施少華
(上海園林(集團)有限公司,上海 200335)
城市綠地系統是城市中唯一接近于自然的生態系統,綠地土壤(立地條件)作為綠地植物生長的介質,是植物的營養庫,是植物生根、發芽、伸展的支撐,是植物穩定站立于大自然的保證,是整個綠地系統的基礎,因此,土壤質量直接影響著城市綠地環境價值和美學價值的發揮。隨著我國城市建設現代化水平的不斷提高,預計在未來20年內,我國將有3億人口從鄉村進入城市,有221個城市有望成為超過100萬人口的特大城市[1]。與此同時,城市綠化的立地條件也遭受著人為破壞或人為構建,這就導致了“城市人均綠化面積穩步提高”與“城市綠化立地條件缺乏或惡劣”之間的矛盾日漸加重。因此,為實現“讓城市融入大自然”和“人在城中、城在林中”的城市綠化目標,迫切需要開展適宜城市綠化的種植土研究。
種植土(配生土)屬于土壤學范疇,具有維系生物生產、容納和消減污染物、過濾水源、固碳、維護生物多樣性等多種功能[2],但是與傳統意義上的“土壤”有所不同,種植土不是在“氣候、地形、母質、時間、生物”等成土因素及人類活動綜合作用下形成的,而是主要由“人為干預”形成的。近年來,我國在城市園林綠化種植土研發方面的意識逐漸提高,但多屬于“粗放、小作坊式”的種植土生產,僅是簡單地將原土、有機肥等進行混拌而成,由于缺乏成套的種植土研發技術,對于一般綠化建設,大量深層土、建筑垃圾土、污染土經過簡單處理后即直接用于綠化種植,這就導致了因種植土質量不佳而造成花卉苗木黃化、落葉等長勢不好等現象普遍出現,嚴重的甚至會導致綠化植物死亡。上海迪士尼樂園作為國際知名的主題樂園,為實現一流的綠化景觀,對綠化種植土提出了較高的質量要求。在此背景下,筆者擬以種植土在上海迪士尼樂園一期綠化建設中的應用為例,對種植土的生產和應用進行介紹,以期為我國其他城市的土地開發和園林綠化景觀營建提供借鑒。
因上海迪士尼樂園綠化種植土土壤需覆蓋上海國際旅游度假區核心區7 km2的所有綠化區域,故用量要求大,總用量達到1×106m3[3]。同時,上海迪士尼樂園對綠化種植土的質量標準要求全球統一,檢測內容涉及基本理化指標、養分指標、重金屬指標、有機污染物指標等4大類,累計31項,遠高于中國現行僅注重土壤pH、EC值、有機質含量等幾項控制指標的標準[3]。
1.2.1 原料篩選
原料篩選是綠化種植土生產的前提。上海迪士尼樂園一期位于浦東新區原川沙黃樓地區,占地面積約3.9 km2[4],該區域內原主要分布為農田,其表土經過農民多年的種植養護,具有較好的再利用價值。因此,根據上海迪士尼樂園的要求,并結合其綠化種植土的實際需求情況,通過對該區域的表層土壤(0~30 cm或0~50 cm)進行調查、采樣、檢測、分析等,對優質的表層土壤進行了分類收集、剝離和儲存,作為后續綠化建設用土的儲備土壤。
同時,鑒于上海迪士尼樂園一期地處長江口長江三角洲堆積平原,是上海市最年輕的陸地,大部分地表組成物質以三角洲平原、河口和海灣沉積為主,多為分解細碎的淤泥質土,導致土壤質地黏重,土壤黏粒含量介于24.1%~46.8%之間,土壤砂粒含量低于5%,土壤結構較差,且受海侵及化肥、雞糞、豬糞等肥料使用的影響,致使土壤Cu、Zn等累積[2,5],故需對土壤原料進行篩選:(1)采用鄱陽湖清潔安全的黃沙調節土壤結構,且要求黃沙粒徑以0.6~0.8 mm為主,以確保土壤保水、保肥、透水等;(2)采用草炭調節土壤pH、改善土壤結構、固化土壤重金屬等[6],不僅對草炭的有機質含量、灰分、碳氮比進行了限值要求,而且要求草炭以粒徑小于5 mm為主;(3)采用有機肥調節土壤氮、磷、鉀等的含量,提升土壤肥力,并針對有機肥的特點,對其鹽分及銅、鋅、氯等離子的含量進行了限定;(4)附以磷石膏等調理劑,調節土壤pH、重塑土壤結構等。
1.2.2 配方研發
配方研發是綠化種植土生產的核心,要求種植土配方能在滿足土壤不同養分之間平衡、土壤結構盡量“最佳”的同時,能夠適宜植物生長。因此,要充分利用原料資源,采用“數據監測”+“盆栽觀察”的室內室外綜合評價方法,從外部原料選擇、原料科學配比等手段入手,通過多次不同原料添加比例的調節探索試驗,研發能滿足上海迪士尼樂園一期綠化要求的種植土配方。
1.2.3 正式生產
鑒于上海迪士尼樂園一期綠化用土需求量大,故采用自動化流水線攪拌設備來生產綠化種植土。該流水線不僅可自動精確計量各原料組分,按比例拌合生產種植土,而且可大大提高綠化種植土的生產速度。但在實際生產過程中發現,由于不同原料的含水量、密度等存在差異,致使同一配方、不同批次生產出的綠化種植土差異較大,部分綠化種植土甚至不符合標準限值要求。鑒于此,依據不同批次原料的含水率、密度等參數,進行了配方的工廠化調整,最終確保了綠化種植土的生產質量,并提升了綠化種植土機械化生產速度(達150 m3/h)。
經檢測合格的綠化種植土,主要用于上海迪士尼樂園一期綠化的苗圃備苗、綠化景觀營建等,其中,綠化景觀營建區域,基于“就深不就淺”的原則,根據植物類型進行了不同深度的種植土回填。例如,只要有喬木種植的區域,統一回填種植土1.5 m,并在1.5 m種植土下方布設排水管網,以形成地下排水體系,從而確保排水有效、高效進行,以提高植物的成活率。據統計,通過采用精準研發生產的綠化種植土,上海迪士尼樂園一期綠化的苗木成活率高達99%以上,首次實現了“開園即成景”的效果。
上海迪士尼樂園一期綠化種植土項目的成功研發,對種植土在城市綠化中應用推廣具有重要意義,其意義在于:(1)種植土高標準的質量要求、科學的配方研發、精準的機械化工藝等,有助于提高苗木的成活率和生長勢。(2)種植土能實現就地取材,主要得益于充分利用了珍貴的不可再生資源——表土。(3)種植土整體換填的綠化種植方式,加上必不可少的地下排水管網、地上滴管系統等配套設施,為植物生長提供了“夠大、宜居”的地下生長空間。
在種植土的精準研發應用方面,未來應注重以下方面:(1)國土是生態文明建設的空間載體,城市國土空間更是寶貴資源,城市開發前應注重對開發地土壤資源進行調查,并提出針對性的評價,促進土壤資源循環利用的最大化,為生態文明建設提供保障。(2)在“適地適樹”傳統栽培方式的基礎上,應深入研發“適樹適土”的“配生土”技術,以滿足城市綠化發展的速度和需求。(3)園林綠化廢棄物、濕垃圾等城市有機廢棄物的利用價值在種植土研發中也應逐漸被重視。