一种专用于城市屋顶立体绿化的种植基质及其制备方法与流程

1.本技术涉及显示屏技术领域，具体为一种专用于城市屋顶立体绿化的种植基质及其制备方法。


背景技术：

2.屋顶作为建筑的“第五立面”，近年来越来越受到人们的重视。在当今“寸土寸金”的城市，屋顶绿化已成为缓解建筑面积和绿地面积之间矛盾的首要选择。屋顶绿化能够拓展城市绿化空间，缓解城市热岛效应，提高城市绿量，增加绿化面积，改善城市生态环境，美化城市立体空间，已经成为解决城市绿化空间不足的有效手段之一。与地面绿化相比，屋顶绿化切断了植物和地面土壤之间的联系，种植基质为植物根系生长提供稳定协调的水、气、肥结构的生长介质，成为了植物生长的基础和媒介，除了支持、固定植株外，更重要的是充当养分和水分的载体，植物根系从中按需选择吸收，是屋顶绿化的重要组成部分。屋顶绿化进行基质配比时，要考虑屋顶的荷载能力，也要考虑保水、透气性能，还要考虑基质的保肥能力，并且要成本低，取材便利，来源广。
3.屋顶绿化过程中不但要考虑屋顶的荷载能力，还要考虑供给和储存养分和水分等条件是否能满足植物生长的需要。在屋顶绿化中好的基质需营养全，保湿性好，通透性和持水性强，且容易获得，使用费用低。最优基质应充分结合基质本身的性质和植物的长势进行确定。目前的产品大多只可以解决上述部分问题，并没有找到可以同时解决上述问题的最优解。
4.鉴于此，克服该现有技术产品所存在的不足是本技术领域亟待解决的问题。


技术实现要素：

5.本技术主要解决的技术问题是提供一种专用于城市屋顶立体绿化的种植基质及其制备方法，该种植基质可以直接使用，无需配比其他辅助性原料，该种植基质保水保肥效果较好，植株种植以后可以有效减少后期的养护成本，该种植基质养分含量丰富，保水保肥效果好，透气性较强，可以有效减少后期浇水和追肥次数。
6.为解决上述技术问题，本技术采用的一个技术方案是：提供一种种植基质，所述种植基质的原料包括：堆肥产品，所述堆肥产品包括园林废弃物颗粒、腐熟剂和碳酸氢铵；所述腐熟剂占原料总量的千分之一到百分之一，所述碳酸氢铵占原料总量的千分之十二到千分之十五。
7.优选地，所述堆肥产品为颗粒状，所述堆肥产品的粒径大小为1mm、5mm、1cm或2cm。
8.优选地，所述种植基质包括：所述堆肥产品和蛭石，所述堆肥产品和所述蛭石的配比为3：1。
9.优选地，所述种植基质包括：所述堆肥产品、蛭石和椰糠，所述堆肥产品、所述蛭石和所述椰糠的配比为6：3：4或2：1：1。
10.优选地，所述种植基质包括田园土、堆肥产品、蛭石和椰糠，所述田园土、所述堆肥
产品、所述蛭石、所述椰糠的配比为3：3：2：4或3：6：1：2或12：3：3：2或12：4：1：4。
11.优选地，所述种植基质还包括田园土、堆肥产品、蛭石，所述田园土、所述堆肥产品和所述蛭石的配比为3：4：3或6：3：1。
12.为解决上述技术问题，本技术采用的另一个技术方案是：提供一种种植基质的制备方法，所述制备方法包括：
13.将园林废弃物粉碎成指定粒径大小的颗粒；
14.将园林废弃物颗粒与腐熟剂进行混合，并添加碳酸氢铵；
15.对园林废弃物颗粒、腐熟剂进和碳酸氢铵所形成的混合物进行发酵，再对发酵完成的成品进行二次分筛，以得到堆肥产品；
16.通过所述堆肥产品与指定的材料进行混合得到种植基质；
17.其中，所述腐熟剂占原料总量的千分之一到百分之一，所述碳酸氢铵占原料总量的千分之十二到千分之十五。
18.优选地，在发酵过程中，堆体的温度在2～3天内会自然升温至70℃～80℃左右，并维持10～15天，直至堆体的温度自然下降，并且连续一周维持稳定，则判定为发酵完成。
19.优选地，所述指定的材料包括蛭石、椰糠和田园土。
20.所述指定的材料包括海沙、珍珠岩、白玉石。
21.本技术的有益效果是：本技术提供一种专用于城市屋顶立体绿化的种植基质及其制备方法，所述种植基质的原料包括：堆肥产品和蛭石，所述堆肥产品包括园林废弃物颗粒、腐熟剂和碳酸氢铵；所述腐熟剂占原料总量的千分之一到百分之一，所述碳酸氢铵占原料总量的千分之十二到千分之十五。
