城市綠地土壤改良應(yīng)用技術(shù)研究

陳 镕，崔 誠

（1.廣州珠江公園，廣東 廣州510660；2.廣州市林業(yè)和園林科學(xué)研究院，廣東 廣州510405）

城市綠地土壤作為城市生態(tài)系統(tǒng)的重要組成部分，是城市植物的生長介質(zhì)和養(yǎng)分的供給者，是土壤微生物的棲息地，更是城市污染物的匯集地和凈化器，其肥沃程度直接影響園林綠化效果和生態(tài)系統(tǒng)服務(wù)價值大小[1]。當(dāng)前城市建設(shè)及可持續(xù)發(fā)展必不可少的是城市綠地土壤改良，這也是改善城市環(huán)境與景觀效應(yīng)的重要手段[2]。城市綠地公園不僅為市民提供游憩、休閑場所[3]，更發(fā)揮著凈化大氣、降低噪音、緩解熱島等生態(tài)功能[4-6]。由于城市公園人員密度和活動量大，致使公園土壤受到強(qiáng)烈的人為干擾和破壞，土壤退化嚴(yán)重，如土壤偏堿、營養(yǎng)元素缺乏、土壤結(jié)構(gòu)差等問題[7-12]。廣州珠江公園是集觀賞、游憩、文化、休閑于一體的高級公園，該公園以綠化造景為主，被譽(yù)為廣州的“新中央公園”，但公園部分植被出現(xiàn)生長衰弱、花期滯后甚至無花現(xiàn)象，因此對廣州珠江公園不同植被區(qū)開展土壤改良研究，以期有針對性地指導(dǎo)廣州城市公園綠地養(yǎng)護(hù)以及提升公園土壤整體質(zhì)量提供科學(xué)依據(jù)。

1 研究區(qū)概況

廣州珠江公園（23°7′22″N，113°20′3″E）位于廣州市天河區(qū)珠江新城的中心，占地面積28.3 hm2，東靠馬場路，南臨花城大道，西鄰獵德大道，北接金穗路。屬南亞熱帶海洋性季風(fēng)氣候，溫暖多雨、光熱充足，全年平均氣溫20℃～22℃，平均相對濕度77%，年降雨量約為1 720 mm，4－6月為雨季，水熱同期，雨量充沛，利于植物生長。珠江公園建設(shè)原址為低洼地，大部分被居民用作蔬菜、水果種植，在此基礎(chǔ)上珠江公園于一期、二期的建設(shè)中對地塊進(jìn)行了土方填方處理。

珠江公園植物種類達(dá)1 070種，占廣州市園林植物資源的51.49%，被植種植面積為38 000 m2，喬、灌木42萬株，其中棕櫚科植物有96種，蔭生植物達(dá)300種[13]。詳見表1、2、3。

表1風(fēng)景林區(qū)主要植物Tab.1 Main plants in scenic forest area

表2藤本園主要植物Tab.2 The main plants of the lianas garden

2 材料與方法

2.1 土壤樣品采集

本研究選擇廣州珠江公園3個具有代表性的土壤改良區(qū)域風(fēng)景林區(qū)隨機(jī)選取8個采樣點(diǎn)、藤本園隨機(jī)選取8個采樣點(diǎn)，草坪區(qū)隨機(jī)選取9個采樣點(diǎn)，于土壤改良前（3月）和土壤改良后（次年3月）分別采樣，建立采樣點(diǎn)25個，使用土鉆于每個采樣點(diǎn)采集0～20 cm土樣各3份，將每個樣點(diǎn)的土樣充分混合，去除樣品中的石塊、草根等雜物，過2 mm篩后，裝入聚乙烯密封袋，帶回實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)性質(zhì)的分析。

表3草坪區(qū)主要植物Tab.3 The main plants of lawn area

2.2 改良前后植物長勢調(diào)查方法

使用胸徑尺測量土壤改良前后藤本植物的地徑，萌芽級數(shù)的測定參照王力榮等[14]的方法，1級，未萌動；2級，萌動；3級，頂尖露綠；4級，葉伸出；5級，葉開放。

