无土节水环保型草坪板的研究

摘要

我国草坪业蓬勃发展，建植草坪多采用传统的有土栽培草皮方式，这种传统的草坪生产依赖于土壤，生产周期长，土壤流失大，且有土草坪从出苗到成坪需水量大。改革开放以来，公路交通事业飞速发展，公路边坡绿化所需草坪量巨大。针对传统有土草坪栽培方式的不足及高速公路边坡绿化的特点，本论文以废弃植物生物质为原料研发了无土节水环保型草坪板。
　　 针对高速公路边坡倾斜的特点，设计了2.mm深的锥体底部草坪板模具，此模具安装在纸浆模塑成型机上可以制备草坪底板，通过后续传送装置，可以完成完整草坪板的生产。以此模具，试制了原料水葫芦和中药渣经磋磨分丝后，与纸浆结合生产草坪底板：经初步试验，四种草即高羊茅、紫羊茅、黑麦草和草地早熟禾能够在此草坪底板上生长，其中高羊茅和黑麦草生长状况良好；以黑麦草为材料进一步比较了黑麦草在不同比例水葫芦和竹浆制成的草坪板的生长情况，发现黑麦草在比例为1:1的水葫芦浆和竹浆制成的草坪板上生长最好，初步表明水葫芦浆与竹浆比例为1：1是较适于生产草坪板的原料配方。
　　 在自然土壤中，设计、试种了.1个冷暖季型草混播组合，并对其坪用性状和根系状况进行综合评价，发现两个组合即冷季型的高羊茅-黑麦草-草地早熟禾组合和冷暖季型的狗牙根-高羊茅-黑麦草组合，它们的综合评价值均为4分左右，高于其它组合；两个组合的根系发达且分布较均匀，为较适于杭州气候的混播组合。
　　 为实现草坪的节水、保水性能，筛选到适于草坪保水节水的保水剂，比较分析了9种保水剂在不同盐浓度下的吸水倍率和吸水速率，并将这些保水剂分别在草坪草种植过程中进行试用，观测干旱胁迫条件下的保水性能。结果表明，日本进口保水剂IM-930和唐山博亚公司农林保水剂的吸水倍率较大，吸水速率较快；在干旱胁迫条件下，两种保水剂处理的草坪草叶片相对含水量高于其它处理及对照，其叶片游离脯氨酸含量低于其它处理，表明这两种保水剂较适用于作为草坪保水剂。
　　 为增强草坪草的抗旱性能，在聚乙二醇模拟水分胁迫和盆栽实验干旱胁迫条件下，研究了产荚膜多糖的硅酸盐细菌--胶质芽孢杆菌和土壤芽孢杆菌对干旱胁迫条件下高羊茅抗旱性的影响。通过对比，确定15％聚乙二醇(PEG-6000)模拟水分胁迫较适合；以15％PEG模拟水分胁迫，比较了胶质芽孢杆菌VKPM7519和土壤芽孢杆菌VKPM7517对高羊茅种子萌发的影响。结果，VKPM7519浸种处理后，种子发芽速度较快；VKPM7517浸种处理后，种子发芽率和发芽势显著高于对照，表明两种菌处理均能促进水分胁迫条件下高羊茅种子的萌发，对提高高羊茅的抗旱性具有一定影响。盆栽抗旱实验中，比较了五种硅酸盐细菌处理对高羊茅抗旱性的影响，结果在同等干旱胁迫下，胶质芽孢杆菌BM5和土壤芽孢杆菌VKPM7517处理的高羊茅叶片相对含水量显著高于其它处理及对照，可溶性糖含量、游离脯氨酸含量、根冠比和相对电导率显著低于其它处理及对照，可见BM5和VKPM7517两个菌株可在一定程度上缓解高羊茅所受的干旱胁迫，具有一定的抗旱潜能。
　　 在以上条件实验的基础上，将确定的唐山博亚公司农林保水剂、土壤芽孢杆菌VKPM7517和两种混播草坪结合在不同原料配方的草坪底板上，制备了无土节水环保型草坪板，将其与有土草坪平行种植，通过密度、质地、颜色、均一性和盖度的综合评价进行比较，结果水葫芦浆与竹浆比例为1:1的草坪板坪用性状综合评分为4分左右，高于有土草坪和其它以中药渣和竹浆与水葫芦和木浆为原料的草坪板。长期(100天)观测表明，无土节水环保型草坪板的前期生长状况与有土草坪相当，在后期没有管理养护的情况下，无土草坪的生长状况尤其是节水抗旱性能显著优于有土草坪。
　　 综上所述，本论文利用废弃植物生物质水葫芦和中药渣为原料制备了无土草坪底板，通过筛选得到了适于建植草坪的节水性的唐山博亚公司农林保水剂和抗旱性的土壤芽孢杆菌VKPM7517，并将以上条件实验的结果综合在草坪底板上初步得到了无土节水环保型草坪板。底板由比例为1：1的水葫芦浆和竹浆制成的无土节水环保型草坪板其坪用性状优于有土草坪。因此，此无土节水环保型草坪板不仅可替代有土草坪，同时对水葫芦和中药渣这两种废弃植物生物质进行利用，开拓了废弃植物生物质新的有效利用途径。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章 文献综述

