專利名稱：一種適應干旱區無土草坪的基質生產方法
技術領域：
本發明屬于城市綠化無土草坪生產技術領域，尤其涉及一種適應干旱區無土草坪的基質生產方法。
背景技術：
近20年來，我國草坪綠化發展迅速，草坪面積不斷擴大，隨著環境建設及城市園林綠化需求的不斷提高，對高質量草皮的需求量也不斷增加。我國地毯式草坪應用起步較晚，80年代初才開始從國外引入“地毯式草毯生產新工藝”和“草坪植生帶法”等技術。許多學者對地毯式草坪進行了研究，結果表明，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、結構整齊、色澤一致等優點，還具有栽培技術易掌握、操作簡便、投資少、成本低等優點。但是隨著草皮業的迅速發展，草皮卷生產中的一些弊端也暴露出來， 如長期在同一塊土地上生產草皮會連續鏟走土層，導致土地貧瘠，破壞土壤生態環境、降低土壤肥力。之后雖然在應用中對無土草皮生產技術進行了革新，但生長基質仍未離開土壤， 因而對土壤的破壞效應仍然存在。近年來國內一些學者對生長在鋸末、非織造布、生活垃圾、污泥堆肥等基質上的無土草坪草生長狀況做了大量研究，認為不同基質上草坪草的生長速度存在極顯著的差異， 草坪草品種與基質間亦存在顯著的互作效應。無土草坪是以草坪草生長必需的礦物質組合成人工基質來培育、生產草坪的技術。它大多以秸桿、蘑菇廢料、木屑、煤渣等廢棄物為生產基質，而不以天然土為原料，既有利于保護土地和生態環境，也不造成環境的污染，同時還實現了廢棄物的回收利用。另外由于基質不帶土壤，病蟲害輕、雜草少，在日常管理中澆水、噴施農藥及營養液可直接到根部， 既有利于草坪草吸收又節約水肥藥成本，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境。因此無土草坪是一項具有優質、清潔、節水、保土、可持續生產、實用范圍廣等優點，具有廣闊應用前景的草坪生產新技術。目前我國南方地區使用的多為基質層較薄OOmm)的無土草皮，基質層較薄，便于運輸和鋪設，南方氣候濕潤多雨，蒸發量低，也不容易造成基質缺水而影響草皮質量。但我國西北干旱半干旱地區蒸發量大，每天要灌溉4次以上才能保障其成活，基質層較薄易造成草坪草干旱脅迫，影響草坪質量，給無土草坪的養護管理帶來很大難度。因而盡管無土草坪有很多優點，在干旱半干旱區卻不能推廣應用。
發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種原料成本低、結構合理、保水性強、制作方法簡單的適應干旱區無土草坪的基質生產方法。為解決上述問題，本發明所述的一種適應干旱區無土草坪的基質生產方法，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)配制生長基質層將爐渣和有機污泥堆肥按50 60 40 50的體積比混合而成生長基質層；(3)配制保水營養緩釋材料層將蘑菇生產下腳料、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 而成保水營養緩釋材料層；(4)在地面先鋪設塑料地膜作為隔離層，然后在所述隔離層上方鋪設丙綸遮陽網作為草皮底層；(5)在所述草皮底層上先鋪設厚度為10 35mm的所述生長基質層、后鋪設厚度為 10 35mm的所述保水營養緩釋材料層；(6)在所述保水營養緩釋材料層上均勻撒播種子，并使播種密度達到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芽層，至此坪床構建完畢；(7)控制草坪坪床生長環境，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，當坪床相對含水量< 30%時進行澆水至飽和；連續觀察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( 中的有機污泥堆肥是指以污泥為原料，按污泥質量的20 30%加入有機廢棄物——木屑和/或秸稈，并調含水率至50 60% ；然后制成堆高為80 100cm、 頂部削平的發酵堆；最后每3 5天定時翻堆，翻后堆制成原形狀，持續10 20天即得。所述步驟(3)中的蘑菇生產下腳料、鋸末、秸稈粉均按常規方法預先堆制發酵。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。本發明與現有技術相比具有以下優點1、本發明基質結構科學合理上層保水營養緩釋材料層質地疏松，利于出苗，保水性強，可避免基質表層發生水分缺失而造成草坪草死亡；下層生長基質層營養物質含量豐富，且持水性強，可最大程度的避免草坪草發生根際干旱脅迫。