一种用于屋顶绿化的复合生物基质及其制备方法技术

一种用于屋顶绿化的复合生物基质及其制备方法，所述复合生物基质为可分离的层状结构与块状结构组合，层状结构为从上到下依次为顶层、纤维层Ⅰ、蓄水层Ⅰ、纤维层Ⅱ、蓄水层Ⅱ、底层和防水层。本发明专利技术所述的一种用于屋顶绿化的复合生物基质及其制备方法，该复合生物基质会随植株在不同生长阶段扎根深度的不同而具有一定的结构，实现保水保肥、促进植株持续健康生长的目的。同时，该复合生物基质及其制备方法，可以延长植被层存在时间，节约绿化成本，能够适应标准化、规模化生产的需要，有效促进我国屋顶绿化的推广与普及。

Composite biological substrate for roof greening and preparation method thereof

For a complex biological matrix and preparation method of roof greening, the composite biological matrix layered structure and block structure combination can be separated, layered structure from top to bottom to top layer, fiber layer I, layer of water, fiber layer II, the aquifer II, the bottom layer and the waterproof layer. For a complex biological matrix and preparation method of roof greening of the invention, the composite biological matrix will be rooting depth at different growth stages with different plants and has a certain structure, realize the waterfertilizer, promote the sustained and healthy growth of plants. At the same time, the biological matrix composite and its preparation method, can prolong the time of vegetation layer, saving the cost of green, can meet the needs of standardization, large-scale production, effectively promote the promotion and popularization of roof greening in china.

【技术实现步骤摘要】
一种用于屋顶绿化的复合生物基质及其制备方法
本专利技术涉及城市绿化用材料领域，具体为一种用于屋顶绿化的复合生物基质及其制备方法。
技术介绍
