王大鹏 谭旭海
成都天府新区建设投资有限公司,四川成都 610000
摘要:水稻土地区中缺失园林植物大量生长所必须的磷、钾元素,且土壤质地粘重、孔隙度小,不适宜园林绿化植物生长。为确保园林绿化植物正常生长,达到良好的景观效果,需在园林绿化施工前对土壤进行改良,为植物创造一个良好的生长条件。本文结合青龙湖生态湿地农业项目就水稻土地区园林绿化种植土壤改良方法进行研究,为类似工程提供借鉴。
关键词:水稻土;园林绿化;种植土壤;改良
1 地质概况
青龙湖生态湿地农业项目水稻土占比约45%,水稻土属于红壤土,是指在长期淹水种稻条件下形成的土壤。剖面构成一般分为水耕熟化层、犁底层、渗育层、淀积层、潜育层,土壤呈酸性。水稻土中缺失植物生长所必须的磷、钾元素,同时也存在含水率降低时会开裂,而积水时透水性又极差,植物根系深扎困难。
2 改良目的及必要性
植物正常生长发育所需大量营养元素,主要为碳、氢、氧、氮、磷和钾,其中碳、氢、氧主要依靠植物自身的光合作用从水和二氧化碳中获得,其余微量元素从土壤中获得。水稻土富含丰富的氮源,但磷源、钾源较为缺失。缺乏钾时表现为叶缘发黄,进而变褐焦枯似灼烧状,直至叶片变为干枯状坏死脱落;根系短而少,严重时腐烂。缺磷会使植株矮小,表现为开花和成熟延迟。透气保水性表现在水稻土随含水率降低而开裂,同时积水时透水性差,不利于植物根系生长。为保障园林绿化植物良好生长及达到设计景观效果,对土壤改良势在必行。
3 改良方案
3.1 补充磷源
采用淤泥和畜禽粪便作为磷源。城市河湖淤泥作为一种天然有机肥,含有大量有机物和氮、磷、钾等微量元素,且含量一般高于农家厩肥。河湖淤泥中能够显著增加土壤中氮、磷的含量,向植物提供生长所需营养成分,不仅使淤泥得到了循环利用,而且可降低改良成本。畜禽粪便中含有丰富的有机物和氮、磷、钾、钙、镁、硫等多种矿物质及微量元素,满足植物生长的养分需求;实施中应因地制宜选用淤泥和畜禽粪作为磷源,使用量和配比根据物料来源灵活搭配,遵循确保改良后的土壤各种营养物质均衡的原则。
对于有效磷含量低的土壤,还可适当加入生物炭。生物炭可促使闭蓄态磷转化成有效态磷,还可诱使土壤中的铝和铁氧化并与之结合,不再束缚磷元素,能大幅增加土壤中有效磷的含量。
3.2 补充钾源
可将秸秆、木屑、园林植物垃圾粉碎后覆盖土壤以改良土壤。秸秆中的钾含量达3.7%左右,其中水溶性的钾为2.7%左右,秸秆有机质束缚的钾为0.9%左右,同样木屑、园林植物垃圾也富含丰富的钾元素。秸秆中的钾素均属于水溶性的,施入土壤后能显著提高土壤中代换性钾素的水平。将秸秆覆盖在土层表面,30天后秸秆中钾下降率为69.13%,60天后为85%,覆盖3000kg/hm2秸秆所带入的钾相当于112.5kg/hm2氯化钾的肥效,因此可选用粉碎后的秸秆、木屑、园林植物垃圾作为钾源。
3.3 改良透水性
通过适当加入砂和生物炭,可改善水稻土的透气性、透水性。生物炭是生物质材料在无氧或缺氧条件下经高温裂解形成的物质,可以减小土壤的抗张力强度和土壤密度,利于根系生长,促进土壤生物在土壤中的移动。将其施加到土壤,能增加土壤有机物质、提高土壤肥力;同时,生物炭还可降低土壤重金属的污染,且能改良酸性土壤、提高土壤pH值,对减轻铝毒性具有显著效果,是比熟石灰更好的改善土壤的改良剂。
在补充磷元素时由于城市河湖淤泥的添加,淤泥中的有机物质可明显改善土壤的结构性,使土壤的容重下降,孔隙增多,从而改善土壤的物理性质。
