杜學(xué)工 李 紅 白立強 翟曉江 劉少波 閔 鵬 任博文謝毓芬 彌 云 黃宏剛 趙 斐 曹佩佩 郭 婕 程 敏 楊 波
(陜西省森林保護(hù)研究所,陜西 西安 710062)
植物墻是綠色植物綠化墻體的一種方式,是利用植物對生長環(huán)境條件的適應(yīng),創(chuàng)造植物生存的必要條件,使植物生長于垂直的建筑墻面,是一種新的園林綠化工藝和種植方法;植物墻能夠增加綠化面積,改善人們的生活環(huán)境。人們根據(jù)不同的綠化和審美要求,設(shè)計出具有一定藝術(shù)造型的綠色墻體;植物墻經(jīng)過精心設(shè)計裝飾及培植,使植物墻具有廣告造型、藝術(shù)造型等不同的功能,更顯美觀。植物墻是一個小型生態(tài)系統(tǒng),它可以根據(jù)設(shè)計師及客戶需要,結(jié)合氣候、溫度、濕度、色彩等綜合條件,選配顏色豐富的裝飾材料和燈光效果參與在色彩豐富的植物中,構(gòu)建出一個超脫自然的生活環(huán)境,配合宣傳及藝術(shù)審美內(nèi)容,給人以耳目一新的沖擊感。植物墻不僅能吸收空氣中的有害氣體,還能調(diào)節(jié)室內(nèi)空氣溫度、濕度,吸收城市噪音,其給人帶來的好處是其它藝術(shù)品所不能替代的;植物墻景觀很美,能夠提高人的生活質(zhì)量。
植物墻的種類,依據(jù)有無土壤,可分為無土生態(tài)植物墻、有土生態(tài)植物墻。依據(jù)結(jié)構(gòu)可分為鋪貼式生態(tài)植物墻、框架式生態(tài)植物墻、模塊式生態(tài)植物墻。依據(jù)環(huán)境可分為室內(nèi)植物墻、室外植物墻。依據(jù)結(jié)構(gòu)分,可分為固定植物墻、可拆卸植物墻。氣霧培植物墻是一種新型的植物墻構(gòu)架,研究還正在進(jìn)行。依據(jù)功能內(nèi)涵可分為分廣告植物墻、藝術(shù)植物墻、綠化裝飾植物墻。在植物墻發(fā)展的同時,出現(xiàn)了仿真植物墻,由于,植物墻管理成本高,仿真植物墻管理方便,效果逼真,在一些場合可以達(dá)到以假亂真的效果,也受到歡迎,上海有多個單位采用仿真植物墻美化環(huán)境;但是仿真植物墻沒有生態(tài)效應(yīng),不做論述,一般情況下說的植物墻指的是生態(tài)植物墻。
綠植品種是植物墻構(gòu)成的核心內(nèi)容,是展現(xiàn)植物墻風(fēng)采的主要成分,合理搭配綠植品種,可以產(chǎn)生多種內(nèi)容的植物墻造型,設(shè)計出各種風(fēng)格的植物墻藝術(shù)作品;綠植品種的豐富和發(fā)展,是植物墻發(fā)展的重要部分,根據(jù)不同綠植品種,選擇對應(yīng)的基質(zhì)土類型,配合相適應(yīng)的灌溉管理方法,完成植物墻的制作,完成植物墻的生態(tài),藝術(shù)功能。
比較成熟的墻體綠化和垂直綠化主要以攀援植物為主,利用攀爬或垂吊式墻面綠化,是在墻面設(shè)置植生槽,在槽中種植攀爬或垂吊的藤本植物,種植爬山虎,常春藤,凌霄、絡(luò)石、綠蘿等攀爬類植物,攀附在墻體上,達(dá)到綠化墻面的效果,這類綠化形式簡便易行、造價較低、透光透氣性好,供水系統(tǒng)可采用滴灌系統(tǒng),也可采用人工澆灌。由于可采用的綠植品種少,造景受限制,完成綠化墻面用時長,很難四季常綠,更換困難,已經(jīng)被限定在一定環(huán)境中使用。
模塊式墻體綠化,以鋼結(jié)構(gòu)為骨架,輔以滴灌或噴灌系統(tǒng),將事先綠化好的植被嵌入其中。一般用不銹鋼,也有用其它材料的,確定植物墻要安裝的位置,設(shè)計灌溉和排水系統(tǒng);模塊化植物墻可以在各種環(huán)境中使用,正在快速發(fā)展。模塊化植物墻施工需在墻外加骨架,施工復(fù)雜,費用高昂,綠化圖案有所限制;降低成本,優(yōu)化設(shè)計方便施工,豐富綠化效果是研究發(fā)展的方向。
