以重庆市主城区城市快速路为例,对其中分带路域土壤pH值、土壤质地、土壤有机质、土壤速效钾等理化性质进行了调查和分析。结果表明重慶市主城区城市快速路路域土壤pH值总体偏碱性,强碱性土壤占39.4%;质地适中、33.3%的供试土壤容重较高;土壤有机质含量总体水平较高,有效氮含量、有效磷含量总体偏低,速效钾含量总体中等偏高;EC值安全无盐害风险。调查区路域土壤的主问题是土壤pH值偏碱性,有效氮和有效磷含量总体偏低,部分土壤容重偏高,透水透气性不好。需定期施用有机肥料和缓释肥料增加路域土壤肥力,有计划施用泥炭或腐熟的酸性菌包降低路域土壤碱性。
关键词路域土;重庆城市快速路;土壤理化现状
中图分类号TU986
文献标识码A文章编号16749944(217)21593
1引言
我国高等级公路建设事业迅猛发展所引起的、面积巨大的特殊空间称为路域。它的范围是公路用地界之内,宽约5~7m,长数十至数百公里的地带1。在路域内存在的各种土壤称为路域土壤。由于道路建设,大量林业和农业土壤被道路扩张占用,路域土壤受人为活动长期扰动,多次无序侵入土体和地下施工翻动,破坏土壤原有的表土层和腐殖质层,与原始土壤相比出现了明显的退化现象,其扰动土壤的生态管理及生态绿化工程建设问题,是今后十分紧迫且需认真研究解决的新课题2。
快速路是在城市快速城镇化、高速机动化背景下产生的,承担城市内部快速、中长距离、大运量交通出行需求,是城市道路骨架系统的重组成部分3。随着29年底重庆外环高速建成通车,外环高速以内的高速公路转变为重庆城市快速路,全长119.62km(含桥梁、隧道),它承担起重庆中心区各组团出行的快速交通重任,同时发挥着阻截车流、防尘降噪、保水固土等生态和景观功能。本文以重庆城市快速路路域土壤为例,对其中分带土壤理化现状进行了调查,分析存在的主问题,并出改良措施,为重庆城市快速路档升级、养护管理供技术支撑,为路域土壤的生态管理供科学依据。
2材料与方法
2.1调查范围
本次调查范围为重庆主城区城市快速路中央分隔带的路域土壤,未包含道路两侧、立交节点等其余范围。调查道路主线全长119.62km(含桥梁、隧道),包含①机场路红旗河沟立交至双凤桥立交,22.5km;②渝遂路高青段渝遂立交至G93沙坪坝收费站,18.54km;③内环路整条环线及陈上段,78.58km。
2.2样品采集
根据道路分布、植物类型、长势等确定样品采集数量及具代表性的样点,用蛇行法采集深度为~3cm的表层土壤,多点取样组成1个混合样品,最终采集土壤样品33个。采集的土壤样品去掉杂质后自然风干,磨碎过筛为供试土样。
2.3检测项目和分析方法
pH值用电极法测定;容重用环刀法测定;质地用比重计法测定;砾石用筛分称重法测定;EC值用电导法测定;有机质用滴定法测定;有效氮用碱解扩散法测定;有效磷用比色法测定;速效钾用火焰光度法测定。
3结果与分析
重庆城市快速路中分带路域土壤理化性状测定结果见表1。
3.1容重
土壤容重可反映土壤的松紧程度、通气透水能力。质地相同的土壤,容重越大的土壤蓄水、透水、通气性能越差。《绿化种植土壤》(CJ/T34~216)规定一般绿地土壤容重应小于1.35g/cm3。根据测定结果调查区土壤容重在.99~1.49g/cm3之间,平均值为1.29g/cm3,有33.3%的调查区土壤容重>1.35g/cm3。
3.2土壤质地、砾石含量
