利川市酸化耕地改良技術(shù)

楊再輝 譚再勛 周富忠

土壤與肥料

利川市酸化耕地改良技術(shù)

楊再輝 譚再勛 周富忠

欄目主持人：周富忠

1969 年生，農(nóng)業(yè)推廣碩士，現(xiàn)為利川市土肥站副站長，長期從事土肥新技術(shù)推廣工作。致力于利川市耕地肥力現(xiàn)狀及演變研究、土壤、肥料及農(nóng)產(chǎn)品檢測技術(shù)研究、土肥項(xiàng)目申報(bào)及建設(shè)、耕地治酸、重金屬鎘污染等土肥技術(shù)專項(xiàng)研究、土肥學(xué)術(shù)研究。在多種農(nóng)業(yè)專業(yè)權(quán)威期刊上發(fā)表《抗旱保土的高效農(nóng)藝措施--旱地聚土壟作》、《恩施州節(jié)水農(nóng)業(yè)實(shí)踐與成效》、《測土配方施肥技術(shù)運(yùn)用與推廣》、《利川市耕地質(zhì)量問題的調(diào)查與思考》及《恩施州耕地酸化的成因與對(duì)策》等論文40余篇。

導(dǎo)讀：近年來利川市土壤酸化現(xiàn)象逐漸嚴(yán)重，為改良土壤，維持蔬菜產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展，利川市開始示范展示施石灰、農(nóng)家肥等常規(guī)措施的效果。經(jīng)多年試驗(yàn)研究，提出了廣泛使用石灰、地灰、火灰的“三灰”技術(shù)，提倡主施有機(jī)肥如農(nóng)家肥、綠肥、商品有機(jī)肥等，并主張應(yīng)用新型材料，轉(zhuǎn)變治酸理念，發(fā)展喜酸耐酸植物如茶葉、馬鈴薯等。

土壤酸化已成為耕地質(zhì)量下降的主要障礙因素，是耕地退化的重要表現(xiàn)。近十年來，玉米“打樁”、水稻坐蔸，特別是甘藍(lán)、白菜、蘿卜等十字花科蔬菜根腫病暴發(fā)都與土壤酸化密切相關(guān)。耕地嚴(yán)重酸化使部分蔬菜種植老區(qū)成為“不菜之地”，利川齊躍山、寒池山、麻山等高山蔬菜基地不斷拋荒，2.67萬hm2高山蔬菜綠色食品原料基地正在受到酸化的為害和威脅。利川市土肥站在對(duì)測土配方施肥項(xiàng)目所取2 000余個(gè)土樣檢測結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)時(shí)發(fā)現(xiàn)耕地嚴(yán)重酸化，并于2008年開始示范展示施石灰、農(nóng)家肥等常規(guī)措施，逐步引導(dǎo)農(nóng)民自覺改良酸化耕地；還不斷進(jìn)行試驗(yàn)研究，為加快耕地酸化治理步伐篩選新材料、新方法。目前，已總結(jié)了如下行之有效的措施，在耕地土壤pH值小于5.5的酸化區(qū)域推廣應(yīng)用，通過連續(xù)3～5年的實(shí)施，使pH值5.0～5.5酸化土壤的pH值提高0.5以上；連續(xù)5～8年的實(shí)施，使pH值5.0以下酸化土壤的pH值提高1.0以上，土壤理化性狀逐步改善，耕地質(zhì)量穩(wěn)步提高。

1 廣泛施用“三灰”，發(fā)揚(yáng)傳統(tǒng)農(nóng)耕文化

“三灰”俗指石灰、地灰、火灰，是土家農(nóng)耕文化的精髓，從長期農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中總結(jié)的傳統(tǒng)施肥方法，“三灰”呈強(qiáng)堿性，對(duì)改良酸性土壤效果顯著，值得繼續(xù)推廣應(yīng)用。施用上應(yīng)根據(jù)測土配方施肥成果，分析土壤酸化程度和應(yīng)用范圍，確定“三灰”合理用量及方法。