植物墻無土栽培方法在國內(nèi)外還未見報道,本文就無土栽培中的氣霧培技術(shù)在最后進(jìn)行說明。
植物墻可以使用多種手段制作,不同的類型,所用的材料也不同,根據(jù)植物在植物墻上生長的模式,可分為布袋式模塊植物墻,營養(yǎng)缽模塊式植物墻和氣霧培植物墻。
布袋式植物墻是指將培育好的植物袋,采用一種超薄、強度好、保溫耐寒的布袋,保證植物在多種氣候下生長,具有施工簡單,造價較低,透光通氣性好的特點,能充分利用雨水進(jìn)行澆灌,且可以拼出各種較細(xì)的圖案。
布袋式植物墻做法,首先在做好防水處置的墻面上直接鋪設(shè)軟性植物生長載體,比方毛氈、椰絲纖維、無紡布等,然后在這些載體上縫制裝填有植物生長及基質(zhì)土的布袋,在布袋內(nèi)種植植物,育苗后與布袋一起移植到墻上,實現(xiàn)墻面綠化。布袋式植物墻可以將植物在墻體上自由設(shè)計或進(jìn)行圖案組合,直接附加在墻面,無須另外做鋼架,并通過自來水和雨水澆灌,降低建造成本,系統(tǒng)總厚度薄,只有10~15cm,具有保護(hù)建筑物的功能,易施工,效果好等。布袋式墻面綠化也可以在布袋基質(zhì)內(nèi)混入種子實現(xiàn)墻面綠化。
布袋式植物墻的結(jié)構(gòu)由結(jié)構(gòu)基層、水、營養(yǎng)液輸送系統(tǒng)、鋪貼式平面澆灌系統(tǒng)、鋪貼式墻體種植毯、基質(zhì)土、種植袋、綠化植物、水槽(回收水)構(gòu)成。
布袋式模塊植物墻鋪貼式技術(shù)有6大技術(shù)優(yōu)勢:無骨架;施工周期短;超薄超輕;防水阻根;高墻綠化無墜落;養(yǎng)護(hù)費低。布袋式墻面綠化存在的問題是布袋空間小,植物的生存空間小,植物擁擠,不通風(fēng),容易死亡,植物營養(yǎng)土極其有限,植物生長后期營養(yǎng)跟不上,也很容易造成植物墻后期發(fā)黃枯萎,影響整體美觀。布袋式植物墻的灌溉水管緊貼墻面,水分很容易侵蝕墻體,導(dǎo)致墻體結(jié)構(gòu)破壞,墻面破裂發(fā)黃。無骨架的技術(shù)雖然短時間能夠保證布袋緊貼墻體,但是紡布式的材質(zhì)很容易被風(fēng)雨侵蝕腐化掉,植物墻景觀效果短暫。布袋式植物墻可選擇的植物種類較少,植物生長周期短,要不斷的更新?lián)Q植物,這也導(dǎo)致了植物墻維護(hù)成本高。
營養(yǎng)缽模塊式生態(tài)墻面做法,是指固態(tài)基質(zhì)式立體綠化利用預(yù)先培育好的植物模塊,根據(jù)要求安裝在依附于墻面或者脫離面的基礎(chǔ)鋼架結(jié)構(gòu)上,達(dá)到墻面的整體或者部分綠化方式。營養(yǎng)缽模塊式墻面綠化具有重量輕,基質(zhì)不易流失,營養(yǎng)緩釋,自身蓄水等特點,可用在自身承重小,美觀度要求高,養(yǎng)護(hù)難度大的墻面進(jìn)行綠化,也可以運用于屋頂,坡面等屋頂綠化。輕鋼結(jié)構(gòu)可脫離墻面只與地面固定,在空間內(nèi)形成完整的植物墻綠化結(jié)構(gòu),形成植物墻墻面隔斷效果。
植物墻基質(zhì)土種類可分為有機基質(zhì)土、無機基質(zhì)土、混合基質(zhì)。陜西省森林保護(hù)研究所在杭州和上海采集的植物墻基質(zhì)樣本15份,觀察后發(fā)現(xiàn)含有土壤的有5份,10份都是無土基質(zhì)。
有機基質(zhì):是一類天然或合成的有機材料。如泥炭、樹皮、鋸木屑、秸稈、稻殼、蔗渣、苔蘚、椰殼、堆肥、沼渣、巖糠灰。
