CN112262698A - 一种绿化植物废弃物构建的树木根系健康生长的全覆盖土层结构 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种绿化植物废弃物构建的树木根系健康生长的全覆盖土层结构，属于生态环境技术领域。包括由下到上依次设有的木块砧覆盖的深埋层、大粒径木块覆盖的亚表层、绿化植物废弃物堆肥产品覆盖的改良层、小粒径木片覆盖的浅表层和大粒径木片覆盖的表层。本发明针对传统的有机覆盖对地下部分尤其是亚表层下面土壤没有明显改善效果的弊端，结合绿化植物废弃物的分类处置构建适宜树木根系健康生长的全覆盖土层：从整个土层结构有效改善土壤压实程度，确保植物根系能在亚表层甚至是深埋层能健康生长，有效解决由于土壤压实所导致的树木根系难以延伸和生长不佳的现象，提高树木长势和树木精细化管理水平，提高绿化植物废弃物分类处置的技术水平。
Description
技术领域
本发明涉及绿化植物废弃物构建的树木根系健康生长的全覆盖土层结构，属于生态环境技术领域。
背景技术
树木是城市绿色空间的重要组成部分，对城市景观和生态环境起重要调节作用。城市树木不仅绿化、美化环境，树木还是“天然的制氧厂”，在净化空气、增湿降噪、保护水土、调节人类身心健康等方面也大有益处。虽然树木生态功能重要，但在城市中由于受生长空间的限制，城市树木普遍长势不佳，其中很重要一个原因是土壤压实影响树木根系生长，进而影响树木长势和生态功能的发挥。“根深叶茂”很好地诠释了树木地下部分，即根系对树木长势好坏的重要性。虽然有部分深根系树木的根系可达90～120cm甚至更深深度，但不管是直根系还是侧根系为主的树木，其90％的根系都集中在地下60cm以上土层。在城市中由于人为干扰严重，土壤压实情况不但非常普遍而且程度也非常严重，大部分城市土壤容重大于1.35Mg/m3，有的甚至高达1.5～1.6Mg/m3以上。当土壤容重大于1.35Mg/m3时，植物根系生长就受阻；当土壤容重大于1.5Mg/m3时，植物根系几乎不再生长。土壤压实还导致树木根系扎根浅，主要聚集在30cm的土表层，很难深入到地下30cm以下的亚表层土壤甚至更深深度，不仅影响地上树木生长和生态景观效果发挥，而且树木抗台风效果差。
有效改善土壤压实的传统方法主要有有机覆盖和土壤改良，两种方式可以单用，但同用效果更佳。
压实土壤有机覆盖一般在地表铺设8～10cm的有机覆盖物，虽然能有效降低土壤压实，疏松并培肥表层土壤，增加土壤通气性，但对地下较深土壤层，特别是对30cm的亚表层土壤以及以下更深土壤层改良效果较弱；而且从树木有机覆盖的应用现场还发现，由于表层有机覆盖创造了一个相对疏松、肥沃的土壤生境，树木根系往往不往土里扎而只往地表有机覆盖层窜，植物根系表聚不是一种健康长效、可持续的行为，不仅影响树木健康生长而且致使树木抗台风效果更差。
压实土壤改良传统常用疏松、通气的改良材料来改善土壤质地和结构，根据改良材料性质又分有机改良材料和无机改良材料。其中有机改良材料主要有草炭、有机肥或有机基质等有机材料，因为大粒径不利于植物根系发根和土体均匀稳定，因此对有机改良材料应用都是有粒径要求的。如国家标准《绿化用有机基质》(GB/T33891～2017)就规定用于绿地、林地土壤改良用的有机改良基质80％的粒径需<1.5cm，这对一般种植土壤要求是对的，但对城市压实土壤和移植树木却未必完全适用。城市土壤除了人为践踏的外力大外，光植物本身压力也不小，明显不同于自然条件下树木是从小苗逐渐成长为大树的，城市里种植树木一般都有一定规格，树木本身重量不轻，有些大规格树种甚至需用大型起重机来搬运。而粒径<1.5cm的有机基质虽然能疏松土壤，但因为骨架不够，特别是草炭一类疏松的有机改良材料，对于有外力作用下的30cm以下土壤层的通气疏松效果严重受制约。