1.1 石灰

石灰分生石灰（主要成分CaO）和熟石灰（主要成分Ca（OH）2，可快速中和土壤中的酸，提供鈣鎂營養(yǎng)，還有殺蟲消毒除草等功效，是土壤酸度調(diào)節(jié)最有效的措施。

①使用方法 一般情況下，pH值大于5.5的土壤可暫不施石灰；pH值4.5～5.5的土壤667 m2施50～100 kg石灰，連續(xù)施用3～5年后，停2～3年再繼續(xù)施用；pH值小于4.5的土壤667 m2施石灰100～150 kg，連續(xù)施用5～8年后，停2～3年再繼續(xù)施用。在翻耕前均勻撒施于地表，隨翻耕混勻。

②應(yīng)用效果 利川土肥站的試驗(yàn)及調(diào)查結(jié)果表明，齊躍山高山蔬菜基地pH值4.5左右的地塊連續(xù)3年667 m2施石灰180 kg左右，667 m2凈增產(chǎn)值超過400元，土壤pH值可提高1個(gè)單位，甘藍(lán)等十字花科蔬菜根腫病發(fā)病率年降低近15%，最大667 m2用量達(dá)到600 kg，對(duì)蔬菜未產(chǎn)生毒害；在pH值5.0左右的黃金梨果園地上667 m2用量達(dá)到400 kg仍在繼續(xù)增產(chǎn)，單果質(zhì)量增加25.5%，特別是大果率提高43.7%；涼霧莊屋村pH值5.5左右的水田667 m2施石灰100 kg，土壤pH值可提高0.3個(gè)單位；在汪營新房村pH值4.0的旱地種植耐酸作物馬鈴薯，667 m2施150 kg石灰增產(chǎn)幅度超過10%，土壤pH值提高0.6個(gè)單位。

③注意事項(xiàng) 當(dāng)pH值大于6.5時(shí)應(yīng)停施2～3年，防止因石灰施用過量導(dǎo)致次生石灰化，破壞土壤結(jié)構(gòu)。石灰撒施用量大、成本高，且撒施時(shí)粉塵飛揚(yáng)會(huì)污染環(huán)境，易危害身體，灼傷眼、鼻、喉，腐蝕手上皮膚等。因此，可改撒施為條施或穴施，著重改善作物根系微環(huán)境，既可減少用量、降低成本，還能有效減輕環(huán)境污染、防止對(duì)人體的傷害。但應(yīng)與作物根系保持安全距離，以防燒根。

1.2 地灰

地灰——草木灰，是木柴、谷殼、作物秸稈等燃料燃燒后的殘余物，主要成分K2CO3，是很好的農(nóng)家自產(chǎn)鉀肥，因其數(shù)量有限，農(nóng)村多用于拌種。因農(nóng)村燃料變革，柴禾被煤炭和沼氣、天然氣等新型燃料取代，地灰數(shù)量越來越少，大面積應(yīng)用此法資源匱乏。在地灰資源充足區(qū)域，建議根據(jù)耕地酸化程度667 m2用200～400 kg條施或穴施，也可在作物播種或移栽時(shí)拌種或蘸根。在甘藍(lán)上667 m2施200 kg地灰的試驗(yàn)結(jié)果表明，甘藍(lán)產(chǎn)量和土壤pH值皆可提升10%以上。

1.3 火灰

火灰是用田間秸稈、田邊地角雜草及山林中枯枝落葉等與泥土混燒而成，也稱火土。燒制火灰是防除田間雜草的傳統(tǒng)措施，燒制火灰后土壤速效養(yǎng)分增加，滲透率、孔隙度及陽離子交換量也相應(yīng)增加，還可降低病蟲害，是病蟲害農(nóng)業(yè)防治的根本措施。經(jīng)田間觀察，在燒火灰的區(qū)域，作物長勢明顯優(yōu)于其他區(qū)域。建議667 m2用量500～1 000 kg，作底肥條施或穴施。過去，廣大農(nóng)民群眾習(xí)慣在田邊地角甚至是山林邊燒制火灰，增加了引發(fā)火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)，建議改田邊地角燒制為地塊中部燒制，避免森林火災(zāi)發(fā)生。

