專利名稱：采用廢膠粒介質(zhì)提高不同質(zhì)地土壤基質(zhì)質(zhì)量的檢測方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于環(huán)境保護技術(shù)領(lǐng)域，涉及廢膠粒的合理、安全使用方法。更具體的說是一種采用膠粒介質(zhì)提高不同質(zhì)地土壤基質(zhì)草坪質(zhì)量的方法。

背景技術(shù)：
隨著人類生活環(huán)境的不斷提高，草坪逐漸擔當了城市綠化、改善其生態(tài)環(huán)境的先鋒，不僅可美化環(huán)境、調(diào)節(jié)氣候、降低噪音、凈化空氣、保持水土。而且可以提供休閑，娛樂、運動的場所等等。運動場草坪是一種特殊的草坪地被，雖然草坪可在多種類型土壤上生長，但由于運動場草坪本身利用特性所限，所建立的運動場草坪必須具有“耐踐踏性”。在草坪草的耐踐踏性研究方面，國外在20世紀60年代就已開始，近年來我國也從草種的選擇、踐踏器的研制、土壤改良、環(huán)境因子、養(yǎng)護因子等多方面對耐踐踏性做出了研究。現(xiàn)在還有人將廢舊橡膠再利用技術(shù)應(yīng)用于彈性運動場。據(jù)報道一個田徑比賽用綜合運動場要消耗數(shù)千條廢輪胎膠粉，我國舉辦的亞運會田徑場地就是用膠料生產(chǎn)的塑膠跑道。由于近10年來我國的廢橡膠利用技術(shù)不斷發(fā)展成熟，已經(jīng)成為世界廢舊橡膠利用的大國。
據(jù)不完全統(tǒng)計，全世界產(chǎn)生廢膠粒約1000多萬噸，我國每年生成的廢膠粒約為200萬噸。目前廢橡膠制品是除廢舊塑料外居第二位的廢舊聚合物材料，這主要來源于廢輪胎、膠管、膠帶、膠鞋、密封件、墊板等工業(yè)制品，其中以廢舊輪胎的數(shù)量最多，此外還有橡膠生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的邊角料。許多廢輪胎被隨意丟棄，城市周邊堆放廢輪胎的現(xiàn)象隨處可見。隨意的廢舊輪胎在沒有管理的情況下，廢舊輪胎風吹日曬雨淋，成為病霉菌、昆蟲或其他老鼠動物的生活溫床，夏天經(jīng)太陽暴曬后，容易自燃起火。廢舊橡膠屬于熱固性聚合材料，很難發(fā)生降胞解，而且回收利用成本較高， 技術(shù)難度較大，這就使得對廢輪胎管理產(chǎn)生極大問題，過去，英、美等國一直把它們看成是廢物，只考慮如何處理干凈。但自20世紀70年代以后，隨著科技的發(fā)展，人們把廢橡膠稱為黒色黃金(new black gold)，千方百計設(shè)法回收利用，或者作為橡膠、塑料的填充材料，或者單用膠粉生產(chǎn)橡膠制品，將廢橡膠制備成橡膠顆?，F(xiàn)已成為廢橡膠資源化利用的一條重要途徑。這些利用途徑開辟了廢橡膠利用的新時代，同時也開創(chuàng)了另一項資源。
廢舊橡膠顆粒有彈性，為了利用這一特性，本發(fā)明人多年從事廢舊橡膠顆粒用于草坪，以提高抗踐踏性為目的的研究，并關(guān)系到廢舊橡膠顆粒的安全性的問題。例如，《植物研究》，第Vol.27 No.2公開了本發(fā)明人“廢舊橡膠顆粒填充草坪根帶基質(zhì)及草坪植物生態(tài)響應(yīng)”的研究論文；《生態(tài)學雜志》，2007，26(6)886-891公開了本發(fā)明人“廢橡膠顆粒浸提液物質(zhì)釋放及其浸種”的研究論文；《生態(tài)學報》，29卷第4期公開了本發(fā)明人“踐踏填充廢膠?