專利名稱：混合草皮基質(zhì)在提高高羊茅色素含量方面的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護(hù)技術(shù)領(lǐng)域，涉及城市生活垃圾堆肥的合理、安全使用方法。更 具體的說(shuō)是一種混合組配的草皮基質(zhì)在提高高羊茅色素含量方面的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
近年來(lái)，隨著生活水平的提高，生活垃圾的回收處理與再利用問(wèn)題已成為環(huán)境保 護(hù)中最有前景的領(lǐng)域，和研究的熱點(diǎn)。隨著人們生活水平的不斷提高，生活垃圾的數(shù)量也 相應(yīng)的增長(zhǎng)，因此造成了大量的垃圾不合理的堆置于城市的邊緣而且會(huì)占用大量的土地資 源，既不利于城市的美觀又對(duì)人體健康帶來(lái)極其不利的影響。將生活垃圾應(yīng)用于草坪草的種植，既有利于美化環(huán)境使我們賴以生存的空間得到 改善，又可達(dá)到生活垃圾的回收與利用的目的。同時(shí)，生活垃圾應(yīng)用于草坪的種植，還可以 節(jié)約出大量可耕作土壤，使農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)買遭破壞。但生活垃圾有其自身的缺點(diǎn)，對(duì)草坪的 生長(zhǎng)有其不利的影響。通過(guò)與其他物質(zhì)進(jìn)行組配，可以削弱垃圾本身對(duì)草的影響。此外，由 于組配基質(zhì)具有保水作用、可以減少總用水量，達(dá)到節(jié)約用水的目的。并具有一定的養(yǎng)分， 可以自身提供營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)。對(duì)于我國(guó)北方干旱、半干旱的氣候下，草坪植物的生長(zhǎng)具有很大的 現(xiàn)實(shí)意義。因此，選用何種配材與垃圾進(jìn)行組配，按照何種比例進(jìn)行組配，對(duì)生活垃圾于草 坪基質(zhì)的應(yīng)用和草坪植物的生長(zhǎng)的狀況之間的關(guān)系有著十分重要的意義。目前，城市生活垃圾堆肥作為基質(zhì)用于草坪建植的研究有一定的報(bào)道。此外，未經(jīng) 處理的城市生活垃圾粗堆肥在草坪抗旱中應(yīng)用已有報(bào)道，但效果不佳，沒(méi)有從根本上解決 問(wèn)題。從已有的研究來(lái)看，以前對(duì)于垃圾堆肥的研究多集中在粗堆肥的整體利用上，這樣粗 放的做法如果長(zhǎng)期應(yīng)用于土壤或植物的生長(zhǎng)，不但會(huì)破壞土壤的微環(huán)境，而且對(duì)于提高資 源的利用效率也是不利的。如果將生活垃圾堆肥經(jīng)過(guò)粉碎機(jī)處理形成不同的粒徑，從而去 除堆肥某些粒徑中積累過(guò)多的有害物質(zhì)，保留為植物生長(zhǎng)提供養(yǎng)分以及改善土壤理化性質(zhì) 的堆肥顆粒，將經(jīng)過(guò)處理的堆肥用于草坪抗旱節(jié)水，可以發(fā)揮堆肥特定顆粒中有機(jī)質(zhì)和營(yíng) 養(yǎng)元素豐富的優(yōu)勢(shì)，調(diào)節(jié)土壤的物理結(jié)構(gòu)，達(dá)到優(yōu)化土壤理化性質(zhì)，改良土壤的作用。鑒于上述情況，本發(fā)明人開展了利用垃圾廢棄物進(jìn)行地毯式草皮生產(chǎn)的環(huán)境生 態(tài)工程的研究(趙樹蘭，多立安等，生活垃圾堆肥與園土基質(zhì)草皮建植體系的生長(zhǎng)參數(shù)比 較.生態(tài)學(xué)雜志，2008，27;以生活垃圾堆肥為基質(zhì)的廢棄物鋪網(wǎng)草皮建植研究.西北植物 學(xué)報(bào)，2007，27)。這些研究表明生活垃圾堆肥從植物生長(zhǎng)營(yíng)養(yǎng)需求的角度看，能滿足植物 生長(zhǎng)的要求，但最大的問(wèn)題是垃圾堆肥質(zhì)地松散，這使基質(zhì)很難與草坪植物根系結(jié)合在一 起，而這樣的結(jié)果也使這項(xiàng)技術(shù)無(wú)法在實(shí)踐獲得應(yīng)用，也就是說(shuō)，這一技術(shù)瓶頸無(wú)法突破， 就意味這一好的想法就將永遠(yuǎn)束之高閣。