式中，i為葉芽萌發(fā)級別，Xi為萌芽數(shù)。使用皮尺測量土壤改良前后草坪的草層高度，采用觀察法測量草坪覆蓋度。使用胸徑尺測量土壤改良前后風(fēng)景林植株的胸徑，采用皮尺測量風(fēng)景林植株的冠幅，使用測高儀測量風(fēng)景林植株的株高，采用觀察法測定風(fēng)景林植株的葉量。

2.3土樣測定指標(biāo)及方法

將采集、風(fēng)干、過篩的25份土壤樣品分別測定土壤EC、pH、有機(jī)質(zhì)、全氮、全磷、全鉀6個指標(biāo)。其中pH值和EC分別采用電位法和電導(dǎo)法進(jìn)行測定；有機(jī)質(zhì)按照標(biāo)準(zhǔn)《NY/T 85—1988土壤有機(jī)質(zhì)測定法》進(jìn)行測定；全氮按照標(biāo)準(zhǔn)《HJ 717—2014土壤質(zhì)量全氮的測定 凱式法》進(jìn)行測定；全磷按照標(biāo)準(zhǔn)《HJ 632—2011土壤總磷的測定 堿熔－鉬銻抗分光光度法》進(jìn)行測定；全鉀按照標(biāo)準(zhǔn)《NY/T 87—1988土壤全鉀的測定 火焰原子吸收分光光度法》進(jìn)行測定[15]。

3 結(jié)果與分析

3.1 綠地土壤改良方法

3.1.1風(fēng)景林區(qū)綠地土壤改良方法

風(fēng)景林區(qū)土壤中夾雜建筑垃圾較多，例如碎石塊、碎瓷磚等。針對該情況，在改良土壤時，及時清除植株周邊雜草和建筑垃圾，防止土壤質(zhì)量進(jìn)一步變差。風(fēng)景林區(qū)土壤pH為8.35偏堿，EC值為0.08偏低（低于廣州市地方標(biāo)準(zhǔn)《園林種植土（DB4401/T 36—2019）》[16]一級種植土要求，下同）。根據(jù)土壤檢測結(jié)果，以該區(qū)內(nèi)樹木主干為圓心開挖一個半徑1.5～2.0 m左右的樹穴（《園林綠化養(yǎng)護(hù)技術(shù)規(guī)程（DG/TJ08—19—2011）》下同），樹穴深度為20～30 cm，這種樹穴開挖方式可最大程度上保護(hù)樹木的根系，并起到改善表層土壤物理性質(zhì)的作用。將樹穴周邊雜草清除，施加酸性土壤改良劑，來改善土壤物理性質(zhì)，提升土壤的透水透氣性。其次施加一定量的有機(jī)肥（有機(jī)質(zhì)≥45%），以提供植物生長所需的養(yǎng)分。施加少量的復(fù)合肥和有益微生物菌劑，施加完肥料及菌劑之后覆土澆灌，盡量減少對樹穴附近土壤的踩踏、壓實(shí)，防止土壤經(jīng)人為踩踏、機(jī)械壓實(shí)后變得密實(shí)、板結(jié)。

