专利名称：一种地毯式草皮基质的制备方法
技术领域：
本发明属于一种地毯式草皮基质的制备方法，具体地说涉及一种利用废弃物生产草皮基质的方法和原料配方。
背景技术：
草坪业是一个重要产业，也是我国目前迅速发展的一个重要行业。它在城市绿化、道路绿化、高尔夫球场绿化、住宅小区绿化等方面具有广泛的应用前景。随着草皮生产的快速发展，国内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种草籽，待草长成后连土带草铲成草皮卷，运到城市铺种。这种方法可以将成坪的草皮卷直接铺设在裸地上，具有易于装载运输、损失率小、成坪速度快、养护管理容易等优点。但是，在传统的草皮生产面临几个非常重要的难题(1)草皮生产需要带走3-5cm的肥沃表土层。多次生产草皮后，不仅会因为失去肥沃的表土后而需要增大草皮生产过程中和移植后的草皮的施肥量和施肥次数；与此同时，失去表土后还导致地形低洼，容易排水不良而导致积水，造成土壤退化等生态和环境问题。另一方面，随着表土的不断损失紧实的犁底层将会使得草皮草难以扎根，致使草皮长根层的保水能力、吸肥能力和草皮草的耐旱性下降，容易产生脱水、脱肥等问题，严重影响草皮质量，甚至阻碍草皮的持续生产。
(2)草坪草生长过程中需要不断施肥，而普通的肥料因为肥效短等原因而使得肥料投入成本和人工成本较大。采用本技术所生产的特殊草皮基质则可以保证供肥平稳、持续，在生长过程中基质可以稳定地释放氮、磷、钾和微量元素养分，持续补充草皮草生长所需要的氮、磷、钾和微量元素供应，减少草皮养护的施肥量和施肥次数，从而提高草皮的质量，降低养护成本和草皮的使用寿命。
从环境保护的角度分析，废弃物污染是一个非常突出的环境问题，城市垃圾、城市污泥、农作物秸秆、养殖业废弃物等废弃物污染在国内外都非常严重，但至今仍缺乏经济、可行的处理和处置方法。实际上，这些有机固体废弃物(如城市污泥和畜禽粪便)富含有机质和养分，经过堆肥化处理后是一种良好的肥源。根据本申请发明人的多年研究结果，采用经过堆腐的有机废弃物堆肥生产地毯式草皮基质，不仅可以提供大量有机质和肥料，起到改良土壤理化性质的效果，使土壤疏松、透气，具有良好的保水、保肥和供肥性能，提高草皮的质量，显著降低草皮生产的施肥、灌溉等人力和物质投入，使其生产、后期养护的物质投入和管理成本减少40-80％；而且生产出来的草皮重量较轻，方便搬运和运输，同时可以显著减少草皮移植后的施肥量、施肥次数、灌溉量和灌水次数，节肥、节水，使施肥次数减少80％以上、灌溉次数减少50％以上，降低草皮的生产和后期的养护成本，避免草坪过量施肥和灌溉所导致的环境污染问题。因此，采用经过处理的废弃物堆肥生产草皮基质，可以减轻草皮卷的重量，具有节约水、肥资源，减少化肥污染，解决废弃物污染问题，实现废弃物资源化等多方面的效果，可以取得良好的经济效益、生态效益和社会效益，是一种一举多得的、综合解决废弃物污染和草皮生产难题的技术方案。
开发新的低投入、环境友好的草皮专用基质技术，是草皮生产中亟需解决的一个关键问题。国内已开发出一些替代传统草皮生产基质的技术。李荣旗等人利用水培方法取代种植草皮卷的基质(中国专利申请号01104197.8，01104198.6)。王祥荣、包静晖开发出采用泥炭、珍珠岩、草木灰、谷壳等制成的营养基质繁育地毯式草坪的方法(中国专利申请号01113006.7)。周一凡、李大林开发出单元式无土栽培种植床(中国专利申请号01229189.7)。部分研究者寻找可以部分或全部代替土壤的轻质栽培基质，如腐熟的锯末、泥炭、珍珠岩、奶牛粪土、腐殖质、火土等[陈华湘，1996.花木盆景.(1)7；韩烈保等，1997.草业科学.14(2)62-64；周嘉友等，1998.草业科学.15(5)44-47]。但是，这些材料的往往存在养分含量低、养分种类单一，生产成本较高，原料来源有限等局限，所用的原料都不是量大面广的有机废弃物，目前也尚未见大规模应用。
