本發(fā)明涉及一種植物栽培用混合基質(zhì)，具體涉及一種佛甲草栽培混合基質(zhì)及其制備方法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)代城市高層建筑密布、熱島現(xiàn)象嚴(yán)重，急需進(jìn)行立體綠化，特別是屋頂綠化，目前是各國(guó)政府均在推進(jìn)的一項(xiàng)重要環(huán)保工程。
建筑物屋頂由于其環(huán)境特性限制，一般僅適于種植一些淺根系的多年生草本植物，以免破壞屋頂防水結(jié)構(gòu)。此外，由于屋頂日照長(zhǎng)、高溫等特殊環(huán)境，必須種植耐熱性、耐旱性強(qiáng)，并具有一定抗寒性的植物。
目前，常用的屋頂綠化植物是佛甲草(Sedum lineare Thunb)，其屬于景天科景天屬，是多年生草本植物，無(wú)毛，成株高40～45cm，莖纖細(xì)而光滑，肉質(zhì)多汁,柔軟，匍匐生長(zhǎng)，著地部分節(jié)節(jié)生根。葉三片輪生，長(zhǎng)圓形，翠綠有光澤；一般春夏季(4～5月)開(kāi)黃色小花，聚傘花序，花瓣5枚，雄蕊10枚；蓇葖果略叉開(kāi)，長(zhǎng)4～5mm，花柱短,種子小，果期6～7月。眾多研究表明，傳統(tǒng)的佛甲草經(jīng)過(guò)馴化后，可具有以上特性，所以成為屋頂綠化的好材料，被廣泛應(yīng)用。
同時(shí)，由于屋頂?shù)奶厥猸h(huán)境條件限制，培育佛甲草也需要特別的介質(zhì)材料，以保障佛甲草鋪設(shè)后能夠順利的生長(zhǎng)?，F(xiàn)有技術(shù)中，國(guó)內(nèi)外通常用于屋頂綠化植物生長(zhǎng)的介質(zhì)材料，按其來(lái)源可分為三類，即自然土壤、經(jīng)添加調(diào) 理劑的改良土壤和栽培基質(zhì)。泥炭是一種優(yōu)良的屋頂綠化栽培基質(zhì)，但泥炭是不可再生資源，大量開(kāi)采將造成生態(tài)環(huán)境的破壞。目前世界各國(guó)都在研究泥炭的替代物，其中將各種有機(jī)垃圾進(jìn)行資源化再利用，已經(jīng)成為屋頂綠化栽培基質(zhì)研發(fā)的重要方向之一。
隨著城市建設(shè)的快速發(fā)展，城市園林綠化將產(chǎn)生大量的廢棄物，包括枯枝落葉、樹(shù)枝和草坪修剪物及其他綠化廢棄物等。園林綠化廢棄物通常主要通過(guò)焚燒和填埋處理，這種處理方式不僅污染環(huán)境，而且也造成潛在資源的浪費(fèi)。同時(shí)，城市污水處理過(guò)程中，也產(chǎn)生了大量的污泥，目前的主要處理方式是填埋或焚燒，但都不是資源化轉(zhuǎn)化利用的最好形式。
現(xiàn)有技術(shù)中，尚沒(méi)有發(fā)現(xiàn)將園林綠化廢棄物和生活污泥這2種主要城市有機(jī)廢棄物混合堆肥處理的文獻(xiàn)，進(jìn)一步將其用于屋頂綠化栽培基質(zhì)的研究則更沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。
因此，探索一種采用城市廢棄物、變廢為寶，將其制成容重小、持水能力強(qiáng)、營(yíng)養(yǎng)豐富、成本低廉、可產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，適合佛甲草在屋頂生長(zhǎng)，具有良好的栽培效果的屋頂綠化栽培基質(zhì)材料及方法，就變得較為迫切。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明的目的在于，提供一種采用城市廢棄物制成的、容重小、持水能力強(qiáng)、營(yíng)養(yǎng)豐富、成本低廉、可產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，適合佛甲草在屋頂生長(zhǎng)，具有良好的栽培、綠化效果的佛甲草栽培混合基質(zhì)及其制備方法。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是：