2 主施有機(jī)肥料，提升土壤緩沖能力

有機(jī)肥料是增加土壤有機(jī)質(zhì)含量的主要源泉，可改善土壤結(jié)構(gòu)，促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)形成，增強(qiáng)土壤對(duì)酸的緩沖能力。有機(jī)質(zhì)不僅與土壤中全氮、有效氮含量相關(guān)，且和全磷，有效磷，速效鉀，交換性鈣、鎂的含量相關(guān)，是土壤肥力的基礎(chǔ)。土壤有機(jī)質(zhì)含量與pH值呈典型的負(fù)相關(guān)，酸化土壤有機(jī)質(zhì)含量相對(duì)較低，而調(diào)節(jié)土壤酸堿度最根本的措施是提高土壤的緩沖能力，維持土壤酸堿反應(yīng)相對(duì)穩(wěn)定，土壤的緩沖性與土壤腐殖質(zhì)含量呈正相關(guān)，而腐殖質(zhì)來源于有機(jī)質(zhì)。因此，為補(bǔ)充農(nóng)業(yè)生產(chǎn)對(duì)有機(jī)質(zhì)的消耗，增加土壤活力，可通過增施農(nóng)家肥、商品有機(jī)肥、秸稈還田、種植綠肥等方式提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，增強(qiáng)土壤的緩沖能力，不斷培肥地力，提高耕地質(zhì)量。

2.1 農(nóng)家肥

農(nóng)家肥主要包括豬、牛、羊、雞、鴨等畜禽糞便及土雜肥，施用前一定要通過堆、漚等措施充分發(fā)酵腐熟。牛欄糞是糞便與秸稈、雜草等混合的廄肥，采用堆制發(fā)酵較好；豬糞水分含量較高，且農(nóng)村多以建池儲(chǔ)存為主，則用漚制發(fā)酵更優(yōu)。在糞便中均勻添加適量促腐劑可加速發(fā)酵過程，縮短發(fā)酵時(shí)間。也可定期將促腐劑撒到牛欄中直接發(fā)酵，不僅可增加牛欄內(nèi)溫度，還可去臭，改善牛欄環(huán)境。堆肥水分含量相對(duì)較低，667 m2用量1 000 kg；漚肥水分較多，667 m2用量1 500～2 000 kg為宜。

2.2 秸稈還田

利川作物秸稈資源主要有稻草、玉米稈、烤煙稈和油菜稈，可采用機(jī)械收割粉碎、覆蓋、留高茬等方式直接還田，堆、漚腐熟還田。秸稈覆蓋還田不僅能降低雨水沖刷、減輕土壤鹽基離子淋失、減緩?fù)寥浪峄?，還有壓草、保墑的功效。不論是直接還田還是堆、漚還田，使用促腐劑都可加速秸稈發(fā)酵腐熟。適量使用碳酸氫銨、尿素等氮肥將碳氮比調(diào)至（20～ 40）∶1也可加快腐熟。低洼易積水或土壤過于黏重的田塊不適合采取覆蓋還田，為降低田間病蟲害基數(shù)，應(yīng)清除或深埋病蟲害較嚴(yán)重的秸稈，螟蟲發(fā)生較嚴(yán)重的秸稈，可用Bt 200倍液處理。

2.3 商品有機(jī)肥

目前，農(nóng)村青壯年勞動(dòng)力大量外出務(wù)工，留守農(nóng)村從事農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的主要?jiǎng)趧?dòng)力是婦女、老人和兒童，被戲稱為“389061”部隊(duì)，農(nóng)家肥下地、秸稈還田等勞動(dòng)力消耗密集型措施難以落地。商品有機(jī)肥有機(jī)質(zhì)含量高（45%以上），相對(duì)用量較少，推薦用量為200 kg/667 m2，有效解決了農(nóng)村勞動(dòng)力嚴(yán)重不足的矛盾，田間調(diào)查其增產(chǎn)幅度在4.8%～12.2%，還有增強(qiáng)作物抗性、減輕病害的作用，是取代農(nóng)家肥較為理想的產(chǎn)品，更是國家有機(jī)肥替代化肥行動(dòng)的主力軍。