绿地土壤改良常用的无机改良材料是黄沙，但只有粒径在0.5～0.8mm之间的黄沙保水保肥效果才好，黄沙粒径太大或过小均不利于土壤质地改善和植物生长；而国内粒径在0.5～0.8mm之间的自然黄沙非常有限。加上目前各地加强对生态环境保护，黄沙已经作为一种战略资源受到严格管控，除房屋、市政道路等建设，黄沙是必需品的基础建设外，在绿地中大面积应用黄沙不仅成本难以承受，市场也难以满足。所以，就城市绿地压实土壤特性，需要有一定骨架能耐压实的土壤改良材料替代品。
绿化植物废弃物(greenery waste，yard trimming)主要是指绿化植物生长过程中自然更新产生的枯枝落叶废弃物或绿化养护过程中产生的乔灌木修剪物(间伐物)、草坪修剪物、花园和花坛内废弃草花以及杂草等植物性废弃材料。由于绿化植物废弃物具有清洁、安全和有机质含量高的特点，其土地利用价值非常高。绿化植物废弃物土地利用方式主要有堆肥和覆盖两种，但目前没有就不同绿化植物废弃物来源和种类进行比较系统的分类处置，一般只是简单地将粗枝条分拣出来切成木片作为覆盖物，其它一般都是粉碎成小粒径堆肥后改良土壤，虽然有一定效果，但不能满足城市精细化管理要求。
发明内容
本发明的目的是为消除传统土壤改良和有机覆盖不能有效解决压实土壤亚表层和深层紧实并严重影响树木根系生长的缺陷，解决如何结合绿化植物废弃物的分类处置，构建适宜树木根系健康生长的全覆盖土层的技术问题。
为达到解决上述问题的目的，本发明所采取的技术方案是提供一种绿化植物废弃物构建的树木根系健康生长的全覆盖土层结构；包括由下到上依次设有的木块砧覆盖的深埋层、大粒径木块覆盖的亚表层、绿化植物废弃物堆肥覆盖的改良层、小粒径木片覆盖的浅表层和大粒径木片覆盖的表层。
优选地，所述木块砧覆盖的深埋层包括由下到上依次设有的最底层、中间层和上层；最底层、中间层和上层中分别设有木块砧，最底层木块砧铺设密度小于中间层木块砧铺设密度，中间层木块砧铺设密度小于上层木块砧铺设密度。
优选地，所述木块砧覆盖的深埋层厚度设为30cm，深埋层厚度根据树木根系可达深度可适当延伸或缩小；深埋层范围为种植树木成型后预估的树冠垂直辐射的范围；所述木块砧设为圆锥形木块。
优选地，所述大粒径木块覆盖的亚表层厚度设为30cm，亚表层厚度根据树木根系主要分布深度可适当延伸或缩小；亚表层范围为种植树木成型后预估的树冠垂直辐射的范围；亚表层土壤按照10～35％的体积比将大粒径木块与亚表层土壤混合。
优选地，所述亚表层土壤若为重黏土，大粒径木块和亚表层土壤混合比例设为30～35％；所述亚表层土壤若为中黏土，大粒径木块和亚表层土壤混合比例设为20～25％；所述亚表层土壤若为轻黏土或壤土类，大粒径木块和亚表层土壤混合比例设为10～20％；所述亚表层土壤若为砂土，大粒径木块和亚表层土壤混合比例设为小于等于10％。
优选地，所述大粒径木块的粒径设为4～8cm，厚度设为0.8～1.5cm；所述大粒径木块设有毛糙面。
优选地，所述绿化植物废弃物堆肥产品覆盖的改良层厚度约为30cm，改良层厚度根据树木根系主要分布深度可延伸或缩小；改良层覆盖范围为种植树木成型后预估的树冠垂直辐射的范围。
优选地，所述绿化植物废弃物堆肥产品的改良层设有表层土壤；所述改良层按照5～30％体积比，由小粒径绿化植物废弃物腐熟的堆肥产品与表层土壤混合；所述表层土壤若为重黏土，堆肥产品按照20～30％的体积比比例和表层土壤混合；所述表层土壤若为中黏土，堆肥产品按照15～25％的体积比比例和表层土壤混合；所述表层土壤若为轻黏土或壤土类，堆肥产品按照10～20％的体积比比例和表层土壤混合；所述表层土壤若为砂土，堆肥产品按照5～15％的体积比比例和表层土壤混合；所述小粒径绿化植物废弃物腐熟的堆肥产品设为由直径小于2cm的绿化植物废弃物粉粹后，用尿素堆置至少3个月直至完全腐熟。
