街道綠化中樟黃化對應(yīng)土壤影響因子研究

李利敏，于英翠，劉思春，吳良?xì)g

街道綠化中樟黃化對應(yīng)土壤影響因子研究

李利敏1，于英翠1，劉思春1，吳良?xì)g2

（1. 西北農(nóng)林科技大學(xué) 資源環(huán)境學(xué)院，陜西 楊凌 712100；2. 浙江大學(xué) 環(huán)境與資源學(xué)院，浙江 杭州 310029）

葉片黃化是植物對環(huán)境的一種適應(yīng)。樟葉片黃化現(xiàn)象，不僅樹木生長不良，還影響景觀的美觀度。以張家港市4條城市主要街道兩旁發(fā)生葉片黃化樟的立地土壤為研究材料，以葉片正常樟的立地土壤為對照，通過采集0 ~ 20 cm及>20 ~ 40 cm土層土樣進(jìn)行pH、HCO3-、有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀、有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅等理化性質(zhì)的測定，研究黃化樟與土壤因子之間的關(guān)系。結(jié)果表明，黃化樟土壤pH、HCO3-、有效磷和有效銅含量均比正常株的高，而有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效鉀、有效鐵、有效錳、有效鋅比正常株的低；土壤有效鐵與pH、HCO3-、有效磷、有效銅之間為負(fù)相關(guān)，而與有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效鉀、有效錳、有效鋅之間為正相關(guān)。為預(yù)防和治理樟黃化，建議施無機(jī)鐵鹽時配合施用有機(jī)肥、低磷的復(fù)合肥及酸化介質(zhì)如紅壤或酸化劑；增施如腐殖酸和黃腐酸等土壤改良劑或?qū)ν寥烙幸娴纳L素如萘乙酸、吲哚丁酸和細(xì)胞分裂素如芐氨基腺嘌呤等；還可引入可改變土壤理化性質(zhì)的蚯蚓；改進(jìn)減少肥料被土壤固定的施肥方式和引入新型肥料品種等。

樟；黃化；施肥；土壤；張家港市

樟，樹形美觀，能遮陰避涼，具有阻隔噪音和吸滯粉塵的能力，所散發(fā)出的化學(xué)物質(zhì)和特殊香味有凈化有毒空氣和驅(qū)蟲的能力；其發(fā)達(dá)的主根有抗風(fēng)和涵養(yǎng)水源的作用。所以樟是南方許多城市生態(tài)建設(shè)的首選樹種[1]。但目前樟不適應(yīng)在南方一些城市環(huán)境中生長，常出現(xiàn)生長不良的現(xiàn)象。如張家港市城區(qū)道路兩旁的樟，近年來已出現(xiàn)大面積黃化，不僅樹木生長不良，還影響景觀的美觀度。

樟的生長狀況受溫度、光照、降水及根際土壤肥力水平等因子的影響[2-4]。對樟黃化病的研究不僅有利于樟的健康生長，還有利于提高樟的觀賞價值和城市綠化水平，對樟的病害及其防治方面已有研究[5]，但對發(fā)生樟黃化病的土壤因子及其之間的關(guān)系，并根據(jù)影響樟黃化的土壤因子狀況提出解決方案的研究不多。因此，本研究以張家港市主要街道兩旁發(fā)生葉片黃化樟的立地土壤為對象，以葉片正常樟的立地土壤為對照，通過采集0 ~ 20 cm及>20 ~ 40 cm土層土樣進(jìn)行pH、HCO3-、有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效磷、速效鉀和有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅等理化性質(zhì)的測定，對張家港市區(qū)土壤狀況進(jìn)行分析，研究黃化樟與土壤因子之間的關(guān)系，并根據(jù)樟立地土壤營養(yǎng)狀況提出施肥、施肥技術(shù)及管理方面的建議。

1 材料與方法

1.1 土樣采集

2018年9月12日，在江蘇省張家港市南海路、中華路、長江路和華昌路4條城市主要街道兩旁分別隨機(jī)選取正常樟和黃化樟各5株，樹齡為3 a，樹高3.5 ~ 4.0 m，冠幅1.5 ~ 2.0 m，胸徑5 ~ 10 cm。在上述樟東南西北四個方向滴水線附近0 ~ 20 cm及>20 ~ 40 cm土層分別采取土樣，將5株樟土樣混合、風(fēng)干、過篩待測。

