浅析城市绿地土壤改良技术和工作程序

朱本国，陈 祥，吴松成，胡艳燕，杨丽军，王丽娟

（重庆市风景园林科学研究院/重庆市城市园林绿化工程技术研究中心/重庆市园林土壤质量检测中心，重庆九龙坡 401329）

城市绿地土壤是园林植物正常生长的根本，是园林植物营养来源的基础保障，是园林植物良好生长的关键因素[1]。城市土壤是人类活动接触最为密集的部分，它不仅是园林植物生长的重要介质，而且影响着城市环境的质量和动物、植物甚至人类的健康。随着社会经济的发展和工业生产力的提高，城市土壤面临的问题日益突出：土壤建筑垃圾侵蚀、土壤盐碱化、土壤污染及土壤退化等。这些问题导致城市土壤质量极度下降，直接威胁和影响城市园林植物的生存，严重制约了城市园林绿化的可持续发展。因此，城市土壤的质量改良成为城市园林绿化工作中亟需解决的问题。通过土壤改良技术的研究，将有助于实现土地利用方式从注重数量向注重数量、质量以及生态管护并重的方向转变，改善和提高城市土地利用的综合效益，切实促进城市土地利用工作的发展[2-4]。

在此背景下，通过调查分析国内外土壤改良技术优势，分析土壤生物、物理、化学和工程改良技术的进展，总结出一套较为完整的土壤改良工作程序。

1 调查土壤的背景值

调查土壤背景值的工作应在土壤调查前编写土壤调查方案，根据现场土壤的实际情况进行调查工作的部署，包括调查和收集土壤现场情况、植物的整体长势、绿地工程的建设和养护等相关资料。掌握植物的生长势和土体扰动情况，按照样品采集要求，采集土壤和植物样本，送到有资质的土壤检测实验室进行检测和综合评价，分析出土壤在满足植物正常生长的前提下存在的问题以及导致该问题的原因[5]。

2 土壤改良原则

城市绿地土壤改良应遵循综合性、经济性、安全性、可行性、科学性、高效性、规范性和适应性的原则。土壤改良技术方案的制定和实施应具有科学性、合理性、适应性；改良措施应切实可行、因地制宜，符合现场实际要求，施工过程中应注意环保施工，避免对人员和环境造成危害。土壤改良工作应根据土壤背景调查和植被配置要求，制定详细合理的土壤改良技术方案。土壤改良技术方案应满足经济性、技术可行性和环境影响可接受性的要求。土壤改良技术方案经专家会商、讨论、确认无误后方可实施[5]。

3 土壤改良技术

土壤改良技术主要包括换填土壤、土壤结构性状的改良、酸性土壤的改良、碱性土壤的改良、盐渍化土壤的改良和土壤养分的改良等[6]。

3.1 换填土壤

当需要改良绿地土壤或者拟建设绿地土壤的改良费用太高时，应考虑更换优质土壤。如果待改良绿地土壤中含有大量的大块砾石、建筑垃圾等杂质，绿地土壤物理性质太差，或者土壤污染严重，就必须更换种植层的土壤。根据绿地植被类型的设计要求，置换后的土壤应具有良好的理化性质，如有必要，应添加土壤改良材料，并进行土壤质量检测，置换后的土壤质量应满足相应的质量标准要求[5]。

3.2 土壤结构性状的改良

土壤结构性状不良是指土壤经人工或机械压实，土壤透水性、透气性差，土壤密实度增大。在施工过程中，绿地土层被挖开后常常会混入大量的石灰、水泥、砂砾、碎石、砖渣、各种混凝土、沥青混合料等建筑垃圾，土层深挖后上下土层被搅动，往往会将下层未发育成熟的贫瘠土壤翻至土壤表层，造成表层土壤出现退化现象，由于土壤密实、孔隙率低、通气孔小以及砾石和建筑垃圾的入侵造成土壤养分偏低，土壤生态环境受到破坏，植物根系生长受阻，导致植物不能正常生长甚至死亡，因此有必要进行土壤改良。土壤的结构性状改良，其原理是增大土壤的孔隙度，提高土壤渗透性，降低单位体积内土壤的质量，以达到疏松土壤的目的。土壤结构性状的改良是通过添加天然或者人工土壤改良材料，增加土壤各种养分含量，促进土壤团粒结构的形成，改良现有土壤结构性状，提高土壤肥力和固定表层土壤，防止水土流失。土壤结构性状的改良技术措施可分为物理性改良和生物性改良等。