無機基質(zhì):包括砂、陶粒、礫、高嶺土、爐渣、浮石、沸石、蛭石、珍珠巖、石英、水晶、碎瓷、巖棉、純碳酸鈣、泡沫(聚苯乙烯泡沫,尿醛泡沫,酚醛泡沫)、海綿(尿醛)、硅膠、堿交換物(離子交換樹脂)如斑脫土以及硅酸等,只含有礦物質(zhì)營養(yǎng)。
混合基質(zhì):無機-無機混合、有機-有機混合、有機-無機混合。
基質(zhì)土在植物墻結(jié)構(gòu)中的作用是,給植物提供根系生存的生物環(huán)境,具有一定的滲透性、質(zhì)地疏松、保水、保肥、透氣、空間穩(wěn)定性和質(zhì)量輕;且含有大量的有益微生物,能有效改善土壤環(huán)境,促進(jìn)植物成活和生長。安全是第一要素,基質(zhì)土能夠保障植物固定在墻上,不輕易跌落,給植物提供水分和養(yǎng)分,滿足植物生長的營養(yǎng)需求;基質(zhì)土還能調(diào)節(jié)植物生長的環(huán)境溫度、濕度,配合灌溉,滿足植物生存需求;基質(zhì)土已經(jīng)成為植物墻系統(tǒng)的重要組成部分,根據(jù)不同植物種類的生活習(xí)性,設(shè)計基質(zhì)土類型;使基質(zhì)土要滿足植物生存的水分保持和透氣性。
植物墻栽培植物常用有機基質(zhì)土,其中含有植物生長的營養(yǎng)元素,常用泥炭土,鋸木屑、秸稈、稻殼、蔗渣、堆肥、沼渣等材料,配合碳氮比30:1和其它微量營養(yǎng)元素,用清水灌溉,來培育植物墻植物,適合大多數(shù)的植物品種。
花卉盆栽專用通用基質(zhì)土是通過養(yǎng)花經(jīng)驗總結(jié)出的配方,營養(yǎng)土主要營養(yǎng)成分:有機質(zhì)含量58%~72%,氮、磷、鉀總量2.2%~4.5%,鈣27.3g/kg,鐵9.5g/kg,鋅0.7g/kg等植物所需的多種微量元素。且含有大量的有益微生物,能有效改善土壤環(huán)境,促進(jìn)植物成活和生長。
主要性能特點:質(zhì)地疏松,保水、保肥,透氣性良好,能有效促進(jìn)植物生根和生長。
本配方為通用培養(yǎng)基,適用范圍廣泛,可用于草、木本、藤本、球根等各種植物及有機瓜果、蔬菜類栽培。如陜西省植物墻常見品種:萬壽菊、百日菊、梔子花、百合花、常夏石竹、百合竹、龜背竹、四季海棠、金魚吊蘭、金葉吊蘭、七彩竹芋、合果芋、孔雀竹芋、小孔雀竹芋、圓葉竹芋、雪鐵芋、青葉綠蘿、金綠蘿等。
基質(zhì)塊技術(shù)應(yīng)用在無土栽培上已經(jīng)廣泛應(yīng)用,是基質(zhì)土技術(shù)的革新進(jìn)步,如果應(yīng)用在植物墻上,將加快植物墻建設(shè)速度,使植物墻模塊化更加完善,植物營養(yǎng)物質(zhì)更全面。基質(zhì)塊常見配方和基質(zhì)土基本一樣,區(qū)別在于把基質(zhì)土通過機械加工,根據(jù)需要制成固定的塊形狀,來滿足快速栽培和便于移栽的特點,是植物墻無土栽培發(fā)展的新模式。
植物墻種植方式:為了加快植物墻墻面綠化時間,一般采用地面育苗,壯苗移植到植物墻上,減少緩苗期,提高成活率,促進(jìn)植物墻生態(tài)系統(tǒng)自維機制的形成。地面育苗比較成熟,可以在大棚內(nèi)進(jìn)行育苗,滿足植物墻綠化效果時移植到植物墻上。在植物墻上可采用散植、叢植等自然式種植,形成疏密有度和高低錯落的立體群落層次結(jié)構(gòu)。
植物墻灌溉方法有:人工澆水,自動澆水。采用的設(shè)施有,滴灌、噴灌、水管漫灌。自動澆水采用自動控制技術(shù),控制系統(tǒng)的各種探頭采樣植物墻參數(shù)數(shù)據(jù),通過澆水對植物生長的溫度、濕度進(jìn)行控制,完成植物墻灌溉需求,節(jié)省勞動力,降低維護(hù)成本,提高植物墻上植物的生存率。
