濱海鹽堿地土壤不同改良措施研究

摘要 利用金山圍填海項目圍堤、吹填之際，在模擬鹽堿土上整體覆土。經(jīng)過對5種處理的pH、電導率（EC）、全鹽量、有機質(zhì)這些指標的統(tǒng)計分析后，提出土壤與有機改良材料的最低體積比為4∶1;建議設(shè)置隔鹽設(shè)施條件下的覆土高度，大規(guī)格喬木2.0 m，一般喬木1.5 m，灌木1.0 m，地被和草坪0.6～0.8 m;指出有機材料優(yōu)先選擇酸性，并持續(xù)投入，保證用量。

關(guān)鍵詞 濱海鹽堿地;土壤;改良;措施

中圖分類號 S156.4? 文獻標識碼 A? 文章編號 0517-6611（2021）04-0069-04

doi：10.3969/j.issn.0517-6611.2021.04.018

Study on Different Measures of Saline-alkali Soil Improvement in Coast—Taking Jinshan Reclamation Project as an Example

WEI Jing

（Shanghai New Garden Industry Co.， Ltd.， Shanghai 201103）

Abstract During the embankment and reclamation engineering for Jinshan reclamation project， the simulated saline-alkali soil was covered with the soil for planting. After statistical analysis of pH， EC， total salt content and organic matter of the covering soil in 5 kinds of processing， the paper proposed that the minimum volume ratio of soil to organic modified materials was 4∶1. It was suggested that the covering height under the condition of salt separation facilities should be 2.0 m for large size trees， 1.5 m for general trees， 1.0 m for shrubs， and 0.6-0.8 m for ground cover and lawn.It was pointed out that organic materials should be preferentially acidic， and should be continuously input to ensure its amount in the soil.

Key words Saline-alkali soil in coast;Soil;Improvement;Measures

基金項目 上海建工集團股份有限公司重點項目“濱海鹽堿地區(qū)綠化景觀快速營建綜合技術(shù)集成研究與示范”（18JCSF-44）。

作者簡介 韋菁（1973—），女，江蘇泰興人，高級工程師，從事園林工程技術(shù)研究。

鳴? 謝 感謝上海交通大學農(nóng)業(yè)與生物學院副教授周丕生的指導。

收稿日期 2020-07-09

土壤作為綠化植物的直接載體，土壤質(zhì)量是園林綠化質(zhì)量的關(guān)鍵[1-2]。上海早在20世紀90年代因土壤質(zhì)量導致大量園林植物死亡，提出了優(yōu)質(zhì)表土保護的建議[3]，但未得到普遍的重視，綠地建設(shè)中失敗實例不少[4]。而金山圍填海項目的土壤主要是外來深基坑客土和海堤外的不同程度的鹽漬淤泥進行圩內(nèi)吹填。嚴格地說，這些吹填的土壤還不能稱之為“土壤”，充其量只能算是形成土壤的母質(zhì)[5]。經(jīng)前期測試分析鹽漬淤泥吹填土，結(jié)果表明，pH以弱堿性、堿性土壤為主，占64%;土壤全鹽量最小值為2.90 g/kg，最大值高達12.21 g/kg，總體平均值為4.95 g/kg。這些吹填土短期內(nèi)無法作為園林綠化用土，在吹填土上必須覆蓋無鹽分的土方，并采取改良措施，保證吹填土的鹽分不會危害園林植物，不然將嚴重限制植物的生長[6-8]。對不同的土壤改良措施進行比較，確定針對性的土壤改良措施，顯得尤為重要[9]。因此，在大規(guī)模展開圍填海項目的鹽漬淤泥吹填、土方回填、綠化景觀工程等項目建設(shè)之前，有必要開展土壤不同改良措施的研究，為圍填海項目的景觀營造提供相關(guān)參數(shù)和技術(shù)依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗方案