；|(zhì)草坪黑麥草特征物質(zhì)與光合性能”；《園藝學報》，2009，36(2)233-238公開了本發(fā)明人“草坪基質(zhì)填充廢膠粒對踐踏前后黑麥草生物學特性的影響”；公開了專利“廢舊橡膠顆粒在防治草坪基質(zhì)土壤有害線蟲中的應(yīng)用(200710059787)；這些研究主要是涉及廢橡膠顆粒對草坪耐踐踏性、植物生長和安全應(yīng)用的影響。隨著實驗的不斷深入，本發(fā)明人進一步的研究發(fā)現(xiàn)，以廢膠粒填充土壤可以改善草坪草性能，并實現(xiàn)草坪質(zhì)量的有效檢測，而有關(guān)此項目的研究尚未見文獻報道。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供如下的技術(shù)方案 (1)在不同土壤基質(zhì)中加入粒徑為0.05-0.4mm廢膠粒，然后播種量為30g/m2黑麥草，其中不同土壤基質(zhì)與廢膠粒的重量份數(shù)比為1∶0.08-0.1； (2)在生長過程中控制平均日給水量10-15ml，日平均最低溫度17.3-18.5℃，最高溫度為21.4-23℃，日平均最低濕度43.9-48.5％，日平均最高濕度52-55％； (3)然后分別測定黑麥草萌發(fā)數(shù)、株高、葉綠素、地上生物量和地下生物量；其中所述的土壤基質(zhì)為壤土、含有堆肥的砂土或粘土。
本發(fā)明所述方法，其中壤土與0.05-0.4mm廢膠粒的重量百分比為92％∶8％；含有堆肥的砂土與0.05-0.4mm廢膠粒的重量百分比為砂土∶堆肥∶0.05-0.4mm廢膠粒＝82％∶10％∶8％；含有堆肥的粘土與廢膠粒的重量百分比為粘土∶堆肥∶0.05-0.4mm廢膠粒＝82％∶10％∶8％。
本發(fā)明所述方法，其中在壤土組中加入0.1-0.2mm和0.2-0.3mm廢膠粒；在含堆肥的砂土組中加入0.2-0.3mm廢膠粒；在含有堆肥的粘土組中加入0.05-0.1mm廢膠粒。
為了更加詳細的說明文發(fā)明的應(yīng)用效果，提供如下的實施方案 1材料和方法 1.1實驗概況 實驗在天津師范大學生態(tài)學實驗室進行。3月6日播種，5月4日刈割。平均日給水量10ml；日平均最低溫度17.3℃，最高溫度為21.4℃；日平均最低濕度43.9％，日平均最高濕度52％。
1.2實驗材料及設(shè)計 由于多年生黑麥草的耐踐踏性最強，因此選擇優(yōu)質(zhì)飽滿的黑麥草種為實驗材料。
實驗分為壤土、砂土、粘土三大土壤質(zhì)地組。每大組由對照組、膠粒為0.05～.01mm粒徑處理組、膠粒為0.01～0.2mm粒徑處理組、膠粒為0.2～0.3mm粒徑處理組、膠粒為0.3～0.4mm粒徑處理組組成。每個處理組進行4次重復(fù)。壤土對照組基質(zhì)為壤土100％，處理組為壤土92％、膠粒8％；砂土對照組為砂土90％、堆肥10％，處理組為砂土82％、堆肥10％、膠粒8％；粘土對照組為粘土90％、堆肥10％，處理組為粘土82％、堆肥10％、膠粒8％。
1.3測定方法 1.3.1萌發(fā)數(shù)測定 每個處理組內(nèi)播種量為30g/m2，以根長超過種子長的2倍開始萌發(fā)，每天測定黑麥草的萌發(fā)數(shù)。壤土組和砂土組3月11日開始萌發(fā)記數(shù)，粘土組3月14日開始萌發(fā)記數(shù)。當記錄結(jié)果變化不超過1％時視為萌發(fā)穩(wěn)定，停止記錄。
