耕地土壤酸化變化趨勢(shì)及改良對(duì)策

一、統(tǒng)計(jì)方法概述

利用土壤化驗(yàn)數(shù)據(jù)，在“縣域耕地資源管理信息系統(tǒng)”中添加xy 點(diǎn)圖，再通過空間插值，將點(diǎn)位圖中的pH 值賦值繪制成“耕地資源管理單元圖”，然后導(dǎo)出單元圖屬性表，統(tǒng)計(jì)耕地pH 值的變幅，分析不同等級(jí)的酸化面積。

二、耕地土壤酸堿度變化趨勢(shì)

本文研究的基礎(chǔ)起點(diǎn)為1982 年全國(guó)第二次土壤普查，當(dāng)時(shí)的普查報(bào)告統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)未細(xì)分到鄉(xiāng)鎮(zhèn)，只顯示新野縣耕層土壤pH 值平均值為7.0，但新野縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)pH 值差異不大，基本可以代表新野縣上港鄉(xiāng)當(dāng)時(shí)的土壤酸堿度。2007—2009 年，根據(jù)全縣測(cè)土配方施肥項(xiàng)目測(cè)試結(jié)果，新野縣耕層土壤已呈現(xiàn)明顯酸化趨勢(shì)；2017—2018 年，根據(jù)全縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地質(zhì)量提升項(xiàng)目測(cè)試結(jié)果，上港鄉(xiāng)耕層土壤pH 值平均為5.7，酸化趨勢(shì)稍有加重（見表1）。

表1 新野縣上港鄉(xiāng)耕地土壤pH 值變化統(tǒng)計(jì)

從耕層土壤的酸化速度分析，1982—2009 年，pH值下降了0.6，平均每4.5 年pH 值下降0.1；2009—2018 年，pH 值下降了0.7，平均每1.29 年pH 值下降0.1。由此可見，隨著時(shí)間的推移，耕層土壤酸化呈加速態(tài)勢(shì)。

三、耕地土壤酸化分級(jí)及面積

根據(jù)河南省《酸化土壤化肥安全使用技術(shù)規(guī)程》（DB41/T 1792—2019），新野縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局對(duì)上港鄉(xiāng)2017—2018 年土樣調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，新野縣上港鄉(xiāng)有3 864.84 hm2耕地，pH 值＞6.5 的未酸化土壤面積為0 hm2；pH 值5.5～6.5 的微酸性土壤面積為3647hm2，占全鄉(xiāng)耕地總面積的94.36%；pH 值4.5～5.5的酸性土壤面積為217.84 hm2，占全鄉(xiāng)耕地總面積的5.64%；pH 值＜4.5 的強(qiáng)酸性土壤面積為0 hm2（見表2）。由此可見，新野縣上港鄉(xiāng)的耕地整體處于微酸性或酸性，很有必要進(jìn)行技術(shù)干預(yù)，遏制其酸化進(jìn)程。

表2 新野縣上港鄉(xiāng)土壤酸化分級(jí)面積統(tǒng)計(jì)

四、土壤酸化對(duì)農(nóng)作物的危害

土壤酸化后，土壤中含鋁的原生和次生礦物風(fēng)化加速而釋放大量鋁離子，形成植株可吸收形態(tài)的鋁化合物，植株過量吸收鋁，不僅會(huì)降低農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)，還會(huì)對(duì)植物根系生長(zhǎng)產(chǎn)生極大影響，甚至導(dǎo)致植株中毒死亡。土壤酸化使陽離子交換量和鹽基飽和度降低，土壤礦物質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素流失嚴(yán)重。土壤酸化還會(huì)使土壤對(duì)磷酸根和鉬酸根的固定作用增強(qiáng)，土壤中磷和鉬的有效性降低，影響植物正常生長(zhǎng)發(fā)育。土壤酸化還會(huì)引起土壤中有毒重金屬元素的活化，不僅影響作物生長(zhǎng)，還會(huì)通過食物鏈危害人體或動(dòng)物健康。土壤酸化會(huì)抑制土壤微生物活動(dòng)，從而影響有機(jī)質(zhì)的分解和土壤中C、N、P、S 的循環(huán)。

五、造成土壤酸化的人為因素

（一）過量施肥

長(zhǎng)期施用生理酸性肥料和氮肥會(huì)導(dǎo)致或加重土壤酸化。如長(zhǎng)期施用硫酸銨或氯化鉀，作物吸收NH4+或K+后，就會(huì)有酸根離子殘留于土壤中而使土壤酸化；如過量施用氮肥，經(jīng)微生物的硝化作用生成的硝酸鹽也會(huì)導(dǎo)致或加重土壤酸化。隨著人們對(duì)糧食持續(xù)增產(chǎn)目標(biāo)的追求，化肥施用量逐年加大，特別是近些年堿性化肥用量減少，酸性化肥用量增大，加重了土壤酸化。

（二）灌溉

灌水和降水后，最容易被淋溶的是Na+、K+等一價(jià)陽離子和Ca2+、Mg2+等二價(jià)陽離子，它們都是堿性離子，這些離子不斷從土壤中流失，從而造成土壤酸化。

（三）酸沉降

大氣中的硫化物、氮氧化物等氣體經(jīng)過擴(kuò)散、轉(zhuǎn)化與遷移，以酸性降水（pH 值＜5.6）和干沉降等形式降落至地表，從而使土壤酸化。

六、土壤酸化的改良對(duì)策

（一）合理施肥，適當(dāng)控制氮肥施用量

以土壤測(cè)試和肥料田間試驗(yàn)為基礎(chǔ)，根據(jù)農(nóng)作物的需肥規(guī)律、肥料效應(yīng)、土壤理化性狀與供肥性能，在合理施用有機(jī)肥的基礎(chǔ)上，確定氮、磷、鉀及中微量元素等化肥的養(yǎng)分比例與用量，在實(shí)現(xiàn)農(nóng)作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的同時(shí)，抑制土壤酸化。

（二）科學(xué)選擇肥料品種

選用中性肥料和堿性肥料，如磷酸二銨、鈣鎂磷肥、硅鈣鉀鎂肥、尿素等。避免施用酸性肥料。

（三）施用石灰改良劑

pH 值在4.5～5.5 的土壤，每?jī)赡晔┯梅蹱钍?50～900 kg/hm2，或施用pH 值為10 左右的土壤調(diào)理劑1 次。

（四）加強(qiáng)環(huán)保

通過控制工礦廢氣、汽車尾氣排放、防止氮肥過量施用和施肥后覆土等措施，減少和阻斷導(dǎo)致人為土壤酸化的渠道。

（五）合理種植

酸性較強(qiáng)的土壤，在其他自然條件適宜的情況下，可選擇種植茶樹等耐酸作物。在水源充沛的地方，實(shí)行水旱輪作，如在種植水生作物季節(jié)的淹水條件下，可促使土壤還原性物質(zhì)增加，有利于提高土壤pH 值，增強(qiáng)磷及多種微量元素的活性，改善作物的生長(zhǎng)條件和營(yíng)養(yǎng)狀況。