Διερεύνηση των φυσικών και χημικών ιδιοτήτων υποστρωμάτων με βάση την ελαφρόπετρα και προσδιορισμός της ανάπτυξης αυτοφυών φυτών τα οποία αναπτύσσονται σε συνθήκες φυτοδώματος

Abstract

Τα φυτοδώματα αποτελούν μια τεχνική ανάπτυξης του πράσινου στις μεγαλουπόλεις. Τα τελευταία χρόνια πολλοί ερευνητές έχουν στρέψει την προσοχή τους στη δημιουργία υποστρωμάτων με όσο το δυνατόν λιγότερο βάρος και βάθος υποστρώματος. Επιπλέον, εξετάζονται τα φυτικά ειδή που μπορούν να αντέξουν στις συνθήκες των φυτοδωμάτων. Στην παρούσα μελέτη πραγματοποιήθηκε η διερεύνηση διαφόρων ανόργανων (θραυστό κεραμίδι Τρικάλων λεπτόκοκκο και χονδρόκοκκο, θραυστό κεραμίδι Χαλκίδας κοκκομετρίας: 1-2 mm, 2-4 mm, 5-8 mm και 5-16 mm, θραυστό τούβλο κοκκομετρίας: 2-4 mm και 5-8 mm, θερμικώς κατεργασμένη άργιλος) και οργανικών υλικών (compost ελαιουργίας, compost στέμφυλων, compost φυτικών υπολειμμάτων αναμεμειγμένα με κοπριά αλόγου και βοοειδών, τύρφη) προκειμένου να δημιουργηθεί ένα υπόστρωμα κατάλληλο για εκτατικά φυτοδώματα, καθώς και η διερεύνηση αντοχής και ανάπτυξης δύο φυτικών ειδών σε φυτοδώμα υπό υδατική καταπόνηση. Για τη δημιουργία του υποστρώματος επιλέχτηκε ως κύριο υλικό η ελαφρόπετρα 0-8 mm για την οποία έγιναν εργαστηριακές αναλύσεις προκειμένου να προσδιοριστούν οι φυσικές και χημικές ιδιότητές της. Παράλληλα η ίδια τεχνική ακολουθήθηκε και για τα υπόλοιπα εν δυνάμει συστατικά του υποστρώματος. Από τις αναλύσεις των υλικών βρέθηκε ότι η ελαφρόπετρα αποτελεί υλικό με υψηλό pH που ωστόσο μειώνεται από 9.04 σε 8.3 εντός 19 ωρών. Εκτός από την ελαφρόπετρα χρησιμοποιήθηκαν αδρανή υλικά όπως η θερμικώς κατεργασμένη άργιλος και ο ζεόλιθος. Ως οργανικά βελτιωτικά υποστρώματος δοκιμάστηκαν διάφορα είδη κομπόστας και η τύρφη, από τα οποία επιλέχτηκε το compost στέμφυλων λόγω του μικρού του βάρους. Το υπόστρωμα που δημιουργήθηκε είναι το Pum

65 :Cl 15 :GMC 15 :Z (όπου Pum = ελαφρόπετρα 0-8 mm, Cl = διογκωμένη άργιλος, GMC = Compost στέμφυλων, Ζ = ζεόλιθος). Το προτεινόμενο υπόστρωμα ακολουθεί όλες τις κατευθυντήριες αρχές για τα εκτατικά φυτοδώματα. 5 9 Στο δεύτερο τμήμα του πειράματος μελετήθηκε η ανάπτυξη των φυτών Ebenus cretica και Crithmum maritimum όταν αυτά αναπτύσσονταν σε διαφορετικά α) είδη υποστρώματος (Pum

