一种适合牡丹的三明治基质结构及其制备方法

1.本发明涉及城市园林绿化技术领域，尤其涉及一种适合牡丹的三明治基质结构及其制备方法。


背景技术：

2.在高速城市化背景下，城市绿地中土壤质量差、肥力低等问题越来越收到关注。例如城市生境中存在许多树木生长不良和死亡的现象，土壤过度密实、水肥不足就是原因之一。土壤是植物生长的基础，拥有良好透气性、保水保肥能力高的土壤有利于植物健康生长。牡丹(paeonia suffruticosa andr.)属芍药科、芍药属多年生落叶亚灌木植物，是我国特产的传统名花,其花色艳美，气味芬芳，具有较高的观赏价值，被誉为“花中之王”。牡丹以其雍容华贵、国色天香的独特气质和繁荣昌盛、和平幸福的美好象征，已成为世界许多国家园林中的优良花木和世界流行花卉之一。但因其肉质根喜欢比较干燥的土壤环境，忌酷日烈风和积水涝渍。因此，发明一种能兼具保水、保肥、高透气性的基质，对于气候、土壤条件较不适宜牡丹栽培地区具有必要性。
3.然而，现有牡丹栽培基质材料常用如草炭、蛭石、珍珠岩、椰糠、花生壳粉等按照不同的比例组合，这无法适应不同地区牡丹的生长需求，容易造成植株生长不良、烂根的情况。


