设计《说文解字》对土的解释是:“土者吐也,吐生万物之意也”。土地是植物的生命根基,土壤和植物之间有着密切的生态依存关系。一切陆生植物都靠土壤供给的水、肥、气、热赖以生长发育,维持生命,繁衍后代。但是,在西安园林设计系统,长期存在重视树木花草的选材和养管,忽视土壤质量的问题。再加上客观条件的限制,在部分地区,土地和土壤质量差成为当地园林绿化发展的瓶颈。一般绿地土壤肥力较低,不能持续、均衡地满足园林植物的生长需求。造林出现的“一年青、二年黄、三年进灶膛”和花坛花卉“越长越小”,小苗“僵化”、绿地“退化”等现象,主要原因是以土壤为基础的水肥失调失控所致。所以,提高土壤质量是绿化可持续发展的关键之一。
绿化土壤主要类型及改良
绿化土壤大致可分为绿地土壤、保护地土壤和盆栽土壤三种。
绿地土壤特性 绿地土壤虽然大部分是从农业土壤演变而来,但由于受人为活动和建设程序的影响,或按造园规划堆山挖湖;或在主体工程如道路、广场及各类建筑的“边缘”、“夹缝”里堆、填出来,与农业土壤有明显差异。
绿地土壤的形成特点是先天不足。很多土壤从别处运来,来源复杂,包括主体工程废弃土,如市政工程的底土、僵土、淤泥,建筑地基的深层“生土”等。一些不适用于做路基、建筑基槽的劣质土,都成为绿地土壤。建筑垃圾等土壤侵入体,如拆迁宅基三合土,碎砖断瓦,路渣砼块,砂石朽木等,往往在绿地中杂乱分布,形成妨碍植物生长的“暗礁”和机械作业的障碍。
绿地在使用中的土壤退化现象也难以满足植物生长需求。一方面受环境污染影响。道路绿地和城市绿地,受交通污染、大气降尘、酸雨、使用农药等影响,土壤上层有重金属、持久性有机污染物(pops)、多环芳烃(PAHs)等积累和土壤结构破坏。另一方面,开放绿地超负荷践踏。我国人口众多,开放绿地相对较少,城市化地区开放绿地大部分超荷载,特别在土壤可塑性含水量(潮湿)时,游人踩踏,致使土壤坚硬、紧实,导致土壤理化性质变劣。
绿地土壤的主要弱点是有机质含量低,有效养分少。土壤紧实,结构差,通气孔隙少,保水保肥性能差;土壤化学性质不良,pH值北高南低,大多数偏离植物生长适阈;土壤EC值高低不均,土壤溶液对植物根系生长的适宜性差;绿地排灌系统或缺少或不畅,往往导致绿地雨季渍水,旱季缺水;以微生物和土壤酶为表征的,土壤生态活性差,土壤肥力低。
改良对策 在绿地建设中,按系统工程学原理,全过程实施土壤质量管理和土壤改良。
规划西安园林设计时,要按区域地形地貌特点,“借景随形”,科学设计绿地地形;在施工中要保护表层熟土、控制进土质量,严格实行园林绿化工程土壤质量检测。凡不得已而用劣质土时,一定要在种植前做好有针对性的土壤改良,即:在植物生长有效土层翻土,把建筑垃圾拣出集中深埋于植物根系下层,形成有益的排水通气层;把淤泥翻出置于土表晒干、风化,假以时日,会成为好土甚至肥料;生土层多施有机肥促使熟化等,“见招拆招”,化害为利。切忌盲目赶工,遗留后患。
完善排、灌系统,凡城市绿地都按规定纳入城市给排水管网;郊野绿地与本区流域水系顺畅衔接。
多施有机肥,培肥土壤,并调节土壤碳氮比在1:12至1:20范围内,为土壤微生物和土壤酶创造合适的发展条件。