而為了解決這一關(guān)鍵問(wèn)題，本發(fā)明人又展開了利 用豆秸，以及利用椴木和樺木混合的鋸末木屑等與城市生活垃圾堆肥組配草坪基質(zhì)的研 究，目的以使垃圾堆肥組配的基質(zhì)能很好地與草坪植物根系結(jié)合在一起。這些研究結(jié)果表 明①當(dāng)利用豆秸與城市生活垃圾堆肥組配草坪基質(zhì)時(shí)，草坪植物生長(zhǎng)初期有較好的表現(xiàn) {廉菲，趙樹蘭，多立安，城市生活垃圾堆肥(以200目篩過(guò)篩)與豆秸復(fù)合用作草坪基質(zhì)及草坪植物的生態(tài)響應(yīng)，農(nóng)業(yè)環(huán)境科學(xué)學(xué)報(bào)，2007，26)}，但草坪植物生長(zhǎng)后期，需要草坪植 物建立龐大根系時(shí)候的，根系生長(zhǎng)受到抑制，這種現(xiàn)象在其他研究中，也曾經(jīng)出現(xiàn)過(guò)類似情 況，如植物殘?bào)w對(duì)某類植物的抑制作用，其機(jī)理復(fù)雜，這可能與他感作用有關(guān)，另外，200目 篩過(guò)篩的生活垃圾堆肥基質(zhì)仍有極容易從植物的根系中脫落下來(lái)的想象；而這一研究結(jié)果 最終預(yù)示著，利用作物秸稈與城市生活垃圾堆肥(以200目篩過(guò)篩)組配草坪基質(zhì)的技術(shù) 路線將可能難以行通。②當(dāng)利用椴木和樺木混合的鋸末木屑與城市生活垃圾堆肥(以200 目篩過(guò)篩)組配草坪基質(zhì)(多立安，趙樹蘭，生活垃圾生產(chǎn)地毯式草皮環(huán)境生態(tài)工程基質(zhì)選 配研究，應(yīng)用生態(tài)學(xué)報(bào)，2000，11)；也出現(xiàn)了與“利用豆秸和城市生活垃圾堆肥組配草坪基 質(zhì)時(shí)”出現(xiàn)的結(jié)果相類似，其機(jī)制不得而知，而這一研究結(jié)果同樣也表明，利用混合的鋸末 木屑等與城市生活垃圾堆肥(以200目篩過(guò)篩)組配草坪基質(zhì)的辦法將可能難以行通?？傊鲜鱿盗醒芯拷Y(jié)果給我們一個(gè)結(jié)論如果找不到解決垃圾堆肥質(zhì)地松散問(wèn) 題，也就無(wú)法解決基質(zhì)難與草坪植物根系結(jié)合在一起的問(wèn)題；同樣如果找不到適宜的垃圾 堆肥草坪基質(zhì)的配材，基質(zhì)的性能也無(wú)法得到提高。垃圾堆肥在草坪機(jī)制中的應(yīng)用技術(shù)也 就無(wú)法在實(shí)踐中獲得應(yīng)用。總之，由于上述利用豆秸和城市生活垃圾堆肥組配草皮基質(zhì)時(shí)， 應(yīng)用效果不佳，似乎給出了利用秸稈組配垃圾堆肥草皮基質(zhì)的路是行不通的。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)這種情況，本發(fā)明是以垃圾處理工程與綠化工程相結(jié)合的全新環(huán)境生態(tài)工程 的基礎(chǔ)，具有重要的理論意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。本發(fā)明旨在找出最佳配比，為生活垃圾應(yīng)用 于草皮基質(zhì)提供材料。為實(shí)現(xiàn)上述目的本發(fā)明公開了如下的技術(shù)方案混合組配的草皮基質(zhì)在提高高羊茅色素含量方面的應(yīng)用；其中混合的草皮基質(zhì)為 300nm垃圾微肥與水稻秸稈的粉碎物以重量份數(shù)比為28 2、27 3、26 4、25 5組配。本發(fā)明所述的應(yīng)用，其中的300nm垃圾微肥是指將垃圾堆肥去除雜物在105°C條 件下烘干至恒重，篩分出1700nm粒徑的堆肥，然后將1700nm粒徑堆肥在24000轉(zhuǎn)/分下粉 碎，制備出粒徑300nm垃圾微肥。本發(fā)明所述的應(yīng)用，其中的高羊茅生長(zhǎng)指的是植物高度、凈光合量的變化。