1.2 土樣因子理化性質(zhì)測定

pH值用0.01 mol·L-1CaCl2浸提，pH計測讀（水土比為2.5:1）[6]；有機(jī)質(zhì)用重鉻酸鉀氧化外加熱法測定[6]。HCO3-按水土比為5:1提取，堿度法測定[7]；土壤速效N：1 mol·L-1KCl浸提，用流動注射分析儀測定NH4+-N和NO3--N的含量，速效N含量用二者之和表示[8]；速效磷用0.50 mol·L-1NaHCO3浸提，比色法測定[6]；速效鉀用1 mol·L-1醋酸銨浸提，火焰光度法測定[6]；有效鐵、有效錳、有效銅、有效鋅用DTPA浸提，ICP-MS（型號：Agilent 7 500 a）測定[6]。所有試劑均為分析純級。

1.3 數(shù)據(jù)處理

試驗數(shù)據(jù)用DPS（Data Processing System）軟件統(tǒng)計分析，類間差異顯著性用Duncan’s新復(fù)極差檢驗法分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 黃化樟與正常樟的土壤pH，HCO3-和有機(jī)質(zhì)含量比較

由表1表明，不同采樣點pH值變化較大，在7.65 ~ 8.64。土壤pH值均以黃化株較高，且與正常株之間差異顯著（<0.05），0 ~ 20 cm土層的pH值均比>20 ~ 40 cm的高。0 ~ 20 cm土層，正常株除中華路和長江路之間外其余之間均達(dá)顯著差異水平（<0.05），黃化株除南海路和華昌路之間外其余之間差異均達(dá)顯著水平（<0.05）；4個采樣點以南海路pH值最高為8.25，華昌路其次為8.11，中華路最低為8.00。>20 ~ 40 cm土層，正常株除南海路和長江路之間與中華路和華昌路之間外其余差異達(dá)顯著水平（<0.05），黃化株僅中華路和長江路之間差異達(dá)顯著水平（<0.05）；四個采樣點以長江路最高為8.00，南海路其次為7.95，中華路最低為7.81。

表1表明，不同采樣點HCO3-變化較大，在270.25 ~ 378.2 g·kg-1，HCO3-含量變化趨勢與pH值基本一致，與田霄鴻等[9]提出的供應(yīng)HCO3-溶液能明顯提高灌水土層的土壤pH相一致。HCO3-含量以黃化株、0 ~ 20 cm土層和南海路較高，黃化株與正常株之間差異均達(dá)顯著水平，0 ~ 20 cm土層和>20 ~ 40 cm土層黃化株4個采樣點之間差異均未達(dá)到顯著水平；0 ~ 20 cm和>20 ~ 40 cm土層均以南海路最高分別為346.63 g·kg-1和335.74 g·kg-1；長江路其次分別為335.76 g·kg-1和326.36 g·kg-1；華昌路最低分別為327.07 g·kg-1和313.15 g·kg-1。0 ~ 20 cm土層正常株僅南海路與中華路和華昌路之間差異達(dá)到顯著水平；>20 ~ 40 cm土層正常株僅南海路和華昌路之間差異達(dá)顯著水平（<0.05）。

土壤有機(jī)質(zhì)含量高有利于微生物活動，其分解產(chǎn)物有助于消除土壤污染和增加對鐵的絡(luò)合作用，從而提高土壤中鐵的活化度和促進(jìn)作物生長發(fā)育[10]。由表1表明，不同采樣點土壤有機(jī)質(zhì)含量變化較大，在5.30 ~ 12.98 g·kg-1，有機(jī)質(zhì)含量以0 ~ 20 cm土層和正常株較高，正常株與黃化株之間差異均達(dá)顯著水平（<0.05）。0 ~ 20 cm土層正常株和黃化株4個采樣點之間差異均達(dá)顯著水平（<0.05）；4個采樣點有機(jī)質(zhì)含量以華昌路最高為12.32 g·kg-1，長江路次之為11.24 g·kg-1，中華路最低為6.47 g·kg-1。>20 ~ 40 cm土層正常株除長江路和華昌路之間外其余間差異均達(dá)顯著水平（<0.05），黃化株除華昌路與南海路和長江路之間外其余間差異達(dá)顯著水平（<0.05）；4個采樣點以長江路最高為8.28 g·kg-1，華昌路次之為7.89 g·kg-1，中華路最低為5.78 g·kg-1。