基质是无土栽培常见的一种材料，通常都是采用泥炭、椰糠、珍珠岩、枯枝落叶等堆肥原料，根据不同植物的生长特性以及基质的使用环境不同，配制适合特定条件下的专用栽培营养基质，制造方便、成本低廉、营养素可调，常见于园林城市绿化及农业生产，但是现有的基质通常为粉末或者颗粒状物料，需要大面积施用再进行种植，或需要用户自行制造种植基质块，一方面使用不便，另一方面所种植的植株在不同的生长阶段的生长需求往往不同。由于城市屋顶绿化的特殊性，不方便及时浇灌以及追肥，要求绿化植物的生长基质保水保肥且能够保持绿化植株在整个生长周期的生长需求都得到满足，从而达到植株持续健康生长的目的，这在传统基质的基础上对针对城市屋顶绿化所使用的基质提出了新的要求。因此，急需一种保水保肥且能够保持绿化植株在整个生长周期的生长需求都得到满足的用于屋顶绿化的复合生物基质。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种用于屋顶绿化的复合生物基质及其制备方法，该复合生物基质会随植株在不同生长阶段扎根深度的不同而具有一定的结构，实现保水保肥、促进植株持续健康生长的目的。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种用于屋顶绿化的复合生物基质，所述复合生物基质为可分离的层状结构与块状结构组合，层状结构从上到下依次为顶层、纤维层Ⅰ、蓄水层Ⅰ、纤维层Ⅱ、蓄水层Ⅱ、底层和防水层，所述纤维层Ⅰ和纤维层Ⅱ为高温灭菌消毒后的农作物秸秆纤维和椰壳混合压制的疏松毡且纤维层Ⅰ的密度大于纤维层Ⅱ的密度，所述蓄水层Ⅰ和蓄水层Ⅱ为高温灭菌消毒后的泥炭土、水苔和颗粒混合后的压缩层，其中泥炭土占压缩层总量的70%以上，水苔占压缩层总量的5%，所述颗粒为绿沸石、蛭石、麦饭石和硅藻土中一种或几种的混合物；所述块状结构为桶状由内向外依次套叠在一起的基质Ⅰ、基质Ⅱ和基质Ⅲ，其中，基质Ⅰ贯穿纤维层Ⅰ其底部设置在蓄水层Ⅰ的上部，基质Ⅱ的底部设置在纤维层Ⅱ中，基质Ⅲ的底部设置在蓄水层Ⅱ的下部，三者的密度从大到小依次为基质Ⅰ、基质Ⅲ、基质Ⅱ。进一步的，所述顶层上按照一定间距均匀设置有若干种植孔，每个所述种植孔下方均对应设置基质Ⅰ。进一步的，所述相邻种植孔之间设置有若干营养液管，所述营养液管端部封闭且带有侧孔，从上到下依次贯穿顶层、纤维层Ⅰ、蓄水层Ⅰ和纤维层Ⅱ，所述侧孔开设在蓄水层Ⅰ和蓄水层Ⅱ对应位置，营养液通过营养液管适时补充给蓄水层Ⅰ和蓄水层Ⅱ。一种用于屋顶绿化的复合生物基质的制备方法，所述复合生物基质的制备包括以下步骤：步骤一、从上到下依次铺设顶层、纤维层Ⅰ、蓄水层Ⅰ、纤维层Ⅱ、蓄水层Ⅱ、底层和防水层，得到层状结构；其中，所述纤维层Ⅰ和纤维层Ⅱ为高温灭菌消毒后的农作物秸秆纤维和椰壳混合压制的疏松毡；所述蓄水层Ⅰ和蓄水层Ⅱ为高温灭菌消毒后的泥炭土、水苔和颗粒混合后的压缩层；步骤二、在层状结构上按照一定间距均匀开设种植孔，种植孔依次贯穿顶层、纤维层Ⅰ、蓄水层Ⅰ、纤维层Ⅱ，其底部位于蓄水层Ⅱ中；步骤三、由内向外依次套叠基质Ⅰ、基质Ⅱ和基质Ⅲ得到桶状的块状结构，其中基质Ⅰ、基质Ⅱ和基质Ⅲ三者是由同一种混合料经不同压力压制而成且密度不同，基质Ⅰ、基质Ⅲ和基质Ⅱ三者的压制密度分别为0.07-0.09g/cm3、0.09-0.11g/cm3和0.12-0.14g/cm3；步骤四、将块状结构填塞至层状结构的种植孔内，即得用于屋顶绿化的复合生物基质。进一步的，述混合料的制备方法为：步骤一、分别称取锯末1-5份、玉米芯3-8份、大豆秸秆1-5份、花生壳3-8份、松木屑3-8份、杉木屑1-5份、酒糟3-8份、除虫菊秸秆7-20份、甘蔗渣7-20份、稻壳7-20份、泥炭土15-25份、蛭石1-5份、麦饭石1-5份、绿沸石1-5份、水苔3-8份、多菌灵1-3份、牛粪1-5份、发酵菌液1-3份、无机肥1-5份、鲜嫩柳枝9-16份、松针1-5份、烟叶1-5份、艾草1-5份、樟脑叶1-3份、藿香叶1-5份，备用；步骤二、每10kg的