1.1.1 土壤改良試驗方案。

試驗是在圍堤吹填工程結(jié)束之前進行，故試驗安排在現(xiàn)場附近，土壤改良試驗區(qū)約910 m2，在模擬鹽堿土（1.0 m土層厚度）上進行整體覆土，并設(shè)置5種處理。處理A：覆土層下澆筑水泥底板，覆土層與水泥底板間加設(shè)排水管;處理B：覆土層不加有機改良材料，覆土層與鹽堿土之間設(shè)置20 cm碎石層作為隔鹽層，其下增設(shè)排鹽管，置于最高地下水位處;處理C：覆土層不加有機改良材料，土表覆蓋5 cm秸稈，覆土層與鹽堿土之間設(shè)置20 cm碎石層作為隔鹽層;處理D：覆土層加施有機改良材料，土與有機改良材料按4∶1的體積比混合，其中有機改良材料為50%園林廢棄物和50%草炭，覆土層與鹽堿土之間設(shè)置20 cm碎石層作為隔鹽層;處理E：空白對照，覆土層不作處理。以上各處理的樹穴下均縱向設(shè)置2根盲管。供試植物為欒樹，每個處理種植10株，共50株。處理編號及內(nèi)容見表1。

1.1.2 跟蹤測試方案。

為減少試驗誤差，跟蹤測試每個處理選擇4個重復定位跟蹤，每個重復分5層采樣，定位植株選擇原則為植物長勢基本一致，避開分區(qū)邊緣植株，以免邊際效應。跟蹤測試為每隔12周采集一次，共4次。每次采集土樣100個，4次共計400個。

1.2 測定項目

電導率（EC）、全鹽量為土壤4次全測項目，pH、有機質(zhì)、質(zhì)地為土壤部分測定項目，其中pH只測第1、第4次采集的土樣;有機質(zhì)只測處理D和處理E的第1～4次采集的土樣;因土方來于同一地區(qū)，土壤質(zhì)地測試則在第1次采集的土樣中隨機測試即可，選取2個重復，分5層測試;各項測定指標均按森林土壤分析方法（中華人民共和國林業(yè)行業(yè)標準 LY/T 1210-1275—1999）所列方法測定[10]。

1.3 準確度控制

該分析所用的藥品和試劑均為AR級，試劑配制、樣品稀釋和蒸餾等一律用雙重蒸餾水，以免引入離子誤差;每個樣品各測試項目均做2個平行值，以消除偶然誤差。

2 結(jié)果與分析

2.1 土壤pH動態(tài)變化

由表2可知，實施0周（跟蹤采樣的第1次采樣）與實施36周（第4次采樣）相比較，整體的土壤pH有下降的趨勢，經(jīng)方差分析，添加有機改良材料的處理D（處理編號為TAD）的土壤pH極顯著低于其他各處理，其他不同處理間無顯著差異，說明施用有機改良材料后改良堿性土的效果明顯，而且這一效果可以維持到36周。表2表明，添加有機改良材料處理后降低土壤pH的效果可達90 cm，36周后在0～60 cm的土層中仍維持極顯著的效果。

2.2 土壤全鹽量動態(tài)變化

從圖1可以看出，不同時期各處理的土壤全鹽量總體有下降的趨勢，土壤全鹽量均處于正常的區(qū)間內(nèi)，均符合國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布的城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標準CJ/T 340—2016《綠化種植土壤》規(guī)定，一般植物種植土壤的全鹽量≤1.0 g/kg為合格，鹽堿地種植耐鹽植物土壤全鹽量可放寬到≤1.5 g/kg為合格。實施12周期間下降更為明顯，經(jīng)對覆土各處理所有土層的加權(quán)平均值、各處理的120～150 cm土層及空白對照的各土層的方差分析，結(jié)果表明，不同處理間的土壤全鹽量在α=0.01水平上基本上無顯著差異，分析原因是2018年冬2019年春雨水較多，以及養(yǎng)護的澆水，土壤中的水分以向下運行為主，各處理的土壤全鹽量未明顯受到下層土壤鹽分向上運行的影響，而且各處理覆土層土壤全鹽量均不同程度地降低，新回填的土壤孔隙較大，尚未形成較多的毛管孔隙，鹽分隨著毛管水上升的比例很小，所以即使未做隔鹽處理的TAE處理的土壤全鹽量稍高于其他各處理，但在統(tǒng)計意義上無顯著差異，值得注意的是，隨著土壤的沉實，形成較多的毛管孔隙，毛管孔隙與地下水貫通后，如果地下水礦化度超過正常值，鹽分必然會借助土壤中的毛管孔隙向上運行，因此實施不同的隔鹽處理還是有必要的。

進一步分析覆土剖面結(jié)構(gòu)的土壤全鹽量動態(tài)變化。圖2顯示，總體趨勢是隨著土層的加深，土壤全鹽量有所提高，但經(jīng)方差分析，實施后，除12周時，未做隔鹽處理的TAE處理的120～150 cm土層土壤全鹽量顯著高于其他各層，其他時期即使未做隔鹽處理的TAE處理的各土層土壤全鹽量無顯著差異。

