城市行道树绿地土壤质量现状分析及改良建议

朱本国，陈乔宇，唐荧兵，罗 剑，杨丽军，陈 月

(1.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/川渝共建乡土植物种质创新与利用重庆市重点实验室，重庆 401329；2.重庆市綦江区园林绿化管理所，重庆 401420)

1 引言

行道树是栽植于道路两旁并且按照一定规律整齐列植的树木，是城市景观的重要组成部分，也是城市汽车尾气的“净化卫士”，在改善城市环境中有着举足轻重的作用[1～8]。栽植行道树的绿地土壤环境往往比较恶劣，限制了行道树的正常生长。侯晓丽[9]、邹丽敏[10]等的研究表明城市土壤受到严重破坏，土壤存在物理性质差、养分低等问题，造成树势整体较弱，不能满足植物正常生长的需求[11～14]。外来树种往往比本土树种适应性要弱，其出现健康问题的情况比较突出，对行道树整体景观影响较大[15,16]。本文在调查城市行道树土壤质量的基础上，分析了土壤质量存在的问题，以期为行道树的栽植和土壤的改良提供参考。

2 材料与方法

2.1 样品信息

调查道路长度约30 km，绿化植物主要以行道树为主，共采集10个土壤样品。

2.2 调查方法

2.2.1 布点方案和样品采集

2.2.1.1 布点方案

结合道路绿地现场的不同环境条件、土壤类型、道路建设时间和现场踏勘情况确定土壤样品检测单元及取样点个数，保证所采集土壤样品具有代表性。

2.2.1.2 样品采集

表层土壤样品采集方法：利用蛇行采样法，采集4～5个0～30 cm深的表层土壤混合成1个调查土样。采集后的土壤样品拿回实验室按照标准方法风干和制备样品，备测。

环刀样品采集方法：首先用切土刀将土层表面枯枝落叶等杂物清理到旁边，使得土层裸露出来。然后将环刀的刃口垂直向下压入土壤，直到环刀筒装满土壤样品，环刀垂直压入土壤时，要用力一致、平稳，不得扰动环刀筒内的土壤。用采样铲挖出装满土的环刀，除去环刀周围多余的土壤，盖上上下底盖后置于密封袋中保存，贴好标签。

2.2.2 检测项目和方法

根据调查目的，土壤样品检测项目和检测方法按照表1进行。

表1 样品检测项目和方法

2.2.3 土壤质量评价方法

按照《园林栽植土壤质量标准》DBJ50/T-044-2019[17](以下简称“质量标准”)评价土壤各个指标是否达标，参考“全国第二次农业土壤普查养分分级标准”[18](以下简称“分级标准”)对土壤养分指标的丰缺程度进行评判。

2.2.4 数据处理和质量控制

利用Excel 2010软件对数据进行统计分析和计算。土壤检测过程中为了获得准确、可靠的检测数据，采用标准物质控制法和平行样控制法两种方式进行检测过程中的质量控制[19,20]。

3 结果与分析

按照样品的检测项目和方法进行了调查区域土壤样品的检测，根据“质量标准”对土壤样品达标情况进行判定，并根据“分级标准”对土壤样品的养分指标进行了丰缺程度评价，土壤样品检测结果、达标情况和丰缺水平见表2。

3.1 化学性质分析

pH值：即土壤酸碱度，是土壤化学性质的综合表现[19，20]。pH值小于6.5的土壤为酸性土壤，pH值在6.5～7.5为中性土壤，pH值大于7.5为碱性土壤。大部分植物可在pH值为4.5～8.5范围内的土壤中存活，但不同植物的生长习性不同，往往在其适宜酸碱度范围的土壤中长势更佳。

检测结果显示，10个调查样品的pH值在8.1～8.5，均为碱性。“质量标准”要求种植土壤pH值≤8.5，所有调查样品pH值均达标。

3.2 物理性质分析

土壤密度能够反映出土壤的紧密性、通气性和透水性。“质量标准”要求绿地土壤密度应在0.8～1.35 g/cm3。检测结果显示，10个调查样品的密度在1.31～1.64 g/cm3，平均值为1.50 g/cm3，变异系数(CV%)为7.26%。其中，密度>1.35 g/cm3的不达标样品占80%。