以垃圾、粪便等为原料制备复合肥的方法已经报道，如CN1178205A、CN1172787A、CN1054581A等。但对于如何利用有机废弃物堆肥制备地毯式草皮基质的方法至今人未见报道。
发明内容
本发明的目的在于提供一种地毯式草皮基质的制备方法，以废弃物为原料制备地毯式草皮基质。该方法采用经过高温堆肥灭菌和稳定化处理的城市垃圾、城市污泥、农作物秸秆、养殖业废弃物等城市废弃物或农业废弃物作为主要原料，经堆肥、配料、粉碎后制成草皮基质。本发明采用废弃物堆肥作为基质，部分或全部替代草皮生产中的土壤，既解决了废弃物污染问题，实现废弃物资源化，又可以提供养分和有机质，改良土壤的理化性质，提高地毯式草皮基质的肥力和保水性能，具有肥效持久、均衡、平稳、氮肥利用率高等特点，可以节水、节肥，减轻草皮卷的重量，降低草皮生产中、铺植草皮后养护过程中的物质投入和管理成本，避免地毯式草皮生产过程中和移植后的养护过程中的化肥污染，防止每次收获草皮后将大量土壤带走而影响草皮的持续生产，具有明显的经济效益、生态效益和社会效益。
为实现上述目的，本发明提供的地毯式草皮基质制备方法，其制备步骤和配方如下1、以城市垃圾、城市污泥、农作物秸秆、养殖业废弃物等城市废弃物或农业废弃物原料(1)将废弃物经过堆肥处理，达到除臭、稳定化、杀灭病原菌和杂草种子等稳定化、无害化的处理效果；(2)将经过步骤1处理的废弃物堆肥与钾肥(氯化钾、硫酸钾或硝酸钾)、蛭石进行配料，钾肥的加入比例为1-2％(重量比)，蛭石的加入比例为3-10％(重量比)，经过堆腐的废弃物堆肥的配料比例为10-90％(重量比)。
(3)将经过步骤2处理的原料用壤土或粘土补足其余组分。
2、通过加入尿素等氮肥使基质中的C∶N调节为10-35∶1。
3、在上述基质上直接播种本发明中所用的有机废弃物原料必须经过高温堆肥处理，要求达到除臭、稳定化、杀灭病原菌和杂草种子等稳定化、无害化的要求，尤其是要保证堆肥产品必须彻底杀灭病原菌、杂草种子，不能存在导致作物烧苗和产生恶臭等农业和环境问题；同时要求有机质含量在20％以上，否则很难达到使草皮基质中的氮肥缓慢释放、养分供应均衡的效果。
有机废弃物堆肥中含有大量有机质和氮磷养分，但是针对草坪草的生长而言往往存在钾素含量偏低的问题，因此为了保证草坪草的良好生长，在草皮基质的生产过程中应该根据钾素含量的具体情况，适当补充钾素养分，以便更好地满足草坪草良好生长的要求。根据多次试验结果，添加钾的量一般以占基质总重量的1-2％为宜。
由于城市污泥、畜禽粪便等某些有机废弃物的盐分含量往往较高，有时可能会产生一定程度的盐害。因此，在生产草皮基质时应加入一定量的蛭石。这样一方面可以增强草皮基质对盐分的吸附能力，同时也有利于保持养分，提高基质的保肥性能。
该基质中含有大量有机质，对于水分具有较强的吸附能力，因此保水效果较土壤明显增强。
由于用某些废弃物生产的基质存在含C量相对偏高的问题，导致其C∶N比不能很好的满足草坪草的最佳生长要求，因此在生产过程中应该根据堆肥的含C量适当调整C∶N比为10-35∶1，以保证草皮基质的氮素供应。
本方法制备的草皮基质具有成本低、肥效持久、养分利用率高、重量轻等特点，不需要使用化肥；该基质的理化性质良好，通气和保水效果较理想，可以大幅度减少灌水次数，而且移植后的草皮在第一年内基本上可以不施化肥，叶绿素含量和生长速度等草坪草的质量指标也优于传统草皮生产方式(详细试验结果见表1)。
本发明的生产工艺简便，生产成本低廉，具有良好的经济效益、生态效益和社会效益，推广应用前景广阔。
图1为不同基质对黑麦草叶绿素含量的影响；图2为不同基质对黑麦草养分含量的影响。
具体实施例方式
下面结合实施例描述本发明的最佳实施方案，但不限于此。
