加入保水劑、緩釋肥而成保水營養(yǎng)緩釋材料層；(4)在地面先鋪設(shè)塑料地膜作為隔離層，然后鋪設(shè)丙綸遮陽網(wǎng)作為草皮底層；(5)在草皮底層上先鋪設(shè)生長基質(zhì)層、后鋪設(shè)保水營養(yǎng)緩釋材料層；(6)均勻撒播種子形成種子層；并用草坪專用無紡布覆蓋形成護(hù)芽層，至此坪床構(gòu)建完畢；(7)控制草坪坪床生長環(huán)境；(8)苗期每天灑水保持坪床表面濕潤；(9)成坪后進(jìn)行指標(biāo)測定即可。本發(fā)明原料成本低、結(jié)構(gòu)合理、保水性強(qiáng)、制作方法簡單，適宜干旱半干旱區(qū)氣候。
文檔編號A01G1/00GK102388739SQ20111021864
公開日2012年3月28日 申請日期2011年7月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年7月29日
發(fā)明者劉照輝, 劉艷梅, 劉金榮, 張小虎, 張旭, 李督督, 楊有俊, 柴琦, 謝曉蓉, 鄭明珠 申請人:蘭州大學(xué)