一種佛甲草栽培混合基質(zhì)，其特征在于，所述栽培混合基質(zhì)是預(yù)制的腐熟堆肥與珍珠巖混合后腐熟而成，所述腐熟堆肥與珍珠巖的混合體積比例為 5:(1～5)。
所述預(yù)制的腐熟堆肥與珍珠巖的混合體積比例為5:1。
所述混合基質(zhì)pH值為6.8，電導(dǎo)度1.162.7uS/cm，容重0.6g/cm3，總孔隙度60.5％，通氣空隙28.4％，持水孔隙32.1％，有機(jī)質(zhì)53.4％，氮2.5％，磷0.7％。
所述腐熟堆肥是由園林綠化廢棄物與生活污泥混合后腐熟制成，所述園林綠化廢棄物與生活污泥混合體積比例為6:5。
所述園林綠化廢棄物經(jīng)消毒粉碎處理至粒度小于或等于5mm的顆粒狀。
所述園林綠化廢棄物是枯枝、落葉、草屑、花敗、樹(shù)木與灌木剪枝及植物殘?bào)w中一種或多種。
一種佛甲草栽培混合基質(zhì)制備方法，包括以下步驟：
(1)預(yù)備原料：
預(yù)備腐熟堆肥原料與珍珠巖，腐熟堆肥與珍珠巖的混合體積比例為5:(1～5)；其中腐熟堆肥原料包括園林綠化廢棄物及生活污泥，生活污泥先行進(jìn)行脫水處理；
(2)堆肥處理：
堆肥前先用粉碎機(jī)將園林綠化廢棄物處理成粒度小于或等于5mm的顆粒狀，根據(jù)園林綠化廢棄物和生活污泥的基本理化性質(zhì)，將園林綠化廢棄物與生活污泥按重量比6:5的比例放入攪拌器攪拌均勻，調(diào)節(jié)堆肥原料初始碳氮比控制在(16～25):1，含水率控制在55～60％，在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行好氧堆肥，堆肥過(guò)程每天定時(shí)觀察測(cè)溫，并且根據(jù)溫度變化，采用變流量循環(huán)通風(fēng)方式，堆肥初始通風(fēng)流速為240L/h，第1次翻堆后增至280L/h，第2次翻堆后減 至260L/h，第3次翻堆后繼續(xù)減至240L/h，并保持穩(wěn)定，這樣既可以保障足夠的供氧，又能夠避免反應(yīng)器內(nèi)堆體溫度超過(guò)60℃，堆肥試驗(yàn)周期40天，在第4、7、14、21、28、35天進(jìn)行翻堆并且采樣，根據(jù)堆肥的溫度、pH、電導(dǎo)度和C/N判斷堆肥的腐熟程度，直至到達(dá)設(shè)定理化性能的要求；
(3)混合基質(zhì)制配：
將預(yù)制好的腐熟堆肥與珍珠巖按比例依次加入至攪拌器，混合均勻后制成混合基質(zhì)；
(4)混合基質(zhì)粉碎：
將步驟(3)中的混合基質(zhì)加入至粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，成為粒徑在0.5～2mm的混合基質(zhì)顆粒。
所述步驟(2)堆肥處理，采用小型堆肥反應(yīng)器控制堆肥試驗(yàn)，反應(yīng)器為立式圓筒形，采用厚度10mm的有機(jī)玻璃制成，圓筒直徑40cm，高85cm，容積約100L；反應(yīng)器從頂部進(jìn)料，頂部蓋子中心設(shè)有透氣孔，反應(yīng)器底部設(shè)有通氣管和滲濾液排出孔，與通氣管依次相連的是氣體流量計(jì)、氣泵和定時(shí)器，能夠?yàn)榉磻?yīng)器定時(shí)定量通風(fēng)供氧；距反應(yīng)器底部5cm處設(shè)有透氣隔板，將堆料與通氣管隔開(kāi)；反應(yīng)器的筒壁上有測(cè)溫孔，方便定時(shí)測(cè)量堆肥內(nèi)部溫度。
所述園林綠化廢棄物是枯枝、落葉、草屑、花敗、樹(shù)木與灌木剪枝及植物殘?bào)w中一種或多種。