2.4 綠肥

適宜利川種植的綠肥品種主要有紫云英（紅花草籽）、豌豆、蠶豆（地方稱胡豆）、油菜等。適用于旱地、果園及部分冬閑田、季節(jié)性閑置及輪作耕地，在適宜時(shí)期將綠肥翻壓還田，培肥地力。大田綠肥667 m2鮮草還田量達(dá)到1 500 kg以上，可減少化肥施用量10%以上，將為我國的化肥減量增效作出重要貢獻(xiàn)。以油菜為例，它是十字花科一年生草本植物，它的落花、落葉及殘留在土壤中的根條，全氮量達(dá)4.2%，全磷達(dá)0.52%，全鉀2.58%，有很好的肥田效果。水田在播種綠肥前，田塊四周應(yīng)開好溝，除圍溝外，一般每隔10～15 m開一條直溝，形成“十”字溝或“井”字溝，做到溝溝相通，排灌自如，田土沉實(shí)，田面不積水。旱地、果園可根據(jù)土壤含水情況，選擇開溝或不開溝，一般在9月中下旬至10月初播種。翌年3月初，當(dāng)氣溫逐漸升高、綠肥生長逐漸加快的時(shí)候，667 m2追施尿素5～8 kg、氯化鉀4 kg，可提高鮮草產(chǎn)量，收到小肥換大肥的效果。紫云英于盛花期、兩豆及油菜于初花期翻壓，以不影響主要作物種植季節(jié)為準(zhǔn)。翻壓深度以15～20 cm為宜，翻壓過深會(huì)因缺氧而不利于發(fā)酵，過淺則不能充分腐解而發(fā)揮肥效。

3 應(yīng)用新型材料，逐步轉(zhuǎn)變治酸理念

廣泛施用“三灰”、增施農(nóng)家肥等有機(jī)肥料是治理耕地酸化的常規(guī)措施，但“三灰”資源短缺，施用農(nóng)家肥勞動(dòng)力消耗大，難以緩解耕地普遍酸化的現(xiàn)狀。為探索改良酸性耕地的新方法、新材料，2008年以來，利川市土肥站長期堅(jiān)持試驗(yàn)研究，篩選了奧力硅、大粒硅、最鎂、奎米素等一批新型中量元素堿性肥料，用于改良酸性耕地，特別是作物增產(chǎn)效果顯著。用這一批新型堿性肥料逐步取代石灰等傳統(tǒng)方法是改良酸化耕地的新方向。

3.1 奧力硅、大粒硅

在過去，硅被稱為有益元素，水稻屬喜硅作物。但近年來國外部分專家認(rèn)為，硅也是作物必需的營養(yǎng)元素，且需求量僅次于氮、磷、鉀，被稱為第四大營養(yǎng)元素。硅肥呈堿性，品種較多，國產(chǎn)硅肥多為工業(yè)礦渣或下腳料生產(chǎn)，硅含量低、用量大，且有重金屬超標(biāo)的風(fēng)險(xiǎn)。經(jīng)對(duì)市場上眾多硅肥試驗(yàn)對(duì)比，首選俄羅斯奧斯科工業(yè)集團(tuán)公司生產(chǎn)的奧力硅，成分標(biāo)識(shí)為：SiO2≥72%、Fe2O3≥4%、K2O≥3%、CaO≥3%、MgO≥1.5%、TiO2≥0.4%，用量少，667 m2用量1～2 kg，在蔬菜、水稻、玉米等多種作物上增產(chǎn)幅度皆居第一位。其次是武漢高飛公司生產(chǎn)的大粒硅，SiO2≥20%，增產(chǎn)幅度在1.1%～13.2%，并能增強(qiáng)甘藍(lán)抗性，減輕根腫病發(fā)生，667 m2用量 8～12 kg為宜。

