桃江县耕地土壤酸化现状与改良建议

邓有余 刘红娥 刘武高 钟建中 肖峰 范超跃 欧迎丰 夏恩洪

摘 要：为了解桃江县耕地土壤的酸化现状，分析了桃江县第二次土壤普查（1982）数据和2005—2018年测土配方施肥的土壤资料及15个乡镇的实地调查资料，发现桃江县耕地土壤pH值下降明显，土壤酸化呈上升趋势，酸雨沉降和农民盲目施用大量化肥是导致土壤酸化的主要原因。提出科学施肥，调整施肥结构;开展试验，探索耕地土壤酸化治理的有效方案;宣传引导，提高全县治理耕地酸化土壤的意识等耕地酸化土壤改良的建议。

关键词：耕地土壤;酸化改良;建议;桃江

中图分类号：S156.6文献标识码：A文章编号：1006-060X（2020）08-0026-04

Abstract： In order to understand the acidification status of cultivated soil in Taojiang County， the data of the second soil survey （1982）， the soil data of soil testing and formula fertilization from 2005 to 2018 and the field survey data of 15 townships in Taojiang County were analyzed. It was found that the pH value of cultivated land in Taojiang County decreased significantly， and soil acidification showed an upward trend. Acid rain deposition and farmers' blind application of large amounts of chemical fertilizers were the main causes of soil acidification. Some suggestions on improvement of acidified soil in cultivated land are put forward， such as scientific fertilization， adjusting fertilization structure， carrying out experiments， exploring effective schemes of cultivated soil acidification treatment， publicity and guidance， and improving the awareness of acidified soil treatment throughout the county.

Key words： cultivated soil; acidification improvement; suggestion; Taojiang

我国人口多，耕地资源十分宝贵。近年来，中国农田土壤酸化的形势严峻[1]。土壤酸化已經成为制约湖南省农业可持续发展的一个重要因素[2]。桃江县土壤存在耕地养分不匀衡、土壤酸化加剧、补充耕地质量不高等问题[3]，2005年开展测土配方施肥项目，根据土壤检测结果，桃江县土壤 pH 值小于5.5的耕地土壤占耕地面积的69.85%。耕地土壤酸化会影响作物根系生长，产生一些有毒害的物质;酸化也会改变整个土壤化学和生物学的性质，活化重金属元素;酸化还加重土传病虫害的发生等。开展耕地酸性土壤改良，能够提高农产品质量、改善生态环境，促进耕地资源的可持续利用，是提升桃江县耕地质量的有效途径。

1 桃江县自然条件与耕作制概况

桃江县隶属于湖南省益阳市，地处湘中偏北、洞庭尾闾，资水中下游，东与益阳市赫山区相抵，南与宁乡县接壤，西、西南与安化县相连，西北与常德市鼎城区相接，北与汉寿县共壤，东北与益阳市资阳区相接，地理坐标为东经111°36′～112°19′，北纬28°13′～28°41′。县境地貌类型多样，山、丘、岗、平犬牙交错。总面积2 068 km2，辖15个乡镇，人口89万人。资江贯穿县境102 km，森林覆盖率64.15%，属亚热带大陆性季风湿润气候，年平均日照时数为1 476 h，年平均气温16.6℃，年平均降水量1 041～2 255 mm，无霜期平均260 d。根据湖南省2018年新分类标准，桃江共有红壤、水稻土、红色石灰土、黑色石灰土、潮土5 个土类，11个土亚类，33个土属，87个土种（其中水稻土56个，旱土31个），土壤肥力属于中等水平;水田主要耕作模式有稻—稻—闲、稻—稻—肥、稻—油、稻—肥、稻—闲、稻—菜等;旱土主要耕作模式包括菜—菜、豆类—油菜、玉米—薯类等;园地主要种植瓜果、蔬菜、茶叶。

2 桃江县耕地土壤酸化现状与酸化原因

2.1 桃江县耕地土壤酸化现状

2.1.1 pH值下降明显，酸化呈上升趋势 根据桃江县耕地土壤调查数据，1982年，耕地土壤平均pH值为5.7（其中水田为6.0，旱土为5.4），2005年，耕地土壤平均pH值为5.4（水田、旱土均为5.4），2016年，全县耕地土壤平均pH值为5.3。2016年与1982年比较，耕地土壤pH值呈下降趋势，年均降低0.6，其中水田降低0.7，旱土降低0.1（详见表1）。

