北京不同道路綠帶銀杏土壤肥力綜合評價

高發(fā)明，于祥民，袁學(xué)文

（北京金都園林綠化有限責(zé)任公司，北京 100140）

銀杏(Ginkgo biloba Linn．)是世界上最古老的孑遺植物之一，因其姿態(tài)挺拔、葉形優(yōu)美、秋季葉片變黃、適應(yīng)性強，道路綠帶種植銀杏不僅能提升城市景觀效果，還在遮蔭、降噪、滯塵等方面有顯著的生態(tài)效益[1]。隨著北京綠化建設(shè)的快速發(fā)展，銀杏在北京道路綠帶的種植量也逐年增多。但近年來北京道路綠帶銀杏頻繁出現(xiàn)葉片小、夏季焦葉、樹勢逐年衰弱，甚至出現(xiàn)植株死亡等現(xiàn)象[2]，其立地環(huán)境持續(xù)制約著銀杏的生長狀況。在管護(hù)過程中，土壤缺乏營養(yǎng)勢必引起銀杏樹勢衰退，次期性病蟲害侵染。因此需根據(jù)土壤現(xiàn)狀，制定科學(xué)的土壤肥力改良方案。

為科學(xué)評價北京不同道路綠帶銀杏土壤肥力狀況，本研究深入調(diào)查監(jiān)測其兩側(cè)分車道路綠帶、行道樹道路綠帶和路側(cè)道路綠帶的銀杏土壤有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、全鹽和pH，并對上述指標(biāo)進(jìn)行差異顯著性分析、相關(guān)性分析和土壤肥力綜合評價，以期為北京園林綠化單位有針對性地改善道路綠帶銀杏土壤的肥力提供參考依據(jù)，從而提升銀杏的健康水平和景觀效果。

1 材料與方法

1.1 土樣采集

2019年1月至2020年12月，對北京不同典型道路綠帶的銀杏土壤進(jìn)行現(xiàn)場調(diào)研、土樣采集及檢測分析。土樣采集參照園林綠化種植土壤（DB11/T 864）附錄A[3]執(zhí)行。本研究選取6 條兩側(cè)分車道路綠帶、5 條行道樹道路綠帶和7 條路側(cè)道路綠帶為研究對象，每條綠帶銀杏土樣采集按照表層土 （0—20 cm） 和深層土（20—40 cm）分層取樣，共取10 份土樣混合成待測樣品1 個，即共18 個土壤樣本，具體采樣點見表1。

1.2 檢測分析方法

土壤樣品檢測工作委托北京市農(nóng)林科學(xué)院植物營養(yǎng)與資源環(huán)境研究所承擔(dān)，參照DB11/T 864 表5[3]檢測分析土壤常規(guī)六項，即有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀、全鹽和pH。應(yīng)用SPSS 軟件對各指標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計特征分析，其中根據(jù)變異系數(shù)（CV）將變異等級分為弱變異（<10% ）、中等變異（10%～100% ）和強變異（>100%）；運用單因素方差分析和LSD(Least-significant difference)多重比較分析不同道路綠帶各指標(biāo)差異顯著性；運用皮爾遜相關(guān)性分析土壤指標(biāo)相關(guān)性。應(yīng)用Excel 制圖。

1.3 土壤肥力評價方法

本研究采用改進(jìn)的內(nèi)梅羅綜合指數(shù)法[4]對北京不同道路綠帶銀杏土壤肥力進(jìn)行綜合評價。參照全國第二次土壤普查養(yǎng)分分級標(biāo)準(zhǔn)[5]及DB11/T 864[3]，確定各指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)（表2）。具體計算綜合肥力系數(shù)公式為：P=[（（Pi平均）^2+（Pimin）^2））/2]^1/2×（n-1）/n，式中P 為土壤綜合肥力系數(shù)，Pi平均為土壤各指標(biāo)分肥力系數(shù)的平均值，Pimin為各分肥力系數(shù)中最小值，n 為參與評價因子個數(shù)。根據(jù)計算的綜合肥力系數(shù)可將土壤肥力分為4級：≥2.7，土壤很肥沃；2.7～1.8，肥沃；1.8～0.9，一般；<0.9，土壤貧瘠。

