专利名称：一种适应干旱区无土草坪的基质生产方法
技术领域：
本发明属于城市绿化无土草坪生产技术领域，尤其涉及一种适应干旱区无土草坪的基质生产方法。
背景技术：
近20年来，我国草坪绿化发展迅速，草坪面积不断扩大，随着环境建设及城市园林绿化需求的不断提高，对高质量草皮的需求量也不断增加。我国地毯式草坪应用起步较晚，80年代初才开始从国外引入“地毯式草毯生产新工艺”和“草坪植生带法”等技术。许多学者对地毯式草坪进行了研究，结果表明，地毯式草坪不仅保持了无土栽培草皮无杂草及病虫害侵袭、外观均勻、结构整齐、色泽一致等优点，还具有栽培技术易掌握、操作简便、投资少、成本低等优点。但是随着草皮业的迅速发展，草皮卷生产中的一些弊端也暴露出来， 如长期在同一块土地上生产草皮会连续铲走土层，导致土地贫瘠，破坏土壤生态环境、降低土壤肥力。之后虽然在应用中对无土草皮生产技术进行了革新，但生长基质仍未离开土壤， 因而对土壤的破坏效应仍然存在。近年来国内一些学者对生长在锯末、非织造布、生活垃圾、污泥堆肥等基质上的无土草坪草生长状况做了大量研究，认为不同基质上草坪草的生长速度存在极显著的差异， 草坪草品种与基质间亦存在显著的互作效应。无土草坪是以草坪草生长必需的矿物质组合成人工基质来培育、生产草坪的技术。它大多以秸杆、蘑菇废料、木屑、煤渣等废弃物为生产基质，而不以天然土为原料，既有利于保护土地和生态环境，也不造成环境的污染，同时还实现了废弃物的回收利用。另外由于基质不带土壤，病虫害轻、杂草少，在日常管理中浇水、喷施农药及营养液可直接到根部， 既有利于草坪草吸收又节约水肥药成本，而且无土草皮移栽时由于没有铲草皮过程，根系完整，无需缓苗，草皮块儿也可随意剪裁，所需之地一铺就成，可在房屋地面、石面、垂直屋面、阳台、水泥电线杆等各种场所生长，极大地改善了人们的居住环境。因此无土草坪是一项具有优质、清洁、节水、保土、可持续生产、实用范围广等优点，具有广阔应用前景的草坪生产新技术。目前我国南方地区使用的多为基质层较薄OOmm)的无土草皮，基质层较薄，便于运输和铺设，南方气候湿润多雨，蒸发量低，也不容易造成基质缺水而影响草皮质量。但我国西北干旱半干旱地区蒸发量大，每天要灌溉4次以上才能保障其成活，基质层较薄易造成草坪草干旱胁迫，影响草坪质量，给无土草坪的养护管理带来很大难度。因而尽管无土草坪有很多优点，在干旱半干旱区却不能推广应用。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种原料成本低、结构合理、保水性强、制作方法简单的适应干旱区无土草坪的基质生产方法。为解决上述问题，本发明所述的一种适应干旱区无土草坪的基质生产方法，包括以下步骤(1)选择冷季型草坪草——草地早熟禾(Poa pratensis)品种午夜(Midnight)作为种子；(2)配制生长基质层将炉渣和有机污泥堆肥按50 60 40 50的体积比混合而成生长基质层；(3)配制保水营养缓释材料层将蘑菇生产下脚料、锯末、秸秆粉按35 45 25 35 25 35的体积比混合后，按每m2依次加入保水剂25g、缓释肥35 45g 而成保水营养缓释材料层；(4)在地面先铺设塑料地膜作为隔离层，然后在所述隔离层上方铺设丙纶遮阳网作为草皮底层；(5)在所述草皮底层上先铺设厚度为10 35mm的所述生长基质层、后铺设厚度为 10 35mm的所述保水营养缓释材料层；(6)在所述保水营养缓释材料层上均勻撒播种子，并使播种密度达到16 22g/ m2，形成种子层；播种后用草坪专用无纺布覆盖轻压形成护芽层，至此坪床构建完毕；(7)控制草坪坪床生长环境，使其白天7:00 21:00的温度为18 25°C、夜间