22.本技术的种植基质具有如下优点：(1)该种植基质透气透水保肥的效果远远优于天然泥炭。(2)该种植基质可以直接使用，无需配比其他辅助性原料。(3)该种植基质保水保肥效果较好，植株种植以后可以有效减少后期的养护成本。(4)该种植基质养分含量丰富，保水保肥效果好，透气性较强，可以有效减少后期浇水和追肥次数。(5)该种植基质主要原料来自于城市建设过程中的园林废弃物，可以有效减少城市的垃圾污染，促进城市资源的循环利用。(6)该种植基质的容重远远低于田园土的容重，可以有效减少屋顶的负荷。
附图说明
23.为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对本技术实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1是本技术实施例提供的一种种植基质的制备方法的流程示意图。
具体实施方式
25.下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
26.在本技术的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
27.在本技术中，“示例性”一词用来表示“用作例子、例证或说明”。本技术中被描述为“示例性”的任何实施例不一定被解释为比其它实施例更优选或更具优势。为了使本领域任何技术人员能够实现和使用本技术，给出了以下描述。在以下描述中，为了解释的目的而列出了细节。应当明白的是，本领域普通技术人员可以认识到，在不使用这些特定细节的情况下也可以实现本技术。在其它实例中，不会对公知的结构和过程进行详细阐述，以避免不必要的细节使本技术的描述变得晦涩。因此，本技术并非旨在限于所示的实施例，而是与符合本技术所公开的原理和特征的最广范围相一致。
28.需要说明的是，本技术实施例方法由于是在电子设备中执行，各电子设备的处理对象均以数据或信息的形式存在，例如时间，实质为时间信息，可以理解的是，后续实施例中若提及尺寸、数量、位置等，均为对应的数据存在，以便电子设备进行处理，具体此处不作赘述。
29.实施例1：
30.目前，屋顶绿化对基质的筛选主要集中在对基质配比和基质厚度方面的筛选，基质厚度主要进行了植物生长势好坏的临界土层厚度、蓄水保水较好的土壤厚度以及基质土层厚度与浇水次数的关系等方面研究。基质配比的研究中所用的原基质材料不同，配比也不同，但均以植物生长良好、质量轻、价格低、易于管理为原则。所用的基质材料主要有园林废弃物、珍珠岩、椰丝、腐叶土、谷壳灰、煤渣、田园土、河沙、泥炭、蛭石、椰糠、秸秆、堆肥、陶粒等。
31.本技术提供一种种植基质，所述种植基质的原料包括：堆肥产品和蛭石，所述堆肥产品包括园林废弃物颗粒、腐熟剂和碳酸氢铵；所述腐熟剂占原料总量的千分之一到百分之一，所述碳酸氢铵占原料总量的千分之十二到千分之十五。
32.其中，所述堆肥产品为颗粒状，所述堆肥产品的粒径大小为1mm、5mm、1cm或2cm。
33.在可选的实施例中，所述种植基质包括：所述堆肥产品和蛭石，所述堆肥产品和所述蛭石的配比为3：1。
34.在可选的实施例中，所述种植基质包括：所述堆肥产品、蛭石和椰糠，所述堆肥产品、所述蛭石和所述椰糠的配比为6：3：4或2：1：1。
35.在可选的实施例中，所述种植基质包括田园土、堆肥产品、蛭石和椰糠，所述田园土、所述堆肥产品、所述蛭石、所述椰糠的配比为3：3：2：4或3：6：1：2或12：3：3：2或12：4：1：4。
36.在可选的实施例中，所述种植基质还包括田园土、堆肥产品、蛭石，所述田园土、所述堆肥产品和所述蛭石的配比为3：4：3或6：3：1。
37.下面具体说明本实施例的种植基质的制备方法以及不同材料形成的种植基质的性能对比。
38.在本实施例中，选用园林绿化垃圾作为主要的生产原料，将城市建设过程中产生的园林废弃物经过一次粉碎和二次粉碎后形成1
‑
2cm粒径大小的颗粒，然后将其与腐熟剂进行混合，其中，腐熟剂可以加速木质素的分解，腐熟剂的用量约占原料总量的千分之一到百分之一，同时每吨原料添加12