1.3.2株高測定 每盆重復(fù)中選取5株作為測量標準，5天測定一次株高。
1.3.3葉綠素測定 葉綠素中的兩個主要成分葉綠素a和b有不同的吸收光譜。葉綠素a在紅光部分的吸收帶偏向長光波方面，葉綠素b則在藍紫光部分的吸收帶較寬。本實驗采用了分光光度法測定葉綠素用分光光度計分別測定在A646和A663的波長，然后利用Ca＝12.12A663-2.81A646 Cb＝20.13A646-5.03A663公式計算葉綠素含量。
1.3.4地上生物量測量 分別用分析天平和電子天平測定單株、總株的干重和鮮重。
1.3.5地下生物量測量 草坪草的根系在地下的分布很有特色，強健的草坪根系有助于提高草坪的抗性、耐踐踏性和外觀品質(zhì)。本實驗在割刈后洗根，然后抽取三根須根測定須根長度以及總須根干重。
1.3.6評價方法 各項指標中最好的用4表示，最差用1表示，總分值越大說明基質(zhì)綜合評定性能最好。
1.4數(shù)據(jù)處理 采用Excel2000和簡明統(tǒng)計分析程序?qū)嶒灁?shù)據(jù)進行分析處理。
2研制結(jié)果分析 2.1對萌發(fā)的影響 由表1可知對壤土組萌發(fā)的影響上可以認為加入0.3-0.4粒徑膠粒處理組的基質(zhì)組配相對最好。表1顯示對粘土組萌發(fā)的影響上可以認為加入0.3-0.4粒徑膠粒處理組的基質(zhì)組配最好。
表1萌發(fā)分析表
2.2對株高生長的影響 表2分析得知壤土組中可認為加入0.2-0.3粒徑膠粒處理組的基質(zhì)組配比較好。砂土組中可認為加入0.1-0.2粒徑膠粒處理組的基質(zhì)組配最好。粘土組中可認為加入0.05-0.1粒徑膠粒處理組的基質(zhì)組配比較好。
表2株高分析表
2.3對地上生物量的影響 2.3.1對壤土組干鮮重的影響 經(jīng)表3可知認為加入0.1-0.2粒徑膠粒處理基質(zhì)組配較好。加入0.1-0.2粒徑膠粒處理基質(zhì)組配最好。對壤土組總株干重的影響上可以認為加入0.05-0.1粒徑膠粒處理基質(zhì)組配最好。
對于壤土組總株鮮重而言，方差分析表明各處理組之間差異達極顯著水(P＜0.01)。進一步比較可得，0.2-0.3處理組與其他各處理組差異達顯著水平；0.05-0.1處理組與0.2-0.3組和0.1-0.2組之間差異達極顯著水平；與0.3-0.4處理組差異達顯著水平；0.1-0.2處理組0.3-0.4處理組和CK組之間的差異并不顯著。其中0.2-0.3處理組的平均數(shù)所占比例最大。因此可以認為加入0.2-0.3粒徑膠粒處理基質(zhì)組配最好。
表3地上生物量分析表
2.3.2對砂土組干鮮重的影響 表4表明各處理組之間的單株干重差異達極顯著水平(P＜0.01)。多重分析表明CK組與其他處理組之間差異達顯著水平，說明加入膠粒的各處理組結(jié)果明顯優(yōu)于對照組；0.3-0.4組，0.1-0.2組和0.05-0.1處理組之間的差異并不顯著；0.2-0.3組與其他處理組之間的差異達極顯著水平，說明該組的平均數(shù)結(jié)果明顯優(yōu)于其他各組。因此可以認為加入0.2-0.3粒徑膠粒處理基質(zhì)組配較好。
單株鮮重方差分析表明各處理組之間的差異達極顯著水平(P＜0.01)。表4可知0.2-0.3組，0.3-0.4組，CK組和0.1-0.2組之間的差異不顯著；0.05-0.1組與0.1-0.2處理組和CK組之間的差異不顯著，與0.2-0.3處理組和0.3-0.4處理組之間的差異達顯著水平。可認為加入0.3-0.4粒徑膠粒處理基質(zhì)組配最好。