21:00 7:00的温度为14 19°C、相对湿度为50 60%、光照强度为700 900ymol/
2 / m /s ；(8)苗期每天洒水保持坪床表面湿润，成坪前测定出苗率、苗期生长速度、成坪时间、成坪前的地上部与地下部生物量；(9)待成坪后，当坪床相对含水量< 30%时进行浇水至饱和；连续观察4个月后， 测定草坪盖度、密度、均一性，地上部与地下部生物量，草皮重量指标即可。所述步骤⑵中的炉渣颗粒直径为2 5mm。所述步骤( 中的有机污泥堆肥是指以污泥为原料，按污泥质量的20 30%加入有机废弃物——木屑和/或秸秆，并调含水率至50 60% ；然后制成堆高为80 100cm、 顶部削平的发酵堆；最后每3 5天定时翻堆，翻后堆制成原形状，持续10 20天即得。所述步骤(3)中的蘑菇生产下脚料、锯末、秸秆粉均按常规方法预先堆制发酵。所述步骤(3)中的保水剂采用沃特新型多功能保水剂，其吸水倍率为250g/g，粒径为 0. 23 0. 40mm。所述步骤(3)中的缓释肥采用包裹性缓释肥，其N P K = 18 10 12。本发明与现有技术相比具有以下优点1、本发明基质结构科学合理上层保水营养缓释材料层质地疏松，利于出苗，保水性强，可避免基质表层发生水分缺失而造成草坪草死亡；下层生长基质层营养物质含量丰富，且持水性强，可最大程度的避免草坪草发生根际干旱胁迫。2、本发明基质厚度适宜，较厚的保水营养缓释材料层和生长基质层可显著减缓气候干燥区由于蒸发强烈而造成的基质水分大量散失，有效降低干旱胁迫对草坪草的伤害， 大大减少了无土草坪的养护管理难度。3、本发明基质主要组成成分为农业生产废弃物，来源广泛，成本极其低廉，且富含有机质、碱解氮、速效钾等营养成分，可为草坪草萌发生长提供较好的肥力条件。4、本发明基质中的保水剂可保证疏松基质的保水能力，降低灌溉次数，在低灌溉成本的条件下保证较好的草坪质量。5、本发明制作方法简单且投资金额小，适宜干旱半干旱区气候，为干旱半干旱区实施优质、清洁、节水、低成本无土草坪的生产及美化城市环境提供技术支持。6、经实验证明，本发明与现有技术相比具有最小的耗水量和最大的保水性，表现出良好的草坪质量。本发明更加详细的方法如下(1)材料与方法①试验材料植物材料——供试植物材料为美国百绿集团提供的草地早熟禾(Poa pratensis) 品种午夜(Midnight)，播种密度为18g/m2，播种方式为撒播。基质材料——保水剂采用中国科学院兰州化学物理研究所研发，山东省东营华业新材料有限公司生产的沃特新型多功能保水剂，吸水倍率250g/g，粒径0. 23 0. 40mm ；无纺布采用四川省百汇草业有限责任公司生产的草坪用保温保湿无纺布；缓释肥采用三门峡市复合肥厂生产的包裹性缓释肥，N P K = 18 10 12，施用量40g/m2;炉渣需要过筛，使颗粒直径大小为2 5mm ；蘑菇生产下脚料、锯末、秸秆粉预先堆制发酵；混合材料为炉渣、蘑菇生产下脚料、锯末、有机污泥堆肥按3 :3:2: 2的体积比混合均勻。(2)草坪培养基质结构及配方培养基质由上到下的结构依次为隔离层、草皮底层、生长基质层、保水营养缓释材料层、种子层、护芽层。护芽层为草坪专用无纺布，盖在种子层上面保护幼芽出苗。种子层将草坪种子均勻地撒在保水营养缓释材料层上，将无纺布盖上种子护芽， 压制即可。保水营养缓释材料层结构和成分配比(体积比)为蘑菇生产下脚料35 45%， 锯末25 35%，秸秆粉25 35%，保水剂25g/m2，缓释肥35 45g/m2。生长基质层材料配方(体积比)炉渣50 60 %，有机污泥堆肥40 50 %。草皮底层由丙纶遮阳网组成，根系和遮阳网交织在一起，方便起运。隔离层由塑料地膜为材料，铺膜时要平整，紧密接触地面，能防止根系下扎，促进根系在培养基内交错生长。