劉義存
摘 要 通過城市綠地土壤現(xiàn)狀的分析,總結(jié)城市土壤存在的問題,闡述有機質(zhì)和微生物在城市綠地土壤中的功能和作用。進一步介紹生物有機肥在綠地土壤中的應(yīng)用,生物有機肥在兼顧微生物菌和有機質(zhì)的優(yōu)點,如何彌補或解決城市綠地土壤存在的物理性質(zhì)問題。經(jīng)過對城市綠地土壤的生態(tài)環(huán)境研究分析,把生態(tài)學(xué)、植物學(xué)、微生物學(xué)與土壤學(xué)有機地結(jié)合起來,希望在城市綠地土壤生態(tài)應(yīng)用上提供科學(xué)的實踐指導(dǎo)和理論依據(jù)。
關(guān)鍵詞 生物有機肥;微生物;有機質(zhì);城市綠地;土壤
中圖分類號:TU985 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.18.054
城市綠地,是指城市規(guī)劃區(qū)范圍內(nèi)的各種綠地,我國現(xiàn)行的城市綠地分為公園綠地、生產(chǎn)綠地、防護綠地、附屬綠地和其他綠地五大類型。城市綠地被稱為城市的“心肺”,對保持和維護城市生態(tài)環(huán)境具有重要作用,是現(xiàn)代城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分之一。城市綠地土壤不只是城市園林植物生長的主要基質(zhì)和營養(yǎng)場所,而且在減少雨洪和蓄水能力方面也有重要的環(huán)境功能[1,2]。城市綠化的效益和效果很大程度上取決于植物生長的綠地土壤的環(huán)境因子,土壤環(huán)境因子主要包括土壤團粒結(jié)構(gòu)的微生物和有機質(zhì),但這些重要的環(huán)境因子在以往的城市綠地系統(tǒng)的研究中常常被忽視[3]。一旦忽略了城市綠地土壤的有機質(zhì)和微生物對植物的反饋作用,將會影響植物生長不良,甚至退化和死亡,影響城市的生態(tài)效益,加重城市綠化管理的經(jīng)濟負擔。因此,通過對城市綠地土壤的生態(tài)環(huán)境研究,把生態(tài)學(xué)、園林植物學(xué)、微生物學(xué)與土壤學(xué)有機地結(jié)合起來,在城市綠地土壤生態(tài)應(yīng)用上提供科學(xué)的實踐指導(dǎo)和理論依據(jù)。
1 城市綠地土壤現(xiàn)狀與問題分析
城市綠地土壤多為客土,原來的表土,經(jīng)常要么被挖掘出來的底層土掩埋,要么就被移走,這些挖掘出來的底層的被稱為生土或僵土,既不透氣也缺少有機質(zhì),加上外來土,如石塊、爍石、建筑垃圾、生活垃圾和工業(yè)廢棄物的混入等,土體結(jié)構(gòu)的形成變得無規(guī)律和無層次,不同于一般野外的自然土壤。此外,在城市建設(shè)中人為踐踏或各種車輛的碾壓,造成土壤很多被壓實,從而導(dǎo)致土壤團粒結(jié)構(gòu)破壞、孔隙度變小、容重變大、通氣性變差和入滲性能變?nèi)鮗1-2]。沒有“彈性”和微生物的土壤,也失去了環(huán)境凈化器的作用,無法過濾和分解水體中的各種污染物和有害化學(xué)物質(zhì),當大量降雨時,便會產(chǎn)生過量地表徑流并挾帶各種污染物質(zhì)。許多研究表明,綠地土壤孔隙狀況和水分特性在不同功能區(qū)、不同層次的表現(xiàn)有很大差異[1-3]。因此,研究如何修復(fù)城市綠地土壤的團粒結(jié)構(gòu),讓綠地土壤微生物和有機質(zhì)達到理想的狀態(tài),便成了主要的課題。
2 有機質(zhì)在城市綠地土壤中的作用
雖然我國對農(nóng)業(yè)土壤已有廣泛深入的研究,并從中認識到土壤的物理性質(zhì)跟土壤中的有機質(zhì)含量有直接關(guān)系,有機質(zhì)是土壤肥力和水穩(wěn)性團聚體形成的基礎(chǔ)物質(zhì),但在城市綠地土壤的有機質(zhì)研究卻一直沒被重視。中國的傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)生產(chǎn),大量使用農(nóng)家肥,種植綠肥植物,其目的之一,就是想方設(shè)法增加土壤的有機質(zhì),增加土壤團粒結(jié)構(gòu)的水穩(wěn)性。從以上城市綠地土壤的現(xiàn)狀問題分析可知,我國絕大多數(shù)城市綠地土壤不具有形成豐富有機質(zhì)的團粒結(jié)構(gòu)條件。