3.2 最鎂

力拓肥料（沈陽）有限公司生產(chǎn)，標(biāo)識(shí)技術(shù)指標(biāo)：MgO≥27%，堿性因子≥50%，pH值9～10；執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)GB 26568/2011，登記證號(hào)：農(nóng)肥[2015]準(zhǔn)備字4677號(hào)，專利證號(hào)：ZL200710159346.6；該產(chǎn)品長效緩釋，補(bǔ)鎂控酸；是采用世界專利技術(shù)生產(chǎn)的一種堿性鎂肥，能持久深入地調(diào)節(jié)土壤酸堿度，防止土壤酸化，減少鋁元素的毒害；提高肥料綜合利用率，減少根結(jié)線蟲病發(fā)生，促進(jìn)作物健壯生長；釋放土壤中被固定的氮、磷、鉀等元素，避免土壤板結(jié)，是酸性土壤及酸化土壤補(bǔ)鎂、調(diào)酸的理想產(chǎn)品。推薦667 m2用量10 kg，試驗(yàn)表明在白菜、甘藍(lán)、蘿卜等十字花科蔬菜上使用后增產(chǎn)幅度8.14%～29.24%，平均增幅17.30%；土壤 pH值增加0.14～0.30個(gè)單位，平均提升 0.20；土壤陽離子交換量（CEC）增加 0.5～0.8 cmol/kg，平均提高0.7 cmol/kg；土壤硅鋁率提高0.08～0.16，平均提高0.13；生育期提前5～10天，蔬菜病株率降低16.8%。還可提升蔬菜外觀品質(zhì)和商品價(jià)值，比如整齊度提高，特別是使白菜、甘藍(lán)結(jié)球更加緊實(shí)，利于遠(yuǎn)距離運(yùn)輸。

3.3 調(diào)理劑

土壤調(diào)理劑產(chǎn)品須經(jīng)農(nóng)業(yè)部登記，重金屬、有害物質(zhì)含量必須達(dá)到國家有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)要求，不得選擇可能污染農(nóng)田、以礦渣等為原料的土壤調(diào)理劑產(chǎn)品。按說明書指定的方法使用，一般只選一種調(diào)理劑，在農(nóng)田翻耕前均勻撒在旱地或水田表面。播種或栽插前，將土壤調(diào)理劑翻入土層并與耕層土壤充分混合。1次施用土壤調(diào)理劑的有效期為2～3年。湖北宜施壯農(nóng)業(yè)科技有限公司生產(chǎn)的旱田土壤調(diào)理劑在蔬菜上的試驗(yàn)表明，在pH值小于5.5的酸性土壤上連續(xù)兩季種植蔬菜，宜施壯旱田土壤調(diào)理劑可以提升土壤pH值、CEC和硅鋁率，提高蔬菜的產(chǎn)量；兩季連續(xù)施用宜施壯旱田土壤調(diào)理劑50～200 kg/667 m2時(shí)，可使土壤pH值提升0.06～0.70個(gè)單位、CEC提高0.10～0.70 cmol/kg、硅鋁率增加0.04～0.20，蔬菜產(chǎn)量增加3.78%～12.48%，宜施壯旱田土壤調(diào)理劑較為經(jīng)濟(jì)合理用量為100～150 kg/667 m2。

