陳文婧 王樹林 江澎濤 李建華
摘要:指出了城市綠地土壤是確保園林綠化質(zhì)量的基礎(chǔ)和前提,闡述了烏魯木齊綠化土壤的現(xiàn)狀,指出了綠地土壤pH值高、有機(jī)質(zhì)含量低、替代的綠化用土土質(zhì)不理想,是制約其綠化發(fā)展的重要因素。結(jié)合我國(guó)鹽堿地改良的整治技術(shù)和烏市的綜合環(huán)境情況,提出了烏魯木齊城市園林綠化土壤改良和科學(xué)管理的對(duì)策,為適應(yīng)現(xiàn)代化城市建設(shè)對(duì)園林綠化的要求,提高烏魯木齊城市綠化質(zhì)量,提供科學(xué)依據(jù)。
關(guān)鍵詞:城市綠地土壤;鹽堿土;土壤改良;園林綠化
中圖分類號(hào):TU986 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-9944(2014)04-0054-03
1、引言
城市綠地土壤是城市生態(tài)系統(tǒng)構(gòu)成中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),就其本質(zhì)上講是一類擾動(dòng)人為新成土,其性質(zhì)截然不同于自然土壤。城市綠地土壤作為綠化植物生長(zhǎng)的介質(zhì)和養(yǎng)分的供給者,是確保園林綠化質(zhì)量的基礎(chǔ)和前提。在城市生態(tài)系統(tǒng)中,由于人為活動(dòng)的強(qiáng)烈影響,城市土壤的理化性質(zhì)都發(fā)生了顯著的改變,土壤的組成及污染狀況對(duì)綠地建設(shè)、城市區(qū)域環(huán)境質(zhì)量及人類健康都有十分重要的影響。近年來隨著烏魯木齊(簡(jiǎn)稱為烏市)園林式城區(qū)和衛(wèi)生模范城區(qū)的建設(shè)和開發(fā),園林綠化建設(shè)事業(yè)得到了長(zhǎng)足的發(fā)展,植物品種的多樣化為烏市營(yíng)造生態(tài)型環(huán)境發(fā)揮出重要的作用,作為植物生長(zhǎng)基質(zhì)的城市土壤研究越來越受到重視。
2、烏市土壤概況
烏市轄區(qū)東西約180 km,南北153 km,烏魯木齊河從中部穿越。其三面環(huán)山,地勢(shì)由南向北傾斜。地貌類型俱全,有沖積平原、山間谷地、低山丘陵、中高山地等。南部地形較狹窄、起伏大,而北部則屬寬廣的沖積平原地帶,地勢(shì)平坦,有利于城市的發(fā)展和城市建設(shè)。受地形的影響,城市建設(shè)用地主要是由南向北伸展,在北部平原又向東西兩翼延伸,呈“T”字形分布。
改良鹽堿土是一項(xiàng)復(fù)雜、難度大、耗時(shí)長(zhǎng)的工作。多年來,國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者對(duì)鹽堿土的改良利用方面做了大量的研究工作,在工程方法、化學(xué)方法和生物修復(fù)等技術(shù)方面均具有很多成功的經(jīng)驗(yàn)積累。施用土壤改良劑改良鹽堿地是在現(xiàn)代化工的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的有別于傳統(tǒng)土壤改良方法的新方法。
3、烏市綠化土壤現(xiàn)狀
3.1 pH值高
土壤pH值高。絕大部分土壤pH值都在7.5以上,有相當(dāng)多的土壤pH值≥8.5。烏市城市土壤pH平均值為8.30,變幅為7.29~11.51,中值為8.07。城市土壤pH值增大的原因有可能是建筑廢棄物,如水泥、磚塊和其他堿性混合物中Ca的釋放,污水的灌溉,融雪劑(NaCl等)的使用等原因。土壤pH值高引起植物的生理干旱,傷害植物組織,影響植物吸收營(yíng)養(yǎng),影響植物的生長(zhǎng)和發(fā)育。鹽土中含有過多的可溶性鹽類,使植物根系及種子發(fā)芽時(shí)不能從土壤吸收足夠的水分,甚至還導(dǎo)致水分從根細(xì)胞外滲,使植物萎蔫甚至死亡。外界鹽度超過植物的生長(zhǎng)極限鹽度時(shí),植物的生長(zhǎng)發(fā)育會(huì)受到抑制,造成植物成活率低。
3.2 原狀綠化土壤不良,有機(jī)質(zhì)含量低
烏市城市土壤有效養(yǎng)分少,綠地土壤“先天不足”,很多土壤從別處運(yùn)來,來源雜蕪,同一片綠地土壤并不相同,甚至近在咫尺,土壤就有很大差異。特別一些市政、建工項(xiàng)目的附屬綠地,土壤情況更差:有很多是主體工程的廢棄土,如市政工程的底土、僵土、淤泥,建筑地基的深層“生土”,一些不宜于做路基和建筑基槽的劣質(zhì)土,都成為園林綠地土壤。