1.1 草坪的概况

1.1.1 草坪业的发展现状

1.1.2 有土草坪现状及存在问题

1.1.3 无土草坪的现状

1.1.4 草坪混播技术的应用现状

1.1.5 草坪对干旱的响应及对策

1.2 高速公路护坡的概况

1.2.1 公路边坡护坡的现状

1.2.2 无土草坪用于护坡的前景

1.3 废弃植物生物质概述

1.3.1 废弃植物生物质现状

1.3.2 水葫芦入侵现状

1.3.3 中药产业废弃物现状

1.3.4 其他废弃植物生物质

1.4 研究目的

第二章 草坪板的制备及试种

2.1 材料与方法

2.1.1 材料

2.1.2 草坪板模具设计

2.1.3 实验工艺流程

2.1.4 草坪板的室内试种

2.1.5 统计分析方法

2.2 结果与分析

2.2.1 草坪板的制备

2.2.2 草坪板的室内试种结果

2.3 小结

第三章 草坪混播组合的筛选

3.1 材料与方法

3.1.1 试验地基本概况

3.1.2 供试品种及来源

3.1.3 混播组合实验设计

3.1.4 混播种植方法

3.1.5 草坪质量评价

3.1.6 统计分析方法

3.2 结果与分析

3.2.1 草坪混播组合的生长状况

3.2.2 草坪混播组合的根系状况

3.3 小结

第四章 草坪保水剂的筛选

4.1 材料与方法

4.1.1 材料

4.1.2 保水剂在不同盐浓度下吸水倍率的测定方法

4.1.3 保水剂吸水速率的测定方法

4.1.4 保水剂在草坪栽培中的应用

4.1.5 生理指标测定方法

4.1.6 统计分析方法

4.2 结果与分析

4.2.1 不同盐浓度下保水剂的吸水倍率

4.2.2 保水剂吸水速率的测定

4.2.3 保水剂的保水性能

4.3 小结

第五章 草坪抗旱性的研究

5.1 材料与方法

5.1.1 材料

5.1.2 PEG模拟水分胁迫下高羊茅种子萌发实验的方法

5.1.3 五种硅酸盐细菌对高羊茅抗旱性影响的盆栽实验方法

5.1.4 统计分析方法

5.2 结果与分析

5.2.1 两种硅酸盐细菌对PEG模拟水分胁迫下高羊茅种子萌发的影响

5.2.2 五种硅酸盐细菌对高羊茅抗旱性的影响

5.3 小结

第六章 草坪板的应用

6.1 材料与方法

6.1.1 材料

6.1.2 坪板种植方法

6.1.3 统计分析方法

6.2 结果与分析

6.2.1 冷季型草在坪板上的种植

6.2.2 冷暖季型草在坪板上的种植

总结

参考文献

致谢

附录