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研究人员为解决绿色屋顶相关问题，研究咖啡渣作其种植介质的效果，发现影响因比例而异，对可持续发展有意义。
咖啡渣用于绿色屋顶：助力可持续城市化的新探索
在城市不断扩张的今天，绿色空间愈发珍贵，而绿色屋顶作为一种创新解决方案，正逐渐走入人们的视野。想象一下，在城市的高楼大厦顶上，一片片绿色的 “小花园” 不仅能美化环境，还能改善城市生态，听起来是不是很棒？然而，现实中绿色屋顶的发展却面临诸多挑战。一方面，传统的绿色屋顶基质存在成本高、可持续性差等问题；另一方面，全球每年大量产生的咖啡渣，处理起来也让人们头疼不已，这些咖啡渣如果处理不当，还会对环境造成负担。那么，能不能把咖啡渣变废为宝，用作绿色屋顶的种植介质呢？带着这样的疑问，来自 Karadeniz Technical University 等机构的研究人员展开了深入研究，相关成果发表在《Urban Ecosystems》上。
研究人员采用了模拟绿色屋顶的实验方法，在 Karadeniz Technical University 景观建筑系大楼南坡的植物栽培区，用不同比例的咖啡渣与土壤混合，配制成不同的生长介质。他们将这些介质分装在花盆中，观察两种植物 —— 草莓（Fragaria ananassa）和紫叶景天（Sedum spurium）在不同介质中的生长情况。在实验过程中，研究人员每月测量植物的多项生长指标，包括株高、果实数量、匍匐茎数量、叶绿素含量、植株直径、生长介质的电导率（EC）、温度以及植物根颈直径等，并对数据进行统计分析，以此来评估咖啡渣对植物生长的影响。
植物生长环境分析
研究发现，不同比例咖啡渣的生长环境在 pH、有机质含量、总氮（T.N.）和磷（P）含量等方面存在差异。纯咖啡渣和纯土壤的 pH 差异明显，在有机质含量和总氮水平上，纯咖啡渣与纯土壤有显著区别，但混合介质间差异不显著。在磷含量方面，纯土壤、纯咖啡渣和混合生长环境之间存在显著差异。这些差异表明，咖啡渣的添加会改变生长环境的化学性质，而这种改变可能会对植物生长产生影响。
紫叶景天的生长情况
对紫叶景天的研究发现，随着生长介质中咖啡渣比例的增加，植株高度显著降低，这说明高含量的咖啡渣会抑制紫叶景天的生长。叶绿素浓度在咖啡渣含量为 0% 时最高，表明咖啡渣的使用可能会影响植物的光合作用能力。植株直径也随着咖啡渣含量的增加而明显减小。在根系发育方面，20% 咖啡渣处理下根系有所增强，但更高浓度的咖啡渣会导致根颈直径减小。通过相关性分析还发现，咖啡渣比例与株高呈显著负相关，与根颈直径也呈负相关；温度与根颈直径同样呈负相关，这意味着温度升高会对根颈直径产生不利影响。
草莓的生长情况
对于草莓来说，增加咖啡渣比例会使植株整体生长有所变化。果实数量随着咖啡渣量的增加而增多，匍匐茎数量则减少，且这种变化趋势随着咖啡渣含量的增加愈发明显。叶绿素浓度随着咖啡渣量的增加而降低，植株直径在咖啡渣含量增加时无显著变化。在 20% 咖啡渣处理下，根系发育达到最优。相关性分析显示，咖啡渣比例与果实数量、株高、叶绿素浓度以及电导率呈正相关；随着时间推移，温度呈下降趋势，而果实数量与时间、电导率呈正相关，匍匐茎数量与果实数量呈负相关。
研究结论表明，虽然咖啡渣作为植物生长介质并不比土壤更显著地促进植物生长，但它确实对植物生长有一定贡献。比如，在较高咖啡渣含量的生长介质中，紫叶景天的株高有所增加，草莓的果实数量增多。而且咖啡渣因其质量有助于结构稳定，在干旱时能保持水分，适合作为生长介质，减少了废弃物的排放。此外，研究还表明，即使不额外灌溉，植物也能利用咖啡渣中的水分继续生长并结果，体现了咖啡渣对植物栽培的有益特性。
从研究意义来看，该研究为绿色屋顶的发展提供了新的思路。将咖啡渣用作绿色屋顶的生长介质，不仅能减轻屋顶的静态负荷，还能实现咖啡渣的回收利用，减少环境污染，推动废弃物管理的可持续发展。同时，使用咖啡渣作为种植介质，对草莓等可食用植物的生长有积极影响，为城市打造 “可食用花园” 提供了可能，有助于缓解城市食品安全问题。在未来，绿色屋顶有望变得更加经济实惠、可持续，为城市生态环境的改善做出更大贡献。研究人员建议，应进一步鼓励使用咖啡渣作为绿色屋顶的生长介质，并推动 “可食用绿色屋顶” 的发展。同时，要继续探索各种废弃物材料在绿色屋顶中的应用，测试不同植物物种在这些介质中的生长表现，以实现绿色屋顶与城市生态的更好融合。
