劉義存
摘 要 通過城市綠地土壤現狀的分析,總結城市土壤存在的問題,闡述有機質和微生物在城市綠地土壤中的功能和作用。進一步介紹生物有機肥在綠地土壤中的應用,生物有機肥在兼顧微生物菌和有機質的優點,如何彌補或解決城市綠地土壤存在的物理性質問題。經過對城市綠地土壤的生態環境研究分析,把生態學、植物學、微生物學與土壤學有機地結合起來,希望在城市綠地土壤生態應用上提供科學的實踐指導和理論依據。
關鍵詞 生物有機肥;微生物;有機質;城市綠地;土壤
中圖分類號:TU985 文獻標志碼:B DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2016.18.054
城市綠地,是指城市規劃區范圍內的各種綠地,我國現行的城市綠地分為公園綠地、生產綠地、防護綠地、附屬綠地和其他綠地五大類型。城市綠地被稱為城市的“心肺”,對保持和維護城市生態環境具有重要作用,是現代城市生態系統的重要組成部分之一。城市綠地土壤不只是城市園林植物生長的主要基質和營養場所,而且在減少雨洪和蓄水能力方面也有重要的環境功能[1,2]。城市綠化的效益和效果很大程度上取決于植物生長的綠地土壤的環境因子,土壤環境因子主要包括土壤團粒結構的微生物和有機質,但這些重要的環境因子在以往的城市綠地系統的研究中常常被忽視[3]。一旦忽略了城市綠地土壤的有機質和微生物對植物的反饋作用,將會影響植物生長不良,甚至退化和死亡,影響城市的生態效益,加重城市綠化管理的經濟負擔。因此,通過對城市綠地土壤的生態環境研究,把生態學、園林植物學、微生物學與土壤學有機地結合起來,在城市綠地土壤生態應用上提供科學的實踐指導和理論依據。
1 城市綠地土壤現狀與問題分析
城市綠地土壤多為客土,原來的表土,經常要么被挖掘出來的底層土掩埋,要么就被移走,這些挖掘出來的底層的被稱為生土或僵土,既不透氣也缺少有機質,加上外來土,如石塊、爍石、建筑垃圾、生活垃圾和工業廢棄物的混入等,土體結構的形成變得無規律和無層次,不同于一般野外的自然土壤。此外,在城市建設中人為踐踏或各種車輛的碾壓,造成土壤很多被壓實,從而導致土壤團粒結構破壞、孔隙度變小、容重變大、通氣性變差和入滲性能變弱[1-2]。沒有“彈性”和微生物的土壤,也失去了環境凈化器的作用,無法過濾和分解水體中的各種污染物和有害化學物質,當大量降雨時,便會產生過量地表徑流并挾帶各種污染物質。許多研究表明,綠地土壤孔隙狀況和水分特性在不同功能區、不同層次的表現有很大差異[1-3]。因此,研究如何修復城市綠地土壤的團粒結構,讓綠地土壤微生物和有機質達到理想的狀態,便成了主要的課題。
2 有機質在城市綠地土壤中的作用
雖然我國對農業土壤已有廣泛深入的研究,并從中認識到土壤的物理性質跟土壤中的有機質含量有直接關系,有機質是土壤肥力和水穩性團聚體形成的基礎物質,但在城市綠地土壤的有機質研究卻一直沒被重視。中國的傳統農業生產,大量使用農家肥,種植綠肥植物,其目的之一,就是想方設法增加土壤的有機質,增加土壤團粒結構的水穩性。從以上城市綠地土壤的現狀問題分析可知,我國絕大多數城市綠地土壤不具有形成豐富有機質的團粒結構條件。
有機質影響土壤的團粒結構,表現在土壤吸水、滲水、保水的能力上,團粒結構好的土壤表層不容易遭受侵蝕、沖刷和沖洗。富含有機質的土壤團粒結構具有適宜的孔徑分布,能夠調節土壤中的水、肥、熱等因素,有利于植物的生長,對植物葉片生理特性都有顯著作用如葉綠素含量和光合作用。土壤有機質不僅控制土壤的吸水和保水能力,而且影響土壤中的能量與營養物質的循環,是維持土壤微生物群落穩定的能量和營養物質來源[4-5]。
