城市行道樹綠地土壤質量現狀分析及改良建議

朱本國，陳喬宇，唐熒兵，羅 劍，楊麗軍，陳 月

(1.重慶市風景園林科學研究院/重慶市城市園林綠化工程技術研究中心/重慶市園林土壤質量檢測中心/川渝共建鄉土植物種質創新與利用重慶市重點實驗室，重慶 401329；2.重慶市綦江區園林綠化管理所，重慶 401420)

1 引言

行道樹是栽植于道路兩旁并且按照一定規律整齊列植的樹木，是城市景觀的重要組成部分，也是城市汽車尾氣的“凈化衛士”，在改善城市環境中有著舉足輕重的作用[1～8]。栽植行道樹的綠地土壤環境往往比較惡劣，限制了行道樹的正常生長。侯曉麗[9]、鄒麗敏[10]等的研究表明城市土壤受到嚴重破壞，土壤存在物理性質差、養分低等問題，造成樹勢整體較弱，不能滿足植物正常生長的需求[11～14]。外來樹種往往比本土樹種適應性要弱，其出現健康問題的情況比較突出，對行道樹整體景觀影響較大[15,16]。本文在調查城市行道樹土壤質量的基礎上，分析了土壤質量存在的問題，以期為行道樹的栽植和土壤的改良提供參考。

2 材料與方法

2.1 樣品信息

調查道路長度約30 km，綠化植物主要以行道樹為主，共采集10個土壤樣品。

2.2 調查方法

2.2.1 布點方案和樣品采集

2.2.1.1 布點方案

結合道路綠地現場的不同環境條件、土壤類型、道路建設時間和現場踏勘情況確定土壤樣品檢測單元及取樣點個數，保證所采集土壤樣品具有代表性。

2.2.1.2 樣品采集

表層土壤樣品采集方法：利用蛇行采樣法，采集4～5個0～30 cm深的表層土壤混合成1個調查土樣。采集后的土壤樣品拿回實驗室按照標準方法風干和制備樣品，備測。

環刀樣品采集方法：首先用切土刀將土層表面枯枝落葉等雜物清理到旁邊，使得土層裸露出來。然后將環刀的刃口垂直向下壓入土壤，直到環刀筒裝滿土壤樣品，環刀垂直壓入土壤時，要用力一致、平穩，不得擾動環刀筒內的土壤。用采樣鏟挖出裝滿土的環刀，除去環刀周圍多余的土壤，蓋上上下底蓋后置于密封袋中保存，貼好標簽。

2.2.2 檢測項目和方法

根據調查目的，土壤樣品檢測項目和檢測方法按照表1進行。

表1 樣品檢測項目和方法

2.2.3 土壤質量評價方法

按照《園林栽植土壤質量標準》DBJ50/T-044-2019[17](以下簡稱“質量標準”)評價土壤各個指標是否達標，參考“全國第二次農業土壤普查養分分級標準”[18](以下簡稱“分級標準”)對土壤養分指標的豐缺程度進行評判。

2.2.4 數據處理和質量控制

利用Excel 2010軟件對數據進行統計分析和計算。土壤檢測過程中為了獲得準確、可靠的檢測數據，采用標準物質控制法和平行樣控制法兩種方式進行檢測過程中的質量控制[19,20]。

3 結果與分析

按照樣品的檢測項目和方法進行了調查區域土壤樣品的檢測，根據“質量標準”對土壤樣品達標情況進行判定，并根據“分級標準”對土壤樣品的養分指標進行了豐缺程度評價，土壤樣品檢測結果、達標情況和豐缺水平見表2。

3.1 化學性質分析

pH值：即土壤酸堿度，是土壤化學性質的綜合表現[19，20]。pH值小于6.5的土壤為酸性土壤，pH值在6.5～7.5為中性土壤，pH值大于7.5為堿性土壤。大部分植物可在pH值為4.5～8.5范圍內的土壤中存活，但不同植物的生長習性不同，往往在其適宜酸堿度范圍的土壤中長勢更佳。

