安吉道路土壤理化性质分析及对几种苗木生长影响的研究论文_陈贤源

安吉道路土壤理化性质分析及对几种苗木生长影响的研究论文_陈贤源

陈贤源

上海交通大学 上海 200000

摘要:苗木的生长状况决定了园林绿化效果,影响苗木生长发育的因素有很多,土壤的环境状况是重要影响因素之一。土壤中的水分、有机质、各种营养元素可以为苗木的根系生长提供养分,促进苗木的生长。很多苗木的存活率弱、长势弱势土壤的理化性质与苗木的生长特性不符合有关,所以用科学的方法探究土壤是否适合苗木的生长发育很有必要。

关键词:土壤理化性质;苗木存活率;苗木长势;道路绿化

1、研究现状

1.1土壤对植物生长的影响

土壤是植物的生长的必要因素之一。不同地区由于地质、气候、环境、生产方式等等诸多因素的不同,土壤的状况也有所不同,相应植物生长的状况也有所不同。通常通过土壤的理化性质来判断土壤的质量,通过对植物在不同土壤质量里长势的好坏来评价该区域土壤是否适合某种植物的生长。土壤的理化性质可以体现出土壤的肥力水平,不同的土壤理化性质不同,作用于植物时,对于水分、氧气的吸收也不同。所以我们一般通过土壤的理化性质判断该土壤的肥力情况。苗木在不同质量的土壤环境中生长状态也不同,我们也可以通过植物的长势判断出土壤的质量。对土壤进行改良,以有利于植物更好的生长。也为科学的管理土壤提供有效的依据。

土壤的理化性质分为物理性质和化学性质。土壤的物理性质指土壤的温度、质地和水分。不同的地理条件使不同的地域土壤质地结构都不同。土壤的质地不同,所含水分也不同。而土壤中的含水量直接会影响土壤的温度及土壤中各种有机物的转化分解等反应。土壤的化学性质主要是指土壤中各成分的组成,土壤中的各种有机物、矿物质、微量元素等物质的转化分解直接影响土壤的酸碱度[5]。这些对植物的生长都起到直接或者间接的作用。

1.2 研究进展

关于土壤的理化性质及土壤对植物生长的影响作用,国内外都有相关研究。唐琨等人在《土壤pH对植物生长发育影响的研究进展》中提到土壤的pH酸碱度对植物的生长发育有较明显的影响。首先影响植物的成活率、株型、长势等方面。其次通过理化特性及生物学特性影响植物的生长。关于土壤pH值对植物生长发育的影响有很多研究成果,但由于地理位置的不同、地形地貌、气候条件对土壤的影响,各地域的土壤性质都有差异,各研究实验条件也不同,所以关于土壤pH值对植物生长发育的影响研究还没有全面的定论成果,待开展相关方面更深层次的研究。王健、刁治民等人在《土壤微生物在促进植物生长方面的作用与发展前景》研究中发现土壤微生物对植物有促进作用,进而又发现土壤中的微生物与植物根系的生长是一个互相作用的动态平衡系统。在土壤的微生物促进土壤有机质的分解和转化,促进植物根系生长的同时,植物的根系也为土壤的微生物提供更好的生存环境。两者相互依存、相互影响。西北农林科技大学的闫伟明在《黄土区植物生长与土壤水分协同关系及土壤水分有效性评价》的研究中选取了刺槐、紫穗槐、苜蓿及玉米等包含了乔木、灌木、草本地被及农作物等不同的植物类型进行土壤干旱实验比较。实验结果表明,土壤含水量较低时,对植物的叶水关系、气体交换、荧光参数具有较明显影响,影响植物光合作用产物的运输和分配。尹伯仁,周丕生,方海兰等在《上海大树移植的本底土质量调查与评价》中对上海450个大树移植的土壤样品进行实验,实验结果表明,土壤pH值偏碱性,土壤较紧实,孔隙较小,容重大,因此影响土壤中有机质的分解和转化。道路两边绿化土壤质地较差,需进行土壤改良,营造利于植物生长的土壤环境。

2、道路绿化苗木生长环境分析

2.1 城市道路土壤特点

土壤作为植物生长的介质和养分的供应者,其优良的特性是植物良好生长的关键。但城市道路的土壤无法像林区的土壤,植物的落叶枝条可以自我循环,分解转化成有机质,为苗木提供新的肥料。城市道路的土壤由于多次施工翻动,造成土壤表层及土壤的有腐殖层被破坏。同时,土壤在被翻动施工的时候,受到外界机械的入侵或者人们的踩踏,使得土壤板结,土壤的空隙减小,通透性变差。土壤的养分、水分都减少,土壤质量变差。由于城市道路的使用特性,车行、人行,都会对道路旁的土壤造成入侵式的垃圾污染。

