麗水市耕地土壤酸化原因及改良措施

●饒 聰 王 玨

（1.蓮都區(qū)土肥能源發(fā)展中心 浙江 麗水 323000；2.聯(lián)城農(nóng)業(yè)技術(shù)服務(wù)站 浙江 麗水 323000）

麗水市位于浙江省西南部，耕地面積163萬公頃，氣候為亞熱帶季風氣候，四季分明，雨量充沛。該地土壤類型主要為紅壤、黃壤、巖性土、潮土等，其中紅壤的分布面積最大，其次為黃壤。紅壤和黃壤都屬于酸性土壤，pH值約為5.5。近年來，隨著工業(yè)化的迅猛發(fā)展、化學(xué)肥料的大量使用，土壤酸化問題日趨嚴重，特別是紅壤和黃壤本身酸性就強，如果酸化不能得到有效改善，會導(dǎo)致土壤環(huán)境質(zhì)量嚴重惡化，影響作物正常生長發(fā)育，造成巨大的經(jīng)濟損失。如果土壤pH值降低到4.0以下，則該耕地不能再種植作物。如何減緩和改良土壤酸化問題，是擺在麗水市農(nóng)業(yè)科技工作者面前的一道難題，也是亟待解決的一道難題。本文通過對土壤酸化形成的主要原因、土壤酸化的危害進行了深入分析，從預(yù)防和改良等層面探討了解決麗水市耕地土壤酸化的技術(shù)措施。

1 土壤酸化的原因

土壤酸化是自然界中普遍存在的現(xiàn)象，也是自然發(fā)展的必然過程。雨水的淋溶、土壤動植物的呼吸作用產(chǎn)生的碳酸、土壤中動植物死亡分解產(chǎn)生的腐殖酸等自然因素都會導(dǎo)致土壤酸化的發(fā)生，但自然因素導(dǎo)致的土壤酸化是一個非常緩慢的過程，導(dǎo)致的土壤pH值下降也非常緩慢。隨著社會工業(yè)化的發(fā)展，人為因素，如過量使用化學(xué)肥料、酸雨、工業(yè)廢料和廢水等都加劇了土壤酸化，嚴重破壞了土壤環(huán)境，導(dǎo)致土壤生產(chǎn)力的大幅下降，使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)遭受了巨大損失。

1.1 化學(xué)肥料的大量使用

化肥是現(xiàn)代農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中必不可少的生產(chǎn)資料之一，在提升農(nóng)作物產(chǎn)量方面具有重要作用?；适褂梅奖悖嵘a(chǎn)量效果快，農(nóng)民越來越習(xí)慣使用化肥，相反有機肥料的使用越來越少。研究表明，大量使用化肥特別是氯化鉀、硫酸銨等生理酸性肥料是導(dǎo)致土壤酸化的一個重要原因。施用生理酸性肥料后導(dǎo)致土壤酸化的原理主要是植物吸收了生理酸性肥料中的陽離子后，會釋放出氫離子，使土壤酸性增加。黃芳等[1]調(diào)查研究了不同種植年限下雷竹林園地土壤中pH值的變化。雷竹屬于化肥施用較多的作物，其施肥量超過0.5 t/667 m2，調(diào)查顯示，隨著雷竹種植年限的增加，土壤pH值明顯下降，據(jù)估算，種植雷竹后土壤平均年酸化速率在每年增加0.2～0.3個單位。

1.2 酸沉降

酸雨也是導(dǎo)致土壤酸化的一個重要原因。隨著機動車輛的增加，排放的汽車尾氣變多，另外，工業(yè)生產(chǎn)中燃燒一些含硫量較高的煤也會導(dǎo)致大氣中含硫化合物的增加，從而導(dǎo)致酸雨的產(chǎn)生。麗水市是中國酸雨發(fā)生較多的地區(qū)之一，加之土壤以紅壤、黃壤等酸性土壤為主，致使土壤酸化的情況更加嚴重。