本發(fā)明進(jìn)一步公開了混合組配的草皮基質(zhì)在促進(jìn)草坪植物高羊茅種子發(fā)芽率方 面的應(yīng)用；其中混合的草皮基質(zhì)為水稻秸稈的粉碎物與300nm垃圾微肥以重量份數(shù)比為 1 9組配。本發(fā)明進(jìn)一步公開了混合組配的草皮基質(zhì)在提高垃圾堆肥與高羊茅根系粘結(jié)性 方面的應(yīng)用；其中混合的草皮基質(zhì)為300nm垃圾微肥與水稻秸稈的粉碎物以重量份數(shù)比為 26 4或25 5組配。本發(fā)明的研究發(fā)現(xiàn)將腐熟生活垃圾進(jìn)行常規(guī)的處理，然后在105°C條件下烘干 至恒重，篩分出1700nm粒徑的堆肥。將1700nm粒徑堆肥在24000轉(zhuǎn)/分下粉碎，時(shí)間分別 為3min，以制備出粒徑的300nm垃圾微肥。利用微細(xì)城市生活垃圾堆肥粒徑加入一定量的 水稻秸稈可以促進(jìn)草坪植物(高羊茅)的生長(zhǎng)，說(shuō)明這配材能提高基質(zhì)的保水性能并具有 一定的營(yíng)養(yǎng)效用。本發(fā)明的下方法如下1.研制方法1.1 材料
草種選用我國(guó)北方常見的草種之一-高羊茅(Festuca Arundinacea)基質(zhì)選擇 天津市北辰區(qū)小淀垃圾處理廠的四年以上的腐熟生活垃圾。配材稻草稈取自天津西青區(qū)。1.2實(shí)驗(yàn)方法1.2.1基質(zhì)組配首先將垃圾中較大的土塊壓碎后進(jìn)行8小時(shí)以上烘干至恒重，以200目篩過(guò)篩，用 200目的篩子過(guò)濾，用錘子將篩除的垃圾大塊砸碎后復(fù)篩，使垃圾中的成分得到有效利用。 實(shí)驗(yàn)所用堆肥先去除其中的各類木頭、塑料、玻璃、金屬等雜物，然后在105°C條件下烘干至 恒重，篩分出1700nm粒徑的堆肥。將1700nm粒徑堆肥在24000轉(zhuǎn)/分下粉碎，時(shí)間分別為 3min,以制備出粒徑的300nm垃圾微肥，并用S4800場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(S4800，JAPAN)微細(xì) 城市生活垃圾堆肥粒徑分析。最后得到垃圾堆肥顆粒均勻的垃圾土壤。并將稻草稈烘干后 放入粉碎機(jī)中進(jìn)行徹底的粉碎，粉碎后作為配材將基質(zhì)與配材分別以30g+0g、29+l、28+2、 27+3、26+4、25+5、24+6、均勻混合于直徑為IOcm的培養(yǎng)皿中進(jìn)行組配，以30g未處理的堆肥 為對(duì)照組(CK)進(jìn)行研究，重復(fù)3次。1. 2. 2 播種將100粒種子均勻的撒在各組配基質(zhì)中，放在生物培養(yǎng)臺(tái)上進(jìn)行培養(yǎng)，自然通風(fēng)， 統(tǒng)一定量澆水，至實(shí)驗(yàn)結(jié)束為止。每日測(cè)定溫度、濕度，溫度為18. 5 28°C，相對(duì)濕度為 23 66%。約28日后刈割。1. 3數(shù)據(jù)測(cè)定1. 3. 1 株高采用白線定株法待種子生長(zhǎng)之一定高度(IOmm)以后選取生長(zhǎng)較好的三株定株進(jìn) 行高度測(cè)量每隔3日測(cè)量一次至刈割時(shí)進(jìn)行最后一次測(cè)量。此三株的平均高度即為該培養(yǎng) 皿中的平均高度。1.3.2日平均單株凈光合量葉綠素濃度的測(cè)定后，將余下草樣進(jìn)行烘干。根據(jù)剩余草的株數(shù)與干鮮比，可知草 的總干重?？偢芍?干鮮比*總鮮重。再根據(jù)草的總株數(shù)可得單株凈光合量=地上部分 生總物量/總株數(shù)。由單株凈光合量與生長(zhǎng)日期的比值可得日平均凈光合量。即日平均凈 光合量=地上部分生總物量/ (總株數(shù)*生長(zhǎng)天數(shù))。(生長(zhǎng)天數(shù)為自開始萌發(fā)至刈割的天 數(shù))。以三次重復(fù)的平均日平均凈光合量為該比例的日平均凈光合量。1. 3. 