本發(fā)明的有益效果為：本發(fā)明提供的產(chǎn)品和制備方法，通過(guò)城市園林綠化廢棄物和廢棄的生活污泥進(jìn)行混合，充分利用城市廢棄物，以預(yù)制的腐熟堆肥和珍珠巖主要材料配制出的屋頂綠化栽培基質(zhì)，適合佛甲草在屋頂?shù)拈L(zhǎng) 期、緩慢生長(zhǎng)，具有良好的栽培、綠化效果，其容重、孔隙度、有機(jī)質(zhì)以及氮磷含量等基本理化性質(zhì)較好的滿足了屋頂綠化對(duì)栽培介質(zhì)的要求，且培育出的佛甲草的平均分枝長(zhǎng)、葉數(shù)、葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積等長(zhǎng)勢(shì)指標(biāo)明顯優(yōu)于草炭基質(zhì)和園土基質(zhì)，因此具有良好的栽培、生態(tài)綠化效果；且一次性鋪設(shè)后，三年內(nèi)無(wú)需再次追肥，肥效持久、釋放速度慢，符合屋頂綠化的特定要求。
因此，本發(fā)明提供的利用園林綠化廢棄物和生活污泥堆肥制備屋頂綠化栽培基質(zhì)的方法，科學(xué)、高效，適于產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)；本發(fā)明既能節(jié)約草炭資源，又能資源化處理和利用城市園林綠化廢棄物，且其材料來(lái)源廣泛，變廢為寶，成本低廉，具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值和推廣意義。
以下結(jié)合具體實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步說(shuō)明。
具體實(shí)施方式
為更進(jìn)一步闡述本發(fā)明為達(dá)到預(yù)定目的所采取的技術(shù)手段及功效，以下結(jié)合較佳實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式詳細(xì)說(shuō)明。
實(shí)施例1：
本實(shí)施例提供的佛甲草栽培混合基質(zhì)，栽培混合基質(zhì)是由預(yù)制的腐熟堆肥與珍珠巖混合而成，其中腐熟堆肥與珍珠巖的混合體積比例為5:(1～5)。
預(yù)制的腐熟堆肥是由園林綠化廢棄物與生活污泥混合后腐熟制成，其中園林綠化廢棄物與生活污泥混合體積比例為6:5。
其中，園林綠化廢棄物經(jīng)消毒粉碎處理至粒度小于或等于5毫米的顆粒狀；園林綠化廢棄物是枯枝、落葉、草屑、花敗、樹(shù)木與灌木剪枝及植物殘?bào)w中一種或多種，或其他植物性廢棄物。
所述混合基質(zhì)主要的理化性能指標(biāo)為：pH值為6.8；電導(dǎo)度1.162.7uS/cm； 容重0.6g/cm3；總孔隙度60.5％；通氣空隙28.4％；持水孔隙32.1％；有機(jī)質(zhì)53.4％；氮2.5％；磷0.7％。
一種上述佛甲草栽培混合基質(zhì)制備方法，包括以下步驟：
(1)預(yù)備原料：
預(yù)備腐熟堆肥原料與珍珠巖，腐熟堆肥原料與珍珠巖的混合體積比例為5:(1～5)；其中腐熟堆肥原料包括園林綠化廢棄物及生活污泥，生活污泥先行進(jìn)行脫水處理，降低其含水率；
(2)堆肥處理：
堆肥前先用粉碎機(jī)將園林綠化廢棄物處理成粒度小于或等于5mm的顆粒狀，根據(jù)園林綠化廢棄物和生活污泥的基本理化性質(zhì)，將園林綠化廢棄物與生活污泥按重量比6:5的比例放入攪拌器攪拌均勻，調(diào)節(jié)堆肥原料初始碳氮比控制在(16～25):1，含水率控制在55～60％，在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行好氧堆肥，堆肥過(guò)程每天定時(shí)觀察測(cè)溫，并且根據(jù)溫度變化，采用變流量循環(huán)通風(fēng)方式，堆肥初始通風(fēng)流速為240L/h，第1次翻堆后增至280L/h，第2次翻堆后減至260L/h，第3次翻堆后繼續(xù)減至240L/h，并保持穩(wěn)定，這樣既可以保障足夠的供氧，又能夠避免反應(yīng)器內(nèi)堆體溫度超過(guò)60℃，堆肥試驗(yàn)周期40天，在第4、7、14、21、28、35天進(jìn)行翻堆并且采樣，根據(jù)堆肥的溫度、pH、電導(dǎo)度和C/N判斷堆肥的腐熟程度，直至到達(dá)設(shè)定的理化性能的要求；