‑
15千克的碳酸氢铵，调节原料的碳氮比在25:1
‑
30:1，含水量在60％左右，进行大规模发酵。在发酵过程中，堆体的温度在2
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3天内会自然升温至70℃
‑
80℃左右，并维持10
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15天，直至堆体的温度自然下降并且连续一周维持稳定判定为发酵完成。发酵完成后的成品利用多层综合分筛机进行二次分筛，将其分为1mm、5mm、1cm、2cm四个不同粒径大小的颗粒，形成不同粒径大小的堆肥产品。
39.本实施例选用的堆肥产品是将园林废弃物经过一次二次粉碎，再利用高温炭化炉高温裂解炭化，最后通过旋风分离器分离，在炭箱中冷凝降温而成的。
40.本实施例经过查阅相关资料，将上述四种基质，设计4因素3水平的正交试验(表1)，试验共9个处理，并以田园土为对照，初步选择10种基质配比(表2)。
41.表1正交试验各因素及水平
42.水平田园土堆肥产品蛭石椰糠1031023422312634
43.表2试验基质配比(体积)
44.基质编号基质配比1堆肥产品：蛭石＝3:12堆肥产品：蛭石：椰糠＝2:1:13堆肥产品：蛭石：椰糠＝6:3:44田园土：堆肥产品：蛭石：椰糠＝3：3：2：45田园土：堆肥产品：蛭石＝3：4：36田园土：堆肥产品：蛭石：椰糠＝3：6：1：27田园土：堆肥产品：蛭石：椰糠＝12：3：3：28田园土：堆肥产品：蛭石：椰糠＝12：4：1：49田园土：堆肥产品：蛭石＝6：3：10(对照)田园土
45.利用环刀法采样并测定10种混合基质的容重、体积含水量、最大持水量、毛管持水量、最小持水量、非毛管孔隙度、毛管孔隙和总孔隙等指标；采用称重法测定其4、8、12、16、20、24、48、72、96和120h后的相对含水量。
46.0号基质最重，容重为1.50g
·
cm
–3，3号基质最轻，容重为0.3g
·
cm
–3(表3)。2号和3号基质最大持水量最大，均为110mm。3号基质的体积含水量最大，为1.33g
·
l
–
1。0号基质的体积含水量和最大持水量最小，分别为0.20g
·
l
–1和40mm，其他各配比基质的体积含水量介于0.30～1.25g
·
l
–1。6号总孔隙度最大，为90％。各基质的ph均在8以上。
47.0号基质在24h后趋于平稳，相对含水量为33.86％，说明其持水和保水性较差；1
号、4号、5号、7号、8号和9号基质在48h后趋于平稳，不再失水；2号、3号和4号基质在72h后趋于平稳，其相对含水量为68.68％、79.68％、65.85％，说明其持水和保水性较好。
48.表3 10种基质理化性质
[0049][0050]
通过种植草本植物大叶油草后发现6号基质，比列为田园土∶堆肥产品∶蛭石∶椰糠＝3∶6∶1∶2植物生长最好；其次为3号基质，比例为泥炭∶蛭石∶椰糠＝6∶3∶4。目前，屋顶绿化基质原料选择和配比并未形成统一标准，基质物理性状中的孔隙度和持水量，化学性状中的养分含量、ph等在屋顶环境中对植物所起作用尚未有一个明确的结论。有研究表明，理想的基质容重应该在0.1～0.8g
·
cm
–3，最好在0.5g
·
cm
–3，通气孔隙在15％～20％，植物生长良好。在本研究中，分别选用田园土、堆肥产品、蛭石和椰糠4种基质原材料，按照一定配比，得出10种基质。综合分析得出，0号基质容重最大，为1.5g
·
cm
–3，3号基质容重最小，为0.3g
·
cm
–3，1号和6号基质的容重为0.6g
·
cm
