1984年与2007—2017年秀洲区水田土壤pH值时空分布特征的变化

朱日清，俞广力，张建英，张骏秋，姚杰峰

(嘉兴市秀洲区农业种植业推广总站，浙江 嘉兴 314000)

秀洲区地处杭嘉湖平原，是浙北重要粮仓和果蔬重要生产基地，土地利用率相对较高。第二次土壤普查以来，化学肥料使用强度随着高强度用地及高产生产模式而不断增加，高施肥量、低利用率问题比较突出，长期、大量施用酸性肥料对土壤酸化起到了主要的助推作用[1]。土壤酸化成为秀洲区土壤地力的主要障碍因子之一，影响作物正常生长的同时也会引起土壤铝离子中毒、重金属镉有效性增加等危害[2]。通过第二次土壤普查与2007—2017年的水田土壤pH值时空分布特征变化趋势分析，以期更好地指导农业生产。

1 材料与方法

1.1 基本情况

秀洲区现有五镇二街道，嘉兴在1983年撤地建市时将原嘉兴县分设为城区、郊区，把原嘉兴县农村部分建立为嘉兴市郊区，1999年6月更名为秀洲区，将原郊区的一部分划入南湖区，一部分划入秀洲区。本文根据现有行政区划及第二次土壤普查时相对应区域范围进行数据采集和汇总分析。

1.2 材料

根据目前五镇行政区划范围，分别整理采用1984年第二次土壤普查和2007—2017年水田土壤pH值分析数据。嘉兴郊区第二次土壤普查始于1981年，于1983年12月底完成土壤理化性状分析，1984年数据汇总整理成册。采用1984年18个公社的824个土样数据。采用2007—2017年五镇依托中央测土配方施肥等项目的3 069个土样数据(表1)。

表1 秀洲区第二次土壤普查与2007—2017年水田土壤pH值分析数据的采用情况

1.3 分析

通过对秀洲区第二次土壤普查和2007—2017年水田土壤pH值时空分布特征、土壤酸化特征变化趋势的汇总分析，剖析原因并提出对策建议。

2 结果与分析

2.1 空间分布特征变化

1984年第二次土壤普查时水田土壤pH值平均值空间分布由高到低依次为新塍镇(6.7)、王店镇和王江泾镇(均为6.5)、洪合镇(6.3)、油车港镇(6.0)；2007—2017年pH值王店镇和洪合镇为6.4，新塍镇、王江泾镇和油车港镇为6.1(表2)。1984年所有土壤样品pH值均≤7.5，2007—2017年则各镇均有出现土壤pH值>7.5的情况，其占比空间分布从高到低分别为洪合镇8.0%，王店镇7.7%，新塍镇1.3%，王江泾镇0.7%，油车港镇0.2%(表3)，这与土壤pH平均值变化有密切关系。王店镇和洪合镇原本地势高低不平，多为箱子田，20世纪90代开始的土地整理项目以推土为主，通过推土将pH值较高的母质层及以下层次土壤倒置于耕层，对土壤酸化起到了重要的缓冲作用。新塍镇、王江泾镇和油车港镇自然地势较平，土地整理则以路渠埠提升为主，少有大范围推土整理现象，其土壤pH值主要受农户施肥影响，酸化程度明显高于王店镇和洪合镇。

2.2 时间分布特征变化

1984年第二次土壤普查时水田土壤pH值最大值和最小值间变幅均<2.5个单位，以王店镇2.2个单位为最大(表1)，以中性(pH值>6.5～7.5)和微酸性(pH值>5.5～6.5)土壤为主体，极个别土壤呈现酸性(pH值>4.5～5.5)，无碱性(pH值>7.5)和强酸性(pH值≤4.5)土壤(表3)。2007—2017年土壤pH值最大值和最小值间变幅则都>3个单位，以王店镇4.7个单位最大，与1984年第二次土壤普查时数据相比，除王江泾镇外，其他各镇标准偏差均明显变大，同一区域内土壤pH值离散现象明显(图1)，出现了高比例土壤酸化和一定比例土壤碱化问题，土壤pH值状况恶化问题比较突出。土壤pH值离散现象主要受到长期、大量施用化学肥料产生的酸化或碱化作用影响，王店镇和洪合镇同时受到大规模推土整理导致土层上下颠倒、混合等复合作用影响。

表2 秀洲区1984年与2007—2017年水田土壤pH值的变化情况

表3 秀洲区1984年与2007—2017年水田土壤各pH值范围的变化情况 %

2.3 土壤酸化特征变化

从表3可以看出，1984年第二次土壤普查时大部分水田土壤pH值处于中性和微酸性，2007—2017年占比则处于76.3%～94%，明显低于1984年第二次土壤普查时数据(图1)。从微酸化梯度分析，新塍镇和王江泾镇微酸性土壤比例分别由1984年第二次土壤普查时的25.9%、43.4%增加到2007—2017年的68.1%、82.8%，受长期施用酸性化学肥料等因素影响产生微酸化现象突出，有更进一步加重酸化的趋势。而王店镇、洪合镇和油车港镇微酸化现象相对较轻，且部分土壤因推土土地整理或碱性肥料施用等综合影响从微酸性土壤向中性土壤转变。从酸化和强酸化(pH值≤5.5)梯度分析，各镇分别由1984年第二次土壤普查时的0～1.2%增加到5.3%～15.7%，其中洪合镇、油车港镇酸性和强酸性土壤比例分别为15.7%、15.0%(表3)，未推土整理区域水田土壤受长期施用酸性化学肥料等因素影响，已有部分区域产生了较为严重的酸化问题。

图1 秀洲区各镇1984年与2007—2017年水田土壤pH值的分布

3 小结

1984年第二次土壤普查和2007—2017年土壤pH值空间分布特征变化显示，王店镇和洪合镇箱子田区域通过推土整理项目将pH值较高的母质层及以下层次土壤倒置耕层，对土壤酸化起到了重要缓冲作用。新塍镇、王江泾镇和油车港镇受农户长期偏施酸性化学肥料影响，土壤酸化十分明显。时间分布特征变化显示，同一区域内土壤pH值受长期、大量施用化学肥料产生的酸化或碱化作用等因素影响离散现象明显，出现了高比例土壤酸化和一定比例土壤碱化问题。土壤酸化特征变化显示，新塍镇和王江泾镇微酸性土壤比例分别由1984年第二次土壤普查时的25.9%、43.4%增加到2007—2017年的68.1%、82.8%，五镇酸性和强酸性土壤由1984年第二次土壤普查时的0～1.2%增加到2007—2017年的5.3%～15.7%，受长期施用酸性化学肥料等因素影响微酸化和酸化问题突出。针对秀洲区第二次土壤普查以来土壤微酸化、酸化问题普遍发生，甚至在较长一个时期内还有进一步加重趋势的情况，须采取调酸控酸农艺措施改良已经酸化的土壤，通过优化氮素管理[3]、平衡施肥、精准施肥、水肥一体化、增施有机肥[4]和分期施肥等技术措施，最大限度减少化学肥料总用量，提高肥料利用率，防止酸化土壤酸化不断加重或酸化土壤比例进一步增加。