(3)混合基質(zhì)制配：
將預(yù)制好的腐熟堆肥與珍珠巖按比例依次加入至攪拌器，混合均勻制成混合基質(zhì)；
(4)混合基質(zhì)粉碎：
將步驟(3)中的混合基質(zhì)加入至粉碎機(jī)中進(jìn)行粉碎，成為粒徑在0.5～2mm的混合基質(zhì)顆粒。
步驟(2)堆肥處理，是采用小型堆肥反應(yīng)器控制堆肥試驗(yàn)，反應(yīng)器為立式圓筒形，采用厚度10mm的有機(jī)玻璃制成，圓筒直徑40cm，高85cm，容積約100L；反應(yīng)器從頂部進(jìn)料，頂部蓋子中心設(shè)有透氣孔，反應(yīng)器底部設(shè)有通氣管和滲濾液排出孔，與通氣管依次相連的是氣體流量計(jì)、氣泵和定時(shí)器，能夠?yàn)榉磻?yīng)器定時(shí)定量通風(fēng)供氧；距反應(yīng)器底部5cm處設(shè)有透氣隔板，將堆料與通氣管隔開(kāi)；反應(yīng)器的筒壁上有測(cè)溫孔，方便定時(shí)測(cè)量堆肥內(nèi)部溫度。
實(shí)施例2：
本實(shí)施例提供的佛甲草栽培混合基質(zhì)及其制備方法，其原料組分和步驟均與實(shí)施例1基本相同，其不同之處在于：
(1)預(yù)備原料：
預(yù)備腐熟堆肥原料與珍珠巖，腐熟堆肥原料與珍珠巖的混合體積比例為5:1；
(2)堆肥處理：
堆肥前先用粉碎機(jī)將園林綠化廢棄物處理成粒度小于或等于5mm的顆粒狀，根據(jù)園林綠化廢棄物和生活污泥的基本理化性質(zhì)，將園林綠化廢棄物與生活污泥按重量比6:5的比例放入攪拌器攪拌均勻，調(diào)節(jié)堆肥原料初始碳氮比控制在(16～25):1，含水率控制在60％，在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行好氧堆肥，堆肥 過(guò)程每天定時(shí)觀察測(cè)溫，并且根據(jù)溫度變化，采用變流量循環(huán)通風(fēng)方式，堆肥初始通風(fēng)流速為240L/h，第1次翻堆后增至280L/h，第2次翻堆后減至260L/h，第3次翻堆后繼續(xù)減至240L/h，并保持穩(wěn)定，這樣既可以保障足夠的供氧，又能夠避免反應(yīng)器內(nèi)堆體溫度超過(guò)60℃，堆肥試驗(yàn)周期40天，在第4、7、14、21、28、35天進(jìn)行翻堆并且采樣，根據(jù)堆肥的溫度、pH、電導(dǎo)度和C/N判斷堆肥的腐熟程度，直至到達(dá)設(shè)定的理化性能的要求；
(3)混合基質(zhì)制配：
將預(yù)制好的腐熟堆肥與珍珠巖按比例依次加入至攪拌器，混合均勻制成混合基質(zhì)。
本實(shí)施例2提供的佛甲草栽培混合基質(zhì)，經(jīng)過(guò)40天的栽培試驗(yàn)，混合基質(zhì)的基本理化性能參數(shù)如下：
混合基質(zhì)的佛甲草生理參數(shù)如下：
實(shí)施例3：
本實(shí)施例提供的佛甲草栽培混合基質(zhì)及其制備方法，其原料組分和步驟均與實(shí)施例1、2基本相同，其不同之處在于：
(1)預(yù)備原料：
預(yù)備腐熟堆肥原料與珍珠巖，腐熟堆肥原料與珍珠巖的混合體積比例為1:1；
(2)堆肥處理：