3.1.2藤本園綠地土壤改良方法

以藤本植物主干為圓心開挖一個半徑1.0～1.5 m左右的樹穴，樹穴深度為20～30 cm，開挖樹穴完畢后，進(jìn)行施肥操作。這種樹穴開挖方式可最大程度上保護(hù)藤本植物根系，并起到促根作用。由于藤本園土壤pH為8.35偏堿，土壤EC值為0.08偏低，有效磷含量16.57 mg·kg-1低于30 mg·kg-1、全磷含量0.48g·kg-1低于1.40 g·kg-1[16]。采取施加酸性土壤改良劑的措施，來改善土壤酸堿度及物理性質(zhì)，提升土壤的透水透氣性能。并施加一定量的有機(jī)肥（有機(jī)質(zhì)≥45%），來提供植物生長所需的養(yǎng)分，由于藤本植物偏弱小，故施加少量復(fù)合肥（總養(yǎng)分≥45%）以提升土壤中一些無機(jī)養(yǎng)分的含量。完成以上操作后，進(jìn)行肥料和土壤的混合，并回填樹穴，在回填完畢后淋施微生物菌劑和促根液起到調(diào)節(jié)土壤微生物環(huán)境并促進(jìn)其根部生長加強(qiáng)植物對養(yǎng)分的吸收。

3.1.3草坪區(qū)綠地土壤改良方法

珠江公園西區(qū)草坪土壤為大面積的回填土，該土壤土質(zhì)較貧瘠，土壤中含有較多建筑垃圾。草坪土壤pH均高于8.0偏堿，土壤有效磷含量（均值6.49 mg·kg-1）低于30.0 mg·kg-1、土壤速效鉀含量（均值94 mg·kg-1）低于150.0 mg·kg-1[16]，土壤有效磷、速效鉀含量均偏低?？紤]保護(hù)草坪的完整性以及美觀性，對草坪土壤的開挖會影響草坪景觀效果，破壞草坪結(jié)構(gòu)，所以采用定期淋施專用促根液、特配微生物菌劑、水溶性復(fù)合肥的措施對草坪開展土壤改良。

3.2 改良前后土壤性質(zhì)對比分析

由圖1中的A可以看出，經(jīng)過土壤改良之后，土壤pH值均為下降，且下降效果顯著。其中風(fēng)景林區(qū)土壤pH值由8.1降至7.2，藤本園由8.2降至7.0，草坪由8.3下降至7.5。由圖1中的A可以看出風(fēng)景林區(qū)、藤本園、草坪土壤經(jīng)過土壤改良之后，土壤EC值均為上升，但上升效果不顯著。

圖1改良前后土壤理化性質(zhì)分析Fig.1 Analysis of soil physical and chemical properties before and after improvement

由圖1中的B可以看出風(fēng)景林區(qū)、藤本園土壤經(jīng)過土壤改良之后，土壤有機(jī)質(zhì)含量增加，且增加效果顯著。其中風(fēng)景林區(qū)土壤有機(jī)質(zhì)由18.5 g·kg-1增至92.4 g·kg-1，藤本園由19.2 g·kg-1增至107.84 g·kg-1。但草坪土壤有機(jī)質(zhì)含量減少，是因?yàn)橥寥栏牧己蟛萜褐须s草長勢旺盛，對土壤有機(jī)質(zhì)消耗較多。

由圖1中的C可以看出，經(jīng)過土壤改良之后，風(fēng)景林區(qū)土壤堿解氮含量由73.16 mg·kg-1增加到77.63 mg·kg-1，土壤有效磷含量由36.13 mg·kg-1增加到41.48 mg·kg-1，土壤速效鉀含量由127.39 mg·kg-1增加到165.1 mg·kg-1。藤本園土壤堿解氮含量由56.28 mg·kg-1增加到60.14 mg·kg-1，土壤有效磷含量由18.82 mg·kg-1增加到23.35 mg·kg-1，土壤速效鉀含量由93.67 mg·kg-1增加到189.60 mg·kg-1。草坪土壤堿解氮含量由72.68 mg·kg-1降至34.27 mg·kg-1，土壤有效磷含量由6.49 mg·kg-1增加到10.79 mg·kg-1，土壤速效鉀含量由94 mg·kg-1降至51.54 mg·kg-1。草坪土壤堿解氮和速效鉀含量的降低是因?yàn)閳@方為了保障草坪外觀的觀賞性，一年需進(jìn)行8～10次修剪，修剪次數(shù)多使得草坪吸收土壤中的養(yǎng)分被剪掉的草屑帶走，造成草坪土壤肥力減退，日常養(yǎng)護(hù)中應(yīng)加強(qiáng)草坪氮肥、鉀肥的施入。