植物墻灌溉水質(zhì)有普通水,營養(yǎng)液。根據(jù)植物生長需求和基質(zhì)土類型進(jìn)行不同水質(zhì)的灌溉。
無土栽培是一種新的栽培方式,包括無土基質(zhì)土栽培、水培、氣霧培,植物的營養(yǎng)是由營養(yǎng)液提供的。
無土基質(zhì)土栽培,所需的基質(zhì)土可以采用無機基質(zhì)土、有機基質(zhì)土和混合基質(zhì)土,基質(zhì)土加工成模塊化基質(zhì)塊,更加加快了建設(shè)速度。營養(yǎng)供給方式是配合營養(yǎng)液灌溉,來培育植物墻,適合多種植物類型。植物墻的植物根系在一個很小的空間內(nèi)生長,基質(zhì)土所能夠容納的營養(yǎng)物質(zhì)有限,因為植物墻的設(shè)計要求是重量輕,成本低,施工方便,制約了基質(zhì)土的重量,同時承載的營養(yǎng)物質(zhì)受到空間制約,要滿足植物生長,需要不斷的連續(xù)提供補充營養(yǎng),才能完成植物生長周期;因此,營養(yǎng)液的出現(xiàn),完全滿足了植物墻發(fā)展的要求。營養(yǎng)液主要成分是:均衡含有植物生長所需的N、P、K、Ca、Mg、S、Fe、Mn、Cu、Zn、B、Mo等營養(yǎng)元素,具有緩釋效應(yīng)和緩沖性能,能有效提供植物生長所需養(yǎng)分,對于植物墻來說,意義重大。
水培和氣霧培技術(shù)是在無土栽培的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新技術(shù),植物營養(yǎng)的各項技術(shù)要點基本相同,并適合所有花卉植物品種。
水培技術(shù)通過把植物根系浸入到營養(yǎng)液中進(jìn)行栽培的方法,可以進(jìn)行水培式培養(yǎng)的植物具有抗旱耐熱性較強,水培植物主要有鐵線蕨、波斯頓蕨、鴨腳木、朱蕉、紅背桂、青葉綠蘿、金綠蘿、合果芋、萬年青、龜背竹、吊竹梅、金魚吊蘭、金葉吊蘭等。室外綠墻抗寒性較強的水培植物有萬年青、常春藤、金魚吊蘭、金葉吊蘭、袖珍椰子、龜背竹等。水培技術(shù)也是植物墻發(fā)展的一種方式,廣泛應(yīng)用于家庭涼臺,屋頂?shù)?。由于氣霧培技術(shù)的出現(xiàn),植物墻水培技術(shù)將被氣霧培取代,取代水培技術(shù)存在的弊端,就是滿足植物根部對氧氣的需求,氣霧培優(yōu)于水培。
氣霧培通過把營養(yǎng)液噴霧到根部,完全擺脫了基質(zhì)土,減輕了植物墻重量,是無土栽培的新型栽培方式,具有結(jié)構(gòu)簡單,操作方便,可以適用與各種植物,將成為理想的植物墻發(fā)展方式。氣霧培的管理特點是采用計算機自動管理,減少人工費用,植物生長迅速,成本低。
陜西土地面積20.56萬km2。地形地貌是南北高,中間低。以北山和秦嶺為界,陜西省由陜北高原、關(guān)中平原和秦巴山地3大地貌區(qū)構(gòu)成。處中緯度地帶,具有顯著的大陸性季風(fēng)氣候。有3個氣候帶,溫帶、暖溫帶和北亞熱帶。降水集中于7—9月,年平均氣溫11.6℃。年平均降水量653mm,年蒸發(fā)量平均為1608mm。植被種類豐富,秦嶺被譽為天然植物園。