有機質(zhì)影響土壤的團粒結(jié)構(gòu),表現(xiàn)在土壤吸水、滲水、保水的能力上,團粒結(jié)構(gòu)好的土壤表層不容易遭受侵蝕、沖刷和沖洗。富含有機質(zhì)的土壤團粒結(jié)構(gòu)具有適宜的孔徑分布,能夠調(diào)節(jié)土壤中的水、肥、熱等因素,有利于植物的生長,對植物葉片生理特性都有顯著作用如葉綠素含量和光合作用。土壤有機質(zhì)不僅控制土壤的吸水和保水能力,而且影響土壤中的能量與營養(yǎng)物質(zhì)的循環(huán),是維持土壤微生物群落穩(wěn)定的能量和營養(yǎng)物質(zhì)來源[4-5]。
3 生物有機肥對城市綠地土壤的應(yīng)用
生物有機肥,是指特定功能微生物與主要以動植物殘體(如畜禽糞便、農(nóng)作物秸稈等)為來源并經(jīng)無害化處理、腐熟的有機物料復(fù)合而成的一類兼具微生物肥料和有機肥效應(yīng)的肥料。生物有機肥主要特點是營養(yǎng)元素齊全,能夠改良土壤理化性狀如團粒結(jié)構(gòu)、孔隙度等,增強土壤保水、保肥、供肥的能力,改善使用化肥造成的土壤板結(jié)問題,提高土壤通透交換性及植物成活率。生物有機肥中的有益微生物進入土壤后與土壤有害菌相互作用,在植物根系形成優(yōu)勢有益菌群,進一步增加有益菌和土壤微生物及種群,起到群體的協(xié)同作用,抵制有害病原菌繁衍。有益微生物菌在繁殖生長過程中產(chǎn)生大量的新陳代謝產(chǎn)物,促使有機質(zhì)的分解轉(zhuǎn)化,多種方式上為植物提供多種營養(yǎng)元素,并分泌刺激性物質(zhì),調(diào)控和促進植物生長,增強植物抗逆抗病能力。
生物有機肥的使用,能減少環(huán)境污染,是一種對人、畜、環(huán)境安全、無毒的環(huán)保型肥料。生物有機肥的生產(chǎn)原料來源很豐富,主要有以下幾類:農(nóng)業(yè)廢料(如秸稈、豆粕和棉粕等)、畜禽糞便(如雞糞、牛羊馬糞等)、工業(yè)廢料(如酒糟、木薯渣和糖渣等)、生活垃圾(如餐廚垃圾)、城市污泥、植物產(chǎn)物(如竹粉、秸稈炭、草木灰和綠化植物廢棄物等)[6,7]。這些原料加入特定功能微生物菌劑再經(jīng)無害化處理、發(fā)酵、腐熟等工藝后制作成為一種兼具微生物肥料和有機肥效應(yīng)的環(huán)保肥料。國家對生物有機肥執(zhí)行標準NY884對生物有機肥中的有效活菌數(shù)和有機質(zhì)含量有嚴格的標準要求,有效活菌數(shù)(cuf)含量需大于或等于0.2億/g,有機質(zhì)含量需大于或等于40.0%。
生物有機肥的種種優(yōu)點與城市綠地土壤生態(tài)系健康管理需求相吻合,能解決城市綠地土壤的不足和存在的問題。土壤生態(tài)系統(tǒng)健康是綠地生態(tài)系統(tǒng)健康可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ),而良好的生態(tài)環(huán)境要求建立有效的綠地管理措施和手段,從而保護好土壤和環(huán)境資源。微生物有機肥對調(diào)控土壤微生物群落結(jié)構(gòu),提高土壤更新或恢復(fù)能力,對保持和吸收大量雨水等具有重要作用[8,9]。土壤有機質(zhì)和土壤養(yǎng)分如碳、氮、磷、鉀等的轉(zhuǎn)化和循環(huán)主要是土壤微生物活動提供的動力,微生物除了參與土壤有機物的分解、腐殖質(zhì)的形成、養(yǎng)分轉(zhuǎn)化和循環(huán)的各個生化環(huán)節(jié),其土壤微生物C、N質(zhì)量變化還反映了土壤微生物活動的強弱和養(yǎng)分轉(zhuǎn)化速率的快慢,可作為的敏感活指標。微生物生物量還與土壤有機質(zhì)、全氮、堿解氮、有效磷和速效鉀含量呈顯著正相關(guān),所以微生物生物量也可以綜合反映城市綠地土壤的肥力和環(huán)境質(zhì)量狀況,是綠地土壤管理變化的活指標[4]。
4 結(jié)語
在世界范圍內(nèi),在人類活動的大地,土壤退化已成為一個不爭的事實,特別是城市土壤是人類活動最密集最頻繁的地方,土壤的生態(tài)退化更是首當其沖[10]。生物有機肥生產(chǎn)和應(yīng)用具有成本低廉、效果好、無化學(xué)污染、原料來源豐富可以是城市中綠化植物的廢棄物,也可以是各種畜牧養(yǎng)殖的排泄廢棄物等優(yōu)勢,符合現(xiàn)代生態(tài)環(huán)??沙掷m(xù)發(fā)展的要求。將各廢棄物等制作的生物有機肥利用于綠地,不但對城市退化土壤肥力恢復(fù)和質(zhì)量的提高有重要作用,而且改變了有機廢棄物處理和處置難的現(xiàn)狀,將城鄉(xiāng)廢棄物消納利用,緩解城鄉(xiāng)在節(jié)能減排上的壓力,對城市綠地土壤生態(tài)環(huán)境的改善有重要作用。
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(責任編輯:趙中正)