2.1.2 pH值分布不均，酸化范围广 桃江县耕地土壤pH值<4.5的面积为253.33 hm2，占耕地总面积的0.58%;pH值4.5～5.5的面积为30 513.33 hm2，占69.27%;pH值5.5～6.5的面积为11 453.33 hm2，占26.00%;pH值6.5～7.5的面积为1 120 hm2，占2.55%;pH值>7.5的面积为706.67 hm2，占1.60% [3]。15个乡镇耕地土壤以灰山港镇平均pH值较高，为5.7，其次是松木塘镇，为5.6，按pH值分级为酸性，其余乡镇平均pH值小于5.5，按pH值分级为强酸性，鸬鹚渡镇pH值最低为5.1（表2）。可见桃江县耕地土壤酸化范围较广，覆盖全县各乡镇。

2.1.3 不同土壤类型酸化状况 桃江县耕地土壤按土类分，以红色石灰土pH值较高，为6.2，潮土pH值为5.7，黑色石灰土和水稻土pH值为5.4，红壤pH值为5.3;按土亚类分，淋溶红色石灰土pH值较高，为6.2，红色石灰土pH值为6.1，红壤、黄红壤、漂白型和潜育型水稻土pH值最低，为5.3;按土属分，浅灰泥田pH值较高，为6.8，耕型石灰岩黄红壤的次之，为6.63，耕型石灰岩红壤pH值第三，为6.5 ，按pH值分级为中性土壤，耕型河潮土、耕型砂岩红壤、耕型石灰岩红壤、耕型石灰岩红壤性土、耕型砂岩黄红壤、耕型红色石灰土、耕型淋溶红色石灰土、红黄泥、灰黄泥、灰泥田pH值在5.5～6.5，按pH值分级为酸性土壤，其余土属在5.1～5.5，为强酸性土壤，详见表3。

2.2 桃江县耕地土壤酸化原因分析

2.2.1 酸雨沉降导致耕地土壤酸化 湖南省洞庭湖是我国酸雨受害最严重的地区之一[4]。根据益阳市环保监测报告，汇总2016年益阳市降水的pH值（表4），益阳市2016年降水pH值在5.1～7.6，月平均pH值小于5.5，酸雨频率≥50%的有7个月，其中1、2、3、11月酸雨频率为100%，4、5月酸雨频率为75%，7月酸雨频率为50%。在多雨条件下，土壤中的钙、镁、钾等盐基离子向下淋溶，氢离子代替盐基离子被土壤吸附，土壤逐渐向盐基不饱和的酸性土壤方向变化[5]。酸雨沉降对土壤环境造成污染，酸化土壤，一般情况下，酸雨淋溶表土并逐步向心土和底土层发展，酸雨淋溶程度大，会加剧耕作层土壤酸化程度。

2.2.2 不合理施肥加剧耕地土壤酸化 随着现代集约化经营的发展，从传统的精耕细作方式逐步转变为种植大户、专业合作社集中经营，许多大户注重产量而不注重养地，普遍把化肥的投入作为农作物增产的主要方式。一是部分农民盲目施用大量化肥，甚至有的农民认为化肥投入量越大，产量就会越高，而部分化肥呈酸性，如过磷酸钙等，有的化肥与水反应形成游离酸，加速了土壤酸化，如硫酸铵、氯化钾、氯化铵等;二是大量元素的施用比例不平衡，据调查，桃江县农民施用化肥存在重氮、轻磷、钾肥现象，造成氮、磷、钾比例严重失衡，单一元素过量施用，造成土壤养分不均;三是有机肥施用量减少，自20世纪80年代以来，农民在种植农作物过程中，有机肥用量越来越少，不注重有机肥与无机肥的搭配施用。不合理施肥、过分依赖于化肥、忽视有机肥的施肥方式会导致土壤结构遭到破坏，有机质含量降低，农作物生长不良，从而影响生态环境，加剧土壤酸化。

2.2.3 不注重调节土壤酸碱度使土壤持续酸化 桃江县耕地土壤呈酸性，在20世纪90年代前，农户种植农作物时，注重用养结合，习惯施用石灰调节土壤酸碱度，年平均施用石灰750～1 500 kg/hm2。后来由于环境治理要求，桃江县关停了大量的石灰窑，生石灰价格也随之快速上涨。通过查阅2005—2008年桃江县农户施肥情况，分析汇总数据发现，农户基本不施用生石灰，种植大户和合作社认为施用生石灰不仅成本高，收益低或无利润，而且粉末生石灰施用不方便。据调查，种植水稻施用生石灰成本1 200元/hm2，而平常水稻种植农户收益1 500元/hm2左右，除去施用生石灰的成本，净利润只剩300元/hm2左右。由于农户停止施用生石灰，土壤酸性得不到有效调节，从而使土壤持续酸化。