植被不能生長太大,太大的植物,需要的營養(yǎng)物質(zhì)多,植物墻很難滿足這一要求。太大的植物重量大,使植物墻承載重量多,增加植物墻建造成本。植物太大,迎風(fēng)面積大,容易在刮大風(fēng)時墜落,造成安全隱患。植物墻選擇植物品種,應(yīng)該選擇較小的植物種類,高度一般在20cm左右,生長緩慢的一些品種;植物墻植物品種應(yīng)該適合當(dāng)?shù)貧夂颦h(huán)境,容易成活,生長良好,外形美觀的品種。再次,植物墻植物品種的根系要求是不能太多,有些植物根系發(fā)達(dá),占用空間多,由于植物墻基質(zhì)土空間有限,就會影響植物的生長;植物墻植物的生命周期不能太短,太短的生命周期增加了維護(hù)成本,管理成本。鄉(xiāng)土植物是最能適應(yīng)當(dāng)?shù)刈匀簧L條件的,特別是生長環(huán)境相對惡劣的垂直墻面種植環(huán)境;外來物種的抗性強,觀賞價值高,可以在馴化后再使用。
植物墻常見植物種類:四季海棠、三色堇、金魚草、鳶尾、矮牽牛、長壽花、梔子花、雞冠花、羽衣甘藍(lán)、常夏石竹、萬壽菊、百日菊、天竺葵、一串紅、銀邊草、鴨跖草、紫葉榨漿草、彩葉草、七彩竹芋、合果芋、孔雀竹芋、小孔雀竹芋、圓葉竹芋、雪鐵芋、銀皇后、美麗變?nèi)~木、五彩千葉木,鴨腳木、白掌、紅掌、一葉蘭、君子蘭、龍舌蘭、金魚吊蘭、金葉吊蘭、金邊也門鐵、百合竹、龜背竹、吊竹梅、青葉綠蘿、金綠蘿、黃金葉、朱蕉、紅背桂、花葉蔓、長春花、八角金盤、常春藤、仙羽蔓綠絨、虎耳草、天門冬、金邊大葉黃楊、九里香、萬年青、碧玉、袖珍椰子、鐵線蓮、鐵線蕨、波斯頓蕨、黃金錦絡(luò)石。
室內(nèi)日照少,觀葉植物對光照的需求量遠(yuǎn)沒有觀花和觀果植物那么多,尤其是光照不足或陽光照射不到的綠墻,可以多選用常綠觀葉植物,觀花觀果植物進(jìn)行點綴搭配。室內(nèi)冬天溫度較室外高,可選用耐陰綠植品種和一些不耐寒的品種,如青葉綠蘿、金綠蘿、鴨腳木、美麗變?nèi)~木、金魚吊蘭、金葉吊蘭、吊竹梅、常春藤、龜背竹、袖珍椰子、鐵線蓮、鐵線蕨、波斯頓蕨等,這些植物抗旱耐熱性較強,在高溫天氣可以生長茂盛,不影響景觀效果;如果采用人工補光,也可栽培一些喜光綠植品種,一、二年生花卉大多喜光,比如三色堇、一串紅等都比較喜光,其它植物如虎耳草、金魚吊蘭、金葉吊蘭、朱蕉。室外日照充分,冬天氣溫低,可選擇耐寒品種;室外綠墻植物中灌木類和草本中的景天科類植物抗寒性強,越冬率高??购詮姷闹参镏饕悬S楊、銀邊黃楊、羽衣甘藍(lán)、三色堇、常春藤、花葉常春藤等。室內(nèi)綠墻植物的越冬率相比室外綠墻較高,這跟冬天室內(nèi)溫度較高有很大關(guān)系。
如果冬天室外采用薄膜保溫和增溫措施,也可栽培不耐寒品種??购的蜔嵝詮姷闹参镏饕秀y邊黃楊、黃楊、常春藤、花葉常春藤、三色堇、羽衣甘藍(lán)等。
植物墻綠植品種對植物的選擇,植物生長習(xí)性、根系的大小、密度,生長環(huán)境的適應(yīng)性、高溫、高寒等的抗性有非常高的要求;植物墻綠植品種豐富多樣,需要配合基質(zhì)土才能正常生長;但是,不同的植物對基質(zhì)土的要求是不一樣的,絕大部分觀賞花卉都是喜歡酸性至微酸性土壤條件的,也有一些花卉則適宜中性或微堿性的條件,土壤酸堿度的適應(yīng)性,是經(jīng)過長期栽培摸索出來的。
土壤酸堿度分五級:強酸性土(pH<5)、酸性土(pH5.0~6.5)、中性土(pH6.5~7.5)、堿性土(pH7.5~8.5)、強堿性土(pH>8.5)。長江以北地區(qū)土壤多為中性和堿性。土壤的pH值是植物生長的重要環(huán)境因素,直接影響植物的生長發(fā)育。長江以南地區(qū)多為強酸和酸性土壤。喜酸性的植物種類常見的有天門冬、萬壽菊、百日菊、一葉蘭、君子蘭、龍舌蘭、金魚吊蘭、金葉吊蘭、梔子花、彩葉草、四季海棠、蕨類植物、蘭科植物以及絕大部分觀葉類植物;喜堿性的花卉則不很多,有一定抗鹽堿能力的花木主要有常夏石竹、天竺葵、金邊大葉黃楊等適合生長在中性至偏堿的土壤里。中性植物有月季、三色堇等。