表2 土壤样品检测结果、达标情况和养分丰缺水平

非毛管孔隙的数量直接影响土壤的透气性，质地相同的土壤，非毛管孔隙度越小的土壤蓄水、透水、通气性能越差。“质量标准”要求绿地土壤非毛管孔隙度应≥8%。检测结果显示，10个调查样品非毛管孔隙度在4.85%～19.7%，平均值为11.2%，变异系数为45.2%。其中，非毛管孔隙度<8%的不达标样品占30%。

石砾含量是指有效粒径>2 mm的石砾。“质量标准”对绿地土壤石砾含量的要求为：不含有粒径大于30 mm的石砾，且粒径2～30 mm的石砾含量应<20%。检测结果显示，10个调查样品石砾含量在7.3%～28.5%，平均值为15.4%，变异系数为46.4%。其中，石砾(φ>2 mm)含量>20%的不达标样品占30%。

3.3 肥力状况分析

(1)有机质：指以各种形态存在于土壤中所有含碳的有机物质，是土壤部分养分元素的重要来源，是表征土壤肥力高低的重要指标[19，20]。“质量标准”要求绿地土壤有机质含量应≥15 g/kg。

检测结果显示，10个调查样品有机质含量在7.36～14.1 g/kg，平均值为9.84 g/kg，变异系数为23.5%，均不达标。按照“分级标准”对调查样品的有机质含量进行丰缺程度分析，检测结果显示，调查样品有机质含量处于较缺及以下水平，其中处于较缺水平的样品占40%，处于缺乏水平的样品占60%。

(2)有效氮：能反映近期土壤对植物的氮素供给状况。氮素能促进植物茎叶的旺盛生长，深绿色的叶片能提高光合效率，有利于树干的粗壮生长和树冠的迅速膨大[19，20]。“质量标准”要求绿地土壤有效氮含量应≥80 mg/kg。

检测结果显示，调查样品有效氮含量在21.2～57.3 mg/kg，平均值为36.1 mg/kg，变异系数为34.0%，均不达标。按照“分级标准”对调查样品的有效氮含量进行丰缺程度分析，检测结果显示，调查样品有效氮含量均处于缺乏及以下水平，处于缺乏水平的样品占60%，处于极缺水平的样品占40%。

(3)有效磷：体现土壤对植物磷素的供给情况，其含量水平受土壤温度、土壤水分、土壤pH值和土壤有机物等多方面的影响。磷元素磷能促进植物生长、花芽分化、开花、结果、根系生长、抗旱、抗寒、抗病虫害等[19，20]。“质量标准”要求绿地土壤有效磷含量应≥15 mg/kg。

检测结果显示，10个调查样品有效磷含量在3.27～9.86 mg/kg，平均值为5.81 mg/kg，变异系数为41.6%，均不达标。按照“分级标准”对调查样品的有效磷含量进行丰缺程度分析，检测结果显示，调查样品有效磷含量均处于较缺及以下水平，处于较缺水平的样品占60%，处于缺乏水平的样品占40%。

(4)速效钾：直接反映土壤对植物的供钾情况。钾素能够促使植物根系变的发达和枝干变的粗壮，提高植物的抗性[19，20]。“质量标准”要求绿地土壤速效钾含量应≥80 mg/kg。

检测结果显示，10个调查样品速效钾含量在52.4～146 mg/kg，平均值为96.6 mg/kg，变异系数为39.7%，速效钾含量<80 mg/kg的不达标样品占40%。按照“分级标准”对调查样品的速效钾含量进行丰缺程度分析，检测结果显示，调查样品速效钾含量均处于中等及以下水平，处于中等水平的样品占50%，处于较缺水平的样品占50%。