表1 土壤pH，HCO3-和有機(jī)質(zhì)變化規(guī)律

注：表中數(shù)據(jù)為3次重復(fù)的平均值，同列不同小寫字母表示<0.05水平差異顯著，下同。

2.2 黃化樟與正常樟的土壤速效氮磷鉀養(yǎng)分含量比較

由表2可以看出，不同采樣點土壤速效氮變化較大，在22.99 ~ 45.92 mg·kg-1。以正常株和0 ~ 20 cm土層速效氮含量較高，速效氮含量除>20 ~ 40 cm土層中華路外，其余正常株和黃化株之間差異均達(dá)顯著水平（<0.05）；0 ~ 20 cm土層和>20 ~ 40 cm土層正常株除>20 ~ 40 cm土層南海路和中華路之間外其余間差異均達(dá)到顯著水平（<0.05），黃化株4個采樣點之間差異均達(dá)到顯著水平（<0.05）。0 ~ 20 cm土層4個采樣點以長江路最高為40.58 mg·kg-1，南海路其次為34.45 mg·kg-1，中華路最低為30.17 mg·kg-1。>20 ~ 40 cm土層4個采樣點以長江路最高為32.93 mg·kg-1，華昌路其次為29.79 mg·kg-1，南海路最低為24.52 mg·kg-1。

表2 土壤速效氮磷鉀變化規(guī)律

由表2表明，不同采樣點土壤速效磷含量變化較大（6.18 ~ 17.95 mg·kg-1）。以黃化株和>20 ~ 40 cm土層速效磷含量較高；速效磷含量除0 ~ 20 cm土層中華路外其余黃化株和正常株之間差異均達(dá)顯著水平（<0.05），0 ~ 20 cm土層和>20 ~ 40 cm土層正常株除0 ~ 20 cm土層南海路和華昌路之間外其余間差異均達(dá)到顯著水平（<0.05），黃化株除0 ~ 20 cm土層華昌路與南海路和長江路之間外其余間差異均達(dá)到顯著水平（<0.05）。0 ~ 20 cm和>20 ~ 40 cm土層均以中華路最高分別為17.71 mg·kg-1和15.74 mg·kg-1，南海路其次分別為14.23 mg·kg-1和12.92 mg·kg-1，長江路最低分別為12.5 mg·kg-1和6.47 mg·kg-1。

不同采樣點土壤速效鉀變化較大，在101 ~ 297 mg·kg-1。土壤速效鉀含量以正常株和0 ~ 20 cm土層略高，0 ~ 20 cm和>20 ~ 40 cm土層除0 ~ 20 cm土層南海路和中華路黃化株外其余正常株之間、正常株與黃化株之間及黃化株之間差異均達(dá)顯著水平（<0.05）；4個采樣點之間，0 ~ 20 cm和>20 ~ 40 cm土層均以長江路最高分別為294.08 mg·kg-1和281.52 mg·kg-1，華昌路其次分別為243.26 mg·kg-1和235.05 mg·kg-1，中華路最低分別為140.84 mg·kg-1和120.87 mg·kg-1。

2.3 黃化樟與正常樟的土壤有效鐵錳銅鋅含量比較

土壤中含鐵量較高，受各種因素影響不是所有的鐵都能被植物吸收利用[11]。表3表明，不同采樣點有效鐵變化較大，在9.94 ~ 13.80 mg·kg-1，有效鐵含量均以>20 ~ 40 cm土層和正常株較高，正常株與黃化株之間差異均達(dá)顯著水平（<0.05）；0 ~ 20 cm土層和>20 ~ 40 cm土層正常株4個采樣點之間差異均達(dá)到顯著水平（<0.05），黃化株除0 ~ 20 cm土層南海路和華昌路之間外其余差異均達(dá)到顯著水平（<0.05）。0 ~ 20 cm土層4個采樣點以長江路最高為11.94 mg·kg-1，中華路其次為11.49 mg·kg-1，華昌路最低為10.94 mg·kg-1。>20 ~ 40 cm土層4個采樣點以華昌路最高為12.68 mg·kg-1，長江路其次為12.26 mg·kg-1，中華路最低為12.11 mg·kg-1。