优选地，所述小粒径木片覆盖的浅表层设为2～3cm厚；浅表层范围为种植树木成型后预估的树冠垂直辐射的范围；浅表层中设有小粒径木片，小粒径木片的粒径设为小于2cm且厚度设为小于0.5cm，小粒径木片设为经过添加尿素或自然堆腐老化3～4个月的处理。
优选地，所述大粒径木片覆盖的表层设为5～8cm厚；表层范围为种植树木成型后预估的树冠垂直辐射的范围；大粒径木片的粒径设为2～8cm且厚度设为小于0.8cm，大粒径木片设为经过添加尿素或自然堆腐老化3～4个月的处理。
优选地，所述全覆盖土层结构中的深埋层、亚表层和改良层中可按5％的体积比混合添加有机肥；若土壤质地较黏重，还同时按5～20％的体积比添加粒径在0.5～0.8mm黄沙，黄沙添加量比传统土壤改良降低用量50％，甚至100％。
本发明基于传统土壤改良和有机覆盖不能从根本上改善城市土壤深土层紧实和树木根系发根难的现状，根据绿化植物废弃物不同来源特点，再结合树木根系生长特点，对绿化植物废弃物进行分类处置，用于构建适宜树木根系健康生长的全覆盖土层，主要特点有：1)将绿化植物废弃按照其枝条直径大小分成>5cm、>3cm、>2cm和<2cm(含非枝条部分)4类，根据需要处置成木块砧(直径5～6cm、高度约5～8cm)、大粒径木块(粒径4～8cm、厚度约0.8～1.5cm)、大粒径木片(粒径2～8cm、厚度<0.8cm)、小粒径木片(粒径<2cm、厚度<0.5cm)和堆肥原料(80％<1cm)5种不同类型产品，自然堆置老化或用尿素堆肥以降低产品的C/N比，研制不同产品类型；2)根据城市土壤压实主要障碍和树木根系生长特点，将5种绿化植物废弃物产品分别用于构建树木的根系健康生长的深埋层、亚表层、改良层、浅表层、表层共5个层次的全覆盖土层，打破城市压实土壤亚表层和深层紧实的弊端，营建适宜植物根系健康生长的土壤生境。本发明的目的是为了消除传统土壤改良和有机覆盖不能有效解决压实土壤亚表层和深层紧实并严重影响树木根系生长的缺陷，结合绿化植物废弃物的分类处置，构建适宜树木根系健康生长的全覆盖土层。
本发明根据绿化植物废弃物不同种类和来源特点，分类处置研制不同产品，根据植物根系生长特性和传统土壤改良和有机覆盖对树木种植存在缺陷，重建适宜树木根系健康生长的全覆盖土层，为城市精细化管理提供重要技术对策。深埋层利用木块砧能承受一定压力，且木块砧毛糙起到通气和疏松作用，确保树木根系能延伸到60cm以下；这里的木块砧有点类似硬质路面用的结构土性质，但考虑到非硬质路面，使用木块砧替代结构土常用的石块。亚表层利用大木块既能承受一定压力，同时又较好疏松土壤特性，缓解人为、树木或土体本身对亚表层土壤压实程度，并根据土壤质地不同，划分不同大木块的添加量，营建能耐压同时也能提供植物根系生长空间的特殊生境，作用也类同硬质路面绿化用结构土，这里不过是用大木块替代结构土常用的石块，创建一种更有利于植物大根系生长的生境；随着时间延长，这些木块慢慢会分解，疏松土壤和分解养分正好也给树木生长提供足够空间和养分。而改良层主要是利用绿化植物废弃物堆肥产品具有的有机质含量高、疏松和富含养分的特点，改善土壤条件，满足植物生长；这里改良产品粒径要求80％<1cm，主要是满足新移植树木小根系或须根的发根和生长。浅表层用小粒径木片，既可以增加覆盖的密闭性，提高土壤水分含量，减少水分蒸发，同时也有利于覆盖物的分解，提高土壤养分并改善土壤理化性质。表层用大粒径的木片，主要是为了提高有机覆盖物的稳定性，防止有机覆盖被水或风移动，同时也减少腐烂和分解速度，提高覆盖物的使用寿命。
相比现有技术，本发明具有如下有益效果：