4 结论

调查区域绿化种植土壤存在的主要问题是土壤密度偏大，养分缺乏。调查区域土壤80%的土壤密度偏大，30%的土壤非毛管孔隙度偏小，30%的土壤石砾含量偏高。调查区域的土壤有机质、有效氮和有效磷含量均偏低，达不到“质量标准”要求，40%的调查土壤速效钾含量偏低；有机质和有效磷含量处于较缺及以下水平，有效氮含量均处于缺乏及以下水平，速效钾含量均处于中等及以下水平。

5 土壤质量改良建议和工程措施

根据土壤检测结果分析，本次调查的城市行道树绿化种植土壤主要存在的问题是：调查区域土壤密度较大，有机质、有效氮和有效磷含量较低。针对目前绿化种植土壤的质量问题，提出改良建议如下。

5.1 种植土壤质量改良建议

5.1.1 总体要求

(1)土壤改良深度约为50 cm。

(2)改良目标：改良后土壤各养分指标达到中等水平之上，即有机质含量≥20 g/kg，有效氮含量≥105 mg/kg，有效磷含量≥15 mg/kg，速效钾含量≥125 mg/kg。

(3)改良思路：根据调查区域的绿地土壤现状，利用不同的工程措施，采取施用园林土壤改良基质的方法，全面提升土壤养分和改善土壤物理性状。

(4)改良材料要求：园林土壤改良基质(有机质≥40%、总养分≥15%)。

5.1.2 改良材料和用量

根据改良目标养分指标的土壤供肥量与实际土壤供肥量之差估算改良材料用量。

1号和4号样品所在的区域改良材料用量：10 kg/m2，2号和8号样品所在的区域改良材料用量：15 kg/m2，3号、5～7号、9～10号样品所在的区域改良材料用量：20 kg/m2。

5.2 工程措施

绿带土壤改良：采用撒施、平行沟施、环形沟施、放射沟施和钻孔穴施其中两种或者多种施用方式相结合的工程措施。树池土壤改良：采用平行沟施和钻孔穴施相结合的工程措施。

5.2.1 撒施

撒施是将土壤改良材料均匀撒在土壤表面，然后翻入土壤中，搅拌均匀。该方法适用于植物栽植前大规模土壤改良，操作方便，经济性高。深翻可以使土壤疏松透气，提高土壤的透水透气性，有利于植物根系的生长。同时，改良材料撒施后通过深翻可以使其均匀分布在土壤中。将一定量改良材料均匀撒施在土壤表层，使用旋耕机平整土壤，旋耕深度30 cm左右，靠近树干基部的地方要旋耕浅一些，以免伤到树根。

5.2.2 平行沟施

平行沟施是以树主干为中心，在树池边缘附近左右两边各挖一条平行沟或者在树的左右两边的各挖一条平行沟，沟到树主干的距离为滴水线到树主干的距离，条形沟规格为深30～50 cm左右，宽10～20 cm，将改良材料与土混匀后回填浇透水。施工工序：①清除覆盖物，②挖沟，宽10～20 cm，深30～50 cm，③将改良材料施入挖出的种植土中，④种植土与改良材料混匀，⑤回填改良土壤，⑥树池恢复原状。

5.2.3 环形沟施

环形沟施是根据树冠的大小，以树干为中心，以树的滴水线为半径，挖一个圆形的沟。环形沟施的深度取决于根系分布的深度，一般为20～30 cm深，30 cm宽，然后施入改良材料，回填土壤。

5.2.4 放射沟施

放射沟施[21]是以树干为中心，从距树干60～80 cm处开始，在树冠四周等距离由浅入深的挖6～8条沟，沟的宽度为30～40 cm，沟的长度取决于树冠的大小，一般是沟长的一半在冠内，另一半在冠外，在树干端沟深一般为10～20 cm，在沟末端沟深一般为50 cm。施入改良材料后，覆盖5～10 cm厚的原土封沟。

5.2.5 钻孔穴施

钻孔穴施是在靠近滴水线周围或者树池边缘的位置，用土壤钻孔机在四周均匀钻4～8个孔，孔直径10～15 cm、深50～70 cm。施入改良材料后，覆盖孔口，及时浇透水。