3色素濃度植物生長(zhǎng)37天后刈割，首先進(jìn)行稱量，測(cè)定總重，之后選取0. Ig作為樣本以鮮重 法[2]進(jìn)行葉綠素的提取，再用7220型分光光度儀進(jìn)行細(xì)胞色素濃度的測(cè)定。由于葉綠素 a、葉綠素b、和類胡蘿卜素分別在663nm、645nm、和440nm有最大吸收。根據(jù) Lambert-Beer 定律Ca = 12. 7Α663-2· 69Α645Cb = 22. 9Α645-4. 68Α645Ck = 4. 7Α440-0· 27 (Ca+Cb)可得出細(xì)胞色素的含量(mg/1)。而后用所得濃度乘以25*10_3/0. 1可得所需濃度 c(mg/g)。以三次重復(fù)的平均色素含量為該比例的色素含量。1. 4草皮的基質(zhì)與草坪植物根系的粘結(jié)能力測(cè)定
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待個(gè)指標(biāo)測(cè)定完畢后，繼續(xù)進(jìn)行草皮的培植管理，并正常給水，直至成皮后，再進(jìn) 行草皮的基質(zhì)與草坪植物根系的粘結(jié)能力的測(cè)定。其草皮的基質(zhì)與草坪植物根系的粘結(jié)能力可用粘結(jié)度(％ )來(lái)表示，其公式為C = (M2/M1) X 100%上試中C為粘結(jié)度，其值越大，表示草皮的基質(zhì)與草坪植物根系的粘結(jié)能力就越 強(qiáng)；Ml代表草皮起皮時(shí)的重量；M2代表草皮起皮后拋到3米高的運(yùn)輸車輛上，再由運(yùn)輸車 輛將草皮拋到地面，草皮散落基質(zhì)后的草皮重量。2.研制結(jié)果分析2. 1植物中色素含量的分析高羊茅中的色素主要包括葉綠素和類胡蘿卜素，其中葉綠素對(duì)其光合作用有著重 要的作用。是光合磷酸化中必需的輔酶，是確定植物生長(zhǎng)狀況的重要指標(biāo)之一。以下是高 羊茅在不同組配基質(zhì)中的具體含量(見表2、表3)。表1不同基質(zhì)中葉綠素的平均含量(mg/g Fff) 表2不同基質(zhì)中類胡蘿卜素的含量(mg/g Fff) 從上面的表格我們可以明顯的看出以稻草為配材經(jīng)檢驗(yàn)葉綠素a、葉綠素b、類 胡蘿卜素的含量均明顯增加。2. 2草皮的基質(zhì)與草坪植物根系的粘結(jié)能力分析由下表可以看出，在25+5和24+6組合中，草皮的基質(zhì)與草坪植物根系的粘結(jié)度可 分達(dá)到91. 2%和95. 5%，表明垃圾草皮的基質(zhì)與草坪植物根系的粘結(jié)能力已達(dá)到了較高 的水平。表3草皮的基質(zhì)與草坪植物根系的粘結(jié)度(％ )
具體實(shí)施例方式
為了簡(jiǎn)單和清楚的目的，下文恰當(dāng)?shù)氖÷粤斯夹g(shù)的描述，以免那些不必要的細(xì)節(jié)影響對(duì)本技術(shù)方案的描述。以下結(jié)合實(shí)例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明。實(shí)施例1首先將垃圾中較大的土塊壓碎后進(jìn)行8小時(shí)以上烘干至恒重，以200目篩過(guò)篩，用 200目的篩子過(guò)濾，用錘子將篩除的垃圾大塊砸碎后復(fù)篩，使垃圾中的成分得到有效利用。 實(shí)驗(yàn)所用堆肥先去除其中的各類木頭、塑料、玻璃、金屬等雜物，然后在105°C條件下烘干至 恒重，篩分出1700nm粒徑的堆肥。將1700nm粒徑堆肥在24000轉(zhuǎn)/分下粉碎，時(shí)間分別為 3min,以制備出粒徑的300nm垃圾微肥，并用S4800場(chǎng)發(fā)射掃描電鏡(S4800，JAPAN)微細(xì)城 市生活垃圾堆肥粒徑分析?；旌辖M配水稻秸稈的粉碎物與300nm垃圾微肥以重量份數(shù)比為1 5組配。將 100粒種子均勻的撒在配基質(zhì)中，放在生物培養(yǎng)臺(tái)上進(jìn)行培養(yǎng)，自然通風(fēng)，統(tǒng)一定量澆水，至 實(shí)驗(yàn)結(jié)束為止。每日測(cè)定溫度、濕度，溫度為22°c，相對(duì)濕度為45%。約28日后刈割，測(cè)定。 