總株干重方差分析表明各處理組之間的總株干重結(jié)果差異并不顯著(P＞0.05)?？烧J為加入0.2-0.3粒徑膠粒處理基質(zhì)組配最好。
總株鮮重方差分析表明，各處理組之間的差異達極顯著水平(P＜0.01)。表4顯示0.05-0.1處理組與其他各處理組之間的差異達顯著水平；其他各處理組之間的差異并不顯著。其中0.1-0.2處理組的標準差最小且其平均數(shù)所占比例相對比較大，因此可認為加入0.1-0.2粒徑膠粒處理基質(zhì)組配比較好。
表4砂土組地上生物量分析表
2.3.3對粘土組干鮮重的影響 從單株干重方差分析表明各處理組之間的差異達顯著水平(P＜0.05)，多重顯著性比較表明，CK組與0.1-0.2處理組之間的差異達極顯著水平；0.05-0.1處理組與對照組之間的差異達顯著水平；0.2-0.3處理組和0.3-0.4處理組與其他各組之間的差異均不顯著。而0.3-0.4處理組的標準差相對較小，因此可認為加入0.3-0.4粒徑膠粒處理基質(zhì)組配比較好。
總株干重方差分析表明各處理組之間的差異并不顯著(P＞0.05)。可以認為加入0.3-0.4粒徑膠粒處理基質(zhì)組配較好。各處理組之間的差異達顯著水平(P＜0.05)。各組顯著性分析表明，0.05-0.1組和0.2-0.3組與0.3-0.4處理組之間的差異達到極顯著水平；CK組和1～2處理組與各個組之間的差異并不顯著。因此可以認為加入0.3-0.4粒徑膠粒處理基質(zhì)組配最好。
2.4對葉綠素含量的影響 方差分析顯示壤土5個處理組之間的葉綠素含量差異不顯著(P＞0.05)在葉綠素平均含量上其所占比例也較其他處理組高，因此壤土組中可認為加入0.05-0.1粒徑膠粒處理組的基質(zhì)組配比較好。
砂土組方差分析顯示5個處理組之間的葉綠素含量差異不顯著(P＞0.05)。該組的葉綠素平均含量也較對照組搞出13％。因此在砂土組中可認為加入0.1-0.2粒徑膠粒處理組的基質(zhì)組配較好。綜合兩個因素考慮粘土組中可認為加入0.1-0.2粒徑膠粒處理組的基質(zhì)組配較好。
表5葉綠素分析表

2.5對地下生物量的影響 2.5.1對壤土組地下生物量的影響 須根干重方差分析表明5個處理組之間差異顯著(0.05＞P＞0.01)。多重比較顯示CK組與其他各組之間差異達極顯著水平，各處理組的須根平均干重均大于對照組，因此可認為各處理組均優(yōu)于對照組。可認為加入0.1-0.2粒徑膠粒處理組的基質(zhì)組配較好。
方差分析顯示5個處理組之間須根長的差異顯著(0.05＞P＞0.01)，需要進行多重分析。0.1-0.2處理組與其他各組之間差異達極顯著水平，0.05-0.1處理組與CK組和0.2-0.3處理組之間差異也為極顯著水平。因此可認為加入0.3-0.4粒徑膠粒處理組的基質(zhì)組配較好。
表6壤土組地下生物量分析表
2.5.2對砂土組地下生物量的影響 方差分析顯示5個處理組之間須根干重差異不顯著(P＞0.05)。由表7得知加入0.1-0.2粒徑膠粒處理組的基質(zhì)組配較好。
從須根長度分析顯示5個處理組之間的差異不顯著(P＞0.05)。加入0.3-0.4粒徑膠粒處理組的基質(zhì)組配較好。
表7砂土組地下生物量分析表