发酵菌液的配制过程为将500g红薯切片后兑5kg的水打成浆液、用3kg的水稀释500g大米粉、用1kg的水稀释100g玉米粉、用1kg的水稀释200g荸荠粉，将红薯浆液加热至80℃后依次加入100g白糖、120g酵母膏、100g蛋白胨、15g磷酸二氢钾、7g硫酸镁并搅拌至固体物全部溶解，接着加入大米粉稀释液、玉米粉稀释液、荸荠粉稀释液搅拌均匀，继续加热至混合溶液沸腾5min，即得发酵菌的液体培养基；按照培养基实际重量的3%植入菌种，在26℃的条件下培养28h，即得发酵菌液；步骤三、预先对锯末、玉米芯、大豆秸秆、花生壳、除虫菊秸秆、稻壳、和甘蔗渣的混合物A进行冷碱处理，再加入发酵菌液拌匀，在55-60℃的条件下发酵50-70h，期间每隔5h翻搅一次，得到有机质A，备用；步骤四、将松木屑、杉木屑、松针、烟叶、艾草、樟脑叶、藿香叶、酒糟和牛粪混合均匀，放置在25℃的室外堆放腐熟20天，期间每隔3天翻搅一次，得到有机质B，备用；步骤五、取鲜嫩柳枝打碎成渣，取无机肥30倍量的水充分溶解无机肥，将柳枝渣放入无机肥水中搅拌均匀，于超声波破碎机破碎得浆液，备用；步骤六、将有机质A、有机质B、浆液、泥炭土、蛭石、麦饭石、绿沸石、水苔和多菌灵充分混合均匀，加水调整其含水量至15%，即为混合料。进一步的，所述发酵菌液中含有的发酵菌为纤维放线菌、嗜热单胞放线菌和嗜热多胞放线菌中的一种或几种。进一步的，所述冷碱处理为将锯末、玉米芯、大豆秸秆、花生壳、除虫菊秸秆、稻壳、和甘蔗渣的混合物A放入5-7wt%的NaOH溶液中，40-45℃条件下水浴搅拌5h。进一步的，所述蓄水层Ⅰ的层高是纤维层Ⅰ层高的三倍，所述底层为纸质，所述顶层为白色或银灰色聚氯乙烯薄膜。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：第一、相较于传统的生物基质来说，本专利技术所述的生物基质采用不同的材料组成具有一定空间结构的复合生物基质，能够随着植株在不同生长阶段扎根深度的不同而具有一定的结构，实现保水保肥、促进植株持续健康生长的目的，其中混合料中含有松木屑、杉木屑、松针、烟叶、艾草、樟脑叶和藿香叶，均为具有挥发性脂类的天然植物纤维，能够持续的挥发出气味，以达到长时间祛除虫害的目的，从而避免过多的使用农药，避免了使用农药带来的一系列环境问题，有利于土壤和周围环境保护，同时对育苗林日后的病虫害管理和防治工作也起到很大的帮助；在混合料中还添加了部分颗粒，能够在确保基质保水的情况下增加其透气性，颗粒具体为蛭石、麦饭石、绿沸石，其中蛭石能够疏松土壤并提供部分幼苗生长所必须的矿物质，麦饭石中含有多种微量元素，浸泡在水中能够持续的改善水质并释放部分植物生长所需的矿物质，改善后的水质更加促进植物的生长，绿沸石能够在一定程度上改善植物根系的生长环境，能够抑制真菌的生长，从而防治植物根系霉变，减少植物幼苗因为根系霉变引起死亡；使用发酵菌液发酵过的纤维成分，相较于直接将纤维用于育苗生产，经过发酵菌液处理过的纤维具有诸多好处：一方面将纤维中的有机质部分分解成能被植物吸收的有机物，另一方面使得纤维成分更加疏松，利于保水和透气，进一步改善育苗基质的性能；第二、本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于屋顶绿化的复合生物基质，其特征在于：所述复合生物基质为可分离的层状结构与块状结构组合，层状结构从上到下依次为顶层（1）、纤维层Ⅰ（2）、蓄水层Ⅰ（3）、纤维层Ⅱ（4）、蓄水层Ⅱ（5）、底层（6）和防水层（7），所述纤维层Ⅰ（2）和纤维层Ⅱ（4）为高温灭菌消毒后的