重庆市6块城市绿地土壤质量调查及改良技术应用效果分析

陈 月，胡艳燕，朱本国，陈乔宇

（重庆市风景园林科学研究院/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）

随着我国城市化进程不断加快，人民物质生活水平的逐步提高和居住环境的不断改善，享受美好惬意的园林城市生活是广大市民追逐的梦想[1]。园林绿化作为城市环境发展重要的有机组成，不仅是我们城市的一张特色“名片”，还是城市唯一有生命的基础设施，在维持城市生态安全、改善城市环境、提升城市核心竞争力等方面具有重要作用[2]。

城市绿地土壤是园林植物生长的物质基础，也是调节城市水库、参与物质能量循环的基础，是生态系统的重要组成部分，在生态修复中发挥着重要作用。土壤质量直接影响植物的生长和绿地的生态景观效应[3-4]。良好的土壤肥力和结构，有利于植物根系的生长和养分的吸收，增强植物抗逆性，长势旺盛。但城市绿地土壤受不恰当的施工或人为活动的影响，土体中常伴有建筑垃圾、石块等侵入体，同时受人为或机械踩踏压实等影响，导致土壤碱化、不同层度的板结等，使土壤养分不足、物理性状差，影响植物长势，严重时会导致植物死亡[5-6]。因此土壤质量的好坏直接关系到园林绿化效果，并影响后期养护成本和工作量的多少[1,7]。

为了保证绿化效果能够长久保持，通过土壤改良来为景观植物创造良好的生长环境，是提高景观植物种植成活率、提高施工质量、达到创造预期园林景观的重要的科学手段。重视城市绿地土壤的管理和质量，也是我们现代园林绿化发展的新趋势[8-9]。本研究通过对重庆市典型的城市绿地土壤质量进行调查，分析土壤中存在的问题，针对性地提出改良方案，应用改良技术，评价改良效果，以期为城市绿地土壤质量的提升和改良技术的运用提供研究基础和借鉴[10]。

1 材料与方法

1.1 土壤样品采集

选取重庆市6 块典型的城市绿地改良前后的土壤进行调查及采样检测，采集表层（0～30 cm）土样，每一土壤样点均依照随机多点的原则采集并充分混合均匀。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。

1.2 土样测定指标及方法

土壤样品分析测定的项目包括土壤pH 值、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾含量。土壤有机质含量采用重铬酸钾外加热法测定；pH 值采用电位法测定；碱解氮含量采用碱解扩散法测定；有效磷含量用碳酸氢钠浸提可见分光光度计测定；速效钾含量用乙酸铵浸提火焰光度法测定[11]。

1.3 改良原则及目标

生态优先，因地制宜，测土配方，精准改良，以“测土—配方—改良—提升”为基本原则，以重庆市工程建设标准《园林种植土壤质量标准》（DBJ50/T-044-2019）为改良依据，根据准确的土壤分析数据，找出影响土壤质量的障碍因子，结合拟种植植物对土壤的要求，明确土壤质量提升的方向，进行科学、精确、高效的土壤质量提升。

改良后土壤为合格种植土壤，且符合《园林种植土壤质量标准》。改良深度为30 cm，改良目标值为pH值6.5～8.0，有机质含量≥18 g·kg-1，碱解氮含量≥100 mg·kg-1，有效磷含量≥15 mg·kg-1，速效钾含量≥110 mg·kg-1。

1.4 改良材料及用量

本次土壤改良使用的材料主要包括：有机无机复混肥料（散装颗粒粉末状，有机质35%、总养分10%，其中有机肥材料部分由重庆市风景园林科学研究院利用污泥、淤泥、园林废弃物、菌渣等有机固废研制而成）；土壤酸碱性调节材料(粉末状，pH 值5.5～6.0)；有机-无机复混棒肥（缓释）。

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，计算公式为：

式中：M 为改良材料用量，kg/100 m2；M1为单位质量土壤中改良目标的养分含量，mg·kg-1；M2为单位质量土壤中养分实际含量，mg·kg-1；ω 为改良材料中养分的含量，%；ρ为土壤密度，mg·m-3；F 为单位校正系数。

2 结果与分析

2.1 土壤质量调查结果

对改良前的绿地土壤进行调查，植物长势整体一般，灌木丛较为稀疏，山茶花等小乔木叶小花少。土壤检查结果如表1所示，土壤pH 值整体符合《园林种植土壤质量标准》，但是其中大多数土壤pH 值超过8.0，有碱化的趋势。土壤酸碱度是植物能否正常生长的重要指标，它对土壤中养分存在的有效性、土壤理化性质、微生物活动及植物生长发育有很大的影响[12]，园林植物尤其是山茶花适宜在弱酸性或中性土壤中生长，所以需要进行酸碱性改良。

表1 改良前绿地土壤质量

土壤有机质泛指土壤中来源于生命的物质，是指各种形态存在于土壤中的所有含碳的有机物质，是土壤各种养分元素，特别是氮和磷元素的重要来源，能够促进植物的生长发育，改善土壤的物理性状，通常把土壤有机质含量的多少作为判断土壤肥力高低的一个重要指标[13]。调查区绿地土壤的有机质含量均低于15 g·kg-1，最低含量仅4.89 g·kg-1；碱解氮、有效磷和速效钾含量反映了能够被植物容易吸收利用的氮磷钾素水平，调查区所有土壤碱解氮均不足80 mg·kg-1，最高含量仅64.9 mg·kg-1；有效磷的含量均低于15 mg·kg-1；一半土壤的速效钾含量不满足《园林种植土壤质量标准》的要求。通过整体判断，土壤偏碱、有机质和氮磷钾养分缺失是影响土壤质量的主要障碍因子。针对以上重点突出问题，应对调查区的土壤实施增加土壤肥效养分、改良土壤酸碱性的改良技术措施。