土壤质地决定土壤的耕作特性与保水保肥特性。土壤质地分为砂土、壤土、粘土。砂土透水透气性佳,保水保肥能力弱;粘土保水保肥力强,排水透气性较差;壤土透水透气性、保水保肥能力均适中,适合园林植物生长。由表2看出,供试土样中9%为壤土,说明重庆城市快速路中分带土壤总体结构尚可。
3.3土壤酸碱性
土壤酸碱性(pH值)是土壤肥力的重指标,是土壤化学性质的综合表现,对土壤养分元素的形态和对植物的有效性、土壤中的生物作用过程都有巨大影响。大多数园林植物适宜生长在微酸性和中性土壤中,土壤pH值的升高容易导致植物Fe、B、Cu、Mn、Zn等元素的缺乏。本研究的33个供试土壤pH值在6.9~8.8之间,由图2看出,仅有3个中性土,其余3个样品均属于碱性土壤,其中13个土壤属于强碱性土壤(占39.4%)。《绿化种植土壤》(CJ/T34-216)规定绿化种植土pH值应在5.~8.3之间,根据测定结果,69.7%的调查区域土壤pH值不符合该求。(图2)
3.4土壤水溶性盐分含量(EC值)
土壤水溶性盐分含量是土壤的重属性之一。一方面,土壤电导率是反映土壤电化学性质和肥力特性的基础指标;另一方面,它也是衡量土壤盐渍化程度的重指标,土壤EC值在1.5mS/cm以上时表示土壤已出现盐渍化,植物会发生盐害。由表1可知,重庆市管快速路中分带路域土壤无盐害风险,供试土样EC值最小值为.116mS/cm,最大值为1.34mS/cm,由于路域土的特殊性受人为干扰的程度较大,调查区域土壤电导率变异系数较大为63.7%。
3.5土壤有机质含量
土壤有机质是土壤各种养分元素,特别是氮和磷的重来源。由于土壤有机质具有胶体特征,能吸附较多阳离子,因而使土壤具有保肥和缓冲性。所以生产上常把土壤有机质含量的多少,作为判断土壤肥力高低的重指标。据分析结果,调查区域土壤有机质最大值151g/kg,最小值6.48g/kg,平均含量为4.4g/kg。根据全国第二次土壤普查土壤肥力状况分级标准(表3),调查区路域土壤有机质含量总体水平较高,有机质含量中等及以上(大于2g/kg)的占75.7%。而调查区路域土壤电导率总体偏低,表明土壤有机质含量变化对土壤电导率值没有明显影响。因为在土壤体系中,由于土壤固相土粒带电,因而凡是与土粒电荷量有关的土壤性质都会影响土壤电导率。罗先熔和杨晓7认为富含有机质的土壤,有机质含量变化对土壤电导率值没有明显的控制作用,即电导率与有机碳没有固定的相关性。袁大刚等9研究不同土地利用条件下的城市土壤电导率垂直分布特征时,也发现道路土壤有机碳与电导率相关性不显著。

3.6土壤碱解氮含量
氮素是构成蛋白质的主成分,土壤氮素含量、供应能力和植物生長、作物品质有密切的关系。土壤碱解氮含量反映了土壤在一定时间内(或当季)能被植物利用的氮的量,直接体现了土壤对园林作物的氮素供给状况。据分析结果,调查区路域土壤碱解氮含量最小值19.9mg/kg,最大值113mg/kg,平均含量为69.4mg/kg。根据全国第二次土壤普查土壤肥力状况分级标准(图3),调查区域土壤中碱解氮含量72.7%处于缺乏和较缺乏的水平。
3.7土壤有效磷含量
磷是植物生长的主营养元素之一,不同磷形态其有效性不同。土壤有效磷包括土壤吸附态磷以及部分易溶性正磷酸盐,可体现土壤供磷水平的高低。分析结果显示,重庆市管快速路中分带路域土壤有效磷含量在2.24~124mg/kg,平均值12.8mg/kg。根据全国第二次土壤普查土壤肥力状况分级标准(图4),调查区域土壤有效磷整体含量较低,处于缺乏及较缺乏水平的占63.6%。