檢測結果顯示，10個調查樣品的pH值在8.1～8.5，均為堿性。“質量標準”要求種植土壤pH值≤8.5，所有調查樣品pH值均達標。

3.2 物理性質分析

土壤密度能夠反映出土壤的緊密性、通氣性和透水性。“質量標準”要求綠地土壤密度應在0.8～1.35 g/cm3。檢測結果顯示，10個調查樣品的密度在1.31～1.64 g/cm3，平均值為1.50 g/cm3，變異系數(CV%)為7.26%。其中，密度>1.35 g/cm3的不達標樣品占80%。

表2 土壤樣品檢測結果、達標情況和養分豐缺水平

非毛管孔隙的數量直接影響土壤的透氣性，質地相同的土壤，非毛管孔隙度越小的土壤蓄水、透水、通氣性能越差。“質量標準”要求綠地土壤非毛管孔隙度應≥8%。檢測結果顯示，10個調查樣品非毛管孔隙度在4.85%～19.7%，平均值為11.2%，變異系數為45.2%。其中，非毛管孔隙度<8%的不達標樣品占30%。

石礫含量是指有效粒徑>2 mm的石礫。“質量標準”對綠地土壤石礫含量的要求為：不含有粒徑大于30 mm的石礫，且粒徑2～30 mm的石礫含量應<20%。檢測結果顯示，10個調查樣品石礫含量在7.3%～28.5%，平均值為15.4%，變異系數為46.4%。其中，石礫(φ>2 mm)含量>20%的不達標樣品占30%。

3.3 肥力狀況分析

(1)有機質：指以各種形態存在于土壤中所有含碳的有機物質，是土壤部分養分元素的重要來源，是表征土壤肥力高低的重要指標[19，20]。“質量標準”要求綠地土壤有機質含量應≥15 g/kg。

檢測結果顯示，10個調查樣品有機質含量在7.36～14.1 g/kg，平均值為9.84 g/kg，變異系數為23.5%，均不達標。按照“分級標準”對調查樣品的有機質含量進行豐缺程度分析，檢測結果顯示，調查樣品有機質含量處于較缺及以下水平，其中處于較缺水平的樣品占40%，處于缺乏水平的樣品占60%。

(2)有效氮：能反映近期土壤對植物的氮素供給狀況。氮素能促進植物莖葉的旺盛生長，深綠色的葉片能提高光合效率，有利于樹干的粗壯生長和樹冠的迅速膨大[19，20]。“質量標準”要求綠地土壤有效氮含量應≥80 mg/kg。

檢測結果顯示，調查樣品有效氮含量在21.2～57.3 mg/kg，平均值為36.1 mg/kg，變異系數為34.0%，均不達標。按照“分級標準”對調查樣品的有效氮含量進行豐缺程度分析，檢測結果顯示，調查樣品有效氮含量均處于缺乏及以下水平，處于缺乏水平的樣品占60%，處于極缺水平的樣品占40%。

(3)有效磷：體現土壤對植物磷素的供給情況，其含量水平受土壤溫度、土壤水分、土壤pH值和土壤有機物等多方面的影響。磷元素磷能促進植物生長、花芽分化、開花、結果、根系生長、抗旱、抗寒、抗病蟲害等[19，20]。“質量標準”要求綠地土壤有效磷含量應≥15 mg/kg。

檢測結果顯示，10個調查樣品有效磷含量在3.27～9.86 mg/kg，平均值為5.81 mg/kg，變異系數為41.6%，均不達標。按照“分級標準”對調查樣品的有效磷含量進行豐缺程度分析，檢測結果顯示，調查樣品有效磷含量均處于較缺及以下水平，處于較缺水平的樣品占60%，處于缺乏水平的樣品占40%。

(4)速效鉀：直接反映土壤對植物的供鉀情況。鉀素能夠促使植物根系變的發達和枝干變的粗壯，提高植物的抗性[19，20]。“質量標準”要求綠地土壤速效鉀含量應≥80 mg/kg。

檢測結果顯示，10個調查樣品速效鉀含量在52.4～146 mg/kg，平均值為96.6 mg/kg，變異系數為39.7%，速效鉀含量<80 mg/kg的不達標樣品占40%。按照“分級標準”對調查樣品的速效鉀含量進行豐缺程度分析，檢測結果顯示，調查樣品速效鉀含量均處于中等及以下水平，處于中等水平的樣品占50%，處于較缺水平的樣品占50%。