1.3 灌排不合理

麗水市屬于熱帶季風氣候，年降水量大且比較集中，雨季的大量降水使得土壤中的鉀、鈣、鎂等堿基離子被沖刷淋溶流失，殘留的氫離子和硫酸根等離子結(jié)合，導(dǎo)致土壤酸化的加劇。

2 土壤酸化的危害

2.1 土壤理化性質(zhì)變差

土壤酸化會導(dǎo)致土壤理化性質(zhì)的改變，酸化嚴重時會破壞土壤團粒結(jié)構(gòu)，土壤孔隙變小，容重增加，土壤變得僵硬板結(jié)，常常是“天晴一把刀，下雨一團糟”的土壤狀態(tài)，嚴重影響土壤的通氣透水性，進而影響作物根系正常生長，導(dǎo)致作物生長發(fā)育受阻，產(chǎn)量明顯下降，嚴重時甚至造成作物的死亡。

2.2 土壤肥力下降

土壤酸化后土壤中氫離子和三價鋁離子增加，而鹽基陽離子減少，土壤肥料養(yǎng)分出現(xiàn)明顯下降。此時即使大量施用化肥，也會由于營養(yǎng)元素流失嚴重而導(dǎo)致肥料利用率的大幅降低，在酸化嚴重地塊肥料利用率甚至不足30%，出現(xiàn)脫肥的情況，從而造成作物生長緩慢，產(chǎn)量降低，品質(zhì)變差。

2.3 土壤中微生物數(shù)量減少，酶活性降低

土壤中的養(yǎng)分大部分是以有機態(tài)存在的，這種形態(tài)的養(yǎng)分不能被作物直接吸收利用，需要在土壤微生物和活性酶的作用下分解為無機態(tài)，才可以被作物直接吸收利用。有研究表明，土壤酶活性受pH影響很大，過氧化氫酶、脲酶、多酚氧化酶和蛋白酶活性均呈現(xiàn)酸化抑制的規(guī)律。另外，土壤酸化還會導(dǎo)致土壤中有益微生物數(shù)量的減少，抑制有益微生物的增殖和活動。土壤中微生物數(shù)量的減少、酶活性的降低會導(dǎo)致土壤中的養(yǎng)分無法被作物正常吸收利用，導(dǎo)致作物減產(chǎn)。

2.4 作物不能正常吸收土壤中的養(yǎng)分

有研究表明，土壤pH值過低時，作物根系對養(yǎng)分的吸收明顯減弱，酸性越強，根系的吸收能力越弱，長此以往，會導(dǎo)致作物營養(yǎng)不良，一些缺素癥也會表現(xiàn)出來。

3 土壤酸化的改良措施

目前，生產(chǎn)中解決土壤酸化問題的途徑主要是2個方面，一是改變現(xiàn)有的施肥方式和耕作方式，二是使用土壤改良劑提高土壤的pH值。

3.1 合理施用化肥

化肥對于提高農(nóng)作物產(chǎn)量有十分重要的作用?；实姆N類、用量、施肥的方式都要根據(jù)當?shù)赝寥赖那闆r做出適當?shù)倪x擇，合理使用化肥。麗水市土壤以紅壤、黃壤為主，酸性較強，在使用化肥時要適當?shù)乜刂频实氖褂昧?，不要選用生理酸性肥料，如氯化銨、硫酸銨等。有研究表明尿素對土壤尤其是紅壤酸化的影響比氯化銨、硫酸銨小很多，生產(chǎn)上可以選用。需要注意的是，對于酸性土壤來說，氮肥適當深施能減緩?fù)寥浪峄某潭?。另外，由于酸性土壤中鉀、鈣、鎂等鹽基陽離子的缺乏，在生產(chǎn)中要適當增施鉀肥、鈣鎂磷肥，以滿足作物生長需要。