1、本发明的技术原理类似硬质路面用的结构土技术。只不过硬质路面人为践踏程度更高，还有可能行走部分机械，因此对承压要求更高；同时为维持路面的稳定性，不得不使用稳定性更好的石块。但石块毕竟不利于植物根系生长，是在硬质路面特殊生境下不得已而采用的技术对策。就一般绿地、林地等植物生长生境中，由于中国城镇人口密度大，加上植树造林大量使用机械，导致土壤普遍压实严重，但相对硬质路面其承重要求相对要低；但由于移植树木本身对土体压力大，加上人为践踏严重，因此使用传统的有机覆盖或土壤改良不能从根本上解决城市压实土壤深层紧实的现状。利用大直径的绿化植物废弃物树枝分别处置成木块砧和大木块，覆盖于土壤的深埋层和亚表层，既能起到结构土类似作用，能承受一定压力，为植物根系健康生长提供良好生境；同时，由于木块砧和大木块是植物性材料，经过处理后C/N低，对植物根系生长没有危害，效果好于石块；而且木块砧和大木块在土壤中也会慢慢腐烂分解，能保持土体稳定，同时也为植物根系生长提供更多空间和养分；而改良层用80％粒径<1cm的改良产品，主要是满足新移植树木小根系或须根的发根和生长；根据树木根系生长特点，人为营建一种和谐共生、互惠互利的植物根系生长生境。就土壤承压、改良和适宜植物根系发根等综合和长期效果而言，均比一般有机改良材料或石块效果好。
2、本发明结合绿化植物废弃物不同来源材料特点，进行分类处置，研制适宜不同土层应用的产品，不但能变废为宝，符合循环经济的发展理念，同时也提高绿化植物废弃物处置的技术水平。
3、就综合效益和长期效益而言，木块砧和大木块能成为黄沙、石块等无机土壤改良材料的优质替代品，不但有利于植物生长和生态效益提高，也减少对其他资源原产地生态环境的破坏。
4、本发明的技术来源材料便利，将绿化植物废弃物还原于土地，搭建城市土壤地力恢复和自肥的生态链，成本低，便于推广应用。
5、本发明突破土壤有机改良材料粒径不能过大、覆盖主要在地表等传统理念，结合城市土壤人为践踏严重、种植树木重量大压力强等实际情况，打破传统土壤改良和有机覆盖对土壤亚表层和深埋层改良效果不佳的弊端，根据植物根系生长特点，构建一种利于植物根系健康生长的全土层结构，不但能极大改善我国城市绿地中普遍存在的树木长势不佳现状，对提高城市景观和生态效益有积极作用，而且也是一种理念和技术上的创新。
附图说明
图1为本发明一种绿化植物废弃物构建的树木健康生长的全覆盖土层结构示意图。图中木块砧覆盖的深埋层1(-60～-90cm)，大粒径木块覆盖的亚表层2(-30～-60cm)，绿化植物废弃物堆肥产品覆盖的改良层3(0～-30cm)，小粒径木片覆盖的浅表层4(2～3cm)和大粒径木片覆盖的表层5(5～8cm)。
图2为本发明一种绿化植物废弃物构建的树木健康生长的全覆盖土层上的树木与经过常规改良、有机覆盖的土层上的树木比较示意图。
附图标记：1.木块砧覆盖的深埋层；2.大粒径木块覆盖的亚表层；3.绿化植物废弃物堆肥产品覆盖的改良层；4.小粒径木片覆盖的浅表层；5.大粒径木片覆盖的表层。
具体实施方式
为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下：
如图1～2所示，本发明提供一种绿化植物废弃物构建的树木根系健康生长的全覆盖土层结构；包括由下到上依次设有的木块砧覆盖的深埋层1、大粒径木块覆盖的亚表层2、绿化植物废弃物堆肥产品覆盖的改良层3、小粒径木片覆盖的浅表层4和大粒径木片覆盖的表层5。木块砧覆盖的深埋层1包括由下到上依次设有的最底层、中间层和上层；最底层、中间层和上层中分别设有木块砧，最底层木块砧铺设密度小于中间层木块砧铺设密度，中间层木块砧铺设密度小于上层木块砧铺设密度。