朱本國，陳喬宇，唐熒兵，羅 劍，楊麗軍，陳 月

(1.重慶市風(fēng)景園林科學(xué)研究院/重慶市城市園林綠化工程技術(shù)研究中心/重慶市園林土壤質(zhì)量檢測中心/川渝共建鄉(xiāng)土植物種質(zhì)創(chuàng)新與利用重慶市重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，重慶 401329；2.重慶市綦江區(qū)園林綠化管理所，重慶 401420)

1 引言

行道樹是栽植于道路兩旁并且按照一定規(guī)律整齊列植的樹木，是城市景觀的重要組成部分，也是城市汽車尾氣的“凈化衛(wèi)士”，在改善城市環(huán)境中有著舉足輕重的作用[1～8]。栽植行道樹的綠地土壤環(huán)境往往比較惡劣，限制了行道樹的正常生長。侯曉麗[9]、鄒麗敏[10]等的研究表明城市土壤受到嚴(yán)重破壞，土壤存在物理性質(zhì)差、養(yǎng)分低等問題，造成樹勢整體較弱，不能滿足植物正常生長的需求[11～14]。外來樹種往往比本土樹種適應(yīng)性要弱，其出現(xiàn)健康問題的情況比較突出，對行道樹整體景觀影響較大[15,16]。本文在調(diào)查城市行道樹土壤質(zhì)量的基礎(chǔ)上，分析了土壤質(zhì)量存在的問題，以期為行道樹的栽植和土壤的改良提供參考。

2 材料與方法

2.1 樣品信息

調(diào)查道路長度約30 km，綠化植物主要以行道樹為主，共采集10個(gè)土壤樣品。

2.2 調(diào)查方法

2.2.1 布點(diǎn)方案和樣品采集

2.2.1.1 布點(diǎn)方案

結(jié)合道路綠地現(xiàn)場的不同環(huán)境條件、土壤類型、道路建設(shè)時(shí)間和現(xiàn)場踏勘情況確定土壤樣品檢測單元及取樣點(diǎn)個(gè)數(shù)，保證所采集土壤樣品具有代表性。

2.2.1.2 樣品采集

表層土壤樣品采集方法：利用蛇行采樣法，采集4～5個(gè)0～30 cm深的表層土壤混合成1個(gè)調(diào)查土樣。采集后的土壤樣品拿回實(shí)驗(yàn)室按照標(biāo)準(zhǔn)方法風(fēng)干和制備樣品，備測。

環(huán)刀樣品采集方法：首先用切土刀將土層表面枯枝落葉等雜物清理到旁邊，使得土層裸露出來。然后將環(huán)刀的刃口垂直向下壓入土壤，直到環(huán)刀筒裝滿土壤樣品，環(huán)刀垂直壓入土壤時(shí)，要用力一致、平穩(wěn)，不得擾動(dòng)環(huán)刀筒內(nèi)的土壤。用采樣鏟挖出裝滿土的環(huán)刀，除去環(huán)刀周圍多余的土壤，蓋上上下底蓋后置于密封袋中保存，貼好標(biāo)簽。

2.2.2 檢測項(xiàng)目和方法

根據(jù)調(diào)查目的，土壤樣品檢測項(xiàng)目和檢測方法按照表1進(jìn)行。

表1 樣品檢測項(xiàng)目和方法

2.2.3 土壤質(zhì)量評價(jià)方法

按照《園林栽植土壤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)》DBJ50/T-044-2019[17](以下簡稱“質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”)評價(jià)土壤各個(gè)指標(biāo)是否達(dá)標(biāo)，參考“全國第二次農(nóng)業(yè)土壤普查養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)”[18](以下簡稱“分級標(biāo)準(zhǔn)”)對土壤養(yǎng)分指標(biāo)的豐缺程度進(jìn)行評判。