实施例1用城市污泥堆肥生产黑麦草草皮基质将城市污泥进行高温好氧堆肥处理，达到除臭、稳定化、杀灭病原菌和杂草种子等无害化处理的要求。取850 kg城市污泥堆肥，加入2kg氯化钾、20kg蛭石和128kg粘土，充分混匀。均匀铺成3-4cm，播撒黑麦草种子，进行浇水等日常管理，待成坪后即得所需草皮。该草皮基质的实际应用效果见表1、图1和图2。从表1、图1和图2可以看出，与传统的草皮生产方式(对照例1)相比，用城市污泥堆肥生产的草皮基质有机质、有效氮、有效磷、有效钾含量分别提高63％、165％、944％、152％，草皮草的耐旱时间延长60％、叶绿素含量提高5.6％；与对照例2相比，其有机质、有效氮、有效磷、有效钾含量分别提高83％、170％、693％、21％，草皮草的耐旱时间延长100％、叶绿素含量提高8.6％。
实施例2用猪粪堆肥生产地毯式草皮基质将猪粪进行高温好氧堆肥处理，达到除臭、稳定化、杀灭病原菌和杂草种子等无害化处理的要求。取800kg猪粪堆肥，加入2kg氯化钾、20kg蛭石和178kg粘土，充分混匀。均匀铺成3-4cm，撒播黑麦草种子，进行浇水等日常管理，待成坪后即得所需的毯式草皮。该草皮基质的实际应用效果见表1、图1和图2。从表1、图1和图2可以看出，与传统的草皮生产方式(对照例1)相比，用猪粪堆肥生产的草皮基质有机质、有效氮、有效磷、有效钾含量分别提高39％、128％、623％、176％，草皮草的耐旱时间延长40％、叶绿素含量提高6.1％；与对照例2相比，其有机质、有效氮、有效磷、有效钾含量分别提高57％、132％、449％、32％，草皮草的耐旱时间延长75％、叶绿素含量提高9.2％。
对照例1传统草皮基质取100kg泥炭土，加入2kg尿素、4kg过磷酸钙、2kg氯化钾和892kg土壤，充分混匀。均匀铺成3-4cm，播撒黑麦草种子，进行浇水等日常管理，待成坪后即得所需草皮。该草皮基质的实际应用效果见表1、图1和图2。
对照例2仅施用N、P、K化肥的草皮基质生产取2kg尿素、4kg过磷酸钙、2kg氯化钾，充分混匀，撒施在经过翻耕和整地的土壤上。按照普通方法撒播黑麦草种子，进行浇水等日常管理，待成坪后即得所需草皮。该草皮基质的实际应用效果见表1、图1和图2。
表1 用本发明生产的草皮基质与传统草皮生产方式的效果比较(移植3个月后测定)
权利要求
1.一种地毯式草皮基质的制备方法，以城市废弃物或农业废弃物为原料，其制备步骤如下a)将废弃物经过堆肥处理；b)将经过步骤a处理的废弃物堆肥与钾肥、蛭石进行配料，其比例(重量比)为废弃物堆肥为10-90％，钾肥为1-2％，蛭石为3-10％；c)将步骤b制备的原料用壤土或粘土补足其余组分。
2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，加入氮肥调节基质中的C∶N为10-35∶1。
3.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述钾肥为氯化钾、硫酸钾或硝酸钾。
4.如权利要求2所述的制备方法，其特特征在于，所述氮肥为尿素。
全文摘要
一种地毯式草皮基质的制备方法，以城市垃圾、城市污泥、农作物秸秆、养殖业废弃物等城市废弃物或农业废弃物为主要原料，其制备步骤为a)将废弃物经过堆肥处理，达到除臭、稳定化、杀灭病原菌和杂草种子等稳定化、无害化的处理效果；b)将经过步骤a处理的废弃物堆肥与钾肥(氯化钾、硫酸钾或硝酸钾)、蛭石进行配料，其比例(重量比)为废弃物堆肥为10－90％，钾肥为1－2％，蛭石为3－10％；c)将步骤b制备的原料用壤土或粘土补足其余组分。通过加入尿素等氮肥使基质中的C∶N调节为10－35∶1。具有明显的经济效益、生态效益和社会效益。
文档编号A01G1/00GK1505920SQ0215602
公开日2004年6月23日 申请日期2002年12月11日 优先权日2002年12月11日
发明者陈同斌 申请人:中国科学院地理科学与资源研究所