2.2 土壤改良技术运用与评价

2.2.1 土壤养分提升和酸碱性改良

本次土壤改良采用沟施和撒施相结合的方式[14]。撒施是通用措施，最适用于大面积区域的土壤质量改良。深翻可以使土壤疏松透气，改善土壤的透水透气性，有利于根系生长和土壤微生物的活动。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。施用的材料是有机无机复混肥料和土壤酸碱性调节材料，其施用量为：1）撒施有机无机复混肥料7 kg·m-2和土壤酸碱性调节材料0.12 kg·m-2；2)沟施有机无机复混肥料4 kg·m-2和土壤酸碱性调节材料0.08 kg·m-2。

工序：改良材料运输、转运→有机无机复混肥料和土壤酸碱性调节材料混匀→灌木和草坪交界区域开沟→改良材料人工沟施、人工撒施→灌木上残留的肥料清扫→将撒施的改良材料人工翻匀到土壤里→将施肥沟覆盖→植物检查→损伤的植物补栽→浇透水→现场清理。

注意事项：人工撒施不能直接在灌木叶片上撒施，需要轻轻搬开灌木，将肥料撒在灌木根部的土壤上面，最大限度避免肥料撒漏在灌木叶片和枝干上，残留在灌木枝叶上的肥料需用扫帚轻轻清扫完全，施肥后需浇透水。

2.2.2 重点植物施肥

对绿地中孤植的小乔木和花灌木（山茶花、紫薇、木芙蓉等）在树冠的滴水线上均匀施用有机无机复混棒肥6 根/株，进行重点改良。棒肥为强压缩有机无机复混肥料，肥效缓释，单位体积内储存的养分高，可以持续、高效、缓释提供所需养分，并改良土壤酸碱性。可作为植物生长的长期养分供应来源，通过深施在土壤下层，将乔木等植株根系引入深层空间。具体操作方法：在小乔木和花灌木四周均匀钻6个施肥孔，孔直径5 cm、深30～40 cm；将棒肥投入孔内，覆盖孔口。

2.2.3 改良后土壤质量调查

完成土壤质量改良作业约1 年后，按照《园林种植土壤质量标准》要求进行土壤样品采集，每个改良区域共采集土壤样品10 个（共计60 个样品）。改良后的土壤调查检测结果如表2所示。

表2 改良后的绿地土壤质量

改良后，6 块绿地土壤pH 值、有机质、碱解氮、有效磷和速效钾的含量均达到改良目标值，符合《园林种植土壤质量标准》。其中，pH 值介于7.3～7.8 之间，整体较改良前有所下降，土壤酸碱度的改良效果十分显著；土壤有机质的含量较改良前均得到了有效提升，最低含量30.7 g·kg-1，最高含量为49.9 g·kg-1，平均含量39.3 g·kg-1，改良后的土壤养分的储存能力显著增强；土壤碱解氮含量较改良前提升2～3倍，最低含量为112 mg·kg-1，最高含量178 mg·kg-1，平均为139 mg·kg-1；改良后的土壤有效磷最高含量60.4 mg·kg-1，最低含量24.9 mg·kg-1，平均含量34.7 mg·kg-1，较改良前提升了数倍以上；改良后土壤速效钾含量介于133～194 mg·kg-1，平均含量为168 mg·kg-1。氮素能够促进植物茎叶生长茂盛，叶色浓绿提高光合效能，有利于树干加粗生长和树冠迅速扩大，反之土壤碱解氮偏低，会导致植物生长缓慢、叶片小而薄、叶片发黄或脱落等。磷能够促进植物花芽分化，促进根系生长，增强抗旱、抗寒、抗病虫害能力，土壤有效磷偏低会导致植株叶片变小、根系易老化等。改良后调查植物发现，灌木丛植被更加茂密，叶片颜色更加饱和，根系生长更密；开花小乔木整体生长更加良好，根系、叶片大小和数量、冠幅都较改良前有所改善。综合土壤检测和园林绿化植物外观，本次土壤改良技术运用的效果较为理想，后期将持续关注改良后土壤的变化情况。

3 结语

土壤的生成发育是一个漫长的过程，土壤质量改良工程非一次性工程，需要长期关注。对质量较差的土壤进行改良，其本质就是人们通过工程措施、化学措施、生物措施等手段，使用酸碱调节剂、改良基质等各种改良材料，改善土壤的基本理化性状，营造良好的土壤生长发育环境，促进土壤的发育，最终建立健康的土壤生态系统。当施入一次改良材料后，可能出现短期效果显著，但远期乏力的现象，因此应密切关注土壤质量随时间的变化，建议在改良后每6～12个月进行一次土壤诊断。由于园林土壤的复杂性，不同地区需要结合实际情况采取不同的技术措施进行改良。今后将在此基础上，积极探索优化土壤改良方法，加强城市绿地土壤改良的精细化和数据化管理水平[15-16]。