基質(zhì)土在栽培的過程中,根據(jù)植物對土壤的酸堿度需求,可采用緩釋劑,調(diào)節(jié)酸堿度,來滿足植物需要。土壤的酸堿性差異會嚴(yán)重阻礙花卉的生長發(fā)育,影響?zhàn)B分吸收,甚至引起病害的發(fā)生。多數(shù)植物在中性偏酸性(pH5.5~7.0)土壤中生長良好,偏離這一范圍,有些營養(yǎng)元素即處于不可吸收狀態(tài),從而導(dǎo)致某些植物發(fā)生營養(yǎng)缺乏癥。喜酸性土壤的植物,如一葉蘭、君子蘭、龍舌蘭、梔子花等,適宜在pH值5.0~6.0的土壤中生長,否則易發(fā)生缺鐵黃化病。
基質(zhì)土配方計算方法:植物營養(yǎng)成分需求總量=植物積累重量(包括根莖葉)+植物代謝需求量。
通用基質(zhì)土,花卉盆栽專用營養(yǎng)土主要營養(yǎng)成分:有機質(zhì)含量58%~72%,氮、磷、鉀總量2.2%~4.5%,鈣27.3g/kg,鐵9.5g/kg,鋅0.7g/kg。
根據(jù)植物營養(yǎng)成分需求總量計算各種原料配方的依據(jù)。要知道主要原材料的營養(yǎng)成分,然后補充其他營養(yǎng)物質(zhì)。
表1 西安市各地土壤耕層養(yǎng)分狀況表
以陜西省西安市長安區(qū)土壤成分為例,設(shè)計營養(yǎng)土配方如下:
原材料土壤養(yǎng)分:有機質(zhì)含量1.28%,氮、磷、鉀總量(0.095+0.16+1.25=1.505)%比較通用基質(zhì)土主要營養(yǎng)成分有機質(zhì)含量58%~72%,氮、磷、鉀總量2.2%~4.5%,相差太多,不能滿足植物快速健康生長,只能作為輔料。如果要用這個土壤,需要添加有機質(zhì)56.72%~72.2%,氮、磷、鉀0.695%~2.995%。
植物墻具體配方是:樹皮、秸稈、鋸木屑、稻殼、苔蘚、蔗渣、椰殼、堆肥、沼渣等有機質(zhì)原料占總重量的68%。砂、礫、陶粒、高嶺土、珍珠巖、爐渣、沸石、浮石、蛭石、巖棉等無機質(zhì)占總重量的25%。尿素所占比例是11%,由于碳氮比在植物吸收過程是一個動態(tài)變化的,所以是氮肥首次比例占4.5%以下,根據(jù)植物吸收情況分批添加,以后可根據(jù)生長情況進(jìn)行調(diào)整。微量元素占1%。粘土1.5%即可。
這個配方可根據(jù)原材料不同和實際需要進(jìn)行調(diào)整來使用該配方。使用方法,根據(jù)植物生長量,來計算基質(zhì)土重量;要滿足植物完整生長,基質(zhì)土營養(yǎng)物質(zhì)必須大于植物生長量需求,植物墻的特點是容器的承載重量是固定的,不能把基質(zhì)土無限制的安裝在墻上,按照基質(zhì)土營養(yǎng)狀況就只能種植一些小的植物品種,并每個生長周期定時更換基質(zhì)土。如果需要種植一些大的綠植品種,必須根據(jù)植物生長需要進(jìn)行更換基質(zhì)土,或者通過植物營養(yǎng)液補充,才能使植物正常生長。
植物墻配制基質(zhì)土?xí)r,首先要弄清所栽培的植物適用的酸堿性范圍,土壤酸堿度不合適就必須進(jìn)行改良。堿性土壤改良,可施用石膏、硫磺粉、硫酸鋁、硫酸亞鐵、礬肥水、腐殖質(zhì)肥等中和堿性,降低pH值;礬肥水pH平均值在5.8~6.7之間,對喜酸性土花卉效果良好。如酸性土壤改良,可在盆土中適當(dāng)摻入一些石灰粉或草木灰。
土壤的酸堿性測定用pH試液測定法。將土壤用涼開水以1比2的比例混和,沉淀后倒出溶液于玻璃器皿中,用pH試紙浸入測定的土壤浸出液中,取出將其與標(biāo)準(zhǔn)版比較,得出pH測試值。