碱性土地区,科学地施用酸性物质,如过磷酸钙、硫酸钙、磷石膏、硫磺粉等降低土壤pH值;红壤和砖红壤(强酸性)地区,科学地使用碳酸钙、钙镁磷肥、石灰氮等,以中和土壤的强酸性。总目标是保持土壤pH值在5.5至7.5之间。
勤松土,北方冬翻冻垡,南方旱季晒垡;有条件的可采取机械“震动松土”等。目标是保持土壤通气孔隙度不小于5%。
施用土壤改良介质和土壤结构凝结剂等改善土壤结构,协调土壤固、气、液“三相比”。目标是培育土壤团粒结构。
对人流量大的行道树树穴、开放绿地大树根系集中的地面,采用透气盖板等减轻过度践踏造成的土壤性质劣化。
对绿化土壤的改良对策还包括启动和促进植物改良土壤的良性生态循环。
科学配置植物,适地适树,营建郁闭度大的“顶极群落”,提高绿色指数,扩大“根圈熟化层”的面积。
“落叶归根”和“秸秆还地”。凡树坛树林都不要清扫、焚烧落叶。树坛落叶就地浅翻入土,以增加土壤有机质;树林落叶积为地表枯叶层,发挥滞留雨水、抑制杂草、庇护小动物等生态效益;换季草花残体等或就近埋于隙地或作为堆肥原料。
种植有培肥土壤作用的多年生地被植物,如北方的小冠花、紫花苜蓿等,华东、华中的白花三叶草、毛叶苕子等,都既有观赏价值又有固氮能力;华南地区可种植螃蜞菊等不择土壤、生长迅速、覆盖面大有观赏价值的地被植物。
使用各种菌肥如有固氮作用的根瘤菌,有酸化土壤作用的硫细菌,与树木根系互利共生的“菌根”等。
保护有益的土壤小动物,如蚯蚓、蜣螂等。
保护地土壤 保护地土壤指温室和塑料大棚等人工设施覆盖下的土壤。
保护地土壤因处于覆盖空间中,温度较高又无降水的淋溶,土壤水分蒸发大,易发生土壤次生盐渍化。同时,保护地内一般植物品种较单一,多重茬连作,而且棚(室)内空气相对湿度大,易导致病虫害孳生和蔓延。
改良对策 在栽培土层下设隔离层并接通排水出路;施肥;土壤消毒;植物轮作;增施腐熟有机肥;适当通风;休闲时翻土、曝晒。
盆栽土 从上世纪末以来,盆栽花卉、容器育苗和各类盆景生产等,在西安园林设计市场上异军突起,发展迅速。花盆容积有限,更需优质盆栽土。
优良的盆栽土要具有良好的通气条件、充足的持水量和保肥能力。各地区单纯的土壤都不是理想的盆栽土,必须与栽培介质混合配制。选择介质的原则是:具有良好的理化性质,价廉易得,重量轻,质地均匀,清洁卫生,不易感染病虫害等。常见盆栽介质通常包括:泥炭(草炭、泥煤)、河沙、珍珠岩、蛭石、砻糠、木屑、树皮、陶粒、稻麦壳、椰糠、甘蔗渣、醋渣、酒糟、玉米芯、煤渣、沸石及一些合成泡沫塑料粒子如聚氨酯、开孔酚醛、糠醛、苯乙烯泡沫、脲醛等。
配置方法 按不同用途确定配制比例。扦插成活苗盆用土:2份河沙(或珍珠岩)、1份壤土、1份腐叶土;移植小苗盆栽土:1份河沙(或珍珠岩)、1份壤土、1份腐叶土;一般草本花卉盆栽土:1份河沙(或珍珠岩)、2份壤土、1份腐熟有机肥;一般木本花卉盆栽土:2份河沙(或珍珠岩)、2份壤土、2份泥炭、1份腐熟有机肥;一般仙人掌科和多肉植物盆栽土:2份河沙(或珍珠岩)、2份壤土、1份砻糠。
按植物习性选取相应的介质。不同介质的理化性质各不相同,配制盆栽土时可按盆栽植物习性选用合适的介质,如喜酸性植物用泥炭、草碳、醋渣;喜中性者用珍珠岩、聚酯粒;喜偏碱性者用砻糠、蛭石;需排水好时用陶粒、河沙。