3 生物有機肥對城市綠地土壤的應用
生物有機肥,是指特定功能微生物與主要以動植物殘體(如畜禽糞便、農作物秸稈等)為來源并經無害化處理、腐熟的有機物料復合而成的一類兼具微生物肥料和有機肥效應的肥料。生物有機肥主要特點是營養元素齊全,能夠改良土壤理化性狀如團粒結構、孔隙度等,增強土壤保水、保肥、供肥的能力,改善使用化肥造成的土壤板結問題,提高土壤通透交換性及植物成活率。生物有機肥中的有益微生物進入土壤后與土壤有害菌相互作用,在植物根系形成優勢有益菌群,進一步增加有益菌和土壤微生物及種群,起到群體的協同作用,抵制有害病原菌繁衍。有益微生物菌在繁殖生長過程中產生大量的新陳代謝產物,促使有機質的分解轉化,多種方式上為植物提供多種營養元素,并分泌刺激性物質,調控和促進植物生長,增強植物抗逆抗病能力。
生物有機肥的使用,能減少環境污染,是一種對人、畜、環境安全、無毒的環保型肥料。生物有機肥的生產原料來源很豐富,主要有以下幾類:農業廢料(如秸稈、豆粕和棉粕等)、畜禽糞便(如雞糞、牛羊馬糞等)、工業廢料(如酒糟、木薯渣和糖渣等)、生活垃圾(如餐廚垃圾)、城市污泥、植物產物(如竹粉、秸稈炭、草木灰和綠化植物廢棄物等)[6,7]。這些原料加入特定功能微生物菌劑再經無害化處理、發酵、腐熟等工藝后制作成為一種兼具微生物肥料和有機肥效應的環保肥料。國家對生物有機肥執行標準NY884對生物有機肥中的有效活菌數和有機質含量有嚴格的標準要求,有效活菌數(cuf)含量需大于或等于0.2億/g,有機質含量需大于或等于40.0%。
生物有機肥的種種優點與城市綠地土壤生態系健康管理需求相吻合,能解決城市綠地土壤的不足和存在的問題。土壤生態系統健康是綠地生態系統健康可持續發展的基礎,而良好的生態環境要求建立有效的綠地管理措施和手段,從而保護好土壤和環境資源。微生物有機肥對調控土壤微生物群落結構,提高土壤更新或恢復能力,對保持和吸收大量雨水等具有重要作用[8,9]。土壤有機質和土壤養分如碳、氮、磷、鉀等的轉化和循環主要是土壤微生物活動提供的動力,微生物除了參與土壤有機物的分解、腐殖質的形成、養分轉化和循環的各個生化環節,其土壤微生物C、N質量變化還反映了土壤微生物活動的強弱和養分轉化速率的快慢,可作為的敏感活指標。微生物生物量還與土壤有機質、全氮、堿解氮、有效磷和速效鉀含量呈顯著正相關,所以微生物生物量也可以綜合反映城市綠地土壤的肥力和環境質量狀況,是綠地土壤管理變化的活指標[4]。
4 結語
在世界范圍內,在人類活動的大地,土壤退化已成為一個不爭的事實,特別是城市土壤是人類活動最密集最頻繁的地方,土壤的生態退化更是首當其沖[10]。生物有機肥生產和應用具有成本低廉、效果好、無化學污染、原料來源豐富可以是城市中綠化植物的廢棄物,也可以是各種畜牧養殖的排泄廢棄物等優勢,符合現代生態環保可持續發展的要求。將各廢棄物等制作的生物有機肥利用于綠地,不但對城市退化土壤肥力恢復和質量的提高有重要作用,而且改變了有機廢棄物處理和處置難的現狀,將城鄉廢棄物消納利用,緩解城鄉在節能減排上的壓力,對城市綠地土壤生態環境的改善有重要作用。
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(責任編輯:趙中正)