表2 土壤指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)值

2 結(jié)果與分析

2.1 不同道路綠帶銀杏土壤各指標(biāo)的統(tǒng)計特征及差異顯著性分析

由表3可知，北京道路綠帶銀杏土壤有機質(zhì)含量為5.7 g/kg～30.9 g/kg，平均值為19.9 g/kg。路側(cè)綠帶土壤有機質(zhì)平均含量極顯著高于兩側(cè)分車綠帶和行道樹綠帶（P<0.01）。速效鉀含量為43.0 mg/kg～368.0 mg/kg，平均值為136.1 mg/kg。路側(cè)綠帶和兩側(cè)分車綠帶土壤速效鉀平均含量極顯著高于行道樹綠帶（P<0.01）。路側(cè)綠帶土壤pH 平均值（8.33）極顯著低于兩側(cè)分車綠帶（8.51）和行道樹綠帶（8.59）（P<0.01）。3 類道路綠帶的土壤堿解氮、有效磷和全鹽含量均沒有顯著差異（P>0.05）。3 類道路綠帶銀杏土壤pH 變化幅度都小，屬于弱變異；其它指標(biāo)均屬于中等變異。根據(jù)DB11/T 864，3 類道路綠帶銀杏土壤有機質(zhì)、堿解氮、有效磷、速效鉀和全鹽均值含量均滿足綠化種植技術(shù)要求，但僅路側(cè)綠帶pH 滿足綠化種植要求。根據(jù)表2土壤指標(biāo)分級標(biāo)準(zhǔn)，3 類綠帶土壤有機質(zhì)含量均處于中等偏下水平；行道樹綠帶土壤堿解氮含量處于中等偏上水平，其它兩類綠帶土壤堿解氮含量處于中等偏下水平；路側(cè)綠帶土壤有效磷和速效鉀含量處于中等偏上水平，其它兩類綠帶土壤有效磷和速效鉀含量處于中等偏下水平；3 類道路綠帶土壤全鹽含量非常接近或處于優(yōu)級水平；兩側(cè)分車和行道樹綠帶pH 處于不合格水平，路側(cè)綠帶pH 處于中等偏下水平。

表3 北京不同道路綠帶銀杏土壤各指標(biāo)的描述性統(tǒng)計對比

2.2 不同道路綠帶銀杏土壤各指標(biāo)的頻率分布特征

由圖1可知，不同道路綠帶土壤各指標(biāo)不同等級所占比例相差甚大，極不平衡。3 類綠帶土壤有機質(zhì)、堿解氮、有效磷和速效鉀含量絕大部分區(qū)域處于中等偏下水平。路側(cè)綠帶銀杏土壤有機質(zhì)和堿解氮含量不合格區(qū)域在3 類綠帶中所占比例最少為7.14%，且僅路側(cè)綠帶銀杏土壤有機質(zhì)含量有7.14%的區(qū)域處于中等偏上水平。路側(cè)綠帶土壤有效磷含量高于20 mg/kg 的優(yōu)良水平區(qū)域占57.14%，較為豐富。路側(cè)綠帶銀杏土壤不存在鉀元素缺乏區(qū)域，且高達(dá)50%的區(qū)域處于優(yōu)良水平。3 類綠帶均為全鹽含量處于優(yōu)級水平所占比例最大，高達(dá)66.67%～80.00%。3 類綠帶土壤pH 值均在7.5 以上，但路側(cè)綠帶的不合格區(qū)域所占比例遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于其它兩類綠帶。

圖1 土壤各項指標(biāo)的頻率分布特征

2.3 土壤各指標(biāo)間的相關(guān)性分析

通過對北京道路綠帶銀杏土壤各指標(biāo)進(jìn)行相關(guān)性分析可知，土壤有機質(zhì)與有效磷和速效鉀呈極顯著正相關(guān)關(guān)系(P<0.01)，此外還與堿解氮和全鹽呈正相關(guān)關(guān)系，但未達(dá)到顯著水平（P>0.05）。堿解氮與其它指標(biāo)均無顯著關(guān)系（P>0.05）。有效磷與速效鉀和全鹽呈顯著正相關(guān)關(guān)系（P<0.05)。pH 與其它指標(biāo)均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，但均未達(dá)到顯著水平（P>0.05）。

2.4 土壤肥力綜合評價

根據(jù)修正的內(nèi)梅羅公式計算得兩側(cè)分車道路綠帶各采樣點土壤肥力系數(shù)為0.77～1.39，綜合肥力系數(shù)為0.89，屬于貧瘠水平。行道樹道路綠帶各采樣點土壤肥力系數(shù)為0.66～1.25，綜合肥力系數(shù)為0.77，屬于貧瘠水平。路側(cè)道路綠帶各采樣點土壤肥力系數(shù)為0.86～1.55，綜合肥力系數(shù)為1.02，屬于一般水平，在3 類綠帶中最優(yōu)。3 類道路綠帶銀杏土壤均沒有肥沃及以上水平區(qū)域，僅有一般和貧瘠水平。各采樣點綜合肥力水平差別較大，北京道路綠帶銀杏土壤肥力總體上不容樂觀。

3 討論與結(jié)論

表4 北京道路綠帶銀杏土壤各指標(biāo)相關(guān)系數(shù)