4 結論

調查區域綠化種植土壤存在的主要問題是土壤密度偏大，養分缺乏。調查區域土壤80%的土壤密度偏大，30%的土壤非毛管孔隙度偏小，30%的土壤石礫含量偏高。調查區域的土壤有機質、有效氮和有效磷含量均偏低，達不到“質量標準”要求，40%的調查土壤速效鉀含量偏低；有機質和有效磷含量處于較缺及以下水平，有效氮含量均處于缺乏及以下水平，速效鉀含量均處于中等及以下水平。

5 土壤質量改良建議和工程措施

根據土壤檢測結果分析，本次調查的城市行道樹綠化種植土壤主要存在的問題是：調查區域土壤密度較大，有機質、有效氮和有效磷含量較低。針對目前綠化種植土壤的質量問題，提出改良建議如下。

5.1 種植土壤質量改良建議

5.1.1 總體要求

(1)土壤改良深度約為50 cm。

(2)改良目標：改良后土壤各養分指標達到中等水平之上，即有機質含量≥20 g/kg，有效氮含量≥105 mg/kg，有效磷含量≥15 mg/kg，速效鉀含量≥125 mg/kg。

(3)改良思路：根據調查區域的綠地土壤現狀，利用不同的工程措施，采取施用園林土壤改良基質的方法，全面提升土壤養分和改善土壤物理性狀。

(4)改良材料要求：園林土壤改良基質(有機質≥40%、總養分≥15%)。

5.1.2 改良材料和用量

根據改良目標養分指標的土壤供肥量與實際土壤供肥量之差估算改良材料用量。

1號和4號樣品所在的區域改良材料用量：10 kg/m2，2號和8號樣品所在的區域改良材料用量：15 kg/m2，3號、5～7號、9～10號樣品所在的區域改良材料用量：20 kg/m2。

5.2 工程措施

綠帶土壤改良：采用撒施、平行溝施、環形溝施、放射溝施和鉆孔穴施其中兩種或者多種施用方式相結合的工程措施。樹池土壤改良：采用平行溝施和鉆孔穴施相結合的工程措施。

5.2.1 撒施

撒施是將土壤改良材料均勻撒在土壤表面，然后翻入土壤中，攪拌均勻。該方法適用于植物栽植前大規模土壤改良，操作方便，經濟性高。深翻可以使土壤疏松透氣，提高土壤的透水透氣性，有利于植物根系的生長。同時，改良材料撒施后通過深翻可以使其均勻分布在土壤中。將一定量改良材料均勻撒施在土壤表層，使用旋耕機平整土壤，旋耕深度30 cm左右，靠近樹干基部的地方要旋耕淺一些，以免傷到樹根。

5.2.2 平行溝施

平行溝施是以樹主干為中心，在樹池邊緣附近左右兩邊各挖一條平行溝或者在樹的左右兩邊的各挖一條平行溝，溝到樹主干的距離為滴水線到樹主干的距離，條形溝規格為深30～50 cm左右，寬10～20 cm，將改良材料與土混勻后回填澆透水。施工工序：①清除覆蓋物，②挖溝，寬10～20 cm，深30～50 cm，③將改良材料施入挖出的種植土中，④種植土與改良材料混勻，⑤回填改良土壤，⑥樹池恢復原狀。

5.2.3 環形溝施

環形溝施是根據樹冠的大小，以樹干為中心，以樹的滴水線為半徑，挖一個圓形的溝。環形溝施的深度取決于根系分布的深度，一般為20～30 cm深，30 cm寬，然后施入改良材料，回填土壤。

5.2.4 放射溝施

放射溝施[21]是以樹干為中心，從距樹干60～80 cm處開始，在樹冠四周等距離由淺入深的挖6～8條溝，溝的寬度為30～40 cm，溝的長度取決于樹冠的大小，一般是溝長的一半在冠內，另一半在冠外，在樹干端溝深一般為10～20 cm，在溝末端溝深一般為50 cm。施入改良材料后，覆蓋5～10 cm厚的原土封溝。

5.2.5 鉆孔穴施

鉆孔穴施是在靠近滴水線周圍或者樹池邊緣的位置，用土壤鉆孔機在四周均勻鉆4～8個孔，孔直徑10～15 cm、深50～70 cm。施入改良材料后，覆蓋孔口，及時澆透水。