林麗鈺,盧藝菲,許銘宇
(廣州普邦園林股份有限公司,廣東 廣州 510600)
我國沿海區(qū)約有18 000 km的濱海地帶和島嶼沿岸,分布有不同的鹽堿土類型,總面積約有5×105km2[1]。堿土和堿化土壤的形成,大部分與土壤中碳酸鹽的累積有關,局部區(qū)域土壤全鹽含量高于0.5%(部分月份數(shù)值會更高),不能滿足大部分植物的生長需要。要在這樣的條件下建設景觀綠化工程,就必須處理好土壤問題,解決好排鹽問題。針對華南濱海地區(qū)鹽堿地景觀綠化工程中的排鹽堿難題,選取具有代表性的深圳前海石公園開展工程技術措施滲管排鹽,探索該技術在華南濱海地區(qū)綠化工程應用中的適應性,以期為日后大規(guī)模應用該技術方法開展鹽堿地排鹽工程提供技術參考。
通過查閱文獻,歸納總結了我國鹽堿地綠化改造中的各類技術,主要有深耕、客土、排水淋鹽等物理改良措施,滲管排鹽等工程措施,使用有機質肥料、酸性物質和施加礦物性化肥等化學改良措施,以及種植耐鹽堿樹種等生物修復措施[2-8]。每種技術措施都有各自的優(yōu)點和局限性,羅列各類技術的主要關鍵措施于表1。
表1 各類排鹽堿技術的主要措施
前海石公園位于深圳前海深港現(xiàn)代服務業(yè)合作區(qū)西部,該區(qū)是深港合作與推進國際合作的核心區(qū)。開發(fā)建設前海,是國家在深圳經(jīng)濟特區(qū)成立三十周年的歷史節(jié)點上做出的一項重大戰(zhàn)略決策。項目所在地臨近海岸,由填海而來。填海區(qū)域由雙界河、月亮灣大道、鏟灣路和外海堤圍合而成,總面積約7.7 km2。主要存在地表泛堿嚴重、土壤鹽分含量高、沙質土保水保肥力差、鹽霧危害大等生態(tài)問題,景觀綠化困難。為提升該區(qū)域的生態(tài)景觀面貌,亟待進行生態(tài)重建工作,而排鹽就是該項工作的第一步。
以滲管脫鹽技術為研究對象,對其施工工藝進行試驗,共設置3個技術組和1個對照組。3個技術組具體的工程方案如下。
第1組。1)施工準備,測量定點放線,確定排堿井、排鹽溝的位置標高。2)沿放線位置開挖排鹽溝,始端深末端淺,坡度為0.3%,每隔15 m設置一條排鹽溝,排鹽溝底部夯實,將挖出的堿土清走。3)鋪設滲管前,在排鹽溝下鋪10 cm細沙。4)下放滲管,保持滲管平直,然后回填10 cm客土,滲管表面用棕皮、土工布、編織布或麻袋片包裹,并用鐵絲或麻繩扎緊,再用碎石覆蓋滲管,高出滲管25 cm,然后在客土上鋪設15 cm碎石層,在碎石層上鋪上5 cm土工布或有機質層,最后填種植土層,整形。5)砌筑排堿井,排堿井壁用紅磚砌筑,底部為0.70 cm素砼,內外水泥砂漿抹面,井高20 cm、寬30 cm,井頂部預制有鋼筋砼蓋板。6)改良排水溝上建起高100 cm的花壇,將花壇中地表以下的鹽堿土取出30 cm,用粗砂鋪設在坑的底部,厚度20 cm,在粗砂的上面鋪設10 cm厚的爐灰渣,然后用客土將花壇墊平。7)在花壇表面內撒上生根粉,翻土后種上植物。種植土層的鹽量不高于2‰,含堿量不高于7‰,深度不小于10 cm。滲管直徑40 cm,管上每隔12.5 cm開一圈7孔,孔直徑2.5 cm,管底不開孔。種植土層由樹穴填土灌水培養(yǎng)制得,厚度12.0 cm,種植土層內填入園林綠化廢棄物?;▔瘍确N植的植物為千日紅和龍船花。碎石層采用直徑為0.3 cm的石英和長石顆粒,種植土層上覆蓋土工布,排堿井外壁采用1∶2.5水泥砂漿摻防水粉進行粉刷。
第2組?;静襟E同第1組,作如下改動:第2步中坡度改為0.4%,同時,每隔20 m設置一條排鹽溝;第4步中回填15 cm客土,碎石高出滲管30 cm,在客土上鋪20 cm碎石層,在碎石層上鋪10 cm土工布或有機質層;第5步中排堿井壁底部為0.95 cm素砼,井高30 cm、寬40 cm;第6步中改良排水溝上建起高110 cm的花壇,將花壇中地表以下的鹽堿土取出32 cm,然后用粗砂鋪設在坑的底部,厚度23 cm,在粗砂的上面鋪設20 cm厚的爐灰渣;第7步中種植土層的深度不小于11 cm,種植土層厚度為13.5 cm,花壇內種植的植物為蝶醉花和彩葉草,碎石層采用直徑為 0.5 cm的礫石和爐渣。
第3組。基本步驟同第1組,作如下改動:第2步中坡度改為0.5%,同時,每隔30 m設置一條排鹽溝;第4步中回填20 cm客土,碎石高出滲管35 cm,在客土上鋪25 cm碎石層,在碎石層上鋪15 cm土工布或有機質層;第5步中排堿井壁底部為1.20 cm素砼,井高40 cm、寬50 cm;第6步中改良排水溝上建起高120 cm的花壇,將花壇中地表以下的鹽堿土取出35 cm,然后用粗砂鋪設在坑的底部,厚度25 cm,在粗砂的上面鋪設30 cm厚的爐灰渣;第7步中種植土層的深度不小于10 cm,種植土層厚度為12.0 cm,花壇內種植的植物為狐尾椰、烏桕、鳳凰木,碎石層采用直徑為0.7 cm的礫石和爐渣。
對照組的處理主要以淋洗為主,不做其他排鹽措施,不種植任何植物。
由表2可知,試驗所采用的3種施工方案對濱海鹽土的脫鹽率較高(29.8%~30.2%),明顯高于對照組的8.4%,可以很好地降低土壤含鹽量,且處理后土壤pH平均值均小于8.5,符合行業(yè)標準(pH值<8.5),而對照組的土壤pH值為8.92,超過行業(yè)標準。3組技術方案的排鹽周期在299~305 d,明顯短于對照的366 d。以上結果說明,本試驗所設計的3種施工方案可行,治理鹽堿地效果顯著,且能明顯縮短排鹽周期。
表2 各處理的試驗效果
本研究表明,應用滲管排鹽技術對濱海鹽土進行修復效果明顯,脫鹽率較高,可以很好地降低土壤含鹽量,且pH平均值小于8.5,符合行業(yè)標準,同時,排鹽周期短,有較好的應用前景。
本研究所提出的技術方案適用于地下水位較低、且需回填抬高標高的地區(qū),以及地勢較高、排水良好的局部地段。隔鹽層的位置必須高于常年地下水位,碎石層多采用石英、長石礫石、爐渣或粗砂,過濾效果好,且石英、長石等屬于酸性石材,能在一定程度上中和土壤堿性。在碎石層之上設計有機質層(稻草、麥秸或尼龍紗網(wǎng)),對土壤顆粒進行過濾,保障隔離孔隙,過濾層厚5~10 cm。結合回填種植土,土層的厚度可以根據(jù)植物的耐鹽程度進行設計,在營造優(yōu)美地形的同時,節(jié)約自然資源和工程建設成本。
本研究所提出的技術方案利用花壇植物覆蓋,有效地減少地表水分的蒸發(fā),并抑制了鹽堿的上移和積累,可有效防止土壤次生鹽漬化,形成較好的生態(tài)循環(huán)。通過在種植土層填入園林綠化廢棄物,可避免因澇漬引起的植物地下根系窒息腐爛,增加土壤有機質和團粒結構,提高土壤肥力和緩沖性能,改善土壤結構,提供植物生長所需的各種養(yǎng)分。同時,園林綠化廢棄物腐熟的過程中還能產(chǎn)生酸性物質來中和鹽堿,降低土壤含鹽量。在排堿井外壁采用1∶2.5水泥砂漿摻防水粉進行粉刷,可防止漏水。在井頂部設有預制鋼筋砼蓋板,且種植土層上覆蓋地膜,可以有效控制地表水分蒸發(fā),阻斷毛細管水上升帶來的鹽分在地表的積累。