浙江省土壤酸化治理试点成效与对策建议

2020-01-15季卫英柴有忠童文彬单英杰朱有为倪治华

浙江农业科学 2020年10期

季卫英，柴有忠，童文彬，单英杰*，朱有为，倪治华

(1.浙江省耕地质量与肥料管理总站，浙江杭州 310020； 2.浦江县农业技术推广中心，浙江浦江 322200；3.衢州市衢江区土壤肥料技术推广站，浙江衢州 324022)

土壤是农业生产发展的物质基础，是保障现代农业绿色发展、高质量发展、可持续发展的根基。土壤健康的维护与可持续管理正成为全球关注的焦点和热点[1-2]。浙江省地处亚热带红壤区域，受酸雨沉降、施肥不合理、耕作不科学等因素影响,土壤酸化问题表现出面积逐年增大、程度逐渐加深的趋势[3-4]。土壤酸化是土壤退化的重要表现之一[5]，会引起土壤pH值降低、土壤养分有效性下降、重金属活性增强，从而影响作物生长发育，导致农作物产量与品质下降。强酸环境会导致土壤中镉等有毒重金属的有效活性增加，增大农作物食用部分有毒重金属超标的风险，危及农产品质量安全[6-9]。因此，如何有效地改良酸化土壤，消除土壤酸化带来的危害，科学管理与培育健康土壤，是农业绿色高质量发展面临的重大课题。2018年以来，浙江省展开土壤酸化治理试点工作，初步集成出一套土壤酸化综合治理模式，可为我国南方红壤酸化的防治、利用和管理提供有益探索。现总结报道如下。

1 试点基本情况

选取土壤酸化问题比较突出的县(市、区)，如杭州市临安区，金华市浦江县，衢州市衢江区、常山县，丽水市缙云县等地作为试点，开展土壤酸化治理工作。对来自试点县的2 457个土壤样品进行分析，结果表明，土壤pH平均值为5.2，其中，pH值低于5.5的占61.2%，低于6.0的占67.7%，样本中pH值最低的为3.59。临安区耕地土壤pH值低于5.5的面积占比超过70%；缙云县耕地土壤pH值低于5.5的面积占比达81.99%。

从上述县(市、区)中选取土壤酸化较为严重的区域，在水稻、蔬菜、葡萄、胡柚、小番薯、茭白、雷笋等作物上采用有机肥(绿肥、商品有机肥、秸秆还田)+土壤调理剂(石灰)+其他(配方肥、水肥一体化)的综合治理模式，检测分析治理前后土壤pH值、有机质含量、阳离子交换量(CEC)等指标的变化。

2 成效分析

2.1 有效促进酸化土壤改良

在酸化土壤上施用土壤调理剂(石灰)可以有效改良土壤，改善土壤理化性状，提高土壤生物活性，恢复与提高土壤的综合生产能力[10]。据李丹等[11]研究，在酸化的设施蔬菜土壤上施用石灰氮、生石灰、田师傅土壤调理剂，均不同限度地提高了土壤pH值。由于试点资金不宽裕，考虑到石灰在农业生产中应用比较广泛，价格低廉，农民易于接受，在试点区域采用石灰作为土壤改良剂进行酸化土壤改良。实施区域的土壤pH值提高，土壤酸化进程得到有效缓解。据对92个动态监测点的跟踪监测，土壤pH值平均值从5.20提高到5.89，提高了0.69个pH值单位。在浦江县的葡萄园和水稻田采用绿肥或商品有机肥+土壤调理剂(石灰)+配方肥(水肥一体化)的综合模式进行土壤酸化矫治，该县43家规模种植主体的土壤pH值明显提升，土壤pH值平均值从4.87上升至5.38，提高了0.51个pH值单位。

2.2 促进耕地地力培肥

单纯施用石灰调酸，可以快速中和土壤中的氢离子,提高土壤pH值；但是长期或大量施用石灰会改变土壤结构，引起土壤板结，造成土壤“复酸化”[12-13]。土壤有机质对土壤pH值有明显的稳定和缓冲作用[14]。浙江在施用石灰进行酸矫治的同时，配合冬绿肥还田、增施商品有机肥、秸秆还田等有机替代培肥措施，不仅提高了土壤的pH值，还全面提升了土壤有机质含量，改善了土壤理化性状，增强了土壤的酸碱缓冲能力与保肥性能，促进耕地地力培肥。据对92个动态监测点的跟踪监测，土壤有机质含量从25.72 g·kg-1提高到33.62 g·kg-1，从较低水平(20～30 g·kg-1)提高到中等水平(30～40 g·kg-1)[15]，平均增幅30.72%。

浦江县采取的综合治理模式下，土壤有机质含量提高了6.7%。同时，由于土壤调理剂补充了土壤中钙、镁等盐基离子的含量，因而也提高了土壤的阳离子交换量(CEC)，增强了土壤的保肥性能。据统计，葡萄园土壤CEC 均值从9.5 cmol·kg-1提高至10.2 cmol·kg-1，提高了7.4%；水稻田土壤CEC均值从10.11 cmol·kg-1提高至10.74 cmol·kg-1，提高了6.2%。

2.3 提高农产品产量与改善品质

周相玉等[16]研究施用石灰对土壤pH值和镉有效性的影响发现，石灰用量与土壤pH值变化幅度明显相关,并能显著降低土壤中活性镉的浓度。试点县针对不同酸化程度的土壤，添加不同量的土壤调理剂(石灰)进行土壤酸化矫治，提高了土壤pH值，降低了土壤重金属镉的有效性，减轻了重金属对植株的毒害作用，改善了作物长势，增加了产量。衢州市衢江区采用消石灰+有机肥模式进行酸化治理，据10个监测点的数据，土壤pH值与有机质含量均有所提高，水稻每667 m2产量平均提高82.3 kg。