2.5.3對粘土組地下生物量的影響 方差分析表明5個處理組之間的須根干重差異顯著(0.05＞P＞0.01)。多重分析表明，0.1-0.2處理組與0.3-0.4處理組之間差異達極顯著水平；0.1-0.2組與CK組之間差異達顯著水平；其他處理組之間差異不顯著。因此從平均數(shù)角度分析0.1-0.2處理組最高且由顯著性比較得知該組明顯優(yōu)于對照組，因此可認為加0.1-0.2粒徑膠粒處理組的基質(zhì)組配較好。
對于須根干重而言，方差分析顯示5個處理組之間的差異不顯著(P＞0.05)。表8所示在對須根長度的影響上可認為加入0.1-0.2粒徑膠粒處理組的基質(zhì)組配最好。
表8粘土組須根長分析表
2.6綜合評價 通過前面草坪草生長性能的測量比較，可以看出這加入這4種不同粒徑的膠粒的基質(zhì)都有各自的優(yōu)勢，為了方便比較現(xiàn)將各項性能進行排序。
表9草坪質(zhì)量綜合評價表
3研制結(jié)論 壤土組四個處理組的基質(zhì)組配按總分由大到小依次為0.1-0.2組(0.2-0.3組)＞0.05-0.1組＞0.3-0.4組。
砂土組四個處理組的基質(zhì)組配按總分由大到小依次為0.2-0.3組＞0.1-0.2組＞0.3-0.4組＞0.05-0.1組。
粘土組四個處理組的基質(zhì)組配按總分由大到小依次為0.05-0.1組＞0.3-0.4組＞0.1-0.2組＞0.2-0.3組。
綜合三大組結(jié)果分析，膠粒粒徑為0.1-0.2和0.2-0.3的基質(zhì)組配優(yōu)于最大和最小粒徑的基質(zhì)組配。

具體實施例方式 為了更充分的解釋本發(fā)明的實施，提供下述制備方法實施實例。這些實施實例僅僅是解釋、而不是限制本發(fā)明的范圍。
實施例1 (1)在不同土壤基質(zhì)中加入粒徑為0.5mm廢膠粒，然后播種30克/m2黑麥草，其中不同土壤基質(zhì)與廢膠粒的重量份數(shù)比為1∶0.08； (2)在生長過程中控制平均日給水量10ml，日平均最低溫度17.3℃，最高溫度為21.4℃，日平均最低濕度43.9％，日平均最高濕度52％； (3)然后分別測定黑麥草萌發(fā)數(shù)、株高、葉綠素、地上生物量和地下生物量；其中所述的土壤基質(zhì)為壤土與0.05mm廢膠粒的重量百分比為92％∶8％。
實施例2 (1)在不同土壤基質(zhì)中加入粒徑為0.4mm廢膠粒，然后播種30克/m2黑麥草，其中不同土壤基質(zhì)與廢膠粒的重量份數(shù)比為1∶0.08； (2)在生長過程中控制平均日給水量15ml，日平均最低溫度18.5℃，最高溫度為23℃，日平均最低濕度48.5％，日平均最高濕度55％； (3)然后分別測定黑麥草萌發(fā)數(shù)、株高、葉綠素、地上生物量和地下生物量；其中所述的土壤基質(zhì)為堆肥的砂土與0.4mm廢膠粒的重量百分比為砂土∶堆肥∶0.4mm廢膠粒＝82％∶10％∶8％。
實施例3 (1)在不同土壤基質(zhì)中加入粒徑為0.3mm廢膠粒，然后播種30克/m2黑麥草，其中不同土壤基質(zhì)與廢膠粒的重量份數(shù)比為1∶0.08； (2)在生長過程中控制平均日給水量10-15ml，日平均最低溫度18.5℃，最高溫度為21.4℃，日平均最低濕度43.9％，日平均最高濕度52％； (3)然后分別測定黑麥草萌發(fā)數(shù)、株高、葉綠素、地上生物量和地下生物量；其中所述的土壤基質(zhì)的重量百分比為粘土∶堆肥∶0.3mm廢膠粒＝82％∶10％∶8％。