木块砧覆盖的深埋层厚度设为30cm，根据树木根系可达深度可适当延伸或缩小：深埋层覆盖范围为种植树木成型后预估的树冠垂直辐射的范围；木块砧设为圆锥形木块。大粒径木块覆盖的亚表层2中设有亚表层土壤，厚度设为30cm，根据树木根系主要分布深度可适当延伸或缩小，亚表层覆盖范围为种植树木成型后预估的树冠垂直辐射的范围。大粒径木块按照10～35％的体积比与亚表层土壤混合的：若亚表层土壤为重黏土时，大粒径木块和亚表层土壤混合比例设为30～35％；若亚表层土壤为中黏土时，大粒径木块和亚表层土壤混合比例设为20～25％；若亚表层土壤为轻黏土或壤土类时，大粒径木块和亚表层土壤混合比例设为10～20％；若亚表层土壤为砂土时，大粒径木块和亚表层土壤混合比例设为小于等于10％。大粒径木块的粒径设为4～8cm，厚度设为0.8～1.5cm；大粒径木块设有毛糙面。绿化植物废弃物堆肥产品覆盖的改良层3厚度设为30cm，根据树木根系主要分布深度可适当延伸或缩小；覆盖范围为种植树木成型后预估的树冠垂直辐射的范围。改良层由表层土壤按照5～30％的体积比比例与由小粒径绿化植物废弃物腐熟的堆肥产品混合；表层土壤若为重黏土时，堆肥产品设为按照20～30％的体积比比例和表层土壤混合；表层土壤若为中黏土时，堆肥产品设为按照15～25％的体积比比例和表层土壤混合；表层土壤若为轻黏土或壤土类时，堆肥产品设为按照10～20％的体积比比例和表层土壤混合；表层土壤若为砂土时，堆肥产品设为按照5～15％的体积比比例和表层土壤混合；小粒径绿化植物废弃物腐熟的堆肥产品设为由直径小于2cm的绿化植物废弃物粉粹后，用尿素堆置至少3个月直至完全腐熟。小粒径木片覆盖的浅表层4设为2～3cm厚；浅表层4中设有小粒径木片，小粒径木片的粒径设为小于2cm且厚度设为小于0.5cm，小粒径木片设为经过添加尿素或自然堆腐老化3～4个月的处理。大粒径木片覆盖的表层5设为5～8cm厚；大粒径木片的粒径设为2～8cm且厚度设为小于0.8cm，大粒径木片设为经过添加尿素或自然堆腐老化3～4个月的处理。全覆盖土层结构中的深埋层、亚表层和改良层中可按5％的体积比混合添加有机肥；若为土壤质地黏重，还同时按5～20％的体积比添加粒径在0.5～0.8mm黄沙，黄沙添加量比传统土壤改良降低用量50％，甚至100％。
本发明提供一种绿化植物废弃物构建的树木根系健康生长的全覆盖土层结构；包括由下到上依次设置木块砧覆盖的深埋层1(-60～-90cm)，大粒径木块覆盖的亚表层2(-30～-60cm)，绿化植物废弃物堆肥产品覆盖的改良层3(0～-30cm)，小粒径木片覆盖的浅表层4(0～2～3cm)和大粒径木片覆盖的表层5(2～3～8～10cm)。
木块砧覆盖的深埋层1(-60～-90cm)具有以下特点：
(1)深埋层厚度约30cm，根据树木根系可达深度可适当延伸或缩小。其中木块砧分3层铺设，深埋层最底层(-80～-90cm)约30cm×30cm铺设一个木块砧；深埋层第2层(-70～-80cm)约20cm×20cm铺设一个木块砧；深埋层第3层(-60～-70cm))约10cm×10cm铺设一个木块砧。
(2)深埋层覆盖范围为种植树木成型后预估的树冠垂直辐射的范围。
(3)木块砧是直径约5～6cm、高度约5～8cm的圆锥形木块，一般由直径>5cm的枝条每5～8cm用电锯截断而成，易先用尿素先堆置2～3个月后再利用。木块砧宜保持一定糙度，或者人为增加其糙度，以增加在土壤中的通气性和透水性。
大粒径木块覆盖的亚表层2(-30～-60cm)具有以下特点：
(1)地下亚表层2厚度约30cm，根据树木根系主要分布深度可适当延伸或缩小。主要由大粒径木块按照10～35％的体积比和亚表层土壤混合而成，其中添加比例依据土壤板结和黏重程度，用手指法判断土壤为重黏土的，大木块比例宜在30～35％左右；中黏土的，大木块比例宜在20～25％左右；轻黏土或壤土类，大木块比例宜在10～20％左右；若是砂土，用量可以降到10％或以下。