3.2.1 物理性改良。土壤结构性状的物理性改良可与改良土壤酸碱性和提高土壤养分的改良措施同时进行。

（1）去除杂物。当待改良区域土壤中含有大量建筑垃圾、大颗粒砾石、防渗岩石层等杂物，影响园林景观的表现和园林植物的正常生长时，应采取分类筛选的方法予以去除。建议在树冠的滴水线外沿挖坑，去除石块、砖瓦等建筑垃圾和大块土母岩，然后填充肥沃的表土。

（2）土壤质地的改良。一般情况下，绿地土壤应保持壤质结构，在绿地建设或再植前，应改良砂质或黏性土壤。对于砂质土壤改良，可添加天然或合成的土壤改良材料，如合格的污泥堆肥产物和动物堆肥产物；黏土可以通过加入一定比例的细砂、碎石、泥炭和园林废弃物的堆肥产物来进行改良。土壤质地的改良应将改良材料平铺于土壤表层并深翻入土壤中，或将土壤改良材料与土壤混匀后回填。

（3）密实土壤的改良。当土壤非毛管孔隙度低于8%、土壤密度高于1.35g/cm3、土壤入渗滤低于5mm/h时，应通过深翻土壤、添加土壤改良材料、钻孔、高压空气冲击土壤内部等方法，降低土壤的压实度[5,7-8]。

3.2.2 生物性改良。紧实土壤的生物改良技术包括引入蚯蚓、有益微生物等具有松土功能的生物，对土壤进行结构性状的改良。利用生物的生活习性来改变土壤的结构性状，同时也增加了土壤的养分。

3.3 土壤化学指标的改良

土壤化学改良方法和生物改良方法是土壤化学指标的传统改良方法，这些方法专业性比较强，往往介绍得比较简单，并不适合非专业人员进行操作。土壤化学指标要想改良成功，有时需要综合运用多种方法，以扬长避短，真正实现快速、经济、高效的土壤改良。

3.3.1 酸性土壤的改良。酸性土壤的一般特点是土壤pH 值小于6.5，有机质含量小于12g/kg，土壤速效养分含量偏低，土壤质地多为黏土，土壤透水透气性差，土壤的颜色多为红色、黄色和紫色。乔木、灌木和花草种植在这些酸性土壤中，往往会出现品质较差的僵苗和质量较差的小老树，严重影响植物正常生长[9]。当土壤酸性过强且影响植物正常生长时，可以施入中性或者碱性的有机改良材料，中和酸性土壤。如适当加入石灰，辅助有机改良材料调节土壤的酸性，在2～3 年内分批将改良材料施入待改良区域的土壤中，并混合均匀。

3.3.2 碱性土壤的改良。碱性土壤是指pH 值在7.5～8.5之间的土壤，pH 值大于8.5 属于强碱性土壤。强碱性土壤会影响植物对养分的吸收，进而对植物的生长产生不利的影响，严重的甚至会导致植物死亡。当土壤pH 值大于8.5，即土壤碱性过强时，应施用酸性的有机改良材料，单独或联合施用石膏、硫酸亚铁等改良材料，中和碱性土壤，以达到土壤改良的目的。依据土壤偏碱性的程度，改良材料可单独施用或混合施用，改良材料应在2～3 年内分批次施入待改良土壤中。酸性改良材料是一种广泛应用于园林领域的酸性有机物，包括酸性的泥炭和有机肥料等改良材料。

3.3.3 盐渍化土壤的改良。无论是园林工程建造过程中建筑垃圾的侵入，还是后期正常养护时的施肥不当，都会造成绿地土壤中的含盐量增加，增加土壤盐渍化风险，不利于植物的正常生长。土壤的盐渍化改良工作，可以改善土壤的疏松度，提高土壤的透气性和渗水性，采取有利排水和排盐措施，可以预防和改善城市绿地土壤的盐渍化[5,10]。用于改良土壤盐渍化的土壤改良材料包括有机肥料、泥炭和硫酸亚铁等。根据不同的土壤盐渍化程度、不同的肥力状况和不同的植物类型，按照一定的比例配制混合盐渍化土壤改良材料，施用时应与土壤混合均匀[5]。

