轻型屋顶绿化人工基质配方的筛选

摘要：选取草炭土和建筑废料作为基质原料，设置了６个处理，同时选取田园土作为对照，通过对不同配方基质理化性质、基质失水率、植物生长量的测定，结合永久性萎蔫试验，对轻型屋顶绿化基质进行了研究。结果表明，９０％草碳土∶１０％碎砖块的配方适合作为轻型屋顶绿化景天属植物的基质配比。

关键词：轻型；屋顶绿化；人工基质

中图分类号：Ｓ７３１．５文献标识码：Ａ文章编号：0439－８114（２０11）08－1568-04

Ｓｔｕｄｙ ｏｎ Ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ Ｍａｔｒｉｘ ｏｆ Ｓａｖｉｎｇ Ｌｉｇｈｔ Ｒｏｏｆ Ｇｒｅｅｎｉｎｇ

ＺＨＡＮＧ Ｊｉｅ１，ＬＩ Ｈａｉ－ｙｉｎｇ２，ＨＯＵ Ｘｉａｏ－ｈｏｎｇ３

（１． Department of Art Design，Ｈｅｎａｎ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５00９１，Ｃｈｉｎａ；２． Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｗａｔｅｒ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ ａｎｄ Ｈｙｄｒｏｐｏｗｅｒ，Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００１１，Ｃｈｉｎａ；３．Ｈｅｎａｎ Ｑｉａｎｈｕｉ Ｒｏｏｆ Ｇｒｅｅｎｉｎｇ Ｃｏ． Ｌｔｄ.， Ｚｈｅｎｇｚｈｏｕ ４５００１１， Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ： Ｐｅａｔｍｏｓｓ ａｎｄ ｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎ ｗａｓｔｅ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｗｅｒｅ ｓｅｌｅｃｔｅｄ ａｓ ｔｈｅ ｒａｗ ｍａｔｅｒｉａｌ， 6 treatments were set up， ａｎｄ ｒｕｒａｌ ｓｏｉｌ was taken ａｓ ａ ｃｏｍｐａｒｉｓｏｎ． Ａｃｃｏｒｄｉｎｇ ｔｏ ｔｈｅ ｔｅｓｔｓ ｏｎ ｔｈｅ ｂａｓｉｃ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ ｃｈｅｍｉｃａｌ ｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓ ｏｆ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ，ｇｒｏｗｔｈ ｉｎｄｅｘ ａｎｄ ｔｈｅ ｒａｔｅ ｏｆ ｗａｔｅｒ ｌｏｓｓ， ａｎｄ ｃｏｍｂｉｎｇ ｔｅｓｔｓ of ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｗｉｌｔｉｎｇ ｐｌａｎｔｓ， ｉｔ waｓ ｆｏｕｎｄ ｔｈａｔ ９０％ ｇｒａｓｓｌａｎｄ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｃａｒｂｏｎ： １０％ ｂｒｏｋｅｎ ｒｏｏｆ ｔｉｌｅｓ ｏｎ ｔｈｅ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ was ｍｏｒｅ ｓｕｉｔａｂｌｅ ａｓ ａ ｌｉｇｈｔ ｇｒｅｅｎ Ｓｅｄｕｍ ｐｌａｎｔｓ ｓｕｂｓｔｒａｔｅ ｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓ．

Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ： ｌｉｇｈｔ； ｒｏｏｆ ｇｒｅｅｎｉｎｇ； ａｒｔｉｆｉｃｉａｌ ｍａｔｒｉｘ

国家发展规划明确“十一五”和“十二五”期间经济增长由粗放式增长模式向节约型增长模式转变，屋顶绿化是改善生态环境、建设低碳城市的有力措施之一，有着较好的生态效益、经济效益和社会效益。

屋顶绿化建设的两个关键因素是荷载和排水，而这两者都与屋顶绿化的基质有关。选取草炭土和建筑废料作为基质原料，设置了６个处理，同时选取田园土作为对照，通过对不同配方基质理化性质、基质失水率、植物生长量的测定，结合永久性萎蔫试验，对轻型屋顶绿化基质进行了研究［1］，以期开发一种理化性能稳定、原材料来源广泛、价格低廉、对环境无污染和便于标准化、规模化、工厂化生产的轻型屋顶绿化基质，从而为创建低成本、低维护、适于大面积推广的节约型轻型屋顶绿化模式提供理论依据和技术支持［2］。

１材料与方法

１．１试验材料

１．１．１基质材料选择当地资源丰富、运输便利、加工容易、价格低廉的两种添加物作为筛选基质基本材料。

１）草本泥炭。草本泥炭松软，比重轻、密度小、空隙大，吸水性强，富含有机质和腐植酸，通气、保肥水性能良好，已为许多试验所证实。

２）碎砖块。利用建筑废料，其来源丰富、经济、环保，团粒大小比较均匀，蓄排水能力好，保肥能力适中，化学性质稳定。试验所选择的碎砖块的粒径为０．８～１．０ ｃｍ。

３）所用基质编号及组成见表１。

１．１．２植物材料试验选用藓状景天（Ｓｅｄｕｍ ｐｏｌｙｔｒｉｃｈｏｉｄｅｓ）、六角景天（Ｓｅｄｕｍ ｓｅｘａｎｇｕｌａｒｅ）两种植物为试验材料，其特性经试验证明为同环境下，长势较为一致；藓状景天对缺水较为敏感，六角景天耐旱性较好。