該基地的負(fù)責(zé)人張文杰表示，京津冀“河北福嫂”家政服務(wù)員輸出基地將堅持“一個基地、多項功能，就業(yè)創(chuàng)業(yè)、培育品牌”的理念，打造集技能提升、勞務(wù)輸出、創(chuàng)業(yè)幫扶等為一體的綜合性家政服務(wù)平臺。

表3 土壤有效鐵錳銅鋅變化規(guī)律

不同采樣點土壤有效錳變化較大，在11.15 ~ 19.29 mg·kg-1。有效錳含量均以>20 ~ 40 cm土層和正常株較高，正常株與黃化株之間差異均達(dá)顯著水平（<0.05）；0 ~ 20 cm土層和>20 ~ 40 cm土層均以華昌路最高分別為17.32 mg·kg-1和18.13 mg·kg-1，長江路其次分別為16.24 mg·kg-1和16.49 mg·kg-1，南海路最低分別為12.25 mg·kg-1和14.77 mg·kg-1；0 ~ 20 cm土層和>20 ~ 40 cm土層正常株4個采樣點之間差異均達(dá)到顯著水平（<0.05），黃化株除中華路和長江路之間外其余間差異達(dá)顯著水平（<0.05）。

不同采樣點土壤有效銅變化較大，在8.31 ~ 12.18 mg·kg-1，各樣點土壤有效銅含量都較高。有效銅含量均以0 ~ 20 cm土層和黃化株較高，黃化株與正常株之間差異均達(dá)顯著水平（<0.05）。0 ~ 20 cm土層4個采樣點正常株與黃化株之間差異均達(dá)顯著水平（<0.05）；以南海路最高為11.37 mg·kg-1，中華路其次為11.18 mg·kg-1，華昌路最低為10.28 mg·kg-1。>20 ~ 40 cm土層正常株和黃化株除南海路和華昌路之間外其余間差異達(dá)顯著水平（<0.05）；4個采樣點以中華路最高為10.06 mg·kg-1，南海路其次為9.46 mg·kg-1，中華路最低為8.79 mg·kg-1。

不同采樣點土壤有效鋅變化較大，在8.11 ~ 10.46 mg·kg-1。土壤有效鋅含量以正常株較高，且與黃化株之間差異達(dá)顯著水平（<0.05）；除南海路外其余采樣點均以0 ~ 20 cm土層較高。0 ~ 20 cm和>20 ~ 40 cm土層正常株之間差異均達(dá)到顯著水平（<0.05），黃化株除>20 ~ 40 cm土層的長江路和華昌路之間外其余間差異達(dá)顯著水平（<0.05）。0 ~ 20 cm土層4個采樣點以華昌路最高為10.00 mg·kg-1，長江路其次為9.72 mg·kg-1，南海路最低為8.28 mg·kg-1。>20 ~ 40 cm土層4個采樣點以南海路最高為9.29 mg·kg-1，中華路其次為8.60 mg·kg-1，長江路最低為8.31 mg·kg-1。

2.4 土壤營養(yǎng)元素間的相關(guān)性分析

由表4可以看出，土壤有效鐵與速效磷、pH，HCO3-和有效銅之間呈負(fù)相關(guān)，相關(guān)性呈極顯著（<0.01），其中與HCO3-相關(guān)性較高為0.91，有效銅次之為0.81，速效磷較低為0.53。有效鐵與速效氮、速效鉀、有機(jī)質(zhì)、有效錳和有效鋅之間呈正相關(guān)，有效鐵與速效鉀、有效錳之間相關(guān)性呈極顯著（<0.01），與有效鋅之間相關(guān)性呈顯著（<0.05）。