土壤有機(jī)質(zhì)的平均含量超出了新疆土壤有機(jī)質(zhì)背景值3倍左右,其變幅為1.34%~17.57%,在不同功能區(qū)的分布狀況為:商業(yè)區(qū)>工業(yè)區(qū)>公園及廣場(chǎng)>文教居民區(qū)>交通密集區(qū),含量差異明顯。高度密集的人口,大量生活垃圾的混入是商業(yè)區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)較高的主要原因,有機(jī)化工企業(yè)產(chǎn)生的“三廢”含有大量的有機(jī)成分,也極有可能增加工業(yè)區(qū)土壤的有機(jī)質(zhì)多源性。另外,商業(yè)區(qū)、工業(yè)區(qū)的城市土壤不是以生產(chǎn)為主要目的,對(duì)土壤有機(jī)質(zhì)的消耗相對(duì)較少,有利于城市土壤有機(jī)質(zhì)的積累。
3.3 土壤板結(jié)。保水保肥能力及通透性降低,替代的綠化用土土質(zhì)不理想
土壤緊實(shí)而粘重,容重大,通氣孔隙少,保水保肥性能差,熟化程度低,不利植物生長(zhǎng)繁育。據(jù)測(cè)定,草坪土0~20cm呈片狀結(jié)構(gòu),容重達(dá)1.5g左右,通氣孔隙很少。烏市城市土壤中的顆粒組成以粉粒(4~63μm)為主,占56.47%,其次是粘粒(<4μm),砂粒(>63μm)最少。顆粒組成以粉粒為主,其次是粘粒,砂粒最少,>2 mm的粗粒物質(zhì)含量高。另外,烏市城市土壤中>2 mm的粗粒物質(zhì)(如石礫、石塊、磚塊、瓦片、煤渣等)含量較高,建筑、修路等給城市土壤中輸入了一定量的砂粒和礫石,工業(yè)廢棄物、建筑垃圾和家庭生活垃圾中也含有相當(dāng)?shù)牡[石、石塊和其他粗骨物質(zhì),這是城市土壤中粗粒物質(zhì)含量較高的原因。同時(shí),在園林綠化施工過程中,由于監(jiān)管力度不到位,部分施工單位對(duì)應(yīng)該換土種植的土壤,或未換客土,或換土深度不夠,或未考慮換填土是否滿足植物生長(zhǎng)對(duì)土質(zhì)的要求,整地時(shí)翻挖不深或清渣不干凈、不施基肥或施肥很少,使得替代的綠化用土土質(zhì)不理想。
4、改良技術(shù)措施
鹽堿土是鹽土和堿土的總稱。由于鹽堿土的有機(jī)質(zhì)含量少,土壤肥力低,土壤內(nèi)大量鹽分的積累,引起一系列土壤物理性狀的惡化,導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)粘滯,通氣性差,容重高,土溫上升慢,土壤滲透系數(shù)低,毛細(xì)作用強(qiáng),更導(dǎo)致表層土壤鹽漬化的加劇,從而影響到綠化植物的正常生長(zhǎng),導(dǎo)致園林綠化生態(tài)景觀等功能不能充分發(fā)揮。在城市園林綠化工作中,園林綠地澆灌已成為城市用水中的典型耗水大戶,在水資源短缺、降水較少且用水日益緊張的烏市,灌水洗鹽的方法并不適用。因此,主要采用以下改良方法。
4.1 物理改良
物理改良就是采用一些物理方法(如采用灌溉排水系統(tǒng),沖洗脫鹽、松耕、壓沙等)進(jìn)行鹽堿土的改造。其改良步驟主要為:①利用場(chǎng)地先采用灌水洗鹽,達(dá)到降低種植層含鹽的目標(biāo);②翻耕、疏松,增強(qiáng)土壤的透水性,減輕鹽堿向地表的富集;③嚴(yán)格按設(shè)計(jì)、規(guī)范的要求挖種植穴,在樹穴內(nèi)鋪設(shè)隔離層,防止土壤底部的原有鹽分上升,再換填客土;④在穴坑中先鋪設(shè)塑料薄膜隔離袋,再通過鋪粗砂、爐灰渣、鋸屑、碎樹皮或麥糠等隔離層后填以客土。該措施雖然應(yīng)用較為廣泛,但存在著用工量大、投入成本高、維持時(shí)間有限或受限于水資源緊張等一系列問題,且不能從根本上降低土壤鹽分,必須結(jié)合其它措施進(jìn)行。
4.2 化學(xué)改良
在鹽堿土中,由于土壤膠粒上的交換性鈉離子、土壤溶液中酸鈉和重碳酸鈉對(duì)植物的危害最大,可引起土壤堿化(pH值可達(dá)到9以上),使土壤產(chǎn)生不良物理性狀。因此,在園林綠化工程之前就必須把它們從土壤中除掉。其改良方法有以下方面。①增施化學(xué)酸性廢料過磷酸鈣,可降低pH值,并提高樹木的抗性。施入適當(dāng)?shù)牡V物性化肥,補(bǔ)充土壤中氮、磷、鉀、鐵等元素的含量,有明顯的改土效果。②施用大量有機(jī)質(zhì)。如腐葉土、松針、木屑、樹皮、泥炭及有機(jī)垃圾等,可增加土壤有機(jī)物質(zhì),達(dá)到土壤改良的目的。③改堿肥的應(yīng)用,利用離子吸附、酸堿中和、轉(zhuǎn)化鹽類三大改良鹽堿土壤原理,降低pH值及含鹽量,以提高園林植物成活率。