石灰等土壤调理剂还含有一定量的钙、镁，在治理土壤酸化的同时，能补充中、微量元素，提高农产品质量。浦江县采用含腐植酸的土壤调理剂，如土沃宝进行葡萄园土壤酸化改良，葡萄由缺镁引起的叶片脉间失绿现象明显减轻，果实的糖度增加，可溶性总糖含量从17.9%提高到19.0%，明显改善了葡萄的内在品质。

2.4 提升耕地质量监测能力

结合酸化治理试点工作，常山县和杭州市临安区各建成一个国家级耕地质量长期定位监测点。监测点数据直接进入智慧农业云平台，可以实时查询监测点的土壤湿度、温度、pH值等动态数据，及时监测、预警土壤酸化等健康状况，有效提高对土壤“墒情、地情、肥情、环情”等的综合监测能力。

3 主要困难与问题

3.1 技术储备有待加强

由于浙江省大面积开展土壤酸化治理工作尚属首次，没有现成的技术模式可以借鉴，因此，技术试验和治理模式推广只能同步进行。有些治理模式的试验只停留在一种作物上，在其他作物上尚未得到充分验证，因此，需要不断地研究与矫正。

3.2 资金投入有待提高

浙江土壤酸化面积较大，所需的治理资金也较多，土壤调理剂(石灰)、有机肥、配方肥等相关物资的采购与施用需大量的资金和劳力投入，而本次试点中，每667 m2投入仅百元左右，资金十分有限，一定程度上限制了治理效果的发挥。

3.3 农户参与度不高

土壤酸化治理的主体应是农户。但由于耕地土壤酸化的成因是多因子的，治理也是一个较长的过程，农户短期收益不明显；因此，农户对提升耕地质量的重要性认识不到位，开展酸化治理的主动性不强，内生动力缺乏，治理主体意识不强。

4 对策与建议

近年来浙江省开展的土壤酸化治理实践，虽然取得了一定的成效，探索了一些治理模式，但还需不断实践和总结。为进一步推动耕地土壤酸化治理工作提质扩面，提出以下几点建议。

4.1 完善投入保障机制，撬动多方资金投入土壤酸化治理工作

土壤酸化诱因众多，治理周期长、难度大、技术性强，同时，农户治理的主体意识不强。现阶段必须要加大政府投入力度，完善保障机制，引领多方参与，形成共治的良好局面。一是建议将土壤酸化治理工作纳入耕地质量建设大范畴中，作为化肥减量增效、有机肥替代、化肥定额制、土壤综合培肥等耕地质量保护与提升项目的重要实施内容，纳入土壤污染防治等中央专项资金中予以支持。二是鼓励银行、保险业等金融机构通过补贴、贷款贴息，以及设立引导性基金等方式，开展政府与社会资本合作，支持社会力量参与土壤酸化治理工作。建议参照上海市松江区2018年成功推出的全国首个耕地地力指数保险，把土壤酸碱度(pH值)与土壤有机质含量、耕作层厚度一起列入耕地地力指数保险范围。

4.2 加快酸化治理模式研究，逐步建立比较成熟的土壤酸化治理模式

浙江省土壤酸化面积较大，诱因众多，且作物种类繁多，因此，土壤酸化治理研究工作艰巨又复杂。一是建议加强土壤酸化的机理研究，摸清土壤酸化与土壤“墒情、地情、肥情、环情”之间的内在动态关系，开展耕地质量调查与监测评价，掌握土壤酸化趋势，做好土壤酸化源头防治与进程控制。二是开展试验研究，探索土壤酸化治理的新材料、新方法、新模式。在不同酸化程度的土壤上，开展不同作物、土壤调理剂、有机物替代等多种组合的综合治理模式，集成比较成熟的土壤酸化综合治理模式。三是进一步加强科技协作，在浙江省“三农六方”等项目框架内设立专项课题予以重点研究。

4.3 支持新型农业生产主体先行先试，示范引领酸化治理工作

在试点起步阶段，发挥农民专业合作社、家庭农场、行业协会等新型农业生产主体机械化水平高、种植作业成本较低、有规模效益的优势，优先支持新型农业生产主体开展土壤酸化治理，提升其规模化、绿色化、标准化和集约化生产能力，使他们尝到土壤酸化治理带来的甜头，使小农户看到酸化治理带来的实实在在的好处，从而引领土壤酸化治理工作。

4.4 培育社会化服务组织，加快推进酸化治理工作机制创新

加快政府由单纯购买物资向购买物资+服务方式的转变，加快培育土壤酸化治理相关的统测、统配、统施等多环节托管和全程托管服务组织，加快推进土壤酸化治理工作机制创新。如浦江县结合葡萄种植的生产实际，通过招投标购买社会化服务，由果业协会葡萄分会的理事组成施肥专业服务队，再由施肥服务队统配、统施有机肥和土壤调理剂等相关物资，通过专业的施肥服务，高效、有序地推动了当地的土壤酸化治理工作。

4.5 加强宣传培训，增强农户土壤酸化治理意识和能力

一是要全面开展土壤酸化治理的宣传，广泛宣传土壤酸化治理的重要意义，让农户充分认识到土壤酸化的危害，让农户主动参与土壤酸化防治工作，营造全社会关心和支持耕地质量健康的良好氛围；二是将土壤酸化治理技术作为农业技术干部知识更新、新型职业农民培育、农业技术培训的必修课，让更多农业技术干部和农民掌握土壤酸化的防治措施与方法，提高全社会自觉维护耕地土壤健康的能力。