技术实现要素：

4.有鉴于现有技术的上述缺陷，本发明所要解决的技术问题是现有的牡丹栽培基质材料无法适应不同地区牡丹的生长需求，容易造成植株生长不良、烂根的情况。本发明提供一种适合牡丹的三明治基质结构及其制备方法，针对牡丹不适于土壤粘重地区栽培的问题，设置三层不同的基质以实现不同的功能，实现及制备过程操作简单、成本较低，在保证养分供给的同时，促进牡丹根系的呼吸和对水肥的吸收，有效保证牡丹的健康生长和长久地发挥城市生态系统的服务作用。
5.为实现上述目的，本发明提供了一种适合牡丹的三明治基质结构，包括上、中、下三层，其中，上层为有机覆盖层、中层为改良土层、下层为砂层。其中，改良土层含有30％的大火山石加上底部的砂层令基质具有良好的透气性，上层的有机覆盖层又具有保水保肥的作用，避免了牡丹出现生长不良、烂根、缺水等情况。
6.进一步地，上、中、下三层的厚度比为1：7：2。
7.进一步地，有机覆盖层选用规格为3*1cm的木屑。
8.进一步地，改良土层包括壤土、大火山石、堆肥、复合肥和脱硫石膏。
9.进一步地，改良土层中的壤土、大火山石、堆肥、复合肥和脱硫石膏的体积百分比是：壤土47.9％、大火山石30％、堆肥20％、复合肥2％、脱硫石膏0.1％。
10.进一步地，下层为石英砂岩为原料表观密度约2500kg/m3的黄沙。
11.进一步地，壤土为距离地表0-30cm的土壤。
12.进一步地，壤土为距离地表0-20cm的土壤。
13.进一步地，大火山石直径为4-5cm，总孔隙度为70.8％，体积为28.3cm3/个。
14.进一步地，改良土层中堆肥通过植物废弃物发酵腐熟获得。其中，植物废弃物包括枯枝落叶、园林废弃植物或植物秸秆。堆肥能促进土壤保水、保温、透气、保肥的能力。
15.进一步地，改良土层中复合肥含有氮、磷、钾元素，它能促进作物生长，且有养分含量高、副成分少、物理性状好等优点
16.进一步地，改良土层中脱硫石膏的作用是吸附重金属，降低土壤毒性，补充土壤所缺乏的元素。
17.本发明又一较佳实施例提供了一种适合牡丹的三明治基质结构的制备方法，包括以下步骤：首先，确定容器的高度，并按1：7：2的比例计算上、中、下三层分别所需铺设的高度；其次，在容器底部铺设砂层；再次，将配置好的改良土放置在砂层之上，并种植植株；最后，在改良土的表面铺设木屑。
18.技术效果
19.本发明的一种适合牡丹的三明治基质结构及制备方法，有效针对牡丹不适于土壤粘重地区栽培的问题，实现及制备过程操作简单、成本较低。下层砂层质地疏松、排水通畅，中层火山石因其较大的空隙结构能有效提高土壤透气性，上层有机覆盖层则具有保水保肥的作用。该基质结构在保证养分供给的同时，促进牡丹根系的呼吸和对水肥的吸收，有效保证牡丹的健康生长和长久地发挥城市生态系统的服务作用。
20.以下将结合附图对本发明的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本发明的目的、特征和效果。
附图说明
21.图1是本发明的一个较佳实施例的一种适合牡丹的三明治基质结构的示意图；
22.图2是本发明的一个较佳实施例的株高和地径年生长量比较图。
具体实施方式
23.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
24.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定内部程序、技术之类的具体细节，以便透彻理解本发明实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本发明。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本发明的描述。
25.如图1所示，本发明提供了一种适合牡丹的三明治基质结构，基质结构包括上、中、下三层，其中，上、中、下三层的厚度比为1：7：2。如图1所示，1为有机覆盖层，选用规格为3*1cm的木屑；2为改良土层，由体积百分比为47.9％的壤土、30％的大火山石、20％的堆肥、2％的复合肥和0.1％的脱硫石膏制成；3为砂层，选用以石英砂岩为原料表观密度约2500kg/m3的黄沙。改良土层2中的壤土为距离地表0-30cm的土壤，较佳地，壤土为距离地表0-20cm的土壤；大火山石直径为4-5cm，总孔隙度为70.8％，体积为28.3cm3/个；堆肥通过植
物废弃物发酵腐熟获得。其中，植物废弃物包括枯枝落叶、园林废弃植物或植物秸秆，堆肥能促进土壤保水、保温、透气、保肥的能力；复合肥含有氮、磷、钾元素，它能促进作物生长，且有养分含量高、副成分少、物理性状好等优点；脱硫石膏的作用是吸附重金属，降低土壤毒性，补充土壤所缺乏的元素。
26.本发明实施方式对植物废弃物的利用，既解决了城市枯枝落叶等植物废弃物的处理问题，又能够充分利用植物废弃物作为肥料，实现了高效循环利用的效果，提高了城市生态系统中资源的利用效率。由壤土和堆肥组成的配方土，原料容易得到，且成本较低，且与普通地面具有较好的适应性，能够降低建设城市绿化生态系统的成本，具有较高的经济效益和环境效益。同时，火山石也是一种新型的功能型环保材料，是火山爆发后由火山玻璃、矿物与气泡形成的多孔形石材，含有钠、镁、铝等几十种矿物质和微量元素。具有质量轻、强度高、耐酸碱、耐腐蚀、没有污染、没有放射性的特点，表面有许多细小的孔兼具排水和储水功能。
27.本发明提供的一种适合牡丹的三明治基质的制备方法，包括以下步骤：首先，应确定容器的高度，并按1：7：2的比例计算上、中、下三层分别所需铺设的高度；其次，在容器底部铺设砂层；再次，将配置好的改良土放置在砂层之上，并种植植株；最后，在改良土的表面铺设木屑。按上述步骤制备的基质，可直接种植植株，无需等待发酵，具有方便、易操作等特点。
28.本发明一较佳实施例能进一步地进行说明。以上海市上海师范大学奉贤校区内种植在校园中的25棵牡丹为实验对象，通过测量生长一年后的株高和地径进行比较验证。
29.实施例1
30.本实施例提供了一种适合牡丹的“三明治”基质结构，该结构为有机覆盖层5cm，改良土层35cm，砂层10cm。
31.实施例2
32.本实施例中，结构包括有机覆盖层5cm，改良土层45cm，砂层0m，即仅有有机覆盖层和改良土层，没有砂层。
33.实施例3
34.本实施例中，结构包括改良土层50cm，有机覆盖层0cm，砂层0cm，即仅有改良土层，使用配方土，不存在有机覆盖层和砂层，为本发明的对照组。
35.试验设计如下：选取生长状况基本一致的“太平红”牡丹2年生苗进行试验，将树苗随机分为三组对应实施例1-3的栽培基质结构，每组均设置五个平行处理。种植容器为直径1m，高度0.5m的控根器，每个控根器基质体积为1.50m3，植苗1株。在室外进行试验，控根器的摆放间距为1m
×
1m，试验时间为一年。
36.试验结束后分别测量各组中“太平红”牡丹的树高和地径，用于说明表型生长状况。
37.试验结果如表1所示
38.组别栽培基质株高(cm)地径(mm)1实施例148.759.422实施例246.889.293实施例343.508.67
39.由表1可以看出，在各实施例对应的处理组中，处理组3在株高和地径上都最小，而处理组1则相反表现出了“三明治”基质结构对“太平红”牡丹地上部分株高和地径的一致促进作用。植物地上部分和地下部分的影响同步，这种现象与苗木地上和地下部分生长的协调机制有关，因此这类栽培基质能提高牡丹的根系活力，有效保证牡丹的健康生长。
40.此外还对三个处理组一年内株高和地径进行比较。试验结果如图2所示。处理组1的增量在三个组中最大，且与一层的处理组3之间具有显著差异，这也说明“三明治”基质结构对植物生长的促进作用。
41.以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