表4 土壤各因子間的相關(guān)性

注：﹡﹡ 表示在<0.01水平相關(guān)性，﹡表示在<0.05水平相關(guān)性。

3 結(jié)論與討論

3.1 結(jié)論

本研究結(jié)果顯示，黃化樟立地土壤pH、HCO3-、速效磷和有效銅都較高，有機(jī)質(zhì)、速效氮、速效鉀、有效鐵、有效錳及有效鋅含量較低；有效鐵與速效磷、pH、HCO3-和有效銅之間呈負(fù)相關(guān)，與速效氮、速效鉀、有機(jī)質(zhì)、有效錳和有效鋅之間呈正相關(guān)；張家港市長江路和華昌路樟立地土壤土質(zhì)較好。

3.2 討論

只有當(dāng)土壤中營養(yǎng)元素濃度和比例達(dá)到最佳點，植物才能正常生長發(fā)育[12]。本試驗結(jié)果表明，黃化樟立地土壤營養(yǎng)元素的濃度較低且比例失調(diào)。

有關(guān)HCO3-與植物失綠已進(jìn)行了大量研究，何天明等[15]提出上層土壤中高濃度HCO3-對土壤鐵的活化與運輸有潛在的影響；任麗軒等[16]提出在HCO3-存在的條件下，營養(yǎng)液中根系的鐵（Ⅲ）還原酶活性降低；武建林等[17]提出HCO3-是石灰性土壤地區(qū)植物黃化的重要原因，肥料以重碳酸鹽的形式供給時，植物發(fā)生黃化或黃化加重，當(dāng)水培液中有HCO3-存在時黃化加重。本研究中各樣點土壤HCO3-含量都較高，可能是因為南方多雨促進(jìn)了游離碳酸鈣的溶解，進(jìn)而增加HCO3-含量；還可能是由于城市地面被水泥嚴(yán)密覆蓋、大型機(jī)械碾壓和人為活動導(dǎo)致透氣性降低。高HCO3-是引起黃化的主要因素之一，建議樟立地土壤的洼地注意排水，板結(jié)土壤可通過疏松通氣降低HCO3-含量。

通常認(rèn)為土壤磷含量較高將加重缺鐵失綠癥，武建林等[17]提出磷從土壤、植物兩方面影響鐵的移動性，使進(jìn)入葉綠體中的鐵含量減少，導(dǎo)致植物發(fā)生黃化或黃化加重，供給磷酸鹽也會導(dǎo)致植物發(fā)生黃化的程度加深。所以，建議張家港市區(qū)要減少對樟純磷肥的施用。

本研究中土壤有效鐵與有效銅之間呈負(fù)相關(guān)，且相關(guān)性差異達(dá)極顯著水平，為防止鐵失去生理活性，盡量避免長期對樟使用銅制劑農(nóng)藥。

張家港市長江路和華昌路土質(zhì)較好，土壤有機(jī)質(zhì)和速效氮含量均較高，養(yǎng)分供應(yīng)較充分，導(dǎo)致樟黃化的主要因子如速效磷、pH、HCO3-和有效銅含量低，因而樟生長較健康。另外，與兩個路段較高的植被覆蓋率有關(guān)，植被覆蓋率高，其枯枝落葉的積累和根系的分泌物都較多，這些均有助于土壤有機(jī)質(zhì)的增加，從而促進(jìn)樟對養(yǎng)分的吸收。南海路和中華路黃化程度嚴(yán)重，可能與南海路、中華路是住宅區(qū)集中地，生活污水如肥皂水、洗發(fā)水和洗潔精水等污染物對樟根系造成直接毒害[18]，從而嚴(yán)重影響樟對養(yǎng)分的吸收。

根據(jù)黃化樟立地土壤的養(yǎng)分營養(yǎng)狀況，建議施無機(jī)鐵鹽必須配合施用有機(jī)肥、低磷的復(fù)合肥及酸化介質(zhì)如紅壤或酸化劑，以降低立地土壤的pH值和有效磷含量，增加土壤有機(jī)質(zhì)、有效鐵等養(yǎng)分含量。張書捷等[19]提出施入硫酸銨+硝化抑制劑、磷酸和檸檬酸三種酸化劑均可提高土壤有效鐵含量和稻苗期根系活力，有助于克服稻苗期缺鐵黃化，硫酸銨+硝化抑制劑效果最好。

