屋頂作為建筑的 “第五立面”,近年來已越來越受到人們的重視。在當今 “寸土寸金”的社會,屋頂綠化已成為人們緩解建筑面積矛盾的首要選擇。屋頂相對地面而言,光照強、溫差大、風速高、水分散失快,而且由于屋頂有限的荷載設計,一般不選用天然壤土而用輕型人工合成種植基質,所以在屋頂綠化中對種植基質及植物選擇都有一定的要求。國內外研究表明,大部分景天科植物耐旱、耐熱、耐寒能力強; 植株低矮,病蟲害少且管理粗放。佛甲草是景天科植物的典型代表,因其適用性極強且具有很高的觀賞性,在日漸興起的屋頂綠化中,扮演著越來越重要的角色。在屋頂綠化栽培基質方面,國內大多還是采用泥炭土為主要基質,再配以種植土、珍珠巖、椰絲、有機肥等輔助材料,由于泥炭土是一種不可再生的資源,價格較貴,因而成本始終無法降下來。因此,屋頂綠化植物種植基質替代物的研究已迫在眉睫,在這方面國外研究已走在了前面,國內趙定國、魯朝暉、王建湘等也探討了最適合佛甲草草卷生產的基質。但是由于不同地區氣候環境和市場基質種類有一定差異,再加上佛甲草為肉質莖,工程實踐表明其耐旱不耐澇,在我國南方高溫高濕季節容易因基質含水量過高和高溫蒸騰作用引起根莖腐爛和 “燒苗”等現象。我國有大量的園林廢棄物急需處理,而國內外早已把園林廢棄物經堆肥處理后制成的基質廣泛應用于蔬菜、花卉、苗木的生產,取得了很好的效果。但園林廢棄物生產的環?;|專門用于屋頂綠化植物栽植基質,尤其用于佛甲草草毯生產的專用基質還未見報道,因此,我們對佛甲草草毯自制環?;|進行了研究。
1、 試驗地概況
湖南省森林植物園位于長沙市雨花區,海拔50 ~ 106 m,丘崗地貌,屬中亞熱帶季風濕潤氣候,年平均氣溫 16. 9 ℃,年均降雨量 1 400. 6 mm,年均相對濕度 80%,年均日照時數 1 726 h,土壤系第四季紅壤粘土母質上發育的酸性紅壤,pH 4. 0~ 5. 5。試驗地位于植物園園林公司苗圃內,面積約 1 000 m2,為原簡易賽車場車道,地面為已硬化的混泥土結構,四周有樟樹等喬木,郁閉度在30% ~ 70% 之間。屋頂綠化 \\(立體綠化\\) 示范區設在植物園園林公司辦公樓樓頂及植物園玫瑰專類園水塘壩體,共計示范面積 500 余 m2。
2、 材料與方法
2. 1 試驗材料
佛甲草莖段采自于植物園老燒烤場廁所屋頂綠化材料,已栽植有 5 年歷史,年年生長繁茂。取樣離根部 10 cm 左右進行裁剪,每次取樣時間一般不遲于 5 月底至 6 月上旬,讓佛甲草利用雨季迅速自繁,以確保裁剪后的佛甲草安全度夏。
試驗選用的基質為自制環保植物基質,是以園林綠化遺留的枯枝、落葉等為原材料,經過破碎、發酵、烘干、調制、包裝等工藝制作而成的新型環保植物基質,對照用基質為長沙紅星花卉大市場購買的東北泥炭土。
2. 2 試驗方法
2. 2. 1 佛甲草草毯生產施工工藝流程 場地清理→長條形方格 \\(長 × 寬 × 高 =500 ~800 cm ×150 ~200 cm × 3 - 10 cm\\) ,或用普通磚平放成長條形的槽→平鋪無紡布→鋪第一層 1 ~2 cm 厚自制基質→噴灑粘合劑→鋪第二層 1 ~2 cm 厚自制基質→噴灑粘合劑→撒播佛甲草莖段 \\(覆蓋度在 50% 以上\\)→鋪第三層 0. 5 ~1 cm 厚自制基質→蓋無紡布→前期養護2. 2. 2 試驗設計 按基質與種植土不同體積比依次配成系列草毯專用基質,種植土采用試驗地附近的表土,同時適當加入過磷酸鈣、有機肥等,觀察不同基質與配比對佛甲草草毯生長的影響。不同基質與配比共設計 6 個處理,分別為 : 處理 1 70%基質 +30%種植土 ; 處理 2 50%基質 +50%種植土; 處理 3 100% 基質; 處理 4 70% 泥炭土 +30% 種植土; 處理 5 50% 泥炭土 + 50% 種植土;處理 6 100%泥炭土 \\(東北產泥炭\\) 。