由圖1中的D可以看出風(fēng)景林區(qū)、藤本園、草坪土壤經(jīng)過土壤改良之后，風(fēng)景林區(qū)土壤全氮含量由1.03 g·kg-1增加到2.82 g·kg-1，土壤全磷含量由0.88 g·kg-1增加到2.94 g·kg-1，土壤全鉀含量由20.23 g·kg-1降至7.61 g·kg-1。藤本園土壤全氮含量由1.23 g·kg-1增加到5.73 g·kg-1，土壤全磷含量由0.32 g·kg-1增加到1.71 g·kg-1，土壤全鉀含量由12.11 g·kg-1降至10.55 g·kg-1。草坪土壤全氮含量由0.76 g·kg-1增加到0.92 g·kg-1，土壤全磷含量由0.32 g·kg-1增加到0.41 g·kg-1，土壤全鉀含量由18.85 g·kg-1降至14.94 g·kg-1。由圖1中的D可以看出風(fēng)景林區(qū)、藤本園、草坪土壤普遍缺乏鉀元素，日常養(yǎng)護(hù)中應(yīng)注重土壤鉀元素的補(bǔ)充。

3.3 改良前后植物長勢分析

從圖2看出，土壤改良后植物長勢均有一定的增長。藤本植物地徑均值由3.6 cm增加到4.0 cm，藤本植物葉芽萌發(fā)率由70%增加到85%；草坪草層高度由4.5 cm增加到8.3 cm，草坪覆蓋度由87%增加到96%；風(fēng)景林植物株高由3.0 m增加到3.6 m，胸徑由16 cm增加到21cm，冠幅由3.0 m增加到3.66 m，葉量由50%增加到58%。

4 結(jié)論與討論

圖2改良前后藤本植物、草坪草、風(fēng)景林長勢分析Fig.2 Growth analysis of lianas,turfgrass and landscape forest before and after

經(jīng)分析可知，珠江公園風(fēng)景林區(qū)、藤本園、草坪土壤EC值有待提升，日常養(yǎng)護(hù)中應(yīng)注重對草坪土壤有機(jī)質(zhì)的補(bǔ)充。其中草坪土壤堿解氮和速效鉀的消耗較大，施肥過程中應(yīng)合理搭配有機(jī)肥、無機(jī)肥使用，為草坪土壤養(yǎng)分提供全面保障。珠江公園風(fēng)景林區(qū)、藤本園、草坪土壤全鉀消耗較多，應(yīng)在植株進(jìn)行生殖生長前增加對土壤中鉀元素的補(bǔ)充，保障植株開花效果。

城市綠地土壤是城市景觀植物生長的介質(zhì)，其理化性狀直接影響著植物的生長過程和綠地景觀功能的發(fā)揮[17]，由于人類活動的影響，導(dǎo)致城市綠地土壤貧瘠，土壤中混雜建筑垃圾，使得土壤理化性質(zhì)變差。常見的土壤改良多采用大范圍更換植物原土等方式，不僅對植物根系造成不可逆的傷害，同時也改變了植物土壤中的菌群群落結(jié)構(gòu)[18]，如采用精細(xì)化土壤改良技術(shù)，則可以在保證景觀完整性的前提下，精準(zhǔn)改善土壤理化性質(zhì)，保障植物健康生長。廣州珠江公園采用城市綠地土壤精細(xì)化改良技術(shù)，對風(fēng)景林區(qū)、藤本園、草坪土壤進(jìn)行改良，結(jié)果顯示使用精細(xì)化土壤改良的方法改善植株土壤理化性質(zhì)，對植株長勢起到了促進(jìn)作用。今后將在此基礎(chǔ)上，積極探索優(yōu)化土壤改良方法，加強(qiáng)城市綠地土壤改良的精細(xì)化和數(shù)據(jù)化管理水平。