2.3 土壤EC值動態(tài)變化

由圖3可見，土壤EC值的動態(tài)變化與土壤全鹽量類似，不同時期各處理的土壤EC值總體有下降的趨勢，原因分析也與土壤全鹽量的相同。如果地下水的EC超過正常值，可溶性離子必然會借助土壤中的毛管孔隙向上運行，鹽土層的土壤可溶性離子對于底層土壤有影響，因此實施不同的隔鹽處理是有必要的。

2.4 土壤有機質(zhì)動態(tài)變化

圖4表明，施用有機改良材料后，不同時期的土壤有機質(zhì)均顯著高于空白對照處理，0～30和30～60 cm尤為明顯，這2個土層土壤有機質(zhì)均滿足國家住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部頒布的城鎮(zhèn)建設(shè)行業(yè)標準CJ/T 340—2016《綠化種植土壤》規(guī)定的土壤有機質(zhì)（12～80 g/kg）的要求，而空白對照的有機質(zhì)含量各時期均不能滿足此標準的要求。經(jīng)對0～30和30～60 cm土層施用有機改良材料處理及空白對照的方差分析，結(jié)果表明，不同處理間的土壤有機質(zhì)在α=0.01水平上有極顯著差異，說明施用有機改良材料后，土壤有機質(zhì)含量提高顯著。

進一步分析覆土剖面結(jié)構(gòu)的土壤有機質(zhì)動態(tài)變化。圖5顯示，總體趨勢是隨著土層的加深，土壤有機質(zhì)有所降低，經(jīng)方差分析，施用有機改良材料后，在12周前，0～30和30～60 cm土層，尤其是30～60 cm土層的有機質(zhì)含量顯著高于90～150 cm的土壤，但隨著土壤有機質(zhì)的分解，24周和36周時各土壤層次間的差異不明顯，說明土壤有機改良材料的持續(xù)投入是有必要的;空白對照的TAE處理的0～150 cm的各土層土壤有機質(zhì)在各時期均無極顯著差異。

3 結(jié)論與討論

3.1 不同處理的土壤pH狀況

整體的土壤pH有下降趨勢，施用有機改良材料降低土壤pH效果顯著，可維持36周，降低土壤pH的作用可達80～90 cm，建議在綠化景觀工程建設(shè)中，要求施工單位保證有機改良材料的足量施用，并提出土壤與有機改良材料按4∶1體積比的最低要求。

3.2 不同處理的土壤全鹽量和EC值的控制

不同覆土高度的土壤全鹽量和土壤EC值的差異變化類似，不同時期各處理的土壤EC值和土壤全鹽量總體有下降的趨勢，但土壤EC值和土壤全鹽量均處于正常的區(qū)間內(nèi)，鹽土層的返鹽不明顯。但是值得注意的是，隨著土壤的沉實，形成較多的毛管孔隙，毛管孔隙與地下水貫通后，如果地下水礦化度超過正常值，鹽分必然會上行。

建議重要的景觀區(qū)域、大規(guī)格喬木要保證2.0 m的覆土高度，并在與吹填土之間設(shè)置隔鹽設(shè)施;一般喬木在未設(shè)置隔鹽層的條件下，覆土高度至少需2.0 m，在設(shè)置隔鹽層的條件下，覆土高度可降至1.5 m;灌木覆土高度至少需1.0 m，重要的景觀區(qū)域、大規(guī)格灌木需設(shè)置隔鹽層;地被和草坪的覆土高度控制在0.6～0.8 m，地下水位較高的區(qū)域需設(shè)置隔鹽層;地勢低洼的區(qū)域，應在最高地下水位上方設(shè)置隔鹽層。

3.3 施用有機改良材料的效果

施用有機改良材料可顯著提高種植樹穴的土壤有機質(zhì)含量，短期作用可達60～80 cm，但隨著土壤有機質(zhì)的分解，24周和36周時各土壤層次間的差異不明顯，說明土壤有機改良材料的持續(xù)投入是有必要的，有機改良材料選擇時注意改良材料的酸堿性，應優(yōu)先選擇酸性的有機改良材料，并保證用量，盡量不用堿性的有機肥。

參考文獻

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