(2)地下亚表覆盖层范围为种植树木成型后预估的树冠垂直辐射的范围。
(3)亚表层所用的大粒径木块粒径约4～8cm、厚度约0.8～1.5cm，毛糙面宜多以增加比表面，一般由直径>3cm的枝条切片而成；为减少和树木根系竞争氮，大粒径木块易先用尿素堆置3～4个月后再利用。大木块宜保持一定糙度，或者人为增加其糙度，以增加在土壤中的通气性和透水性。
绿化植物废弃物堆肥产品覆盖的改良层3(0～-30cm)具有以下特点：
(1)改良层3厚度约30cm，根据树木根系主要分布深度可适当延伸或缩小。主要由小粒径绿化植物废弃物腐熟的堆肥产品按照5～30％比例和表层土壤混合改良而成，其中添加比例依据土壤板结和黏重程度，用手指法判断土壤为重黏土的，比例宜在20～30％左右；中黏土的，比例宜在15～25％左右；轻黏土或壤土类比例宜在10～20％左右；若是砂土，用量可以降到5～15％。
(2)地下亚表覆盖层地下树木根系健康生长树木根系健康生长树木根系；
(3)改良层3所用的小粒径绿化植物废弃物堆肥产品主要由直径<2cm的绿化植物废弃物粉粹后，用尿素堆置至少3个月以上直至完全腐熟后才能利用。
小粒径木片覆盖的浅表层4的厚度约为2～3cm；所用的小粒径木片主要由直径>2cm的绿化植物废弃物枝条切成粒径<2cm、厚度<0.5cm的木片，添加尿素或自然堆腐老化3～4个月才能使用。
大粒径木片覆盖的地表层5的厚度为5～8cm；所用的大粒径木片主要将直径>3cm的绿化植物废弃物枝条切成粒径2～8cm、厚度<0.8cm的木片，添加尿素或自然堆腐老化3～4个月才能使用。
为提高整个土体土壤改良效果，在以上改良情况下，在深埋层、亚表层和改良层中可按5％的体积比混合添加有机肥；若土壤质地较黏重，还同时按10～25％的体积比添加粒径在0.5～0.8mm黄沙，黄沙添加量比传统土壤改良降低用量50％，甚至100％。
实施例
上海辰山植物园从2007年开始建设到2010年建成开园，初期植物长势尚可，但后期大部分树木都出现尾梢枯萎、停滞生长的现象。2014年对辰山植物园的土壤开展大规模调查，发现长势不好树木基本没有大的新根长出，只有土球四周有少量须根发出，也进一步验证树木根系生长效果对地上部分生长的重要性。进一步分析显示，树木之所以发根难，主要原因是土壤严重压实所致。造成辰山植物园土壤严重压实，一是本身地势低洼，在建设过程中使用了大量淤泥，加上施工过程中使用大型机械，加剧土壤黏重板结程度；二是建成开园后游客多，对土壤践踏严重，进一步加剧了土壤压实程度。为此，从2015年起，对整个辰山植物园分区进行土壤改良。其中对树木改良采取是传统的土壤改良和有机覆盖相结合方式，先将树木移走假植；为确保树木根系扎根深，将地下90cm的土壤全部开挖用旋耕机破碎，土壤改良配方是常用的25％有机基质+20％黄沙+5％的有机肥和原土充分混合，其中有机基质主要是辰山植物园植物修剪的绿化植物废弃物堆肥腐熟产品；然后再将原先假植的树木重新种植；种植好的树木树穴周围先铺设3cm左右的小粒径木片，然后再铺设7cm的大粒径木片。改良种植1年后发现植物长势明显有所改观，在有机覆盖层紧挨土表部分，树木还长出大量须根。改良种植2年后对部分长势好的树木树穴开挖后发现，树木根系发根明显，但根系主要集中在土壤约30cm以上深度，在30cm以下相对稀少，在人为践踏严重地区表现更为突出，和树木根系主要集中在60cm以上深度还尚有差距。其中辰山植物园1号门入口处樱花，由于土壤改良后樱花长势非常茂盛，甚至还发生了部分樱花倒伏现象，对倒伏樱花根系研究发现，樱花根系是非常发达，这也是植物生长茂盛重要原因，但可能土壤改良主要集中在地表，而且地表有机覆盖相对较厚(>10cm)，根系表聚现象也非常明显。