施用淤泥也可提高土壤的阳离子交换量(CEC),改善土壤对酸碱的缓冲能力,提供养分交换和吸附的活性位点,从而提高土壤保肥性。由于淤泥也含有砂子,在补充磷元素同时会加入少量砂子,剩余土壤含砂量的缺口通过直接添加砂子补充。
4 试验方案
探索在不同土层厚度下水稻土、淤泥、秸秆、鸡粪、生物炭、砂子的不同配比对于苗木种植的影响。将水稻土、淤泥、秸秆、鸡粪、生物炭、砂子这六种物质按不同的重量比进行组合对照实验。苗木选择生长健壮,规格基本一致的苗木进行试验,试验前原土分别在0~30cm、30~60cm、60~90cm共3个土壤深度釆样。对改造前后植物生长情况进行观测,同时对每组土壤营养成分进行分析。
4.1 测定pH
土壤水浸提液pH的测定:称取5g风干土壤样品通过18号筛孔置于50mL烧杯中,用量筒加25mL无二氧化碳蒸馏水,搅拌1分钟使土体充分散开,放置1小时(此时应避免空气中有氨及挥发性酸),然后以酸度计测定pH值。
4.2 测定总磷
在分析天平上称取通过100目筛的土壤样品1g置于50mL三角瓶中,以少量水湿润,并加入浓硫酸8ml,摇动放置过夜后再加入70%~72%的高氯酸10滴摇匀。然后置于电炉上加热消煮至瓶内溶液开始转白后,继续消煮20分钟,将冷却后的消煮液用水洗入100mL容量瓶中,冲冼时应少量多次,待完全冷却后用水定容,然后用干燥漏斗和无磷滤纸将溶液滤入干燥的100mL三角瓶中,同时做空白试验。吸取滤液2~10mL于50ml容量瓶中,用水稀释至30mL,加二硝基酚指示剂2滴,用稀氢氧化钠溶液和稀硫酸溶液调节至溶液刚呈微黄色,加入钼锑抗显色剂5mL,摇匀用水定容至刻度。在室温高于15℃的条件下放置30分钟后,在分光光度计上以700nm的波长比色,以空白试验溶液为参比液调零点,读取吸收值,在工作曲线上查出显色液的P-mg/L数。工作曲线绘制:分别吸取5mg/L标准溶液0、1、2、3、4、5、6mL于50mL容量瓶中,加水稀释至30mL,加入钼锑抗显色剂5mL摇匀定容,即得0、0.1、0.2、0.3、0.4、0.5、0.6mg/L磷标准系列溶液,与待测溶液同时比色读取吸收值,在方格坐标纸上以吸收值为纵坐标,磷数为横坐标,绘制成工作曲线。
4.3 测定总钾
称取烘干土通过100目筛土壤样品0.25g于银坩埚中,用无水酒精稍湿润样品,然后加氢氧化钠2.0g ,平铺土样表面,坩埚加盖留一小缝放在高湿电炉里,先低温加热,后逐渐升高至450℃,保持此温度15分钟。坩埚冷却后,加水10mL,加热至80℃,待熔块溶解后,再煮5分钟,转入50mL容量瓶中,然后用少量0.2mol/L硫酸清洗至瓶中体积约40mL,加氯化氢5滴和硫酸5mL,用水定容过滤作为待测液。吸取待测液10mL于50mL容量瓶中,用水定容,直接在火焰光度计上测定。将钾标准系列溶液浓度最大一个滴定到火焰光度计满度,从稀到浓依次进行测定并记录检流计读数,以读数为纵坐标,μg/mL钾为横坐标,绘制工作曲线。
5 结束语
水稻土区种植土壤改良相关指标为:施工底土改造深度宜大于60cm,淤泥和畜禽粪便按照0.5~1.0t每亩投入为宜,秸秆、木屑、园林植物垃圾粉末投入1.5~3t每亩为宜,土壤中掺入10~20%的砂或者生物炭即可达到改良土壤透水性之目的。结合青龙湖生态湿地农业项目推广该水稻土种植土壤改良方法,园林植物长势良好,各项指标正常,可为类似工程提供借鉴。
作者简介:
王大鹏:(1990~),男,四川南充人,工程师,从事市政工程项目管理工作;
谭旭海:(1973~),男,广西贵港人,高级工程师,从事建设工程项目管理工作。