(3)试验方法试验在兰州大学榆中校区草地农业科技学院实验基地进行，苗期在人工智能温室培育，成坪后移至室外。温室环境条件设定为白天22°C (7:00-21:00)，夜间 170C (21:00-7:00)相对湿度55%，光照强度800ymOl/m2/S。采用随机区组试验设计，依据草坪培养基质的不同设9个处理，6次重复。小区面积0. 8X 1. 2m,小区之间设砖道隔离。 供试草坪草种播量为18g/m2。各处理基质组成结构及成分如下处理1 隔离层+草皮底层+生长基质层(20mm) +保水营养缓释材料层(20mm) +种子层+护芽层；处理2 隔离层+草皮底层+生长基质层(30mm) +保水营养缓释材料层(20mm) +种子层+护芽层；处理3 隔离层+草皮底层+生长基质层(20mm) +保水营养缓释材料层(30mm) +种子层+护芽层；处理4 隔离层+草皮底层+混合材料、保水剂05g/m2)、缓释肥G0g/m2)混勻平铺(厚度40mm) +种子层+护芽层；处理5 隔离层+草皮底层+混合材料、保水剂05g/m2)、缓释肥G0g/m2)混勻平铺(厚度50mm) +种子层+护芽层；处理6 隔离层+草皮底层+混合材料、缓释肥G0g/m2)混勻平铺(厚度40mm) + 种子层+护芽层；处理7 隔离层+草皮底层+混合材料、缓释肥G0g/m2)混勻平铺(厚度30mm) + 种子层+护芽层；处理8 隔离层+草皮底层+混合材料、缓释肥G0g/m2)混勻平铺(厚度20mm) + 种子层+护芽层；处理9 土壤坪床，土壤类型为黄绵土，质地中壤。(4)栽培管理灌溉采用洒壶定量浇灌，苗期每天洒水保持基质表面湿润，成坪后各处理基质相对含水量< 30%时进行浇水，浇水至饱和。其它管理养护措施各处理保持一致，连续观察4 个月。(5)指标测定基质理化性质测定一一容重测定采用环刀法，全氮测定采用半微量凯氏法，有机质测定采用重铬酸钾法，碱解N测定采用碱解-扩散法、有效P测定采用Olsen法、速效K 测定采用乙酸铵提取法，PH值测定采用电位法。草坪相关指标测定①苗期生长指标测定出苗率播种25天后在小区中随机选择10X IOcm样方，测定草坪草出苗的百分
率，为出苗率。苗期生长速度出苗一周后用直尺测量草坪草高度H1，30天后测量草坪草高度H2, 苗期生长速度=(H2-H1)Z^Oq成坪时间各处理草坪盖度达到90%时所用的时间为成坪时间。地上部与地下部生物量的测定即将成坪前在各小区随机取出10X IOcm的样方， 分别测定地上地下生物量鲜重。由地上、地下生物量计算根冠比。②成坪阶段指标的测定——以下指标每月测定一次，测定三个月取平均值。盖度、均一性用数码相机在相同焦距和光线下对草坪样本取像，然后利用 SigmaScan Pro软件对所成的像进行扫描和综合评定，最后得到草坪的盖度和均一性得分。密度小样法测定，各小区随机选取IOXlOcm的小样方，数小样方内草坪草的枝条数。地上部与地下部生物量的测定同苗期测定方法，但是地上生物量应包含每次修剪的草屑质量。草皮重量测定第三个月测定完各指标后，当草皮基质含水量为30%时，对每个小区各块草皮称重，计算每小区单位面积(Im2)的草皮重量。(6)数据分析
用SPSS 17.0软件对数据进行方差分析和多重比较，用SigmaPlot 10. O软件制图。(7)结果分析①各处理基质理化性质分析由于基质5、6、7、8组成成分及比例相同，只是厚度有差异，所以其理化性质完全相同。由表1中的数据可知由于8种混合基质组分中的粉煤灰、蘑菇生产下脚料等都含有丰富的有机质和矿质营养，因此其有效磷含量均低于土壤，而有机质、碱解氮、钾元素含量均高于土壤。8种混合基质pH值均大于7. 5，呈碱性，除处理3低于土壤外，其他基质pH值均大于土壤。各处理中，处理3容重最低，有机质、碱解氮含量最高，而处理2的钾元素、有效磷含量最高。在实际应用中应考虑给基质补充磷肥，适当补充酸性物质。表1各基质理化性质