为此在2017年辰山西南片区的土壤改良时，充分考虑到植物根系表聚带来的弊端，采用本发明的技术方案；结合辰山植物园园区绿化植物废弃物分类处置，分5层对土壤剖面进行全面改造。在以往25％绿化植物废弃物堆肥产品+20％黄沙和5％有机肥的通用土壤改良配方的基础上，分别在60～90cm的深度分三层铺设木块砧，在30～60cm的深度添加20％的大径粒径木块，改良层还是用通用配方，树木种植后也是采用2层有机覆盖。对比观察全土壤覆盖和常规土壤改良，发现两者均能显著提高植物长势，树木发根效果很好，但相比较而言，全覆盖土壤的效果更好。在2020年土壤改良后3年，对长势差异明显的树木调查发现，全覆盖的植物根系能到达土壤亚表层和深埋层，甚至更深的深度，大根系也明显增多，树木树冠冠幅也大于常规改良和有机覆盖树木(见图2左图)。而传统土壤改良和有机覆盖的树木根系表聚现象非常明显，只有少量根系能到达亚表层，深埋层几乎没有；相比较地上部分长势也明显不如全覆盖土层，冠幅相对小，新发枝条相对少，叶片也相对窄(见图2右图)。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，并非对本发明任何形式上和实质上的限制，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的前提下，还将可以做出若干改进和补充，这些改进和补充也应视为本发明的保护范围。凡熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，当可利用以上所揭示的技术内容而做出的些许更动、修饰与演变的等同变化，均为本发明的等效实施例；同时，凡依据本发明的实质技术对上述实施例所作的任何等同变化的更动、修饰与演变，均仍属于本发明的技术方案的范围内。
Claims (11)
1.一种绿化植物废弃物构建的树木根系健康生长的全覆盖土层结构；其特征在于：包括由下到上依次设有的木块砧覆盖的深埋层(1)、大粒径木块覆盖的亚表层(2)、绿化植物废弃物堆肥产品覆盖的改良层(3)、小粒径木片覆盖的浅表层(4)和大粒径木片覆盖的表层(5)。
2.如权利要求1所述的一种绿化植物废弃物构建的树木根系健康生长的全覆盖土层结构，其特征在于：所述木块砧覆盖的深埋层(1)包括由下到上依次设有的最底层、中间层和上层；最底层、中间层和上层中分别设有木块砧，最底层木块砧铺设密度小于中间层木块砧铺设密度，中间层木块砧铺设密度小于上层木块砧铺设密度。
3.如权利要求2所述的一种绿化植物废弃物构建的树木根系健康生长的全覆盖土层结构，其特征在于：所述木块砧覆盖的深埋层厚度设为30cm，深埋层厚度根据树木根系可达深度可延伸或缩小；深埋层覆盖范围为种植树木成型后预估的树冠垂直辐射的范围；所述木块砧设为圆锥形木块。
4.如权利要求1所述的一种绿化植物废弃物构建的树木根系健康生长的全覆盖土层结构，其特征在于：所述大粒径木块覆盖的亚表层(2)厚度设为30cm，亚表层(2)厚度根据树木根系主要分布深度可延伸或缩小；亚表层(2)覆盖范围为种植树木成型后预估的树冠垂直辐射的范围。
5.如权利要求4所述的一种绿化植物废弃物构建的树木根系健康生长的全覆盖土层结构，其特征在于：所述大粒径木块覆盖的亚表层设有亚表层土壤；所述亚表层按照10～35％体积比的大粒径木块与亚表层土壤混合；所述亚表层土壤若为重黏土，大粒径木块和亚表层土壤混合比例设为30～35％；所述亚表层土壤若为中黏土，大粒径木块和亚表层土壤混合比例设为20～25％；所述亚表层土壤若为轻黏土或壤土类，大粒径木块和亚表层土壤混合比例设为10～20％；所述亚表层土壤若为砂土，大粒径木块和亚表层土壤混合比例设为小于等于10％。