為了防止由基質(zhì)土帶來的病蟲害,需要對基質(zhì)土消毒處理。基質(zhì)土的消毒方法有蒸煮消毒法、福爾馬林消毒法。蒸煮消毒法把已配制好的基質(zhì)土在鍋中蒸煮消毒,或是利用鍋爐的高溫水蒸氣進(jìn)行高溫消毒。蒸氣消毒溫度在100~120℃之間,消毒時間40~60min;福爾馬林消毒法,在每立方米基質(zhì)土中,噴撒40%的福爾馬林400~500mL,然后把基質(zhì)土攪拌并堆積,上蓋塑料薄膜,第2天除去薄膜涼曬即可。
植物墻是一個生態(tài)系統(tǒng),在陜西地區(qū),植物墻綠植品種要根據(jù)室內(nèi)室外不同植物墻類型,選擇適合陜西地區(qū)的綠植品種,以滿足植物墻設(shè)計的要求;再根據(jù)植物墻植物種類,選擇基質(zhì)土類型和營養(yǎng)液,配合日常管護(hù)方法和灌溉方法,設(shè)計植物墻。由于氣霧培技術(shù)的出現(xiàn),建議采用氣霧培植物墻。
植物墻存在的問題是營養(yǎng)物質(zhì)受容器重量限制,不能完全滿足植物營養(yǎng)需要,需要不斷補充營養(yǎng),進(jìn)行營養(yǎng)土配方設(shè)計意義不大,只能滿足短時期植物營養(yǎng)生長,而營養(yǎng)液配方的使用具有重要意義,營養(yǎng)的補充可以長期滿足植物生長。植物墻基質(zhì)土可借鑒花卉盆栽專用營養(yǎng)土,其主要營養(yǎng)成分:有機質(zhì)含量58%~72%,氮、磷、鉀總量2.2%~4.5%,鈣27.3g/kg,鐵9.5g/kg,鋅0.7g/kg等植物所需的多種微量元素。推薦的配方是:樹皮、鋸木屑、秸稈、稻殼、蔗渣、苔蘚、椰殼、堆肥、沼渣等有機質(zhì)原料占總重量的68%。砂、礫、陶粒、高嶺土、爐渣、浮石、沸石、蛭石、珍珠巖、巖棉等無機質(zhì)占總重量的25%。由于碳氮比在植物吸收過程是一個動態(tài)變化的,所以是氮肥首次比例占4.5%,以后根據(jù)生長情況進(jìn)行調(diào)整。微量元素占1%。粘土占1.5%且含有大量的有益微生物,能有效改善基質(zhì)土環(huán)境,促進(jìn)植物成活和生長。pH值可根據(jù)植物特點進(jìn)行調(diào)整。
植物對酸堿性的適應(yīng)決定了植物能否正常生長,植物墻在搭配綠植品種時,會產(chǎn)生不同酸堿性類型的植物在同一個植物墻上,要解決這個問題,就必須從基質(zhì)土上進(jìn)行研究,找到一種方法,使基質(zhì)土長期保持一定的酸堿平衡,用一套灌溉系統(tǒng),成本低。由于基質(zhì)土容量有限,長期保持營養(yǎng)供給和酸堿平衡是不現(xiàn)實的;解決方法,可以考慮用多套灌溉系統(tǒng),來滿足植物墻上不同類型的植物生長,解決基質(zhì)土容量少的問題;今后需要共同討論解決這一問題的其它方法,以降低成本。
氣霧培植物墻是模塊化植物墻的新類型,在模塊化的基礎(chǔ)上,減去了基質(zhì)土結(jié)構(gòu),簡化了框架設(shè)計,大大減輕了植物墻重量,簡化了植物墻模塊結(jié)構(gòu),應(yīng)用的植物種類多,環(huán)保無污染,設(shè)計施工方便,成本低廉,植物生長速度快,是植物墻發(fā)展的重要方向。
氣霧培植物墻的制作方法是,利用上述墻面處理方法,減去基質(zhì)土承載結(jié)構(gòu),在植物墻框架上用泡沫板或者黑色塑料膜制作成夾層墻面,夾層內(nèi)用于植物根系生長,泡沫板或者黑色塑料膜來承載植物,給根部創(chuàng)造一個暗環(huán)境,增加噴霧裝置和營養(yǎng)液循環(huán)系統(tǒng);植物墻最外層用透明塑料薄膜包裹,使塑料膜內(nèi)的植物莖葉進(jìn)行光合作用,同時薄膜可起到保溫保濕作用。氣霧培植物墻材料簡單,不需要模具加工,可根據(jù)需要快速搭建植物墻。營養(yǎng)液可采用氣霧培專用營養(yǎng)液或水培營養(yǎng)液,淘寶上可以買到。