4.3 生物改良
將根系較多、較深的耐鹽植物和綠肥直接種植,通過常規(guī)灌溉,不需要任何附加條件和設(shè)施,將土壤鹽分控制在植物根系土層以下的土體中,降低綠化成本,并有利于生態(tài)環(huán)境的良性循環(huán)和永久性建設(shè)。但生物改良?jí)A土的措施雖然投資最小,但見效慢,綠化初期美化效果較差。
4.4 微生物改良
微生物的多少是地力或鹽堿地的一個(gè)指標(biāo)。由于微生物有益菌群在堿性條件下不易生存繁衍,沒有了微生物的生存,就沒有了其代謝產(chǎn)物有機(jī)酸,從而也生不成植物需要的生物蛋白質(zhì)和氨基酸。因此,增施有機(jī)肥料,能增加土壤中有機(jī)質(zhì)含量和微生物數(shù)量,提高土壤保肥能力和對(duì)酸堿及有害離子的緩沖能力,降低土壤中鹽分與pH值,減輕鹽堿對(duì)植物的危害,促進(jìn)土壤熟化。
5、科學(xué)管理
5.1 加強(qiáng)土壤質(zhì)量管理
加強(qiáng)對(duì)土壤的挖掘、堆放、運(yùn)移過程的管理,防止建筑用料污染土壤資源。嚴(yán)格按照國(guó)家《城市綠化工程施工及驗(yàn)收規(guī)范》的要求進(jìn)行種植土壤質(zhì)量驗(yàn)收,驗(yàn)收不合格的土壤不準(zhǔn)進(jìn)入植物種植工序。建立綠地土壤質(zhì)量的動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫及其管理信息系統(tǒng),預(yù)測(cè)土壤質(zhì)量的變化趨勢(shì),實(shí)現(xiàn)綠地土壤質(zhì)量管理的標(biāo)準(zhǔn)化、模擬化和網(wǎng)絡(luò)化。
5.2 加強(qiáng)土壤改良的施工監(jiān)管
5.2.1 場(chǎng)地的清理監(jiān)管
現(xiàn)場(chǎng)清理以機(jī)械為主,人工為輔,嚴(yán)格按照設(shè)計(jì)和施工的要求、范圍和標(biāo)高進(jìn)行場(chǎng)地平整,對(duì)有利用價(jià)值的表土進(jìn)行剝離和保存處理;其它土方運(yùn)送至規(guī)定的棄土區(qū)。凡在施工區(qū)域內(nèi),影響綠化種植的大卵石、孤石、垃圾、樹根等,應(yīng)區(qū)分情況采取全部挖除方法進(jìn)行妥善處理。地面整平時(shí)也要保持一定的排水坡度,使施工現(xiàn)場(chǎng)不會(huì)積留雨水,整平后應(yīng)略加夯實(shí)。
5.2.2 苗木的栽植監(jiān)管
苗木種植的放線由內(nèi)到外,放線要求嚴(yán)格按施工圖進(jìn)行,不能出現(xiàn)大的誤差。植物的定點(diǎn)放線必須放在種植土沉實(shí)之后進(jìn)行。在苗木選購(gòu)上,優(yōu)先選擇附近鹽堿地育苗或類似地區(qū)的苗木、起苗時(shí)必須注意保護(hù)根系,土球直徑一般取苗木胸徑的8~10倍,并嚴(yán)格保證土球完好,達(dá)不到規(guī)定的不能裝車。在苗木栽植前,要按照穴坑土壤改良的要求,苗木種植深度應(yīng)保持原來的深度,應(yīng)盡量淺栽。栽完后要視天氣情況馬上澆水,并及時(shí)做好支撐。
5.2.3 土壤的科學(xué)養(yǎng)管
重視綠地土壤中有機(jī)質(zhì)的補(bǔ)充??蓪⒕G地植物的廢棄物收集并集中堆漚腐熟后作為有機(jī)肥料使用,也可以使用重金屬含量低的,經(jīng)過無害化處理的城市污泥以及其他有機(jī)物料,以達(dá)到城市廢棄物資源化利用并改善綠地土壤理化性質(zhì)的目的。同時(shí)通過對(duì)土壤進(jìn)行檢測(cè),制定適合的施肥規(guī)程,科學(xué)培肥,對(duì)氮素、磷素進(jìn)行補(bǔ)充。
6、結(jié)語
烏市城市園林綠化工作由于受到立地條件的限制,各種土壤改良的措施都是相輔相成的,應(yīng)因地制宜,綜合利用,有主有輔,使效果達(dá)到最優(yōu)。其中關(guān)鍵點(diǎn)為遵循水鹽運(yùn)動(dòng)的規(guī)律,培肥地力,保持客土的長(zhǎng)效。