硫酸钙、过磷酸钙、磷石膏、硫酸铝等是配制盐渍土改良介质的原料。
特殊栽培方式的介质:有些大型保护地自动化栽培中,使用单一介质作为植物固定材料,以按需配制的营养液流经植物根系或定时定量浇灌于种植槽内。一般流动营养液栽植床的固定材料用泡沫塑料;种植槽中用珍珠岩;还有一种新型花盆用陶粒固定盆花;规模化花卉生产中还催生了“君子兰土”、“西洋鹃介质”等;屋顶花园则提出了质轻、保水性能超强的介质需求。随着园林科技的发展,还会有种种新形式,但“万变不离其宗”:栽培基质必须能均衡、持续地满足植物健康生长的水、肥、气、热需要。
土壤和植物互动互促
土壤生态系统是生物圈中无机界与有机界相互作用过程中形成的独特系统,在土壤生态系统中既有无机矿物质颗粒、有机质、水分、空气等,又有肉眼无法辨认的土壤微生物、土壤酶等。土壤是地表物质与能量转化交换的活跃场所,许多生化生理过程是在土壤中进行的。土壤是陆生植物的生长基底,土壤供给植物生长必需的水分、养分、空气和热量,使植物得以生长发育;而植物的生育繁衍又能改良土壤:增加土壤有机质,改善土壤理化性质;伴生和发展各种土壤微生物和土壤酶等,提高土壤生态活性。土壤的酸碱性,有机质、矿物质含量与形态,土壤质地及“三相比”(固、液、气)等等,都直接影响植物的生长发育和种群分布。不同种类的土壤其自然植被各不相同,土壤和植物之间,表现出明显的生态依存和生态互动互促关系。
土壤pH值对土壤养分的有效性和土壤微生物的活动影响很大,在土壤改良和培养土配置中,应作为“目标要素”予以关注。
土壤改良是一个“系统工程”,既要全面、综合、持续地进行,又要因地制宜,抓住重点,科学、有效地实施。
土壤生态培育是改良土壤的“钥匙”;增加土壤有机质是改良土壤的物质基础;促进土壤微生物和土壤酶的健康发展是提高土壤生态活性的关键。
绿化界有句老话:“三分种七分养”,是说在绿化建成后,还要花更多投入进行养护管理。该论点主张绿化种植后,以少量的人工辅助,让植物接近自然生态的动态平衡和生长演替,可以大大减少后继的养护管理投入。保障措施是:新建绿地必须大力搞好土壤改良,保证有一个能满足植物生长需要的肥沃、安全的土壤层。这是一个绿化可持续发展的新建议。
开放绿地是人们休憩、玩赏的公共场所,绿地土壤是城市生态环境的重要屏障,绿地土壤退化甚至污染,不仅影响植物生长,还会给人类健康带来隐患。所以,要把绿地土壤质量提高到环境安全的高度来认识。
在我国“农业八字宪法”“土、肥、水、种、密、保、管、工”中,土为;国外的绿地建设中,土壤费占总投入的50%;我国过去长期的绿地建设投资中,仅在需外进土方时,才列入以运输费为主的土方费,除特殊地域(如盐渍土区)绿化外,土壤改良费往往忽略不计。以致造成一些绿化植物早衰,绿地难持续发展,最后不得不进行绿地“改造”甚至重建。近年这类情况虽有改观,但尚未从根本上扭转,土壤资源费和土壤改良费仍未到位。要真正做到绿化的可持续发展,应该正本清源,拨误反正,牢固树立一个理念:土壤改良是提高绿化质量的基础;肥沃的土壤是绿化可持续发展的保障。