堆肥前先用粉碎機(jī)將園林綠化廢棄物處理成粒度小于或等于5mm的顆粒狀，根據(jù)園林綠化廢棄物和生活污泥的基本理化性質(zhì)，將園林綠化廢棄物與生活污泥按重量比6:5的比例放入攪拌器攪拌均勻，調(diào)節(jié)堆肥原料初始碳氮比控制在(16～25):1，含水率控制在60％，在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行好氧堆肥，堆肥過(guò)程每天定時(shí)觀察測(cè)溫，并且根據(jù)溫度變化，采用變流量循環(huán)通風(fēng)方式，堆肥初始通風(fēng)流速為240L/h，第1次翻堆后增至280L/h，第2次翻堆后減至260L/h，第3次翻堆后繼續(xù)減至240L/h，并保持穩(wěn)定，這樣既可以保障足夠的供氧，又能夠避免反應(yīng)器內(nèi)堆體溫度超過(guò)60℃，堆肥試驗(yàn)周期40天，在第4、7、14、21、28、35天進(jìn)行翻堆并且采樣，根據(jù)堆肥的溫度、pH、電導(dǎo)度和C/N判斷堆肥的腐熟程度，直至到達(dá)設(shè)定的理化性能的要求；
(3)混合基質(zhì)制配：
將預(yù)制好的腐熟堆肥與珍珠巖按比例依次加入至攪拌器，混合均勻制成混合基質(zhì)。
本實(shí)施例3提供的佛甲草栽培混合基質(zhì)，經(jīng)過(guò)40天的栽培試驗(yàn)，混合基質(zhì)的基本理化性質(zhì)參數(shù)如下：
混合基質(zhì)的佛甲草生理參數(shù)如下：
實(shí)施例4：
本實(shí)施例提供的佛甲草栽培混合基質(zhì)及其制備方法，其原料組分和步驟均與實(shí)施例1、2、3基本相同，其不同之處在于：
(1)預(yù)備原料：
預(yù)備腐熟堆肥原料與珍珠巖，腐熟堆肥原料與珍珠巖的混合體積比例為5:3；
(2)堆肥處理：
堆肥前先用粉碎機(jī)將園林綠化廢棄物處理成粒度小于或等于5mm的顆粒狀，根據(jù)園林綠化廢棄物和生活污泥的基本理化性質(zhì)，將園林綠化廢棄物與生活污泥按重量比6:5的比例放入攪拌器攪拌均勻，調(diào)節(jié)堆肥原料初始碳氮比控制在(16～25)：1，含水率控制在60％，在反應(yīng)器內(nèi)進(jìn)行好氧堆肥，堆肥過(guò)程每天定時(shí)觀察測(cè)溫，并且根據(jù)溫度變化，采用變流量循環(huán)通風(fēng)方式，堆肥初始通風(fēng)流速為240L/h，第1次翻堆后增至280L/h，第2次翻堆后減至260L/h，第3次翻堆后繼續(xù)減至240L/h，并保持穩(wěn)定，這樣既可以保障足夠的供氧，又能夠避免反應(yīng)器內(nèi)堆體溫度超過(guò)60℃，堆肥試驗(yàn)周期40天，在第4、7、14、21、28、35天進(jìn)行翻堆并且采樣，根據(jù)堆肥的溫度、pH、電導(dǎo)度和C/N判斷堆肥的腐熟程度，直至到達(dá)設(shè)定的理化性能的要求；
(3)混合基質(zhì)制配：
將預(yù)制好的腐熟堆肥與珍珠巖按比例依次加入至攪拌器，混合均勻制成混合基質(zhì)。
本實(shí)施例4提供的佛甲草栽培混合基質(zhì)，經(jīng)過(guò)40天的栽培試驗(yàn)，混合基 質(zhì)的基本理化性質(zhì)參數(shù)如下：
混合基質(zhì)的佛甲草生理參數(shù)如下：
綜合上述各個(gè)實(shí)施例，腐熟堆肥和珍珠巖按照體積比5:1比例配制栽培基質(zhì)，其容重、孔隙度、有機(jī)質(zhì)以及氮磷含量等主要理化性能均能較好的滿足屋頂綠化栽培介質(zhì)要求，肥效長(zhǎng)、釋放速度緩慢，一次鋪設(shè)三年均無(wú)需追肥，其所培育出的佛甲草的平均分枝長(zhǎng)、葉數(shù)、葉長(zhǎng)、葉寬、葉面積等長(zhǎng)勢(shì)指標(biāo)明顯優(yōu)于草炭基質(zhì)和園土基質(zhì)，具有良好的栽培、生態(tài)綠化效果。
以上所述，僅為本發(fā)明的較佳可行實(shí)施例，并非用以局限本發(fā)明的專利范圍，故凡運(yùn)用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變化，均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍。