丁建成,師桂英

(甘肅農(nóng)業(yè)大學(xué) 園藝學(xué)院，甘肅 蘭州 730070 )

0 引言

隨著近年來(lái)城市建設(shè)速度步伐的加速，城市中土地的硬化率逐漸提高，城市熱島效應(yīng)明顯，土地硬化后地表雨水不能滲流，造成水資源的浪費(fèi)[1～3]，同時(shí)由于城市規(guī)模的擴(kuò)大，城市用水需求不斷提升，地下水水位呈下降趨勢(shì)，城市用水和集水、存水矛盾凸出，由于改變了地表水的徑流，城市地表土壤破壞嚴(yán)重，土壤中的有機(jī)質(zhì)含量低，不利于城市園林綠化的發(fā)展[4～7]。為了提高城市園林綠化中土壤的儲(chǔ)水能力和土壤中有機(jī)質(zhì)的含量，筆者用實(shí)驗(yàn)的方法研究了有機(jī)覆蓋物——木奇對(duì)城市園林綠化中土壤pH值、土壤溫度、氮元素含量、有機(jī)質(zhì)含量、水分含量及滲透系數(shù)的影響。

1 木奇覆蓋物實(shí)驗(yàn)分析

實(shí)驗(yàn)用木奇為北京天方園林綠化工程有限公司生產(chǎn)的由木屑類廢棄材料組成的添加染色劑和阻燃材料后的成品材料，實(shí)驗(yàn)用試劑和所用儀器如表1所示。

表1 實(shí)驗(yàn)試劑和儀器

為了探究木奇不同覆蓋深度條件下對(duì)綠化土壤的影響，選取了如表2所示的木奇覆蓋厚度，采用其余培養(yǎng)條件相同情況下通過(guò)綠化植被土壤中pH值及溫度的測(cè)量，選用適用于綠色植物生長(zhǎng)的木奇覆蓋厚度。

表2 木奇覆蓋深度

以木奇覆蓋厚度6 cm為實(shí)驗(yàn)條件，按照對(duì)照實(shí)驗(yàn)的方法選公園綠化外條件下月季、刺槐、水杉三種植物分別在裸露條件下和木奇覆蓋條件下土壤中的營(yíng)養(yǎng)情況及儲(chǔ)水能力進(jìn)行了對(duì)比分析，以深度取樣的方法對(duì)不同深度下實(shí)驗(yàn)指標(biāo)進(jìn)行測(cè)試分析，實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)序號(hào)如表3所示。

表3 實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)編號(hào)

2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析

圖1為不同木奇覆蓋厚度下土壤pH值從圖中可以發(fā)現(xiàn)當(dāng)木奇覆蓋厚度為0 cm時(shí)，土壤pH值小于7，土壤整體偏酸性，隨著木奇覆蓋厚度的增加，土壤的pH值逐漸降低，說(shuō)明木奇對(duì)保持土壤酸性防止土壤板結(jié)具有積極作用，且隨著木奇厚度的增加，該作用效果愈發(fā)明顯，當(dāng)木奇厚度為6 cm時(shí)，土壤pH由裸露時(shí)的5.93降低至5.17。

圖1 土壤pH

從圖2的溫度變化曲線中可以發(fā)現(xiàn)，園林綠化土壤溫度峰值在16:00，覆蓋木奇土壤中溫度比裸露土壤中溫度偏高，且隨著木奇厚度的增加，溫度增高愈大，當(dāng)木奇覆蓋厚度為6 cm時(shí)，土壤峰值溫度由裸露時(shí)的6.23℃，提高到7.83℃。由此可知，冬季適當(dāng)增加木奇的覆蓋厚度有利于土壤的保溫。

圖2 溫度變化

氮元素作為土壤中營(yíng)養(yǎng)成分含量最高的元素對(duì)園林綠化中植被的生長(zhǎng)具有關(guān)鍵作用[8]。圖3為不同深度土層下每千克土壤中氮元素含量，從圖中可以發(fā)現(xiàn)，隨著土層深度的增加，氮元素含量呈現(xiàn)下降趨勢(shì)。在同等地層深度條件下，覆蓋木奇土層中氮元素比裸露土層中高。根據(jù)0～30 cm土層范圍內(nèi)每千克土壤中氮元素總含量可以發(fā)現(xiàn)，覆蓋木奇土壤中比裸露土壤中提高了約31.89%。由于氮元素是以其他化合物的形態(tài)存在于土壤中，且氮元素是園林綠化作物中最重要的元素。由此可以推斷木奇覆蓋后能有效提高土壤的肥力，利于綠化植物的生長(zhǎng)。

圖3 氮元素含量

土壤中有機(jī)質(zhì)能為綠化植被提供營(yíng)養(yǎng)，是衡量土壤中營(yíng)養(yǎng)成分的另一個(gè)重要指標(biāo)[9]。圖4為不同條件下土壤中有機(jī)質(zhì)含量變化情況。從圖中可以發(fā)現(xiàn)，隨著深度的增加，土壤中有機(jī)質(zhì)含量逐漸降低，在同等深度條件下，覆蓋木奇土壤中有機(jī)質(zhì)含量高于裸露土層。產(chǎn)生這種現(xiàn)象的可能原因是木奇覆蓋情況下土壤溫度提高，土壤中微生物數(shù)量增加，在微生物的降解作用下產(chǎn)生了比裸露土層更多的有機(jī)質(zhì)。

圖4 土壤有機(jī)質(zhì)含量

水分對(duì)植物生長(zhǎng)有決定性影響，是園林綠化植物中必不可少的物質(zhì)[10]。木奇覆蓋可使地表水分蒸發(fā)減少，利用木奇將空氣和土壤隔絕作用還能將土壤中的水蒸氣凝結(jié)成液態(tài)水，提高土壤中含水量。從圖5可以發(fā)現(xiàn)，在裸露地表情況下，土壤中水分含量隨深度增加而增加，地表覆蓋木奇后，土壤中水分含量與裸露地表比，總體呈現(xiàn)增加趨勢(shì)，但不同深度的水分含量仍有一定的差異，5～15 cm深度范圍內(nèi)含水量最高，達(dá)到了14%，其次為15～30 cm范圍內(nèi)，含水量達(dá)到了13.22%，含水量最低為接近地表土層0～5 cm范圍內(nèi)，含水率僅12.18%，但與裸露土層相比，該含水率仍高于裸露土層15～30 cm深度 11.82%的最大含水率。

圖5 土壤中水分含量

土壤的滲透系數(shù)是反應(yīng)土壤對(duì)外界進(jìn)行物質(zhì)交換速率的物理量[11]，圖6為不同條件下土壤滲透系數(shù)的大小，從圖中可以發(fā)現(xiàn)，與鋪設(shè)木奇相比，裸露土層的滲透系數(shù)均比同等深度條件下覆蓋木奇土層滲透系數(shù)大，對(duì)木奇覆蓋土層而言，土壤的滲透系數(shù)隨著深度的增加呈現(xiàn)增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。土壤滲透系數(shù)越大，表明土壤的孔隙越大，土壤與外界物質(zhì)交換能力強(qiáng)，不利于水分及養(yǎng)分的保持。

圖6 土壤滲透系數(shù)

3 結(jié)論

木奇是一種利用木屑等有機(jī)材料發(fā)酵后再加工并輔以其他纖維添加材料形成的有機(jī)覆蓋物，對(duì)于城市園林綠化植物的生長(zhǎng)和環(huán)境保護(hù)是十分有利的。因此筆者用實(shí)驗(yàn)的方法分析了木奇覆蓋物的作用，并得出了以下結(jié)論：

(1)通過(guò)不同木奇覆蓋厚度的實(shí)驗(yàn)對(duì)比可知，當(dāng)木奇覆蓋厚度為6 cm時(shí)土壤pH值最低，能有效防止土壤板結(jié)，相比其他覆蓋厚度土壤溫度最高，有利于綠色植被保溫生長(zhǎng)。

(2)在6 cm木奇覆蓋厚度下，土壤中的氮元素含量、有機(jī)質(zhì)含量及水分含量比裸露地表土壤中均有所提高，土壤滲透系數(shù)減小，有利于土壤肥力增加和和提高土壤持水能力。

(3)當(dāng)木奇覆蓋厚度為6 cm時(shí)，土壤中0～5 cm范圍內(nèi)氮元素含量最高，有機(jī)質(zhì)含量最高，滲透系數(shù)最小，5～15 cm范圍內(nèi)土壤中水分含量最高。