2.2 城市道路土壤对绿化苗木的影响

城市道路土壤对苗木的影响主要是对苗木根系生长的影响。首先是城市道路土壤留给苗木的生长空间有限。随着时间的推移,城市的土壤结构发生了很大的变化。道路的面层、基层、垫层以及土基占有了相当大的一部分空间。另一边,市政雨污水管网、燃气、通信等市政管线及保护层也占用了一部分空间。因此苗木的生长空间狭小,根系无法良好伸长,苗木的根系生长受到空间限制,从而改变苗木根系的分布形式,影响植物生长状况。土壤的密实度对苗木根系生长也有影响。由于受到外界机械的入侵或者人们的踩踏,使得土壤板结,土壤的密实度增加。土壤的密实度增加则空隙减小,因而土壤的通气性差使得苗木生长不良甚至死忙。一般受行人踩踏的土壤的硬度大约为8-16kg/cm2,影响深度在2-10cm[17]。受车行压实过的土壤硬度大约为10-20kg/cm2,影响深度在15-20cm。相关研究表明,当土壤硬度大于25 kg/cm2时,严重阻碍苗木根系生长。只有当土壤硬度不超过15 kg/cm2时,土壤的密实度不会影响苗木根系的生长。

城市道路的土壤无法像林区的土壤,植物的落叶枝条可以自我循环,分解转化成有机质,为苗木提供新的肥料。城市道路土壤中的有机质含量很低。土壤有机质的减少导致土壤氮素的含量偏少,从而影响光合作用的进行。由于道路的建设过程中土壤中的杂物含量增多,如石灰等,使得土壤的pH值增加,抑制土壤微生物的活性,影响养分的分解和转化。而苗木生长所需的营养元素大部分需要从土壤中汲取。土壤的养分循环受环境影响,苗木的生长也会受到阻碍。

水分对于植物的生长是十分重要的,而植物的水分大多来自于根系吸收土壤中的水分。土壤中的水分主要来源于自然降水以及人工浇灌。水分在土壤储存在孔隙中。土壤板结严重,则空隙减少,储存的水分也较少,降低土壤水分的绝对值。其次,水分也很难渗透到根系的生长层,土壤水分不平衡,通气性较差,微生物很难成活,从而影响植物的生长发育。

近年来,安吉县的道路品质不断提升,道路绿化为亮眼的景观形象。打造属于安吉县本土的特色行道树,首先需要筛选出适宜本土种植的苗木品种。研究安吉县道路土壤适宜生长的苗木品种。本项目以安吉几条道路的绿化树种为例,通过研究道路不同种植区域中土壤理化性质与苗木长势之间的关系;并且以此为基础和依据,归纳出安吉目前的道路土壤质量,为改善土壤的质量提供理论依据。城市道路土壤的质量与苗木品种及长势的关系,进而为道路绿化的苗木品种、设计方案及对土壤的养护管理提供一定的指导意见。

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通过这些内容的研究较充分了解这几种苗木在安吉县道路土壤中生长状况,筛选出优质适合本土种植的苗木,并进一步了解这些树种与土壤各理化关系的适应情况,以此初步探索出安吉县道路土壤的特性及几种苗木的生长状况,为以后改善土壤质量及苗木生长状况提供科学依据。

3、几种苗木的长势研究

3.1 土壤对苗木生长的影响

土壤是苗木生长的根本,据研究表明,苗木的长势强弱与土壤环境有关。一般城市土壤和乡村土壤及田间土壤不同,城市土壤由于外界干扰因素多,土壤板结现象较严重,导致土壤结构紧实,透水性透气性差。土壤表面还会有部分污染物。苗木根系的生长与土壤直接关联,较紧实的土壤不利于苗木根系的生长,影响根系养分的输送,从而影响苗木的长势。

苗木生长的状态对于城市园林景观效果有很大的影响。苗木生长状态较好,树干通直,蓬径饱满,姿态优美,呈现出茂盛的景观效果。土壤状况欠佳则会导致苗木根系生长不佳,植株生长发育不良,株型矮小,叶子黄化,大大影响园林景观效果。所以园林绿化工程中都包含土方工程,对土壤进行处理。首先需要清除土壤表面杂物、砾石等,部分土壤质量太差不适宜苗木生长,则需要填换客土、种植土。部分需要施肥以改变土壤肥力状况,改善土壤质量,以调节成更适合苗木生长的土壤环境。

3.2 土壤理化性质对植物长势的影响

土壤是一个很复杂的生态大世界,由固态的土壤颗粒液态的水溶液和气态的土壤空气组成,其中还包括各种微生物、原生动物、昆虫及植物根系等生物体系,土壤颗粒上吸附了各种矿物质,土壤溶液中也有各种离子态或分子态的物质[35]。一般的,植物根系是从土壤溶液中吸附并吸收矿质营养的。所以,溶解于水中的离子态物质往往是能够被植物直接吸收的营养物质。

土壤pH值对植物生长发育的影响既有直接影响也有间接影响。其中主要影响是土壤的酸碱度影响植物的外观形态如叶色、花色、叶形、花形等,还会影响苗木的代谢肌理,影响苗木的结实率。间接影响则是通过对土壤的物理反应和化学反应影响土壤其他的理化特性,从而对植物的生长发育有影响。土壤中的有机质促进微生物的形成和分解,影响土壤肥力的质量。