3.4 土壤养分的改良

科学的土壤养分改良技术是建立在测土配方改良技术基础之上的，待改良区域土壤的状况是在检测之后才得出的结论，根据土壤检测结果，计算出待改良区域土壤需要增加养分的量，而不是盲目增加。分析改良材料养分的检测数据和植物对养分的需求特点，制定科学、经济、高效的土壤改良方案，并且经相关专业人员论证无误后，方可进行现场改良工作的实施。土壤养分的改良工作应以有机肥料为主、有机-无机肥料相结合的改良技术。鼓励单独使用土壤养分改良的新技术、单独施用液肥、控释/缓释肥等养分利用率高的新型改良材料，以及土壤养分改良的新技术和新材料的配合使用[1,5]。

土壤养分改良的材料主要包括泥炭，营养基质，以污泥、菌包、农业和园林废弃物等为原料生产的土壤改良基质等有机肥料。此类产品具有质地疏松、养分含量高、保水保肥、疏水透气性能好等特点，可显著提高土壤养分含量和保水保肥能力，对土壤物理性状的改良具有显著的效果[1]。

4 土壤改良方法

土壤改良方法根据植物的大小而不同，大型植物的改良区域是以植物为中心小范围改良，小型植物则以保护植物为主进行改良，避免改良过程中出现烧苗。

4.1 大型植物的改良方法

针对大型植物可采取穴施法、环形施入法、放射施入法、盘状沟施入法、条形沟施入法和钻孔施入法等。

4.1.1 穴施法。也称点施法，在大面积和大行距植被区的株间或行间开穴施入改良材料。

4.1.2 环形施入法。根据树冠形状大小，以树干为圆心，以滴水线到树干的距离为半径挖1 条环形沟，沟的深度取决于根系分布的深度，一般沟深0.2～0.3m、沟宽0.3m。最后施入土壤改良材料，混合均匀后回填土壤。

4.1.3 放射施入法。以树干为中心，向四周挖4～8 条放射状沟，沟宽0.3m，近树干处稍浅，向外逐渐加深。然后放入改良材料，回填土壤。

4.1.4 盘状沟施入法。以树干为圆心，滴水线到树干的距离为半径划圆形，在划出的圆形线上挖出8～10 条0.3m 宽的沟渠，将改良材料混合均匀后铺入沟内，然后覆土填平。

4.1.5 条形沟施入法。以树干所在的线为中心线，在树的左右两边划2 条平行于中心线的直线，线到树干的距离为滴水线到树干的距离，深度和宽度分别为0.3m。施用改良材料并且混匀后，覆盖土壤并填平。

4.1.6 钻孔施入法。根据树冠形状大小，以主干为中心钻4～8 个孔直径为0.1～0.15m 的小孔，小孔分布在以树干为圆心，滴水线到树干的距离为半径划的圆形线上，钻孔深度取决于根系分布的深度，一般孔深为0.5～0.7m，改良材料施入后混匀，最后回填土壤。

4.2 中小型植物的改良方法

针对中小型植物，可以采用撒施改良材料和将改良材料作为基肥的施肥方法。

4.2.1 撒施。将改良材料均匀地撒到土壤中，撒施过程中用苕帚或竹竿将散落于中小型植物叶片上的改良材料抖落；撒施要求均匀，撒施后应立即浇透水。

4.2.2 以改良材料作为基肥的施肥方法。在育苗、换盆过程中，将改良材料按照一定比例掺入土壤中，为植物长期生长提供营养需求。

5 结论与建议

5.1 结论

城市绿地土壤改良技术和施工方法众多，根据土壤质量状况，选择适宜的改良技术和方法尤为重要。城市绿地土壤改良技术操作程序的全过程应包括待改良区域土壤调查、土壤的送检和检测、土壤质量现状的评价和分析、选择合适的土壤改良技术措施和改良方法、土壤改良技术方案的撰写、论证改良技术方案的可行性、现场土壤改良施工和验收以及土壤改良后的跟踪调查等。城市绿地土壤改良工作应遵循综合性、经济性、安全性、可行性、科学性、高效性、规范性、适应性的原则。土壤改良技术方案须经相关专业技术的专家商议、讨论，论证准确无误后方可进行现场的实施工作。

5.2 建议

土壤改良工作会出现在园林工程的各个阶段，土壤是植物的生存基础，建设过程中把好土壤质量关，将对植物的正常生长和后期养护至关重要。在园林工程植物进场前，可以进行大范围粗放式的土壤改良工作，其成本低、施工方便；后期养护可以进行小范围精细化的土壤改良工作，避免对已栽植的植物造成伤害。在土壤改良工作中，改良材料多施用有机肥料、少施用化学肥料；有机肥料能够改善土壤结构性质，增加养分，具有缓释的功能；化学肥料容易导致土壤板结和土壤盐渍化，破坏土壤环境。