外源施鐵在短時間內(nèi)雖然可以起到良好效果，但要從根本上解決黃化問題尤其對于土質(zhì)較差的南海路和中華路來說必須改良土壤質(zhì)量。建議可增施如腐殖酸和黃腐酸等土壤改良劑或?qū)ν寥烙幸娴纳L素如萘乙酸、吲哚丁酸和細(xì)胞分裂素如芐氨基腺嘌呤等；還可引入被稱為“活犁耙”或“生物犁”的蚯蚓，因為蚯蚓不僅可改變土壤的理化性質(zhì)，還可以使板結(jié)貧瘠土壤變成疏松多孔、通氣透水和保墑肥沃的土壤，從而改善根際環(huán)境、促進(jìn)作物根系生長，有利于養(yǎng)分的吸收；土施鐵肥，F(xiàn)e2+、Fe3+容易和磷肥中PO43－形成沉淀，不易被作物吸收，故還需要改進(jìn)施肥方式，比如將肥料溶解于水中，通過管道直接輸送到樟的根部，可以減少土壤對鐵肥的固定。最后，還可以引入一些新型肥料，比如水溶性肥料和微蜜有機(jī)水溶肥等。土壤澆灌水溶性肥料可以使樟根部接觸到肥料，保證根部快速吸收到養(yǎng)分，而且，水肥同施，可發(fā)揮肥水協(xié)同效應(yīng)，使肥水的利用效率均明顯提高；微蜜有機(jī)水溶肥的陽離子或陰離子基團(tuán)被聚谷氨酸高分子材料吸附均可呈溶解態(tài)，先吸附貯存，再緩慢釋放至土壤中，保證對樟養(yǎng)分的持續(xù)供應(yīng)，還可避免因灌溉及大雨沖刷所導(dǎo)致的肥力流失，從而不僅可以提高肥料利用率，補(bǔ)充土壤營養(yǎng)，還能改善土壤結(jié)構(gòu)。同時，建議盡量采用“少量多次施用”原則進(jìn)行施肥，這樣既能滿足樟根系能不間斷的吸收到養(yǎng)分，又能避免一次性大量施肥造成的淋溶損失，從而減少施肥總量。此外，0 ~ 20 cm土層養(yǎng)分含量低，且表層易堆積廢棄物使表層土壤質(zhì)量變差，必要時要考慮換土；同時，要配合加強(qiáng)綜合養(yǎng)護(hù)管理。

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Soil Factors on Chlorosis Leafin Street Greening

LI Li-min1，YU Ying-cui1，LIU Si-chun1，WU Liang-huan2

（1. College of Resources & Environment, Northwest A & F University, Yangling 712100, China; 2. College of Resources and Environmental Science, Zhejiang University, Hangzhou 310029, China）

On September 12, 2018, soil samples of 0 - 20 cm and >20 - 40 cm were collected under normal and chlorosis leaffrom 4 streets of Zhangjiagang city, Jiangsu province. Determinations were implemented on pH, HCO3-, organic matter, available N, available P, available K, available Fe, available Mn, availableCu and available Zn, and analysis was made on relationship between chlorosis tree and soil factors. The results indicated that soil pH, HCO3-, available P and available Cu of chlorosis trees was higher than that under normal trees, while its organic matter, available N, available K, available Fe, available Mn and available Zn was the opposite. The results also showed that pH, HCO3-, available P and available Cu had negative correlation with available Fe, while organic matter, available N, available K, available Mn and available Zn had positive one.

; chlorosis; fertilizing; soil; Zhangjiagang city

A

1001-3776（2019）06-0032-06

10.3969/j.issn.1001-3776.2019.06.006

2019-04-21 ；

2019-10-08

浙江省重點研發(fā)計劃項目資助（2015C03011）；國家自然科學(xué)基金項目（31572194）

李利敏，博士，實驗師，從事植物鐵營養(yǎng)及鐵肥開發(fā)研究；E-mail:iliminamy@163.com。

吳良?xì)g，教授，從事養(yǎng)分資源管理研究；E-mail :finm @zju. edu. cn。