4 優(yōu)化施肥技術(shù)，普及測土配方施肥

根據(jù)土壤肥力狀況和作物營養(yǎng)需求規(guī)律，按照“控氮、穩(wěn)磷、增鉀、配微”的原則，適當(dāng)減少氮肥用量，穩(wěn)定磷肥用量，增加鉀肥和中、微量元素肥料用量，及時(shí)補(bǔ)充作物吸收和雨水淋失的各種營養(yǎng)元素，促進(jìn)土壤養(yǎng)分的供求平衡，是治理土壤酸化的基本手段。在類型選擇上，可用鈣鎂磷肥等堿性肥料代替過磷酸鈣等酸性肥料，用硝酸銨、硝酸鉀等生理中性肥料代替氯化銨、氯化鉀等生理酸性肥料，減少化肥對(duì)土壤酸化的影響。氮、磷、鉀配比以1∶0.4∶0.6為宜，不同田塊、不同作物的配比可適當(dāng)調(diào)整，具體以測土配方施肥推薦的肥料用量為準(zhǔn)，并根據(jù)實(shí)際情況添加相應(yīng)的微量元素肥料。

利川2005年被納入全國首批測土配方施肥試點(diǎn)縣市，全面推廣因時(shí)因土因作物施肥的測土配方施肥技術(shù)，保持土壤和作物的養(yǎng)分供求平衡，及時(shí)補(bǔ)充作物帶走的各種元素，使土壤中的鈣、鎂、鉀等離子處于一種相對(duì)平衡狀態(tài)，有效控制土壤酸化。10余年來，已逐步改變了當(dāng)?shù)剞r(nóng)民的施肥習(xí)慣，常年配方施肥面積達(dá)到160 080 hm2，配方肥應(yīng)用面積超過常年種植面積的50%。復(fù)合肥年用量由1萬余t提高到5萬t，過磷酸鈣由年4萬余t降到2萬t，特別是各種作物專用配方肥年用量由0上升到3萬余t。

5 著眼因酸制宜，發(fā)展喜酸耐酸作物

茶樹是利川最好的耐酸作物，土壤pH值適宜范圍4.5～6.5，在利川大部分區(qū)域皆可種植，目前面積已達(dá)16 675 hm2，主要分布在毛壩鎮(zhèn)（耕地多為泥質(zhì)頁巖母質(zhì)發(fā)育，酸性較強(qiáng)）；利川的西南片區(qū)開發(fā)已把茶葉產(chǎn)業(yè)作為茶葉老區(qū)忠路鎮(zhèn)，茶葉新區(qū)沙溪、文斗鄉(xiāng)3個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)的支柱產(chǎn)業(yè)進(jìn)行規(guī)劃發(fā)展。這幾個(gè)鄉(xiāng)鎮(zhèn)泥質(zhì)頁巖和紫色巖發(fā)育的耕地面積大、酸性強(qiáng)，適宜大力發(fā)展茶葉產(chǎn)業(yè)。

2015 年以來，隨著國家馬鈴薯主糧化，恩施州委政府高度重視，正在充分利用世界“硒都”的美譽(yù)，全力打造富硒馬鈴薯產(chǎn)業(yè)，州政府及各縣市都相應(yīng)成立了馬鈴薯局（辦），具體負(fù)責(zé)馬鈴薯產(chǎn)業(yè)的管理及發(fā)展工作。馬鈴薯的土壤pH值適宜范圍4.8～5.4，屬喜酸作物，而利川耕地平均pH值在5.5以下，適宜種植馬鈴薯的旱地面積近200 100 hm2，為富硒馬鈴薯產(chǎn)業(yè)化提供了土地保證。

根據(jù)利川耕地普遍酸化的現(xiàn)狀，適度規(guī)模發(fā)展茶葉、馬鈴薯等喜酸耐酸作物，是因酸制宜治理耕地酸化的最簡便、最有效的途徑。還有蘭花、杜鵑、藍(lán)莓等都是很好的耐酸植物，在全市進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)劃，合理布局，實(shí)施“一村一品或一鄉(xiāng)一品 ”，合理調(diào)整產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)，既能新興特色產(chǎn)業(yè)，帶來較好經(jīng)濟(jì)效益，更能因地制宜，降低耕地酸化治理成本。

楊再輝，湖北利川市農(nóng)業(yè)局，445400

譚再勛，周富忠，利川市農(nóng)業(yè)局

2017-05-22