50 :Per 20 :C 20 :Z 10 και Pum 40 :Cl 40 :P 8 :C 7 :Z όπου Pum = ελαφρόπετρα, Cl = διογκωμένη άργιλος, Per = περλίτης, P = τύρφη, C = Compost, Z = ζεόλιθος, σε κατ’ όγκο αναλογίες που υποδεικνύονται από τους δείκτες), β) βάθη υποστρώματος (7.5 και 15 cm) και γ) ποσότητα άρδευσης (30% Ε 5 , όπου Ε PAN PAN = εξατμισοδιαπνοή). Και τα δύο φυτικά είδη εμφάνισαν μεγαλύτερη ανάπτυξη στο υπόστρωμα Pum 50 :Per 20 :C 20 :Z και σε βάθος υποστρώματος 15 cm. Η άρδευση δεν επηρέασε καθόλου την ανάπτυξη του Ε. cretica, ενώ στο C. maritimum η υψηλή άρδευση (60% Ε PAN 10 ) επηρέασε θετικά την ανάπτυξη των φυτών. Τέλος, η άνθιση λόγω της ύπαρξης αλληλεπιδράσεων αναλύθηκε ως μονοπαραγοντικό. Άνθιση είχε μόνο το είδος C. maritimum με το μεγαλύτερο αριθμό ανθέων να παρουσιάζεται στο υπόστρωμα Pum 50 :Per 20 :C 20 :Z με βάθος 7.5 cm και υψηλή άρδευση, ενώ ο μικρότερος αριθμός ανθέων να εμφανίζεται στην επέμβαση με το υπόστρωμα Pum 50 :Per 20 :C 20 :Z 10 10 με βάθος 15 cm και χαμηλή άρδευση.

Green roof is a technique that could contribute to the increase of cities open green spaces. In recent years, many researchers have investigated green roof substrates aiming to reduce load weight by selecting appropriate materials and determine plant species capable to provide sustainable growth in minimal substrate depth. The present study investigated various inorganic and organic materials in order to create suitable substrates for extensive green roofs and to determine the growth of two native plant species in urban extensive green roofs under drought stress. Pumice 0-8 mm was the main material to constitute an extensive type green roof substrate and its physical and chemical capacities were determined through laboratory analyses. In addition several inorganic (Trikala coarse tile, Trikala fine tile, Chalkida tile 1-2 mm, Chalkida tile 2-4 mm, Chalkida tile 5-8 mm, Chalikida tile 5-16 mm, brick 2-4 mm, brick 5-8 mm, Attapulgite clay) and organic (Peat, Olive mill waste compost, Garden litter mixed with hey and horse and dairy manure, Grape marc compost) materials were also analysed in order to be incorporated as constituents of an extensive green roof system. The analyses of materials concluded that pumice 0-8 mm complies to the existing guidelines for extensive green roof construction except from its pH that was high (9.04). However the pH was reduced to acceptable levels (8.3) within 19 hours after its first hydration. From the remaining tested materials thermally treated clay and zeolite were considered as the most appropriate to participate within an extensive green roof substrate. From the organic substrate amendments grape marc compost was selected due to its small weight and chemical characteristics. The final substrate that was considered as the best was Pum

65 :Cl 15 :GMC 15 :Z (where Pum = pumice 0-8 mm, Cl = expanded clay, GMC = Compost grape marc, Z = zeolite) which complied with the existing guidelines for extensive green roof construction. 5 In the second part of the study the growth of plants Ebenus cretica and Crithmum maritimum was examined when grown in different: a) substrate type (Pum 50 :Per 20 :C 20 :Z 10 or Pum 40 :Cl 40 :P 8 :C 7 :Z 5 where Pum = pumice, Cl = expanded 11 clay, Per = perlite, P = peat, C = compost, Z = zeolite in volume ratios indicated by the subscripts); b) substrate depths (7.5 or 15 cm) and c) amount of irrigation (30% E

PAN and 60% E PAN , where E = pan evapotranspiration). Both plant species exhibited increased growth in substrate Pum PAN 50 :Per 20 :C 20 :Z and substrate depth of 15 cm. Irrigation did not affect E. cretica growth, while in C. maritimum higher irrigation (60% E PAN 10 ) affected positively plant growth. Flowering occurred only in C. maritimum where the largest number of flowers was determined in substrate Pum 50 :Per 20 :C 20 :Z at 7.5 cm depth and high irrigation, while the least number of flowers was determined in substrate Pum 10 50 :Per 20 :C 20 :Z with 15 cm depth and low irrigation.