本發(fā)明公開的廢膠粒為壓鹽層填充土壤改善草坪草抗鹽性能的方法，本領(lǐng)域技術(shù)人員可通過借鑒本文內(nèi)容，適當改變原料、工藝參數(shù)等環(huán)節(jié)實現(xiàn)。本發(fā)明的方法已通過較佳實施例子進行了描述，相關(guān)技術(shù)人員明顯能在不脫離本發(fā)明內(nèi)容、精神和范圍內(nèi)對本文所述的方法進行改動或適當變更與組合，來實現(xiàn)本發(fā)明技術(shù)。特別需要指出的是，所有相類似的替換和改動對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，他們都被視為包括在本發(fā)明精神、范圍和內(nèi)容中。
權(quán)利要求
1.一種采用廢膠粒介質(zhì)提高不同土壤基質(zhì)質(zhì)量的檢測方法，其特征在于
(1)在不同土壤基質(zhì)中加入粒徑為0.05mm-0.4mm廢膠粒，然后播種量為30克/m2黑麥草，其中不同土壤基質(zhì)與廢膠粒的重量份數(shù)比為1∶0.01-0.1；
(2)在塵長過程中控制平均日給水量10-15ml，日平均最低溫度17.3-18.5℃，最高溫度為21.4-23℃，日平均最低濕度43.9-48.5％，日平均最高濕度52-55％；
(3)然后分別測定黑麥草萌發(fā)數(shù)、株高、葉綠素、地上生物量和地下生物量；其中所述的土壤基質(zhì)為壤土、含有堆肥的砂土或粘土。
2.權(quán)利要求1所述方法，其中所述的壤土與0.05mm-0.4mm廢膠粒的重量百分比為92％∶8％；含有堆肥的砂土與0.05mm-0.4mm廢膠粒的重量百分比為砂土∶堆肥∶0.05mm-0.4mm廢膠粒＝82％∶10％∶8％；含有堆肥的粘土與廢膠粒的重量百分比為粘土∶堆肥∶0.05mm-0.4mm廢膠粒＝82％∶10％∶8％。
3.權(quán)利要求1或2所述方法，其中在壤土組中加入0.1-0.2mm和0.2-0.3mm廢膠粒；在含堆肥的砂土組中加入0.2-0.3mm廢膠粒；在含有堆肥的粘土組中加入0.05-0.1mm廢膠粒。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種采用廢膠粒介質(zhì)提高不同質(zhì)地土壤質(zhì)量的檢測方法。它是以耐踐踏性較好黑麥草為實驗材料，分別在壤土、砂土、粘土中加入粒徑分別為0.05-0.1mm、0.1-0.2mm、0.2-0.3mm和0.3-0.4mm的膠粒。在生長過程中分別測定萌發(fā)數(shù)、株高、葉綠素、地上生物量和地下生物量，并以此作為評價草坪基質(zhì)的依據(jù)。綜合評價表明，壤土組中加入0.1-0.2mm和0.2-0.3mm膠粒處理組的基質(zhì)組配最好；砂土組中加入0.2-0.3mm膠粒處理組的基質(zhì)組配最好；粘土組中加入0.05-0.1mm膠粒處理組的基質(zhì)組配最好。本發(fā)明利用四種不同粒徑的廢舊膠?；旌嫌?種基質(zhì)中，可改善土壤的質(zhì)量特征。
文檔編號G01N5/00GK101816247SQ201010133620
公開日2010年9月1日 申請日期2010年3月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年3月29日
發(fā)明者趙樹蘭, 多立安 申請人:天津師范大學