3.1 北京道路綠帶銀杏土壤現(xiàn)狀

北京道路綠帶銀杏土壤有機質(zhì)和堿解氮含量總體處于中等偏下水平；有效磷和速效鉀含量總體非常接近中等標(biāo)準(zhǔn)值，相對豐富。全鹽平均含量為0.96 g/kg，整體處于優(yōu)級水平，說明銀杏不會受到鹽分脅迫。北京道路綠帶銀杏土壤有效磷含量與傅振[6]和張俊達(dá)[7]研究的北京道路綠地和街旁綠地結(jié)果類似，但有機質(zhì)和堿解氮含量及pH值均高于他們的研究結(jié)果。這可能與近年來園林養(yǎng)護(hù)質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)更高，有機肥在園林管護(hù)中推廣應(yīng)用，外源碳的增施，可加快提升土壤有機質(zhì)含量有關(guān)。又因土壤中的氮素主要來源為有機質(zhì)，所以堿解氮的含量也會相應(yīng)的增加[8]。但總體有機質(zhì)和堿解氮還是相對缺乏，可能與綠地建造時表土分離，以及混雜著機質(zhì)含量低的底土和肥力差的客土有關(guān)[9]。北京道路綠帶銀杏土壤pH 均值為8.46，3 類綠帶土壤pH 值均在8.00 以上，整體較高，表現(xiàn)為堿性環(huán)境。高pH 值是城市道路綠地土壤的共性，其土壤中存在大量的建筑垃圾回填土，加劇了對土壤pH 的堿化程度[10]。另外可能與綠地的管護(hù)普遍僅重視灌溉有關(guān)，雖能降低土壤含鹽量，但pH 會升高[10]。另外，不同采樣點銀杏土壤各指標(biāo)含量跨度較大，比如行道樹堿解氮最大值和最小值相差14 倍，其CV高達(dá)88%。因此，北京不同道路綠帶銀杏土壤應(yīng)精準(zhǔn)施肥以提高養(yǎng)分利用率，根據(jù)土壤檢測值按照實際需求施加酸性有機肥，不需要過多補施磷鉀肥。

3.2 北京不同道路綠帶銀杏土壤肥力差異

北京不同道路綠帶銀杏土壤有機質(zhì)和速效鉀含量及pH 值差異均達(dá)到了顯著水平，路側(cè)綠帶銀杏土壤有機質(zhì)和速效鉀含量最高而pH 值最低。土壤指標(biāo)頻率分布特征和綜合肥力系數(shù)也均表明路側(cè)綠帶銀杏土壤指標(biāo)最優(yōu)。因道路綠帶土壤肥力受人車活動影響較大[10]，路側(cè)綠帶多有防護(hù)欄，標(biāo)識牌等警示人保護(hù)綠帶，枯枝落葉積累較多，樹池聯(lián)通且面積大，施肥和灌溉更容易，所以其綜合肥力系數(shù)最高。而行道樹和兩側(cè)分車綠帶由于人為踐踏、冬季撒施融雪劑、道路翻修等影響，有機質(zhì)積累相對較少，樹池小，加之綠化管理難度比路側(cè)綠帶加大，使得其綜合肥力系數(shù)較低。

3.3 北京道路綠帶銀杏土壤改良建議

通過土壤指標(biāo)相關(guān)性分析知，土壤有機質(zhì)與有效磷和速效鉀呈極顯著正相關(guān)關(guān)系，與堿解氮呈正相關(guān)關(guān)系，是土壤肥力最主要影響因子。因為土壤有機質(zhì)是植物礦質(zhì)元素的主要來源，與土壤肥力呈正相關(guān)關(guān)系[8]，所以應(yīng)首先重點提升土壤有機質(zhì)含量。高發(fā)明等[11]研發(fā)的以腐熟園林廢棄物為主的好氧堆肥產(chǎn)品，有機質(zhì)≥45%，pH≤7.5，是非常好的綠化用有機改良基質(zhì)，能高效促進(jìn)植物的生長。土壤pH 與其它各指標(biāo)均呈負(fù)相關(guān)關(guān)系，因為它直接關(guān)系到微生物的活性、養(yǎng)分有效性和植物健康生長[9]。3 類綠帶銀杏土壤pH 均處于或趨于不合格水平，管護(hù)生產(chǎn)過程中應(yīng)重視土壤pH 調(diào)控，可用酸性肥料進(jìn)行改良。

綜上分析，北京道路綠帶銀杏土壤改良應(yīng)從兩方面進(jìn)行調(diào)控：一方面可按需精準(zhǔn)增施酸性有機肥并可適當(dāng)補充磷鉀肥，全面提升土壤肥力；另一方面應(yīng)加強人為調(diào)控，如疏松土壤，增加護(hù)欄（或綠籬）避免人為踐踏、科學(xué)施撒融雪劑和專人定期養(yǎng)護(hù)等。