AQu @teach: 生活墙

2020年9月3日 · Aqu@teach

生活墙经常用于建筑，以便在城市地区提供美学、生态和环境效益。这些模块化面板由聚丙烯塑料容器或土工织物垫组成，支持工厂不仅在视觉上提供优势，而且在便利性、生物多样性、热效率和改善空气污染物等方面都具有极小的地面占地面积（Manso & Castro-戈麦斯 2015 年; 佩里尼 * 等人 * 2013).

两所大学一直在研究利用水生植物种植可食用作物的生活墙壁的可能性。英国格林威治大学进行了一系列实验，以确定最合适的系统类型和最佳生长培养基（[汉达克 & Kotzen 2018）]（https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1111/are.13601）。第一个实验使用了德拉皮亚乌尔巴纳 Fytotextile 生活墙面板。这种半水培模块化面板系统由专利土工织物制成，由三层合成材料和有机材料组成，包括 PVC、Fytotextile 和聚酰胺。每平方米的单独口袋可容纳多达 49 个植物。 ^{因此，根据种植的植物种类，可以使用这种生活墙系统的背靠背元素种植约 98 株/平方米，而水平系统中每平方米种植 20-25 株绿叶。} 毛毡板被连接到东面的外墙上，种植了七种不同的植物（菠菜、罗勒、菊苣、芦笋豌豆、生菜、薄荷和番茄）在七种不同的生长介质（园艺级矿棉、孢子岩、木炭、椰子纤维、水仙苔、池塘藻和稻草）。每个植物种被垂直排列在柱中，生长培养基水平排列（图 18）。将水从一个含有添加水培养物质的代理水槽中抽到一个内部滴灌管。然后，水从面板的背面流下来，在那里它被提供给基质和植物根部。多余的水从生活墙板底部滴入水沟，然后返回水箱（汉达克 & Kotzen 2018）。

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图 18：特拉皮亚厄巴纳生活墙（照片：M. 汗达克）

第一次实验结果表明, 矿棉和粉丝是最好的基质, 可以提高产量和更好的根茎生长。位于顶部和两侧的植物表现最好，这表明遮荫是墙壁中间植物的问题。然而，这种活墙的主要问题在于植物根部生长成土工织物，这使得收获困难。如果一个人要种植切断再来的品种，这将不是一个问题（汉达克 & Kotzen 2018）。

第二个实验是使用绿色垂直花园公司 (GVGC) 锅系统在实验 1 旁设立的。单个植物盆被连接到一个不锈钢增强网面板上，有五个水平排列和八个垂直柱盆。在整个生活墙上只使用了一种植物（罗勒），垂直柱中使用了不同的生长介质（水凝菌、粉丝、园艺级矿棉和椰子纤维各有两根柱）（图 19）。该系统使用灌溉管进行灌溉，将营养丰富的水输送到锅顶排，然后水通过一个小灌溉管从每个锅底部的一个洞口流入下方。第三次实验使用了 GVGC 系统和一种植物（菊苣），分别种植在水凝菌、蠕虫、园艺级矿棉和椰子纤维（汉达克 & Kotzen 2018）。

在第二次和第三次实验中，罗勒和菊苣在椰子纤维和矿物棉中表现最好。使用这两种基材都有优点和缺点。虽然椰子纤维和内部的根部可以很容易地进行堆肥，但如果在灌溉管道较小的系统中使用，则会发生堵塞。园艺级矿棉表现良好，但不能轻易回收，因此可能被认为是较不可持续的。由于在种植和收获时，这些材料很容易被移植，因此较难处理。同样，掩盖了墙壁中间的植物生长不太好（汉达克和科岑 2018)。

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图 19：绿色垂直花园公司生活墙照片：M. 汉达克

西班牙塞维利亚大学的研究人员将毛毡口袋生活墙系统与小规模 NFT 和 DWC 系统的性能进行了比较，用于在温室种植生菜和金鱼（佩雷斯-乌雷斯塔拉祖 * 等人 * 2019）。活壁系统由两层组成，外层由多孔材料制成，有利于根部的曝气，而内层则是土工织物，有助于分布水。面板相对于垂直平面的角度为 20°。种植口袋里填满了膨胀的粘土，以便更好地通气根区，因为毛毡是为了在任何时候都能接水。 ^{虽然活墙最大容量为 20 棵植物/平方米，但并非所有的口袋都是为了达到与其他两个系统相同的种植密度。} 就工厂生产率而言，活墙的性能最差的三个系统。其中一部分原因可能是由于辐射流入较低，因为越来越大的空间具有垂直性质，尽管它有一个轻微的坡度。虽然水通过毛毡分配，但蒸发率很高，由于坡度，口袋内膨胀的粘土没有得到足够的水和养分；具有较大毛细管作用的基底（如珍珠岩）可能有助于缓解这一问题。另一个问题是藻类在毛毡上的生长，造成潮湿的环境和高水平的营养素和光。这造成了与作物的竞争，导致用水量增加，使灌溉排放器受到阻碍，并导致维护系统需要更多的时间。另一方面，在鱼类生产方面，活壁系统的性能优于 NFT 和 DWC 系统。这很可能是因为由于蒸发率高，不得不更频繁地补充水，从而提高水质（佩雷斯-乌雷斯塔拉祖 * 等人 * 2019）。

汉达克 & 科岑 2018 和佩雷斯-乌雷斯塔拉祖 * 等人 * 2019 的实验研究结果表明，由于藻类生长、生物量和产量不均以及收获困难，土工织物活墙可能并不是最适合用于垂直水生植物的系统，尽管其中可以生长的植物数量与占用楼面面积的比例相比较大，但是土工织物活墙可能不是最适合的系统。植物。此外，重要的是要牢记的是，大多数土工织物由聚烯烃、聚酯或聚酰胺家族的聚合物和添加剂组成，以提高其稳定性。随着时间的推移，在各种条件下，聚合物可能会降解成微塑性颗粒，这些颗粒可能被鱼类摄入。一般来说，较高的环境温度会加速降解速度，不同的降解机制可能会发挥协同作用。当微型塑料颗粒形成时，添加剂的浸出也很可能发生，甚至可能来自未降解的材料，因为添加剂通常不会共价地与聚合物骨干结合（Vé Wiewel & Lamoree 2016）。因此，土工织物生活墙的生态毒理学应该在与水生生态系统一起使用之前进行测试。由黄麻和黄麻等天然纤维构成的生物聚合物制成的土工织物比合成土工织物更适合。其他类型的活墙也可能适合使用，例如 Biotecture 生产的水培系统，该系统由装满园艺级岩棉的硬塑料板组成。

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