氣霧培技術(shù)是一項全新的栽培技術(shù),具有結(jié)構(gòu)簡單,植物生長量大,完全無基質(zhì)土;在植物墻上應(yīng)用,減輕植物墻的重量,節(jié)水效果突出,降低植物墻建設(shè)成本,管理方便。氣霧培是無土栽培技術(shù)和水培技術(shù)的發(fā)展,克服了水培技術(shù)根部氧氣不足的弊端,在植物墻上的研究前途無量,相關(guān)應(yīng)用還未見報道,由于氣霧培技術(shù)是最先進(jìn)栽培技術(shù),在將來的植物墻發(fā)展上將大放光彩。
氣霧培的灌溉方法有所不同,它是通過間歇噴霧方式,把營養(yǎng)液噴到植物的根部,使植物的根部有充分的氧氣環(huán)境,加快了植物的生長速度。營養(yǎng)液可以再回收利用。整個植物墻生長階段可采用計算機自動管理,包括溫度、濕度、營養(yǎng)液pH值、離子濃度、氣霧噴霧間隔時間等,可降低人工勞動強度。由于計算機已經(jīng)存儲了大量的數(shù)據(jù),在應(yīng)用中只需要選擇一下就行了,對具體的運行參數(shù)就不做詳細(xì)論述了。氣霧培的節(jié)水效果比其他方法都優(yōu)越,是最先進(jìn)的節(jié)水栽培技術(shù)。
氣霧培對綠植品種的適應(yīng)性強,適合所有綠植品種;這是氣霧培專家對氣霧培技術(shù)研究后的結(jié)論。由于是無土栽培,不涉及土壤配方;外層有塑料薄膜,保溫保水性能好,防蟲防病能力強,節(jié)水能力強,不受氣候條件限制,可方便的應(yīng)用于室內(nèi)和室外,安全性強;營養(yǎng)液可采用無土栽培配方,取材廣泛;營養(yǎng)液pH值和離子濃度采用計算機管理,根據(jù)不同植物類型進(jìn)行選擇即可。使用時按照植物的具體情況,選用合適濃度的水溶液,測定EC值和pH值后,按照需要使用。市面上有大量的營養(yǎng)液可以購買,氣霧培可以很方便在植物墻上使用。
無土栽培、水培和氣霧培營養(yǎng)液配方有多種多樣,以水作為營養(yǎng)液介質(zhì),供植物生長所需。對不同植物營養(yǎng)液配方的選擇是栽培成功的關(guān)鍵。不同的植物其營養(yǎng)液的配方有所不同。這里介紹一個廣泛應(yīng)用的營養(yǎng)液配方。
大量元素:硝酸鉀 0.588、硝酸鈣0.720、磷酸銨0.152、硫酸鎂0.294、氯化鐵0.142、總計 1.816。
微量元素:碘化鉀 0.00284、硼 酸 0.00056、硫酸鋅0.00056、硫酸錳0.00056、總計 0.00452。
調(diào)整營養(yǎng)液的酸堿度。濃度的調(diào)整要根據(jù)植物不同生長階段進(jìn)行調(diào)整,常用參數(shù)是:水培肥料原液兌配水后,測量EC計、pH值,參照不同植物及不同生長期及營養(yǎng)液配方進(jìn)行應(yīng)用,各個生長期EC值相差0~150都是正常范圍。因每個地方的水質(zhì)各不相同,所以兌水前的EC值和pH值都會有所不同,會影響到當(dāng)?shù)氐臄?shù)值,以使用前檢測值為準(zhǔn)。以葉菜為例,各個生長期所需肥料EC值:
前期(發(fā)芽后6~15d)EC值:0400;
中期(發(fā)芽后16~25d)EC值:1200;
后期(發(fā)芽后26~45d)EC值:2100。
氣霧培技術(shù)能夠滿足植物墻綠植植物需求的多種環(huán)境問題,如加蓋塑料膜,節(jié)水方面更是突出;但是氣霧培在植物墻上的研究應(yīng)用還未見報道,希望能夠同大家一起探討,以上有不足之處還望同行批評指正。