以成都合成生物科技有限公司生產的 “美博士”牌復合菌種為發酵菌種,以干雞糞、俄羅斯產復合肥為輔助氮源生產的環?;|,按 50% 基質 +50% 種植土 \\(體積比\\) 配成佛甲草草毯專用基質,觀察不同基質厚度對佛甲草生長及基質強度的影響?;旌匣|厚度按試驗設計約 2、4、6、8、10 cm 不等 \\(考慮濕水后基質沉降率為 50% 左右,實際草毯基質厚度為 1、2、3、4、5 cm\\) 。
佛甲草選取植株良好無病蟲害、生長狀況基本一致的 10 cm 左右的植株,然后裁剪成 2 ~3 cm 的莖段,均勻撒鋪在基質上,莖段用量以覆蓋基質50% 為適宜面,當天采集的莖段必須當天用完。粘合劑為聚丙烯酰胺\\(PAM\\) ,濃度為 0. 1% ~0. 5% ,現用現配。
3、 結果與分析
3. 1 不同基質與配比對佛甲草草毯生長的影響
不同基質與配比對佛甲草草毯生長的影響見表1。從表 1 可以看出,自制基質完全可以替代泥炭土,佛甲草成活率、成坪速度、覆蓋率等三項指標均優于泥炭土,且以 50% 自制基質 + 50% 種植土效果最好。
3. 2 不同基質厚度對佛甲草生長及草毯基質強度的影響
不同基質厚度對佛甲草生長及草毯基質強度的影響見表 2。從表 2 可以看出,適宜的基質厚度為1 ~ 3 cm \\(以成坪后的基質厚度為準\\) ,而以 1 ~2 cm 基質厚度的草毯基質結構更穩定,平均草毯重量低于 25 kg,這不僅對佛甲草生長沒有多大影響,而且能確?;|的強度,提高佛甲草出圃頻率。如果基質太厚 \\(4 ~ 5 cm\\) ,雖然對佛甲草生長沒有什么影響,但會嚴重影響草毯基質的強度,從而降低草毯的出圃頻率,提高佛甲草的生產及管理養護成本。
4、 結論與討論
\\(1\\) 園林廢棄物生產的環保型無土栽培基質在蔬菜、食用菌和花卉栽培方面有相關應用報道,但將廢棄物用于屋頂綠化栽培基質的研究少見報道。利用園林廢棄物生產的環保植物基質具有較好的通氣和保水性,有機質含量和肥力均高于泥炭,尤其基質顆粒度比泥炭普遍粗、長,因而透水性更好,在混合基質配制中無需添加珍珠巖等提高透水性的輔料; 而佛甲草對積水很敏感,從而對基質的透水性要求很高。本研究得出,配比為50% 自制基質 + 50% 種植土效果最好,可以作為佛甲草草毯的專用基質。
\\(2\\) 不同的基質厚度決定了草毯自身重量、草毯結構穩定性及生產成本等。佛甲草自身根系不發達,大多分布在 1 ~2 cm 的基質層內,要寄希望靠自身根系的作用來提高基質的強度是不現實的,因而草毯出圃速度很慢,一般每年只能出圃 1 ~2 次。
為了提高草毯的出圃速度,適當噴灑粘合劑可使草毯基質結構牢固,不受根系的影響,但基質太薄會影響草毯的抗旱能力。本研究得出,基質厚度以 1~ 3 cm 厚為適宜,基質結構較穩定。同時,適當噴灑粘合劑能極大地提高草毯基質強度,從而提高草毯出圃速度,降低草毯生產成本,使佛甲草草毯作為屋頂綠化的重要綠化材料得到更廣泛的推廣與普及。
\\(3\\) 通過本研究可以看出,園林廢棄物可以開發應用于屋頂綠化市場,而且成本會比泥炭土更低,但作為佛甲草草毯基質的適用性和穩定性還有待進一步研究。同時,盡管粘合劑的添加對基質的結構穩定、基質的強度提高有一定的幫助,但聚丙烯酰胺 \\(PAM\\) 存在易吸潮、現場配制增加工作難度等問題。園林廢棄物生產的基質顆粒度、質量差異較大,對粘合劑濃度的要求也差異較大。因此,適宜的粘合劑類型、合理的粘合劑添加量及其配套技術措施等還值得進一步研究。
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