2、本發明基質厚度適宜，較厚的保水營養緩釋材料層和生長基質層可顯著減緩氣候干燥區由于蒸發強烈而造成的基質水分大量散失，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護管理難度。3、本發明基質主要組成成分為農業生產廢棄物，來源廣泛，成本極其低廉，且富含有機質、堿解氮、速效鉀等營養成分，可為草坪草萌發生長提供較好的肥力條件。4、本發明基質中的保水劑可保證疏松基質的保水能力，降低灌溉次數，在低灌溉成本的條件下保證較好的草坪質量。5、本發明制作方法簡單且投資金額小，適宜干旱半干旱區氣候，為干旱半干旱區實施優質、清潔、節水、低成本無土草坪的生產及美化城市環境提供技術支持。6、經實驗證明，本發明與現有技術相比具有最小的耗水量和最大的保水性，表現出良好的草坪質量。本發明更加詳細的方法如下(1)材料與方法①試驗材料植物材料——供試植物材料為美國百綠集團提供的草地早熟禾(Poa pratensis) 品種午夜(Midnight)，播種密度為18g/m2，播種方式為撒播。基質材料——保水劑采用中國科學院蘭州化學物理研究所研發，山東省東營華業新材料有限公司生產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有限責任公司生產的草坪用保溫保濕無紡布；緩釋肥采用三門峽市復合肥廠生產的包裹性緩釋肥，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 ；蘑菇生產下腳料、鋸末、秸稈粉預先堆制發酵；混合材料為爐渣、蘑菇生產下腳料、鋸末、有機污泥堆肥按3 :3:2: 2的體積比混合均勻。(2)草坪培養基質結構及配方培養基質由上到下的結構依次為隔離層、草皮底層、生長基質層、保水營養緩釋材料層、種子層、護芽層。護芽層為草坪專用無紡布，蓋在種子層上面保護幼芽出苗。種子層將草坪種子均勻地撒在保水營養緩釋材料層上，將無紡布蓋上種子護芽， 壓制即可。保水營養緩釋材料層結構和成分配比(體積比)為蘑菇生產下腳料35 45%， 鋸末25 35%，秸稈粉25 35%，保水劑25g/m2，緩釋肥35 45g/m2。生長基質層材料配方(體積比)爐渣50 60 %，有機污泥堆肥40 50 %。草皮底層由丙綸遮陽網組成，根系和遮陽網交織在一起，方便起運。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，促進根系在培養基內交錯生長。(3)試驗方法試驗在蘭州大學榆中校區草地農業科技學院實驗基地進行，苗期在人工智能溫室培育，成坪后移至室外。溫室環境條件設定為白天22°C (7:00-21:00)，夜間 170C (21:00-7:00)相對濕度55%，光照強度800ymOl/m2/S。采用隨機區組試驗設計，依據草坪培養基質的不同設9個處理，6次重復。小區面積0. 8X 1. 2m,小區之間設磚道隔離。 供試草坪草種播量為18g/m2。各處理基質組成結構及成分如下處理1 隔離層+草皮底層+生長基質層(20mm) +保水營養緩釋材料層(20mm) +種子層+護芽層；處理2 隔離層+草皮底層+生長基質層(30mm) +保水營養緩釋材料層(20mm) +種子層+護芽層；處理3 隔離層+草皮底層+生長基質層(20mm) +保水營養緩釋材料層(30mm) +種子層+護芽層；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+護芽層；處理9 土壤坪床，土壤類型為黃綿土，質地中壤。(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表面濕潤，成坪后各處理基質相對含水量< 30%時進行澆水，澆水至飽和。其它管理養護措施各處理保持一致，連續觀察4 個月。(5)指標測定基質理化性質測定一一容重測定采用環刀法，全氮測定采用半微量凱氏法，有機質測定采用重鉻酸鉀法，堿解N測定采用堿解-擴散法、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。草坪相關指標測定①苗期生長指標測定出苗率播種25天后在小區中隨機選擇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隨機取出10X IOcm的樣方， 分別測定地上地下生物量鮮重。由地上、地下生物量計算根冠比。②成坪階段指標的測定——以下指標每月測定一次，測定三個月取平均值。蓋度、均一性用數碼相機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，各小區隨機選取IOXlOcm的小樣方，數小樣方內草坪草的枝條數。地上部與地下部生物量的測定同苗期測定方法，但是地上生物量應包含每次修剪的草屑質量。草皮重量測定第三個月測定完各指標后，當草皮基質含水量為30%時，對每個小區各塊草皮稱重，計算每小區單位面積(Im2)的草皮重量。(6)數據分析