技术特征：
1.一种适合牡丹的三明治基质结构，其特征在于，包括上、中、下三层，其中，上层为有机覆盖层、中层为改良土层、下层为砂层。2.如权利要求1所述的一种适合牡丹的三明治基质结构，其特征在于，所述上、中、下三层的厚度比为1：7：2。3.如权利要求1所述的一种适合牡丹的三明治基质结构，其特征在于，所述有机覆盖层选用规格为3*1cm的木屑。4.如权利要求1所述的一种适合牡丹的三明治基质结构，其特征在于，所述改良土层包括壤土、大火山石、堆肥、复合肥和脱硫石膏。5.如权利要求4所述的一种适合牡丹的三明治基质结构，其特征在于，所述改良土层中的壤土、大火山石、堆肥、复合肥和脱硫石膏的体积百分比是：壤土47.9％、大火山石30％、堆肥20％、复合肥2％、脱硫石膏0.1％。6.如权利要求1所述的一种适合牡丹的三明治基质结构，其特征在于，所述下层为石英砂岩为原料表观密度约2500kg/m3的黄沙。7.如权利要求4所述的一种适合牡丹的三明治基质结构，其特征在于，所述壤土为距离地表0-30cm的土壤。8.如权利要求4所述的一种适合牡丹的三明治基质结构，其特征在于，所述壤土为距离地表0-20cm的土壤。9.如权利要求4所述的一种适合牡丹的三明治基质结构，其特征在于，所述大火山石直径为4-5cm，总孔隙度为70.8％，体积为28.3cm3/个。10.如权利要求1-9任一所述的一种适合牡丹的三明治基质结构的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：首先，确定容器的高度，并按1：7：2的比例计算上、中、下三层分别所需铺设的高度；其次，在容器底部铺设砂层；再次，将配置好的改良土放置在砂层之上，并种植植株；最后，在改良土的表面铺设木屑。

技术总结
本发明公开了一种适合牡丹的三明治基质结构，包括上、中、下三层，其中，上层为有机覆盖层、中层为改良土层、下层为砂层。其中，改良土层含有30％的大火山石加上底部的砂层令基质具有良好的透气性，上层的有机覆盖层又具有保水保肥的作用，避免了牡丹出现生长不良、烂根、缺水等情况。本发明的一种适合牡丹的三明治基质结构及其制备方法，针对牡丹不适于土壤粘重地区栽培的问题，设置三层不同的基质以实现不同的功能，实现及制备过程操作简单、成本较低，在保证养分供给的同时，促进牡丹根系的呼吸和对水肥的吸收，有效保证牡丹的健康生长和长久地发挥城市生态系统的服务作用。地发挥城市生态系统的服务作用。地发挥城市生态系统的服务作用。


技术研发人员：王红兵 吴多润 郭陈冰 王沫 胡永红
受保护的技术使用者：上海师范大学
技术研发日：2023.06.28
技术公布日：2023/10/7