–3；3号基质的体积含水量和最大持水量最大，0号基质的体积含水量和最大含水量最小；2号基质总孔隙度最大，其次为6号。由于屋顶环境切断了植物与地面土壤的联系，不可能利用地下水供给植物生长，因此屋顶绿化基质的保水能力是选择基质的重要因素之一。10种基质中，0号基质在24h趋于平稳，相对含水量为33.86％，1号、4号、5号、7号、8号和9号基质在48h后趋于平稳，2号和3号和6号基质在72h后趋于平稳，其相对含水量为68.68％、79.68％和65.85％。这说明2号、3号和6号基质的持水时间最长，并且在基质相对含水量趋于平稳时，其相对含水量较高。在高温缺水时，能够较长时间为植物提供水分。屋顶绿化过程中不但要考虑屋顶的荷载能力，还要考虑供给和储存养分和水分等条件是否能满足植物生长的需要。在屋顶绿化中好的基质需营养全，保湿性好，通透性和持水性强，且容易获得，使用费用低。最优基质应充分结合基质本身的性质和植物的长势进行确定。本研究中，对大叶油草的生长速率进行极差分析，得出影响大叶油草生长速率的主次顺序为堆肥产品、椰糠、田园土和蛭石，大叶油草生长最好的基质是6号基质(田园土∶堆肥产品∶蛭石∶椰糠＝3∶6∶1∶2)；其次为ⅲ号基质(堆肥产品∶蛭石∶椰糠＝6∶3∶4)。但3号基质中堆肥产品所占的比重较大，成本较高，抗风能力较差，另外，3号基质中无田园土，质量较轻，不宜作为屋顶绿化的基质。因此，在屋顶绿化过程中建议优先使用6号基质配比。
[0051]
在实际使用中，选用粒径约1mm左右的堆肥产品，按照堆肥产品、田园土、椰糠、蛭石6:3:2:1的比例经搅拌器混合均匀后配制而成。同时经过设计不同配比比例的科学试验，
结果发现上述比例是可以解决问题的最优解。
[0052]
本实施例的种植基质具有如下优点：(1)该种植基质透气透水保肥的效果远远优于天然泥炭。(2)该种植基质可以直接使用，无需配比其他辅助性原料。(3)该种植基质保水保肥效果较好，日常养护时间较同类产品延长3
‑
5天，植株种植以后可以有效减少后期的养护成本。(4)该种植基质养分含量丰富，保水保肥效果好，透气性较强，可以有效减少后期浇水和追肥次数。(5)该种植基质主要原料来自于城市建设过程中的园林废弃物，可以有效减少城市的垃圾污染，促进城市资源的循环利用。(6)该种植基质是经过科学配比而成，可以同时满足城市屋顶绿化过程中要求基质的容重要低，但是保水透气保肥的能力要强的要求。
[0053]
实施例2：
[0054]
参阅图1，本实施例提供一种种植基质的制备方法所述制备方法包括如下步骤：
[0055]
步骤101：将园林废弃物粉碎成指定粒径大小的颗粒。
[0056]
步骤102：将园林废弃物颗粒与腐熟剂进行混合，并添加碳酸氢铵。
[0057]
步骤103：对园林废弃物颗粒、腐熟剂进和碳酸氢铵所形成的混合物进行发酵，再对发酵完成的成品进行二次分筛，以得到堆肥产品。
[0058]
步骤104：通过所述堆肥产品、蛭石与指定的材料进行混合得到种植基质。
[0059]
其中，所述腐熟剂占原料总量的千分之一到百分之一，所述碳酸氢铵占原料总量的千分之十二到千分之十五。
[0060]
具体地，在发酵过程中，堆体的温度在2～3天内会自然升温至70℃～80℃左右，并维持10～15天，直至堆体的温度自然下降，并且连续一周维持稳定，则判定为发酵完成。
[0061]
其中，所述指定的材料包括椰糠和田园土。具体可以按照实施例1的方式进行配比，得到不同的种植基质。
[0062]
在实际应用场景下，所述指定的材料包括海沙、珍珠岩、白玉石。
[0063]
本实施例的种植基质具有如下优点：(1)该种植基质透气透水保肥的效果远远优于天然泥炭。(2)该种植基质可以直接使用，无需配比其他辅助性原料。(3)该种植基质保水保肥效果较好，植株种植以后可以有效减少后期的养护成本。(4)该种植基质养分含量丰富，保水保肥效果好，透气性较强，可以有效减少后期浇水和追肥次数。(5)该种植基质主要原料来自于城市建设过程中的园林废弃物，可以有效减少城市的垃圾污染，促进城市资源的循环利用。(6)该种植基质是经过科学配比而成，可以同时满足城市屋顶绿化过程中要求基质的容重要低，但是保水透气保肥的能力要强的要求。
[0064]
以上所述仅为本技术的实施方式，并非因此限制本技术的专利范围，凡是利用本技术说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本技术的专利保护范围内。