3.2 增施有機肥料

在田間增施有機肥料，可以減輕土壤酸化造成的不良影響。有機肥料可以改善土壤結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)，促進團粒結(jié)構(gòu)的形成，提高土壤的通透性，減輕土壤板結(jié)情況的發(fā)生。同時有機肥料還能促進土壤中有益微生物的增殖，加快土壤中養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化，提高作物的吸收效率。有機肥料含有豐富的鈣、鎂、鐵、錳、鋅等微量元素，能夠為土壤全面補充養(yǎng)分，提高土壤肥力狀況。

3.3 秸稈還田

秸稈還田可以增加土壤中有機質(zhì)的含量，促進土壤中微生物的增殖，有利于養(yǎng)分的吸收和利用。秸稈能改善土壤的理化性質(zhì)，促進團粒結(jié)構(gòu)的形成，避免土壤板結(jié)。秸稈中的磷、鉀、鈣等元素可以通過還田回歸土壤中，為作物提供養(yǎng)分，同時由于秸稈呈堿性，對提高土壤pH值有一定的作用。

3.4 合理灌溉

灌水模式不合理也是導(dǎo)致土壤酸化的原因之一，大水漫灌會導(dǎo)致土壤中的鉀、鈣、鎂等堿基離子淋溶，加速土壤的酸化。因此，對于土壤酸化比較嚴重的地塊在灌水時要采用滴灌或者噴灌的方式，避免大水漫灌。

3.5 選擇耐酸作物種植

不同作物對于土壤酸性的忍耐能力有所不同。有研究表明，在酸化土壤中種植抗酸性較強的農(nóng)作物，比如馬鈴薯、紅薯等，可以避免作物產(chǎn)量過低，同時能減少土壤酸化過程。在酸性土壤上盡量避免種植豆科作物，因為豆科作物是固氮作物，會增加土壤中有機氮的含量，有機氮通過硝化作用以及銨根離子的淋溶容易導(dǎo)致土壤酸化的加劇。

3.6 使用土壤改良劑

麗水市土壤酸化現(xiàn)象已經(jīng)比較嚴重，對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生了嚴重的不良影響，改良土壤酸化的現(xiàn)狀已經(jīng)刻不容緩[2]。土壤酸化的改良除了采取合理施用化肥、增施有機肥、合理灌溉、秸稈還田等農(nóng)業(yè)措施之外，還可以采用土壤改良劑對土壤進行修復(fù)。

3.6.1 使用石灰等無機改良劑根據(jù)麗水市土壤特點，可以選用石灰、磷礦粉、粉煤灰、沸石等改良土壤。石灰的主要成分是氧化鈣，可以中和土壤中氫離子，快速提高土壤的pH值，效果十分明顯，同時也能提高養(yǎng)分的有效性。但石灰使用量過大容易導(dǎo)致土壤的板結(jié)，會引起土壤中鈣、鉀、鎂等營養(yǎng)元素的失衡，對作物產(chǎn)生不良影響。因此在使用之前，需要測量土壤的pH值，pH值在5.0左右，可使用約150 kg/667 m2石灰，以此標準施用。另外，需要注意的是石灰的使用時間一定是在作物播種之前，避免石灰對作物的傷害[3]。

3.6.2 生物質(zhì)炭生物質(zhì)炭是生物質(zhì)在缺氧或無氧條件下發(fā)生熱化學(xué)反應(yīng)后產(chǎn)生的富碳固體物質(zhì)[4]。生物質(zhì)炭具有豐富的孔隙結(jié)構(gòu)，表面具有較多的含氧活性基團，可以中和土壤中過多的氫離子，提高土壤的鹽基飽和度。同時，生物質(zhì)炭多為堿性，可以作為土壤酸性改良劑使用，對于改善土壤結(jié)構(gòu)和理化性質(zhì)具有積極作用，相比于石灰，生物質(zhì)炭更為溫和安全，這使得生物質(zhì)炭將逐漸替代石灰成為主要的酸性土壤改良劑。生物質(zhì)炭的來源相對比較廣泛，如玉米、高粱秸稈、稻殼、麥殼、山核桃殼等農(nóng)業(yè)有機廢棄物都可用來制作生物質(zhì)炭，成本也相對比較低[5]。