3.8土壤速效钾含量
重庆市主城区的自然土壤多以沙溪庙组发育的紫色土为主,土壤含钾矿物丰富。据分析结果,重庆城市快速路中分带土壤速效钾含量最小值31.2mg/kg,最大值545mg/kg,含量变化差异较大,平均值195mg/kg。根据全国第二次土壤普查土壤肥力状况分级标准(图5),调查区路域土壤总体不缺钾。
4结论与讨论
根据上述分析结果重庆市主城区城市快速路中分带路域土壤pH值总体偏碱,强碱性土壤占39.4%;质地适中、33.3%的供试土壤容重较高;土壤有机质含量总体水平较高,有效氮含量、有效磷含量总体偏低,速效钾含量总体中等偏高;EC值安全无盐害风险。调查区路域土壤的主问题是土壤pH值偏碱,有效氮和有效磷含量总体偏低,部分土壤容重偏高,透水透气性不好,需对这些问题进行针对性的管理和改良。
5管理措施建议
5.1定期施用肥料增加路域土壤肥力
5.1.1施用有机肥料
有机肥料土质地疏松,养分含量高,保水保肥,疏水透气性能好。用其改良低肥力土壤,可显著高土壤养分含量,同时改善路域土壤物理性状,高土壤的保水保肥能力,对于高土壤质量有明显作用。
4.1.2施用缓释肥料
考虑到重庆城市快速路的管护难度大,建议施用长效的缓慢释放NPK等多种养分的缓释复合肥料,每年施用1~2次即可达到多次施肥的效果,可有效减少绿地施肥次数。根据调查结果,建议调查区域所用的复合肥料氮磷钾总养分为27%~32%,养分配比为N∶P2O5∶K2O=16~14∶1~8∶6~5。
5.2有计划施用泥炭或腐熟的酸性菌包降低路域土壤碱性
泥炭是一种相当优良的土壤改良剂,其pH值低(4∶5~5∶),含有大量的有机质,疏松,透气透水性能好,保水保肥能力强,质地轻,无病害孢子和虫卵。酸性菌包是一种酸性有机物,不仅具有明显调节土壤酸碱性的作用,还具有增加土壤有机质含量、高土壤养分等作用,被广泛应用于园林、果树等领域。腐熟的酸性菌包可以与园林土壤改良基质混合施用。用这些材料改良碱性土壤,可在缓慢降低土壤pH值的同时增加土壤有机质含量,改善土壤团粒结构,高土壤的保水保肥能力,对于培肥地力有明显而持久的作用。
参考文献
1陈爱侠,路域生态系统环境功能与稳定性的初步研究J.长安大学学报,23,2(1)11~13.
2龚子同G张甘霖V人为土研究的新趋势J.土壤,1998(1)54~56.
3朱军功,高志刚,王晶,等.浅析大城市快速路系统规划控制求以重庆市主城区为例J.交通与运输,213(7)19~22.
4余海龙,顾卫.太原市绕城高速公路路域土壤特性与重金属污染评价研究J.水土保持研究,21,17(3)49~52.
5余海龙,顾卫,姜伟,等.高速公路路域土壤质量退化演变的研究J.水土保持学报,26,2(4)195~198.
6陈城辉,李游,樊焜.城市快速路系统案例分析及对重庆的启示J.武汉理工大学学报(交通科学与工程版),216,4(4)725~73.
7罗先熔,杨晓.土壤离子电导率测量法用于找矿的影响因素、应用条件及找矿效果J.地质与勘探,1989,25(3)42~46.
8敬芸仪,邓良基,张世熔.主紫色土电导率特征及其影响因素研究J.土壤通报,26,37(3)617~619.
9袁大刚,张甘霖.不同土地利用条件下的城市土壤电导率垂直分布特征J.水土保持学报,21,24(4)171~176.