佛甲草草毯自制环保基质的研究

　　屋顶作为建筑的 “第五立面”，近年来已越来越受到人们的重视。在当今 “寸土寸金”的社会，屋顶绿化已成为人们缓解建筑面积矛盾的首要选择。屋顶相对地面而言，光照强、温差大、风速高、水分散失快，而且由于屋顶有限的荷载设计，一般不选用天然壤土而用轻型人工合成种植基质，所以在屋顶绿化中对种植基质及植物选择都有一定的要求。国内外研究表明，大部分景天科植物耐旱、耐热、耐寒能力强; 植株低矮，病虫害少且管理粗放。佛甲草是景天科植物的典型代表，因其适用性极强且具有很高的观赏性，在日渐兴起的屋顶绿化中，扮演着越来越重要的角色。在屋顶绿化栽培基质方面，国内大多还是采用泥炭土为主要基质，再配以种植土、珍珠岩、椰丝、有机肥等辅助材料，由于泥炭土是一种不可再生的资源，价格较贵，因而成本始终无法降下来。因此，屋顶绿化植物种植基质替代物的研究已迫在眉睫，在这方面国外研究已走在了前面，国内赵定国、鲁朝晖、王建湘等也探讨了最适合佛甲草草卷生产的基质。但是由于不同地区气候环境和市场基质种类有一定差异，再加上佛甲草为肉质茎，工程实践表明其耐旱不耐涝，在我国南方高温高湿季节容易因基质含水量过高和高温蒸腾作用引起根茎腐烂和 “烧苗”等现象。我国有大量的园林废弃物急需处理，而国内外早已把园林废弃物经堆肥处理后制成的基质广泛应用于蔬菜、花卉、苗木的生产，取得了很好的效果。但园林废弃物生产的环保基质专门用于屋顶绿化植物栽植基质，尤其用于佛甲草草毯生产的专用基质还未见报道，因此，我们对佛甲草草毯自制环保基质进行了研究。

　　1、 试验地概况

　　湖南省森林植物园位于长沙市雨花区，海拔50 ～ 106 m，丘岗地貌，属中亚热带季风湿润气候，年平均气温 16. 9 ℃，年均降雨量 1 400. 6 mm，年均相对湿度 80%，年均日照时数 1 726 h，土壤系第四季红壤粘土母质上发育的酸性红壤，pH 4. 0～ 5. 5。试验地位于植物园园林公司苗圃内，面积约 1 000 m2，为原简易赛车场车道，地面为已硬化的混泥土结构，四周有樟树等乔木，郁闭度在30% ～ 70% 之间。屋顶绿化 (立体绿化) 示范区设在植物园园林公司办公楼楼顶及植物园玫瑰专类园水塘坝体，共计示范面积 500 余 m2。

　　2、 材料与方法

　　2. 1 试验材料

　　佛甲草茎段采自于植物园老烧烤场厕所屋顶绿化材料，已栽植有 5 年历史，年年生长繁茂。取样离根部 10 cm 左右进行裁剪，每次取样时间一般不迟于 5 月底至 6 月上旬，让佛甲草利用雨季迅速自繁，以确保裁剪后的佛甲草安全度夏。

　　试验选用的基质为自制环保植物基质，是以园林绿化遗留的枯枝、落叶等为原材料，经过破碎、发酵、烘干、调制、包装等工艺制作而成的新型环保植物基质，对照用基质为长沙红星花卉大市场购买的东北泥炭土。

　　2. 2 试验方法

　　2. 2. 1 佛甲草草毯生产施工工艺流程 场地清理→长条形方格 (长 × 宽 × 高 =500 ～800 cm ×150 ～200 cm × 3 － 10 cm) ，或用普通砖平放成长条形的槽→平铺无纺布→铺第一层 1 ～2 cm 厚自制基质→喷洒粘合剂→铺第二层 1 ～2 cm 厚自制基质→喷洒粘合剂→撒播佛甲草茎段 (覆盖度在 50% 以上)→铺第三层 0. 5 ～1 cm 厚自制基质→盖无纺布→前期养护2. 2. 2 试验设计 按基质与种植土不同体积比依次配成系列草毯专用基质，种植土采用试验地附近的表土，同时适当加入过磷酸钙、有机肥等，观察不同基质与配比对佛甲草草毯生长的影响。不同基质与配比共设计 6 个处理，分别为 : 处理 1 70%基质 +30%种植土 ; 处理 2 50%基质 +50%种植土; 处理 3 100% 基质; 处理 4 70% 泥炭土 +30% 种植土; 处理 5 50% 泥炭土 + 50% 种植土;处理 6 100%泥炭土 (东北产泥炭) 。

　　以成都合成生物科技有限公司生产的 “美博士”牌复合菌种为发酵菌种，以干鸡粪、俄罗斯产复合肥为辅助氮源生产的环保基质，按 50% 基质 +50% 种植土 (体积比) 配成佛甲草草毯专用基质，观察不同基质厚度对佛甲草生长及基质强度的影响。混合基质厚度按试验设计约 2、4、6、8、10 cm 不等 (考虑湿水后基质沉降率为 50% 左右，实际草毯基质厚度为 1、2、3、4、5 cm) 。

