作者:王方 铁铮 来源:中国科学报 发布时间:2017/3/1 10:22:21
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新型无土草毯的创新绿化

 

草应该在城市绿化中发挥更大的作用。“包括北京在内,现在很多城市说到绿化就是‘种树’。但绿化不只是种树,一定是乔灌草相结合的、立体的。”韩烈保认为,城市绿化应充分调研后科学规划,选择适合当地的模式,“宜乔则乔、宜灌则灌、宜草则草”。

本报记者 王方 通讯员 铁铮

 

无土生态护坡草毯铺装    韩烈保供图

“青青河畔草,郁郁园中柳。”随着春天脚步的临近,原本一片枯色的草地上渐渐探出了绿意。人们走出家门踏青、运动,城市公共绿地、足球场、高尔夫球场中,悄然出现了一种新型无土基质草毯。

北京林业大学教授韩烈保领衔的科研团队经过十多年的创新性研究,在无土基质草毯基材选配、草毯结构及组成等关键技术方面取得了突破,实现了新型无土基质草毯的产业化。近日,2016年度全国高校科研优秀成果奖公布,该团队完成的“新型无土基质草毯高效培育技术及其产业化”获得了技术发明奖二等奖。《中国科学报》记者对此进行了专访。

带土草毯不可持续

随着城市绿化要求的不断提高,高质量草毯的需求量也随之增加。传统的带土草皮生产,不但周期长、效率低、运输成本高,而且浪费和破坏宝贵的土地资源。

“带土草皮每次生产都要携带2~3厘米厚的土层,而适合植物耕作生长的土壤也就十几厘米,每挖一次就少一分,最终会造成荒漠化。显然这是一种不可持续的发展模式,在一些地方已经被禁止了。”韩烈保告诉记者。

从1999年开始,韩烈保就开始思考解决草毯生产问题,“首先就是不能破坏土壤,然后考虑利用废弃物作基质,替代土壤”。

目前,已有无土基质草毯虽以农林废物等基质替代了土壤生产层,避免了带土草皮生产中存在的一部分问题,但仍存在成本高、耗水量大、耐践踏性差、国产优质草种(结缕草)难以成坪等突出缺陷。

“我们要解决在不同气候区域、不同需求类型、不同草种等条件下的草毯的生产方法问题,这又集中体现在基质上。”韩烈保说。

韩烈保研究团队从50余种农林废物和城市垃圾原料中,筛选出菇渣、锯木屑、秸秆、猪粪、有机垃圾和污泥等无土基质草毯基材,经过科学配比研究,结合高效的加工工艺,发明了两种以农业废物和城市垃圾堆肥为原料的无土草毯基质配方,实现了废物资源的再利用。

“400毫米降水量线是一条重要的区分线,如兰州、长沙在各自气候条件下,其草毯生产方式和耐旱需求是不同的。草地是做什么用的,城市绿地还是足球场?需不需要耐践踏?还有不同草种和管理等,也是问题。这些都反映在草毯培育技术上。”韩烈保解释道。

围绕无土基质草毯基材优选和配比,湿润半湿润地区新型无土基质草毯培育,耐旱、耐践踏无土基质草毯培育以及结缕草无土基质草毯快速繁殖等技术难题,韩烈保带领科研团队进行深入研究,并取得了创新性进展。

培育技术创新多

韩烈保带领团队发明了湿润半湿润地区新型无土基质草毯的培育技术、耐旱无土基质草毯的培育技术、耐践踏无土基质草毯的培育技术以及结缕草无土基质草毯快繁技术。

针对湿润半湿润地区雨量充沛、空气湿度大等气候特征,采用锯木屑、老糠灰、动物粪便等原料,团队创造性地发明了一种由堑层、无纺布层、基质层和草坪草层等4层结构所构成的无土基质草毯培育技术。

数据显示,与现有无土草毯相比,团队发明培育的无土基质草毯建植40~60天、覆盖率90%以上即可出圃,拉力提高2~3倍,草毯质量大大提高。

针对干旱半干旱地区降雨量小、蒸发量大、空气干燥等气候特征,团队采用污泥、秸秆、菇渣、保水剂等原料,创造性地发明了一种由隔离层、草毯底层、生长基质层、保水营养缓释材料层和草坪草层等5层结构所构成的无土基质草毯培育技术,有效降低了干旱胁迫对草坪草的伤害,大大减少了灌溉频率。

团队研究提出了耐践踏无土基质草毯的培育技术。针对城市绿地和运动场无土基质草毯不耐践踏的特征,采用工业脲醛泡沫颗粒、炉渣、菇渣、锯末等原料,发明了一种由隔离层、草毯底层、生长基质层、弹性材料层和草坪草层所构成的无土基质草毯培育技术。

与现有无土草毯相比,在相同践踏强度下,团队培育的无土基质草毯耐践踏性和恢复能力提高显著。

“根据不同的需求,我们在基质中加入了保水剂、弹性物质等不同的材料,使草毯更耐旱、耐践踏,也降低了后期维护管理成本。”韩烈保说。

团队还研究提出了结缕草无土基质草毯快繁技术。针对结缕草种子自然发芽率低、苗期杂草侵染率高、成坪时间长、绿色期短等问题,创造性地发明了一种可以使结缕草种子发芽率达到85%以上、成坪时间缩短30~50天、无杂草、绿色期延长40~50天的结缕草无土基质草毯培育技术。

无土草毯潜力大

“土是不要钱的,基质则需要,这也是与带土草皮相比,无土基质草毯成本高的原因。但从长远来说,这是一条必走的可持续发展之路。”韩烈保指出,“秸秆、渣屑等废弃物都是易取得的基材,我们进行优选、配比等处理,在水泥地上、在农田里都可以培育草毯。”

韩烈保带领团队研发的新型无土基质草毯高效培育技术,不仅保护了耕地资源,实现农林废物的资源化循环利用,还可实现草毯的高效生产与生态应用,尤其在湿润半湿润地区,四季如茵,效果更佳。

在生产工艺上,“目前,已有无土基质草毯垫层厚度往往是2~3厘米,生产一次后回铺一次,比较费工时。而我们的新型无土基质草毯垫层在10厘米以上,一次铺垫多次生产,不需重复,节省人力成本。”韩烈保说。

2010年,在湖南省长沙市岳麓区莲花镇立马村,湖南天泉生态草业工程有限公司实行整村土地流转8000亩,建设成今天的“天泉草业生态谷”。韩烈保团队在其中颇有技术贡献。另外,他还认为“这种土地流转也有利于农民生产致富”。

据介绍,“新型无土基质草毯高效培育技术及其产业化”项目获得授权国家发明专利8项、实用新型专利4项。团队所培育的新型无土基质草毯,被广泛应用于北京奥运会、上海世博会、上海迪斯尼乐园、山西平遥煤矿生态修复等数百项绿化工程。

近三年来,新型无土基质草毯累积销售1585.97万平方米,草毯专用无土基质累积销售22.83万平方米,产生直接经济效益150098.2万元,增加税收3100.91万元。

草应该在城市绿化中发挥更大的作用。“包括北京在内,现在很多城市说到绿化就是‘种树’。但绿化不只是种树,一定是乔灌草相结合的、立体的。”韩烈保认为,城市绿化应充分调研后科学规划,选择适合当地的模式,“宜乔则乔、宜灌则灌、宜草则草”。

《中国科学报》 (2017-03-01 第6版 科研)
 
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