2.2.4 數(shù)據(jù)處理和質(zhì)量控制

利用Excel 2010軟件對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和計(jì)算。土壤檢測過程中為了獲得準(zhǔn)確、可靠的檢測數(shù)據(jù)，采用標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)控制法和平行樣控制法兩種方式進(jìn)行檢測過程中的質(zhì)量控制[19,20]。

3 結(jié)果與分析

按照樣品的檢測項(xiàng)目和方法進(jìn)行了調(diào)查區(qū)域土壤樣品的檢測，根據(jù)“質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”對土壤樣品達(dá)標(biāo)情況進(jìn)行判定，并根據(jù)“分級標(biāo)準(zhǔn)”對土壤樣品的養(yǎng)分指標(biāo)進(jìn)行了豐缺程度評價(jià)，土壤樣品檢測結(jié)果、達(dá)標(biāo)情況和豐缺水平見表2。

3.1 化學(xué)性質(zhì)分析

pH值：即土壤酸堿度，是土壤化學(xué)性質(zhì)的綜合表現(xiàn)[19，20]。pH值小于6.5的土壤為酸性土壤，pH值在6.5～7.5為中性土壤，pH值大于7.5為堿性土壤。大部分植物可在pH值為4.5～8.5范圍內(nèi)的土壤中存活，但不同植物的生長習(xí)性不同，往往在其適宜酸堿度范圍的土壤中長勢更佳。

檢測結(jié)果顯示，10個(gè)調(diào)查樣品的pH值在8.1～8.5，均為堿性?！百|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”要求種植土壤pH值≤8.5，所有調(diào)查樣品pH值均達(dá)標(biāo)。

3.2 物理性質(zhì)分析

土壤密度能夠反映出土壤的緊密性、通氣性和透水性?！百|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”要求綠地土壤密度應(yīng)在0.8～1.35 g/cm3。檢測結(jié)果顯示，10個(gè)調(diào)查樣品的密度在1.31～1.64 g/cm3，平均值為1.50 g/cm3，變異系數(shù)(CV%)為7.26%。其中，密度>1.35 g/cm3的不達(dá)標(biāo)樣品占80%。

表2 土壤樣品檢測結(jié)果、達(dá)標(biāo)情況和養(yǎng)分豐缺水平

非毛管孔隙的數(shù)量直接影響土壤的透氣性，質(zhì)地相同的土壤，非毛管孔隙度越小的土壤蓄水、透水、通氣性能越差?！百|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”要求綠地土壤非毛管孔隙度應(yīng)≥8%。檢測結(jié)果顯示，10個(gè)調(diào)查樣品非毛管孔隙度在4.85%～19.7%，平均值為11.2%，變異系數(shù)為45.2%。其中，非毛管孔隙度<8%的不達(dá)標(biāo)樣品占30%。

石礫含量是指有效粒徑>2 mm的石礫?！百|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”對綠地土壤石礫含量的要求為：不含有粒徑大于30 mm的石礫，且粒徑2～30 mm的石礫含量應(yīng)<20%。檢測結(jié)果顯示，10個(gè)調(diào)查樣品石礫含量在7.3%～28.5%，平均值為15.4%，變異系數(shù)為46.4%。其中，石礫(φ>2 mm)含量>20%的不達(dá)標(biāo)樣品占30%。

3.3 肥力狀況分析

(1)有機(jī)質(zhì)：指以各種形態(tài)存在于土壤中所有含碳的有機(jī)物質(zhì)，是土壤部分養(yǎng)分元素的重要來源，是表征土壤肥力高低的重要指標(biāo)[19，20]?！百|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”要求綠地土壤有機(jī)質(zhì)含量應(yīng)≥15 g/kg。

檢測結(jié)果顯示，10個(gè)調(diào)查樣品有機(jī)質(zhì)含量在7.36～14.1 g/kg，平均值為9.84 g/kg，變異系數(shù)為23.5%，均不達(dá)標(biāo)。按照“分級標(biāo)準(zhǔn)”對調(diào)查樣品的有機(jī)質(zhì)含量進(jìn)行豐缺程度分析，檢測結(jié)果顯示，調(diào)查樣品有機(jī)質(zhì)含量處于較缺及以下水平，其中處于較缺水平的樣品占40%，處于缺乏水平的樣品占60%。