氮是植物生长发育必需的元素之一。其中,铵态氮是有效氮,可以直接被植物利用吸收。氮素含量充足有利于植物叶片生长。如铵态氮含量较低,则需要施适量肥保证植物可以正常生长发育。钾也是植物生长发育中重要的元素之一,钾可以促进植物的生长代谢,促进苗木的生长分枝、促进苗木发新芽、促进叶子生长等。钾元素还可以提高苗木的耐性和抗性。植物对于磷的吸收含量不如钾和氮,但磷在植物生长发育中有很重要的影响,植物体内的有机化合物都含有磷元素。

在该土壤样品的范围内,香樟的存活率和长势情况较好,乐昌含笑和珊瑚朴的存活率及长势状况一般,湿地松的存活率较低,普遍长势情况不乐观。可大量种植香樟、少部分种植乐昌含笑、珊瑚朴,不适宜种植湿地松。

4、 土壤理化性质对苗木生长的影响

土壤中很多化学反应通过pH值体现,一般适合苗木生长的土壤呈弱酸性至中性。土壤中的盐通常以氯化钠、硫酸钠、碳酸钠等形式存在。土壤中盐分含量小于0.1%,苗木可以正常生长。土壤的pH值过高或者过低,土壤强酸或者强碱,会抑制土壤中营养元素的合成和分解,对苗木的根系造成伤害。不利于苗木生长。土壤有机质决定土壤的肥力水平,有机质的转化和分解,为苗木的根系在土壤中生长提供不可缺少的元素,还可以改善土壤的结构,使土壤更通透。本次试验调查的四条道路的绿化土壤的有机质含量很高为1%~3%,对苗木的生长发育有很大的好处。

苗木的生长发育过程中需要营养元素作为生长的养分,苗木的光合作用、呼吸作用都需要各种营养元素的参与。所以一般苗木的肥水管理中对于施肥主要是氮、磷、钾肥料的管理,苗木的生长发育过程中需要的这三种化学元素较多。土壤的碱解氮含量就是土壤中能被苗木生长发育过程中被吸收的氮元素的多少。氮可以促进叶绿素的形成、促进苗木的营养生长,含氮量高,苗木长势快。但土壤的含氮量不能过高,含氮量过高会引起苗木的徒长,苗木木质化的速度跟不上苗木长高的速度,使苗木纤弱,抗风、抗寒等抗逆性减弱。本次试验的土壤样品范围内碱解氮含量良好,适宜苗木生长。土壤有效磷是苗木在生长发育过程中从土壤中可吸收的磷元素,磷元素促进苗木组织生长,促进苗木的根系生长、叶片面积增加,促进苗木木质化程度,提高苗木的抗逆性。苗木在幼期缺少磷元素会导致苗木根系生长受到抑制,整体生长发育不良,株型矮小。本次试验的土壤样品范围内有效磷含量6.75 mg/kg~8.71 mg/kg,属于中下水平,可适当进行磷肥管理,保证苗木的正常生长。钾元素可以促进苗木的光合作用,促进苗木的木质化过程,有利于苗木的根系生长,提高苗木的抗逆性。缺钾元素的苗木生长瘦弱、抗逆性差、叶片枯黄、生长缓慢。本次试验的土壤样品范围内速效钾含量48.66 mg/kg ~67.97 mg/kg,属于中下水平,可适当进行钾肥管理,保证苗木的正常生长。

5. 结束语

影响苗木生长发育的因素有很多,土壤的环境状况是重要影响因素之一。土壤中的水分、有机质、各种营养元素可以为苗木的根系生长提供养分,促进苗木的生长。很多苗木的存活率弱、长势弱势土壤的理化性质与苗木的生长特性不符合有关,所以用科学的方法探究土壤是否适合苗木的生长发育很有必要。对种植范围的土壤进行检测,精确掌握土壤的理化性质与苗木生长的关系,为改善土壤质量,为苗木提供良好的生长环境。本次研究结果表明,香樟适宜在安吉的土壤环境中生长,乐昌含笑、珊瑚朴也较适应在安吉的土壤环境中生长。湿地松不适宜目前安吉的土壤环境,可以通过改善土壤的氮磷钾营养元素含量来改善土壤质量,营造适宜湿地松生长的土壤环境。

参考文献:

[1] 张骞. 崇明东滩土壤总氮含量对环境因子的响应及对植物生理生长的影响[D].华东师范大学,2017.

[2] 王健,刁治民,张静,马寿福.土壤微生物在促进植物生长方面的作用与发展前景[J].青海草业,2006(04):20-26.

[3] 杨瑞卿,王本耀,彭红玲,张国兵,胡永红,严巍.不同栽植基质对上海市4种行道树表型生长和根系发育的影响[J].林业科学研究,2017,30(04):659-666.

[4] 黄思铭. 土壤质地与植物选择分析研究[D].西北农林科技大学,2016.

论文作者:陈贤源

论文发表刊物:《防护工程》2018年第25期

论文发表时间:2018/12/4

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