１．２试验方法

１．２．１基质理化性质的测定［3］采用常规测定方法（ＬＹ／Ｔ １２１５－１９９９）测定基质的物理性质。物理性质包括容重、最大持水量、总孔隙度指标；基质ｐＨ值采用酸度计法测定（ｐＨｓ－３Ｂ型精密ｐＨ计）；基质ＥＣ值采用电导法测定（ＤＤＳ－１１Ａ型电导仪）。

１．２．２基质的失水率测定试验于２００９年９月２８日进行，把藓状景天分别装在盛有不同配方基质的Ａ－６０ ｃｍ×５０ ｃｍ大小的塑料盆中，每盆浇水３５０ mL。６ ｈ后称重，此后不再浇水，每两天称重一次，３次重复。

１．２．３植株生长量的测定在７２孔育苗盘上用不同配方分别扦插六角景天和藓状景天，成活３个月后测定植株株高、茎长、枝条数，每１０天测定一次，３次重复。

１．２．４永久性萎蔫试验选取株型大小一致的六角景天和藓状景天分别栽植于塑料花盆中，盆中各配方基质的深度、松紧一致，每种植物各设５０盆，考察各配方的最大保水能力。正常生长后于２００９年８月５日一次性浇透水，以后不再浇水，观察地上部的生长情况，直至完全枯死，对应时间即视为各配方上述植物发生永久性萎蔫的时间。

２结果与分析

２．１不同基质配方对轻型屋顶绿化基质理化特性的影响

基质的理化性质测定结果如表２所示。

２．１．１容重容重是在自然状态下，单位容积基质的干物重。容重与基质的粒径、总孔隙度有关。凡总孔隙度小、比重大，其容重就大。基质容重过大，在进行轻型屋顶绿化景天毯的生产时不便于操作，在进行屋顶绿化时也不便于运输；若基质过轻，又缺乏黏结能力，不易固定根系，最好与其他基质配合使用，以防景天毯松散。一般育苗基质的容重以０．２～０．８ ｇ／ｃｍ３，既能固定根系，又适于长途运输，可见配方１～５都适合该条件。

２．１．２孔隙度总孔隙度大的基质疏松，通透性良好，有利于植物根系生长，但固定作用较差。孔隙度小的基质不利于根系发育，但孔隙度和颗粒度是密切相关的，随着颗粒度的增大，通气孔隙逐渐上升，持水力逐渐下降［4］。

２．１．３基质的持水性一般来说，有机基质的持水性能都很好，但也不是越强越好，否则会导致烂根。基质的颗粒度对持水性也有影响，大的颗粒比表面积小，持水性较差，而细小的颗粒比表面积大，颗粒之间可以形成毛管，从而保持更多的水分。表１、表２显示，配方１至对照，其最大持水量呈逐渐降低趋势。

２．１．4ｐＨ值基质的ｐＨ值对植物的影响表现在两方面，一方面不同景天属植物对ｐＨ值的要求不同；另一方面，ｐＨ值影响着养分的形态、有效含量，大量元素在ｐＨ值为６．０时有效含量最大，Ｃｕ、Ｆｅ、Ｍｎ、Ｚｎ在５．０～６．０之间、Ｍｏ在６．５～７．０间的有效态最高，超过７以上时，Ｍｎ２＋、Ｚｎ２＋、Ｃｕ２＋等将生成氢氧化物沉淀成为无效离子。除非ｐＨ值太高或太低，否则它们一般很少能直接影响植物，特别是对于轻型基质育苗来说更是如此，更多情况它是影响养分的有效性。

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２．１．5ＥＣ值反映基质中原来带有的可溶性盐分的多少，将直接影响到营养液的平衡和幼苗生长状况。根据一些学者对土壤盐渍化程度的划分，０～２ ｄＳ／ｍ为非盐渍化土，对植物不产生危害，２～４ｄＳ／ｍ为盐渍化土，对盐分敏感的植物会受到影响［5，6］。

２．２不同基质配方的失水率比较

图１分析了６种基质配方及对照的失水率情况。详细分析发现，停止浇水后，由于不同配方的组成材料的体积比不同，因而失水率变化较大。浇水后保水能力强弱顺序在停止浇水后的第８天依次为配方３＞配方４＞配方１＞配方５＞配方２＞配方６＞对照，在第１０天则为配方４＞配方３＞配方１＞配方５＞配方２＞配方６＞对照。