6.如权利要求5所述的一种绿化植物废弃物构建的树木根系健康生长的全覆盖土层结构，其特征在于：所述大粒径木块的粒径设为4～8cm，厚度设为0.8～1.5cm；所述大粒径木块设有毛糙面。
7.如权利要求1所述的一种绿化植物废弃物构建的树木根系健康生长的全覆盖土层结构，其特征在于：所述绿化植物废弃物堆肥产品覆盖的改良层(3)厚度约为30cm，改良层(3)厚度根据树木根系主要分布深度可延伸或缩小；改良层(3)覆盖范围为种植树木成型后预估的树冠垂直辐射的范围。
8.如权利要求7所述的一种绿化植物废弃物构建的树木根系健康生长的全覆盖土层结构，其特征在于：所述绿化植物废弃物堆肥产品的改良层(3)设有表层土壤；所述改良层按照5～30％体积比，由小粒径绿化植物废弃物腐熟的堆肥产品与表层土壤混合；所述表层土壤若为重黏土，堆肥产品按照20～30％的体积比比例和表层土壤混合；所述表层土壤若为中黏土，堆肥产品按照15～25％的体积比比例和表层土壤混合；所述表层土壤若为轻黏土或壤土类，堆肥产品按照10～20％的体积比比例和表层土壤混合；所述表层土壤若为砂土，堆肥产品按照5～15％的体积比比例和表层土壤混合；所述小粒径绿化植物废弃物腐熟的堆肥产品设为由直径小于2cm的绿化植物废弃物粉粹后，用尿素堆置至少3个月直至完全腐熟。
9.如权利要求1所述的一种绿化植物废弃物构建的树木根系健康生长的全覆盖土层结构，其特征在于：所述小粒径木片覆盖的浅表层(4)设为2～3cm厚；浅表层(4)中设有小粒径木片，小粒径木片的粒径设为小于2cm且厚度设为小于0.5cm，小粒径木片设为经过添加尿素或自然堆腐老化3～4个月的处理。
10.如权利要求1所述的一种绿化植物废弃物构建的树木根系健康生长的全覆盖土层结构，其特征在于：所述大粒径木片覆盖的表层(5)设为5～8cm厚；大粒径木片的粒径设为2～8cm且厚度设为小于0.8cm，大粒径木片设为经过添加尿素或自然堆腐老化3～4个月的处理。
11.如权利要求1所述的一种绿化植物废弃物构建的树木根系健康生长的全覆盖土层结构，其特征在于：所述全覆盖土层结构中的深埋层、亚表层和改良层中可按5％的体积比混合添加有机肥；若土壤质地黏重，还同时按10～25％的体积比添加粒径在0.5～0.8mm黄沙，黄沙添加量比传统土壤改良降低用量50％，甚至100％。
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| CN202011089610.5A CN112262698A (zh) | 2020-10-13 | 2020-10-13 | 一种绿化植物废弃物构建的树木根系健康生长的全覆盖土层结构 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112868495A (zh) * | 2021-01-27 | 2021-06-01 | 广东省科学院生态环境与土壤研究所 | 一种高岭土深加工废渣的处置方法 |
| CN113134508A (zh) * | 2021-04-17 | 2021-07-20 | 湖南省园艺研究所 | 一种景观有机覆盖物改良土壤的方法 |
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2020
- 2020-10-13 CN CN202011089610.5A patent/CN112262698A/zh active Pending
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