　　佛甲草选取植株良好无病虫害、生长状况基本一致的 10 cm 左右的植株，然后裁剪成 2 ～3 cm 的茎段，均匀撒铺在基质上，茎段用量以覆盖基质50% 为适宜面，当天采集的茎段必须当天用完。粘合剂为聚丙烯酰胺(PAM) ，浓度为 0. 1% ～0. 5% ，现用现配。

　　3、 结果与分析

　　3. 1 不同基质与配比对佛甲草草毯生长的影响

　　不同基质与配比对佛甲草草毯生长的影响见表1。从表 1 可以看出，自制基质完全可以替代泥炭土，佛甲草成活率、成坪速度、覆盖率等三项指标均优于泥炭土，且以 50% 自制基质 + 50% 种植土效果最好。

　　3. 2 不同基质厚度对佛甲草生长及草毯基质强度的影响

　　不同基质厚度对佛甲草生长及草毯基质强度的影响见表 2。从表 2 可以看出，适宜的基质厚度为1 ～ 3 cm (以成坪后的基质厚度为准) ，而以 1 ～2 cm 基质厚度的草毯基质结构更稳定，平均草毯重量低于 25 kg，这不仅对佛甲草生长没有多大影响，而且能确保基质的强度，提高佛甲草出圃频率。如果基质太厚 (4 ～ 5 cm) ，虽然对佛甲草生长没有什么影响，但会严重影响草毯基质的强度，从而降低草毯的出圃频率，提高佛甲草的生产及管理养护成本。

　　4、 结论与讨论

　　(1) 园林废弃物生产的环保型无土栽培基质在蔬菜、食用菌和花卉栽培方面有相关应用报道，但将废弃物用于屋顶绿化栽培基质的研究少见报道。利用园林废弃物生产的环保植物基质具有较好的通气和保水性，有机质含量和肥力均高于泥炭，尤其基质颗粒度比泥炭普遍粗、长，因而透水性更好，在混合基质配制中无需添加珍珠岩等提高透水性的辅料; 而佛甲草对积水很敏感，从而对基质的透水性要求很高。本研究得出，配比为50% 自制基质 + 50% 种植土效果最好，可以作为佛甲草草毯的专用基质。

　　(2) 不同的基质厚度决定了草毯自身重量、草毯结构稳定性及生产成本等。佛甲草自身根系不发达，大多分布在 1 ～2 cm 的基质层内，要寄希望靠自身根系的作用来提高基质的强度是不现实的，因而草毯出圃速度很慢，一般每年只能出圃 1 ～2 次。

　　为了提高草毯的出圃速度，适当喷洒粘合剂可使草毯基质结构牢固，不受根系的影响，但基质太薄会影响草毯的抗旱能力。本研究得出，基质厚度以 1～ 3 cm 厚为适宜，基质结构较稳定。同时，适当喷洒粘合剂能极大地提高草毯基质强度，从而提高草毯出圃速度，降低草毯生产成本，使佛甲草草毯作为屋顶绿化的重要绿化材料得到更广泛的推广与普及。

　　(3) 通过本研究可以看出，园林废弃物可以开发应用于屋顶绿化市场，而且成本会比泥炭土更低，但作为佛甲草草毯基质的适用性和稳定性还有待进一步研究。同时，尽管粘合剂的添加对基质的结构稳定、基质的强度提高有一定的帮助，但聚丙烯酰胺 (PAM) 存在易吸潮、现场配制增加工作难度等问题。园林废弃物生产的基质颗粒度、质量差异较大，对粘合剂浓度的要求也差异较大。因此，适宜的粘合剂类型、合理的粘合剂添加量及其配套技术措施等还值得进一步研究。

　　参考文献:
　　［1］ Kolb W． Good reasons for roof planting: Green roofs and rainwater［J］． Acta Horticulture，2004 (643) : 295 －300．
　　［2］ Wong N H，Chen Y，Ong C L，et al． Ivestigation of thermal ben-efits of rooftop garden in the tropical environment ［J］． Buildingand Environment，2003 (38) : 261 － 270．
　　［3］ 赵玉婷，胡永红，张启翔． 屋顶绿化植物选择研究进展 ［J］．山东林业科技，2004 (2) : 27 －29．
　　［4］ 李谦盛． 屋顶绿化栽培基质的选择 ［J］． 安徽农业科学，2005，33 (1) : 84 － 85．
　　［5］ 夏佳元． 佛甲草在屋顶绿化建设中的应用效果初探 ［J］． 湖南林业科技，2007，34 (3) : 45 －47．
　　［6］ 马燕，白淑元，梁芳，等． 北京城市屋顶绿化佛甲草养护管理技术 ［J］． 草业科学，2009，26 (7) : 158 －163．
　　［7］ 林夏珍． 论屋顶环境与屋顶绿化 ［J］． 浙江林学院学报，1998，15 (1) : 91 － 95．56．