(2)有效氮：能反映近期土壤對植物的氮素供給狀況。氮素能促進(jìn)植物莖葉的旺盛生長，深綠色的葉片能提高光合效率，有利于樹干的粗壯生長和樹冠的迅速膨大[19，20]。“質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”要求綠地土壤有效氮含量應(yīng)≥80 mg/kg。

檢測結(jié)果顯示，調(diào)查樣品有效氮含量在21.2～57.3 mg/kg，平均值為36.1 mg/kg，變異系數(shù)為34.0%，均不達(dá)標(biāo)。按照“分級標(biāo)準(zhǔn)”對調(diào)查樣品的有效氮含量進(jìn)行豐缺程度分析，檢測結(jié)果顯示，調(diào)查樣品有效氮含量均處于缺乏及以下水平，處于缺乏水平的樣品占60%，處于極缺水平的樣品占40%。

(3)有效磷：體現(xiàn)土壤對植物磷素的供給情況，其含量水平受土壤溫度、土壤水分、土壤pH值和土壤有機(jī)物等多方面的影響。磷元素磷能促進(jìn)植物生長、花芽分化、開花、結(jié)果、根系生長、抗旱、抗寒、抗病蟲害等[19，20]?！百|(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”要求綠地土壤有效磷含量應(yīng)≥15 mg/kg。

檢測結(jié)果顯示，10個(gè)調(diào)查樣品有效磷含量在3.27～9.86 mg/kg，平均值為5.81 mg/kg，變異系數(shù)為41.6%，均不達(dá)標(biāo)。按照“分級標(biāo)準(zhǔn)”對調(diào)查樣品的有效磷含量進(jìn)行豐缺程度分析，檢測結(jié)果顯示，調(diào)查樣品有效磷含量均處于較缺及以下水平，處于較缺水平的樣品占60%，處于缺乏水平的樣品占40%。

(4)速效鉀：直接反映土壤對植物的供鉀情況。鉀素能夠促使植物根系變的發(fā)達(dá)和枝干變的粗壯，提高植物的抗性[19，20]。“質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”要求綠地土壤速效鉀含量應(yīng)≥80 mg/kg。

檢測結(jié)果顯示，10個(gè)調(diào)查樣品速效鉀含量在52.4～146 mg/kg，平均值為96.6 mg/kg，變異系數(shù)為39.7%，速效鉀含量<80 mg/kg的不達(dá)標(biāo)樣品占40%。按照“分級標(biāo)準(zhǔn)”對調(diào)查樣品的速效鉀含量進(jìn)行豐缺程度分析，檢測結(jié)果顯示，調(diào)查樣品速效鉀含量均處于中等及以下水平，處于中等水平的樣品占50%，處于較缺水平的樣品占50%。

4 結(jié)論

調(diào)查區(qū)域綠化種植土壤存在的主要問題是土壤密度偏大，養(yǎng)分缺乏。調(diào)查區(qū)域土壤80%的土壤密度偏大，30%的土壤非毛管孔隙度偏小，30%的土壤石礫含量偏高。調(diào)查區(qū)域的土壤有機(jī)質(zhì)、有效氮和有效磷含量均偏低，達(dá)不到“質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)”要求，40%的調(diào)查土壤速效鉀含量偏低；有機(jī)質(zhì)和有效磷含量處于較缺及以下水平，有效氮含量均處于缺乏及以下水平，速效鉀含量均處于中等及以下水平。

5 土壤質(zhì)量改良建議和工程措施

根據(jù)土壤檢測結(jié)果分析，本次調(diào)查的城市行道樹綠化種植土壤主要存在的問題是：調(diào)查區(qū)域土壤密度較大，有機(jī)質(zhì)、有效氮和有效磷含量較低。針對目前綠化種植土壤的質(zhì)量問題，提出改良建議如下。