經(jīng)檢驗(yàn)葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素的含量均明顯增加。實(shí)施例2混合組配水稻秸稈的粉碎物與300nm垃圾微肥以重量份數(shù)比為1 6組配。將 100粒種子均勻的撒在配基質(zhì)中，放在生物培養(yǎng)臺(tái)上進(jìn)行培養(yǎng)，自然通風(fēng)，統(tǒng)一定量澆水，至 實(shí)驗(yàn)結(jié)束為止。每日測(cè)定溫度、濕度，溫度為23°c，相對(duì)濕度為56%。約25日后刈割，測(cè)定 種子發(fā)芽率。經(jīng)檢驗(yàn)葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素的含量均明顯增加。實(shí)施例3混合組配水稻秸稈的粉碎物與300nm垃圾微肥以重量份數(shù)比為1 13組配。將 100粒種子均勻的撒在配基質(zhì)中，放在生物培養(yǎng)臺(tái)上進(jìn)行培養(yǎng)，自然通風(fēng)，統(tǒng)一定量澆水，至 實(shí)驗(yàn)結(jié)束為止。每日測(cè)定溫度、濕度，溫度為23°c，相對(duì)濕度為56%。約28日后刈割，測(cè)定。 經(jīng)檢驗(yàn)葉綠素a、葉綠素b、類胡蘿卜素的含量均明顯增加。實(shí)施例4混合組配水稻秸稈的粉碎物與300nm垃圾微肥以重量份數(shù)比為1 5. 5組配。將 100粒種子均勻的撒在配基質(zhì)中，放在生物培養(yǎng)臺(tái)上進(jìn)行培養(yǎng)，自然通風(fēng)，統(tǒng)一定量澆水，至 實(shí)驗(yàn)結(jié)束為止。每日測(cè)定溫度、濕度，溫度為23°c，相對(duì)濕度為56%。約28日后刈割，測(cè)定 草皮的基質(zhì)與草坪植物根系的粘結(jié)度。
權(quán)利要求
混合組配的草皮基質(zhì)在提高高羊茅色素含量方面的應(yīng)用；其中混合的草皮基質(zhì)為300nm垃圾微肥與水稻秸稈的粉碎物以重量份數(shù)比為28∶2、27∶3、26∶4、25∶5組配。
2.權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其中的300nm垃圾微肥是指將垃圾堆肥去除雜物在105°C 條件下烘干至恒重，篩分出1700nm粒徑的堆肥，然后將1700nm粒徑堆肥在24000轉(zhuǎn)/分下 粉碎，制備出粒徑300nm垃圾微肥。
3.權(quán)利要求1所述的應(yīng)用，其中的高羊茅生長(zhǎng)指的是植物高度、凈光合量的變化。
4.混合組配的草皮基質(zhì)在促進(jìn)草坪植物高羊茅種子發(fā)芽率方面的應(yīng)用；其中混合的 草皮基質(zhì)為水稻秸稈的粉碎物與300nm垃圾微肥以重量份數(shù)比為1 9組配。
5.混合組配的草皮基質(zhì)在提高垃圾堆肥與高羊茅根系粘結(jié)性方面的應(yīng)用；其中混合 的草皮基質(zhì)為300nm垃圾微肥與水稻秸稈的粉碎物以重量份數(shù)比為26 4或25 5組配。
全文摘要
本發(fā)明涉及混合組配的草皮基質(zhì)在提高高羊茅色素含量方面的應(yīng)用。通過(guò)對(duì)其萌發(fā)率、生長(zhǎng)高度、單株凈光合量、干鮮比以及細(xì)胞色素中葉綠素a、葉綠素b和類胡蘿卜素等指標(biāo)進(jìn)行了測(cè)定與比較。結(jié)果表明水稻秸稈的粉碎物與細(xì)微化的生活垃圾組配有利于高羊茅的生長(zhǎng)，各項(xiàng)指標(biāo)均很突出，且均高于對(duì)照組，其中以28+2、27+3、26+4、的配比相對(duì)較好。說(shuō)明配材能提高基質(zhì)的性能并具有一定的營(yíng)養(yǎng)效用，有助于提高高羊茅色素含量，并可使草皮的基質(zhì)與草坪植物根系有較好的粘結(jié)效果。
文檔編號(hào)C05G5/00GK101880187SQ201010191190
公開日2010年11月10日 申請(qǐng)日期2010年6月4日 優(yōu)先權(quán)日2010年6月4日
發(fā)明者多立安, 趙樹蘭 申請(qǐng)人:天津師范大學(xué)