用SPSS 17.0軟件對數據進行方差分析和多重比較，用SigmaPlot 10. O軟件制圖。(7)結果分析①各處理基質理化性質分析由于基質5、6、7、8組成成分及比例相同，只是厚度有差異，所以其理化性質完全相同。由表1中的數據可知由于8種混合基質組分中的粉煤灰、蘑菇生產下腳料等都含有豐富的有機質和礦質營養，因此其有效磷含量均低于土壤，而有機質、堿解氮、鉀元素含量均高于土壤。8種混合基質pH值均大于7. 5，呈堿性，除處理3低于土壤外，其他基質pH值均大于土壤。各處理中，處理3容重最低，有機質、堿解氮含量最高，而處理2的鉀元素、有效磷含量最高。在實際應用中應考慮給基質補充磷肥，適當補充酸性物質。表1各基質理化性質
權利要求
1.一種適應干旱區無土草坪的基質生產方法，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)配制生長基質層將爐渣和有機污泥堆肥按50 60 40 50的體積比混合而成生長基質層；(3)配制保水營養緩釋材料層將蘑菇生產下腳料、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而成保水營養緩釋材料層；(4)在地面先鋪設塑料地膜作為隔離層，然后在所述隔離層上方鋪設丙綸遮陽網作為草皮底層；(5)在所述草皮底層上先鋪設厚度為10 35mm的所述生長基質層、后鋪設厚度為 10 35mm的所述保水營養緩釋材料層；(6)在所述保水營養緩釋材料層上均勻撒播種子，并使播種密度達到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芽層，至此坪床構建完畢；(7)控制草坪坪床生長環境，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，當坪床相對含水量<30%時進行澆水至飽和；連續觀察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，草皮重量指標即可。
2.如權利要求1所述的一種適應干旱區無土草坪的基質生產方法，其特征在于所述步驟O)中的爐渣顆粒直徑為2 5mm。
3.如權利要求1所述的一種適應干旱區無土草坪的基質生產方法，其特征在于所述步驟O)中的有機污泥堆肥是指以污泥為原料，按污泥質量的20 30%加入有機廢棄物——木屑和/或秸稈，并調含水率至50 60% ；然后制成堆高為80 100cm、頂部削平的發酵堆；最后每3 5天定時翻堆，翻后堆制成原形狀，持續10 20天即得。
4.如權利要求1所述的一種適應干旱區無土草坪的基質生產方法，其特征在于所述步驟(3)中的蘑菇生產下腳料、鋸末、秸稈粉均按常規方法預先堆制發酵。
5.如權利要求1所述的一種適應干旱區無土草坪的基質生產方法，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.如權利要求1所述的一種適應干旱區無土草坪的基質生產方法，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
本發明涉及一種適應干旱區無土草坪的基質生產方法，該方法包括以下步驟(1)選擇冷季型草坪草作為種子；(2)將爐渣和有機污泥堆肥按比例混合而成生長基質層；(3)將蘑菇生產下腳料、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緩釋材料層；(4)在地面先鋪設塑料地膜作為隔離層，然后鋪設丙綸遮陽網作為草皮底層；(5)在草皮底層上先鋪設生長基質層、后鋪設保水營養緩釋材料層；(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芽層，至此坪床構建完畢；(7)控制草坪坪床生長環境；(8)苗期每天灑水保持坪床表面濕潤；(9)成坪后進行指標測定即可。本發明原料成本低、結構合理、保水性強、制作方法簡單，適宜干旱半干旱區氣候。
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 優先權日2011年7月29日
發明者劉照輝, 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