２．３不同基质配方对植株生长量的影响

表３显示了六角景天在不同配方基质的生长指标情况，经过方差分析表明，各指标不同配方间差异显著或极显著，茎长和分枝数表现尤其明显。茎长配方３高于对照４１．３％；配方２、配方５、配方６差异不大。分枝数配方３也高出对照１４．６％；株高表现得不如前两项指标明显，可能是由于六角景天长到一定高度就匍匐生长的缘故［7］；冠幅也清楚表明各配方的差异较大。综合各指标，由植物生长量所测定的各指标显示配方３＞配方４＞配方１＞配方５＞配方２＞配方６＞对照。

２．４不同基质配方对植物永久性萎蔫的影响

由图２可知各配方基质对藓状景天和六角景天两种植物永久性萎蔫的差异显著或极显著。配方３、配方４两种植物的永久性萎蔫天数始终较其他配方时间长，六角景天的试验中，配方４稍优于配方３，二者分别比对照的时间（２５ ｄ）高出８８．０％和９２．０％；藓状景天的试验中，最优的配方３也高出对照６６．７％；而配方１、配方２、配方５、配方６在六角景天的试验中分别高出对照６８．０％、５２．０％、５６．０％和３６．０％；在藓状景天的试验中分别高出对照５２．４％、３８．１％、４７．６％、２８．６％；配方３和配方４的判别不明显。两种植物的永久性萎蔫试验都可以明显表明，各配方保水能力强弱依次为配方３、４＞配方１＞配方５＞配方２＞配方６＞对照。

３小结与讨论

试验所设计的６种基质配方从轻型屋顶绿化方面来考虑均优于对照校园雪松林黄土。在育苗过程中从基质的ｐＨ值的变化可以看出，为了使基质的ｐＨ值和ＥＣ值不至于影响景天扦插穗条的生根，在扦插前一定要将基质充分淋洗，一方面是消毒处理的需要，另一方面去除过多的盐分，从而有利于生根。所有配方的失水率均低于对照；不同体积的基质材料配比，可导致基质土失水速度随含水量的变化规律失去单调递减性；具有良好保水性能的基质土配方，其失水速度随含水量的变化规律一般呈单调递减规律，试验配方３和配方４的保水性能最好。六角景天和藓状景天在各配方的永久性萎蔫的天数都明显优于对照黄土，其中在六角景天的试验中配方４略优于配方３，在两种植物的试验中，配方３、４均居前列。六角景天在不同配方基质的生长指标情况，经过方差分析表明，各指标不同配方间差异显著或极显著，茎长和分枝数表现尤其明显。茎长配方３高于对照４１．３％，配方２、５、６差异不大。分枝数配方３也高出对照１４．６％；株高表现不如前两项指标明显，可能是由于六角景天长到一定高度就匍匐生长的缘故；冠幅也清楚表明各配方的差异关系。综合各指标，由植物生长量所测定的各指标显示配方３＞配方４＞配方１＞配方５＞配方２＞配方６＞对照。

轻型屋顶绿化基质之间变化最大的是物理性质，其次才是化学性质。选择景天属植物作为植物材料也是考虑到该类植物的适应性、耐贫瘠能力较强等因素［8］。至于基质养分的分解时间，分解到什么程度，将进一步研究。

参考文献：

［１］ 何仁红，马爱军，李祖祥，等． 不同栽培方式对高羊茅草皮成坪及质量的影响［Ｊ］． 草业科学２００２，19（1）：６４－６５．

［２］ ＰＯＩＮＣＥＬＯＴ Ｒ Ｐ． Ｈｏｒｔｉｃｕｌｔｕｒｅ： Ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ａｎｄ Ｐｒａｔｉｃａｌ Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ［Ｍ］． Ｕｐｐｅｒ Ｓａｄｄｌｅ Ｒｉｖｅｒ， ＮＪ：Ｐｒｅｎｔｉｃｅ Ｈａｌｌ Ｃｏｌｌｅｇｅ Ｄｉｖ， １９８０．１６０－１６１．

［3］ 劳家柽．土壤农化分析手册［Ｍ］．北京：中国农业出版社，１９９８．

［4］ 南京农学院．土壤农化分析［Ｍ］．北京：中国农业出版社，１９９１．

［5］ 崔秀敏，王秀峰，孙春华，等．番茄育苗基质特性及其育苗效果［Ｊ］．上海农业学报，２００１，１７（３）：６８－７１．

［6］ 石兆勇，刘润进，李瑞卿．栽培基质与ＡＭ真菌对园艺作物的影响［Ｊ］．中国生态农业学报，２００２，１０（２）：５０－５２．

［7］ 聂兴信，王新荣． 现代草坪建植与养护技术大全［Ｍ］．北京：中国电子音像出版社，２００３．

［8］ 张杰，胡永红，刘庆华．一次成型轻型屋顶绿化技术［Ｊ］．西北林学院学报，２００７，２２（１）：１９４－１９６．

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