设计土壤改良配方

 

“适地适栽”是基于生态园林理念所提倡的一种因地制宜选择植物品种的方法[23]，但大型景观场地开发工程与之相反，特别像花博会这种全国性的园艺盛会，往往是先确定展会地点和主题，再从设计的角度提出规划布局和拟种植的主要植物品种，土壤往往是最后才考虑的因素。因此，对于花博会这种大型景观场地的土壤改良，只能根据设计目标和拟种植植物的生长习性来研制有针对性的土壤改良方案。

 

2.2.1研制4种土壤改良配方

 

针对花博会本底土壤的主要障碍因子，汲取上海辰山植物园[14-15]和迪士尼[16]203-205[17]91-113土壤的改良经验，以有机肥、黄沙、草炭、椰糠、脱硫石膏等为主要原料，选择一串红、金盏菊等花博会拟种植花卉，进行不同原料配比的栽培试验。通过植物长势和土壤质量变化监测，同时兼顾项目工程造价，从80种配方中筛选出4种适用于花博会主要景观植物和不同种植需求用的土壤改良配方(表3)。

 

2.2.2制订主要原材料的主控标准

 

将花博会土壤质量的控制提前到对原材料的质量控制，专门制订了各种原材料的主控标准，规定只有主控指标合格的原材料才能进入花博会现场。主控指标设定主要参考其对花博会土壤障碍所起的改良作用，如为改善花博会的土壤黏重，规定用中粗粒径黄沙；为降低花博会的土壤盐分，规定所用有机肥氯含量＜2500mg/L、椰糠EC值＜0.6mS/cm；为提高花博会土壤的有机质含量，规定所用有机改良剂的有机质含量>450g/kg等。

 

2.2.3制订主要原材料的质控流程

 

制订主要改良原材料的质控流程，全程按照流程实施。如制订实施表土资源再利用过程中的防压实、和翻耕、晾晒、粉碎、平整、运输直至生产基地的规范流程；制订必须为合格供应商，且材料检测合格方可进场和不合格则退货等改良材料的采购和控制实施流程。

 

2.3土壤改良生产基地建立和运营

 

参考标准厂房的建设要求，建设带有采光板顶棚的生产车间，严控整个车间原料渗滤液、气味、噪声、粉尘等环境质量。根据场地、机械尺寸和操作空间，优化种植土生产工艺和生产流水线布局，按照设计60万m3的产能，配置日产量1500~3000m3的自动化生产流水线；从原土处理、原料进场、计量、搅拌、进仓、装车、过磅、检测到产品出场和二次改良，实现全程机械化和数字控制。通过工艺化流程控制(图1)，确保改良后土壤主控指标变异系数<8%，次要指标<15%，实现土壤改良工厂化、机械化、规模化和标准化的精准生产[17]167-171[24]。

 

2.4地形再建和种植成品土回填

 

为防止花博会湖泊开挖引起的土层错乱，将下层盐碱严重的土壤上移，专门制订了《花博会地形和土层再建现场施工规范》。除0~30cm的表土剥离收集后用于改良；对30~90cm的土层用挖掘机剥离后作为心土层堆置周边待用；而将埋深超过90cm的土层开挖后作为地形垫土层直接用于构建新地形；根据种植植物种类，新土层预留50cm以上用于铺设心土层；待整个地形平整建成后，再将生产好的改良成品土回填在心土层上，待植物种植。通过地形有序再建，使得整个土层结构合理，也有力保障了花博会土壤异位改良工程的实施效果。

 

2.5土壤质量主控指标的全过程监控

 

为确保监测时效，忽略了速效钾等基本稳定且无风险指标的控制，确立了pH值、EC值、有机质、水解性氮、有效磷、交换性钠和可溶性氯7项可能发生异常或对植物生长重要的主控指标(表4)，实时监测并及时了解土壤改良效果。从表4可以看出，花博会本底土壤改良后，原本强碱性的土壤pH值显著降低(P<0.01)，土壤有机质、水解性氮、有效磷含量显著增加(P<0.01)，均达到《绿化种植土壤》标准关于高景观种植的土壤质量要求[21。

 

虽然交换性钠含量显著降低(P<0.01)，但EC值和可溶性氯显著升高(P<0.01)，均高出《绿化种植土壤》标准的相应指标要求。这主要与花博会土壤资源紧缺而降低收集表土的可溶性氯和交换性钠标准直接相关，也与改良配方中其他改良材料含盐量高有关。

 

为了解超标的交换性钠和可溶性氯对植物生长是否存在危害，对花博会大花核心区进行种植土回填后的跟踪监测，从表4可以看出，种植2个月后，土壤EC值、交换性钠和可溶性氯均显著降低(P<0.01)，均达到《绿化种植土壤》标准的质量要求[21]，这主要是配方中添加了富含Ca2+和SO42-的脱硫石膏，并置换出土壤中的Na+和Cl-的缘故[25]348。

 

2.6花博会土壤异位改良工程取得的成效

 

短短280天，花博会采取的异位土壤改良工程共完成了58万m3优质种植土的生产和现场应用，为花博会在整个花展期间的高品质景观维持提供了保障，达到了“百花争艳，芳香满园”的华美意境的设计愿景。花博会参考了上海迪士尼土壤异位改良工程经验，但相比上海迪士尼单一的种植土改良配方，花博会针对规划地土壤盐碱的主要障碍，研发了适宜全冠移植容器苗、大型花海造景、屋顶绿化等不同需求的种植土改良配方，并全部实现标准化、规模化生产，丰富了我国土壤异位改良工程的应用技术。