5.1 種植土壤質(zhì)量改良建議

5.1.1 總體要求

(1)土壤改良深度約為50 cm。

(2)改良目標(biāo)：改良后土壤各養(yǎng)分指標(biāo)達(dá)到中等水平之上，即有機(jī)質(zhì)含量≥20 g/kg，有效氮含量≥105 mg/kg，有效磷含量≥15 mg/kg，速效鉀含量≥125 mg/kg。

(3)改良思路：根據(jù)調(diào)查區(qū)域的綠地土壤現(xiàn)狀，利用不同的工程措施，采取施用園林土壤改良基質(zhì)的方法，全面提升土壤養(yǎng)分和改善土壤物理性狀。

(4)改良材料要求：園林土壤改良基質(zhì)(有機(jī)質(zhì)≥40%、總養(yǎng)分≥15%)。

5.1.2 改良材料和用量

根據(jù)改良目標(biāo)養(yǎng)分指標(biāo)的土壤供肥量與實(shí)際土壤供肥量之差估算改良材料用量。

1號和4號樣品所在的區(qū)域改良材料用量：10 kg/m2，2號和8號樣品所在的區(qū)域改良材料用量：15 kg/m2，3號、5～7號、9～10號樣品所在的區(qū)域改良材料用量：20 kg/m2。

5.2 工程措施

綠帶土壤改良：采用撒施、平行溝施、環(huán)形溝施、放射溝施和鉆孔穴施其中兩種或者多種施用方式相結(jié)合的工程措施。樹池土壤改良：采用平行溝施和鉆孔穴施相結(jié)合的工程措施。

5.2.1 撒施

撒施是將土壤改良材料均勻撒在土壤表面，然后翻入土壤中，攪拌均勻。該方法適用于植物栽植前大規(guī)模土壤改良，操作方便，經(jīng)濟(jì)性高。深翻可以使土壤疏松透氣，提高土壤的透水透氣性，有利于植物根系的生長。同時(shí)，改良材料撒施后通過深翻可以使其均勻分布在土壤中。將一定量改良材料均勻撒施在土壤表層，使用旋耕機(jī)平整土壤，旋耕深度30 cm左右，靠近樹干基部的地方要旋耕淺一些，以免傷到樹根。

5.2.2 平行溝施

平行溝施是以樹主干為中心，在樹池邊緣附近左右兩邊各挖一條平行溝或者在樹的左右兩邊的各挖一條平行溝，溝到樹主干的距離為滴水線到樹主干的距離，條形溝規(guī)格為深30～50 cm左右，寬10～20 cm，將改良材料與土混勻后回填澆透水。施工工序：①清除覆蓋物，②挖溝，寬10～20 cm，深30～50 cm，③將改良材料施入挖出的種植土中，④種植土與改良材料混勻，⑤回填改良土壤，⑥樹池恢復(fù)原狀。

5.2.3 環(huán)形溝施

環(huán)形溝施是根據(jù)樹冠的大小，以樹干為中心，以樹的滴水線為半徑，挖一個(gè)圓形的溝。環(huán)形溝施的深度取決于根系分布的深度，一般為20～30 cm深，30 cm寬，然后施入改良材料，回填土壤。

5.2.4 放射溝施

放射溝施[21]是以樹干為中心，從距樹干60～80 cm處開始，在樹冠四周等距離由淺入深的挖6～8條溝，溝的寬度為30～40 cm，溝的長度取決于樹冠的大小，一般是溝長的一半在冠內(nèi)，另一半在冠外，在樹干端溝深一般為10～20 cm，在溝末端溝深一般為50 cm。施入改良材料后，覆蓋5～10 cm厚的原土封溝。

5.2.5 鉆孔穴施

鉆孔穴施是在靠近滴水線周圍或者樹池邊緣的位置，用土壤鉆孔機(jī)在四周均勻鉆4～8個(gè)孔，孔直徑10～15 cm、深50～70 cm。施入改良材料后，覆蓋孔口，及時(shí)澆透水。