权利要求
1.一种适应干旱区无土草坪的基质生产方法，包括以下步骤(1)选择冷季型草坪草一草地早熟禾品种午夜作为种子；(2)配制生长基质层将炉渣和有机污泥堆肥按50 60 40 50的体积比混合而成生长基质层；(3)配制保水营养缓释材料层将蘑菇生产下脚料、锯末、秸秆粉按35 45 25 35 25 35的体积比混合后，按每m2依次加入保水剂25g、缓释肥35 45g而成保水营养缓释材料层；(4)在地面先铺设塑料地膜作为隔离层，然后在所述隔离层上方铺设丙纶遮阳网作为草皮底层；(5)在所述草皮底层上先铺设厚度为10 35mm的所述生长基质层、后铺设厚度为 10 35mm的所述保水营养缓释材料层；(6)在所述保水营养缓释材料层上均勻撒播种子，并使播种密度达到16 22g/m2，形成种子层；播种后用草坪专用无纺布覆盖轻压形成护芽层，至此坪床构建完毕；(7)控制草坪坪床生长环境，使其白天7:00 21:00的温度为18 25°C、夜间21:00 7:00的温度为14 19°C、相对湿度为50 60%、光照强度为700 900ymol/2 / m /s ；(8)苗期每天洒水保持坪床表面湿润，成坪前测定出苗率、苗期生长速度、成坪时间、成坪前的地上部与地下部生物量；(9)待成坪后，当坪床相对含水量<30%时进行浇水至饱和；连续观察4个月后，测定草坪盖度、密度、均一性，地上部与地下部生物量，草皮重量指标即可。
2.如权利要求1所述的一种适应干旱区无土草坪的基质生产方法，其特征在于所述步骤O)中的炉渣颗粒直径为2 5mm。
3.如权利要求1所述的一种适应干旱区无土草坪的基质生产方法，其特征在于所述步骤O)中的有机污泥堆肥是指以污泥为原料，按污泥质量的20 30%加入有机废弃物——木屑和/或秸秆，并调含水率至50 60% ；然后制成堆高为80 100cm、顶部削平的发酵堆；最后每3 5天定时翻堆，翻后堆制成原形状，持续10 20天即得。
4.如权利要求1所述的一种适应干旱区无土草坪的基质生产方法，其特征在于所述步骤(3)中的蘑菇生产下脚料、锯末、秸秆粉均按常规方法预先堆制发酵。
5.如权利要求1所述的一种适应干旱区无土草坪的基质生产方法，其特征在于所述步骤(3)中的保水剂采用沃特新型多功能保水剂，其吸水倍率为250g/g，粒径为0. 23 0. 40mm。
6.如权利要求1所述的一种适应干旱区无土草坪的基质生产方法，其特征在于所述步骤(3)中的缓释肥采用包裹性缓释肥，其N P K = 18 10 12。
全文摘要
本发明涉及一种适应干旱区无土草坪的基质生产方法，该方法包括以下步骤(1)选择冷季型草坪草作为种子；(2)将炉渣和有机污泥堆肥按比例混合而成生长基质层；(3)将蘑菇生产下脚料、锯末、秸秆粉按比例混合后，依次加入保水剂、缓释肥而成保水营养缓释材料层；(4)在地面先铺设塑料地膜作为隔离层，然后铺设丙纶遮阳网作为草皮底层；(5)在草皮底层上先铺设生长基质层、后铺设保水营养缓释材料层；(6)均匀撒播种子形成种子层；并用草坪专用无纺布覆盖形成护芽层，至此坪床构建完毕；(7)控制草坪坪床生长环境；(8)苗期每天洒水保持坪床表面湿润；(9)成坪后进行指标测定即可。本发明原料成本低、结构合理、保水性强、制作方法简单，适宜干旱半干旱区气候。
文档编号A01G1/00GK102388739SQ20111021864
公开日2012年3月28日 申请日期2011年7月29日 优先权日2011年7月29日
发明者刘照辉, 刘艳梅, 刘金荣, 张小虎, 张旭, 李督督, 杨有俊, 柴琦, 谢晓蓉, 郑明珠 申请人:兰州大学