农作物秸秆纤维和椰壳混合压制的疏松毡且纤维层Ⅰ（2）的密度大于纤维层Ⅱ（4）的密度，所述蓄水层Ⅰ（3）和蓄水层Ⅱ（5）为高温灭菌消毒后的泥炭土、水苔和颗粒混合后的压缩层，其中泥炭土占压缩层总量的70%以上，水苔占压缩层总量的5%，所述颗粒为绿沸石、蛭石、麦饭石和硅藻土中一种或几种的混合物；所述块状结构为桶状由内向外依次套叠在一起的基质Ⅰ（8）、基质Ⅱ（9）和基质Ⅲ（10），其中，基质Ⅰ（8）贯穿纤维层Ⅰ（2）其底部设置在蓄水层Ⅰ（3）的上部，基质Ⅱ（9）的底部设置在纤维层Ⅱ（4）中，基质Ⅲ（10）的底部设置在蓄水层Ⅱ（5）的下部，三者的密度从大到小依次为基质Ⅰ（8）、基质Ⅲ（10）、基质Ⅱ（9）。

【技术特征摘要】
1.一种用于屋顶绿化的复合生物基质，其特征在于：所述复合生物基质为可分离的层状结构与块状结构组合，层状结构从上到下依次为顶层（1）、纤维层Ⅰ（2）、蓄水层Ⅰ（3）、纤维层Ⅱ（4）、蓄水层Ⅱ（5）、底层（6）和防水层（7），所述纤维层Ⅰ（2）和纤维层Ⅱ（4）为高温灭菌消毒后的农作物秸秆纤维和椰壳混合压制的疏松毡且纤维层Ⅰ（2）的密度大于纤维层Ⅱ（4）的密度，所述蓄水层Ⅰ（3）和蓄水层Ⅱ（5）为高温灭菌消毒后的泥炭土、水苔和颗粒混合后的压缩层，其中泥炭土占压缩层总量的70%以上，水苔占压缩层总量的5%，所述颗粒为绿沸石、蛭石、麦饭石和硅藻土中一种或几种的混合物；所述块状结构为桶状由内向外依次套叠在一起的基质Ⅰ（8）、基质Ⅱ（9）和基质Ⅲ（10），其中，基质Ⅰ（8）贯穿纤维层Ⅰ（2）其底部设置在蓄水层Ⅰ（3）的上部，基质Ⅱ（9）的底部设置在纤维层Ⅱ（4）中，基质Ⅲ（10）的底部设置在蓄水层Ⅱ（5）的下部，三者的密度从大到小依次为基质Ⅰ（8）、基质Ⅲ（10）、基质Ⅱ（9）。2.如权利要求1所述的一种用于屋顶绿化的复合生物基质，其特征在于：所述顶层（1）上按照一定间距均匀设置有若干种植孔，每个所述种植孔下方均对应设置基质Ⅰ（8）。3.如权利要求2所述的一种用于屋顶绿化的复合生物基质，其特征在于：所述相邻种植孔之间设置有若干营养液管（11），所述营养液管（11）端部封闭且带有侧孔，从上到下依次贯穿顶层（1）、纤维层Ⅰ（2）、蓄水层Ⅰ（3）和纤维层Ⅱ（4），所述侧孔开设在蓄水层Ⅰ（3）和蓄水层Ⅱ（5）对应位置，营养液通过营养液管（11）适时补充给蓄水层Ⅰ（3）和蓄水层Ⅱ（5）。4.如权利要求1或2所述的一种用于屋顶绿化的复合生物基质的制备方法，其特征在于：所述复合生物基质的制备包括以下步骤：步骤一、从上到下依次铺设顶层（1）、纤维层Ⅰ（2）、蓄水层Ⅰ（3）、纤维层Ⅱ（4）、蓄水层Ⅱ（5）、底层（6）和防水层（7），得到层状结构；其中，所述纤维层Ⅰ（2）和纤维层Ⅱ（4）为高温灭菌消毒后的农作物秸秆纤维和椰壳混合压制的疏松毡；所述蓄水层Ⅰ（3）和蓄水层Ⅱ（5）为高温灭菌消毒后的泥炭土、水苔和颗粒混合后的压缩层；步骤二、在层状结构上按照一定间距均匀开设种植孔，种植孔依次贯穿顶层（1）、纤维层Ⅰ（2）、蓄水层Ⅰ（3）、纤维层Ⅱ（4），其底部位于蓄水层Ⅱ（5）中；步骤三、由内向外依次套叠基质Ⅰ（8）、基质Ⅱ（9）和基质Ⅲ（10）得到桶状的块状结构，其中基质Ⅰ（8）、基质Ⅱ（9）和基质Ⅲ（10）三者是由同一种混合料经不同压力压制而成且密度不同，基质Ⅰ（8）、基质Ⅲ（10）和基质Ⅱ（9）三者的压制密度分别为0.07-0.09g/cm3、0.09-0.11g/cm3和0.12-0.1...

【专利技术属性】
技术研发人员：张杰，李运生，李海英，
申请(专利权)人：河南工程学院，
类型：发明
国别省市：河南,41