3 桃江县耕地酸化土壤改良建议

3.1 科学施肥，调整施肥结构

一是推广科学施肥技术，改进施肥方式。科学施肥是按照“增产施肥、经济施肥、环保施肥”的要求，开展化肥使用量零增长行动，推行“精、调、改、替”四字方针，逐步将过量、不合理施肥的方式改正过来[1]。

桃江县通过推广测土配方施肥，农作物平均可以减肥39.45 kg/hm2，增产551.25 kg/hm2，节省肥料成本234元/hm2，节本增收116.8元/hm2。通过科学施肥，不仅实现了节本增收，还能改善生态环境。

二是撒施生石灰，调节耕地土壤酸性。施用石灰是酸化土壤改良和消除铝毒最有效、最经典的方法[3]，熟石灰的增产效果（100%）要优于生石灰（32%）和石灰石粉（64%），因而，实际酸性土壤改良時，应优先选用熟石灰[6]。桃江县从2014年开始进行生石灰不同用量试验，提出了水稻田酸化土壤改良的建议，即生石灰用量为1 500 kg/hm2，近年来通过推广生石灰改良酸性土壤也取得了良好的效果。

三是全面增施有机肥，改良土壤结构。增施有机肥的主要方式是种植绿肥还田、施用腐熟农家肥、推广农作物秸秆还田等，这些措施可提高耕地土壤有机质。有研究表明，石灰配施绿肥可改善酸性土壤的理化特性，提高土壤pH值，有利于酸性土壤改良[7]。生物有机肥能增加土壤有机质和微生物量，加速土壤中有益微生物的繁殖，增强微生物对外源有机碳的分解，从而形成氨基酸、腐殖酸等小分子有机物，促进土壤团聚体的形成。

在施用石灰修复酸性土壤的同时，进行绿肥还田并增施生物有机肥，三者协同和效应叠加，微生物调节作用更有利于保持石灰改善酸性土壤的效果[8]。秸秆直接还田后，新鲜腐植质是在土壤中形成的，它随即与土粒结合，可以促进土粒团聚，从而改善土壤理化性状[9]。

3.2 开展试验，探索耕地土壤酸化治理的有效方案

一是开展调查监测。主要是通过科学技术手段，对桃江县耕地酸化状况进行监测，掌握耕地土壤酸化的变化情况，针对不同耕地和土壤酸化的分布特点开展治理。二是开展耕地酸性土壤改良试验。大量或长期施用石灰会影响土壤结构，造成土壤板结[7]，因此，要开展相关试验，根据不同土壤类型，不同酸化程度，找到改良产品用量并针对不同农作物提出合理改良方法。三是探索耕地土壤酸化改良的新材料。目前，虽然生石灰是改良酸性土壤较好的材料，但因其强碱性，撒施作业时会对人体产生损伤，粉尘也易造成空气污染，因此，探索耕地土壤酸化改良的新材料很有必要。

3.3 宣传引导，提高全县治理耕地酸化土壤的意识

一是开展宣传，提高耕地保护意识。土壤酸化作为土壤退化的一个方面，预防和治理土壤酸化，提高治理酸性（化）土壤重要性的认识，对保护耕地质量具有重要的意义。二是加大补贴，提高农民治理酸化土壤的积极性。政府部门制定耕地酸化土壤治理补贴政策，加大对酸化耕地土壤治理技术的创新与推广，通过资金引导，带动全县农民进行耕地土壤酸化治理。三是示范展示，带动耕地土壤酸化治理。开展地土壤酸化治理改良示范，并以示范片为平台，组织农户进行观摩，让农民切身体会耕地土壤酸化治理的效果。开展耕地土壤酸化治理技术培训，让农民掌握科学的治理方案，从而提高农民自觉开展耕地土壤酸化治理治理的积极性。

参考文献：

[1] 张福锁. 中国农田土壤酸化形势严峻[N]. 农资导报，2017-09-08 （C03）.

[2] 文 星，李明德，涂先德，等. 湖南省耕地土壤的酸化问题及其改良对策[J]. 湖南农业科学，2013（1）：56-60.

[3] 邓有余，刘红娥，刘武高，等. 桃江县耕地质量提升建议[J]. 基层农技推广，2020（3）：114-116.

[4] 许 晶. 湖南省酸性降水现状、成因及对策研究[J]. 环境污染治理技术与设备，2001（4）：25-29.

[5] 苏仕艺，胡显军，杜 敏. 巴东县土壤酸化现状、成因及治理对策[J]. 中国农技推广，2015，31（7）：40-42.

[6] 曾廷廷，蔡泽江，王小利，等. 酸性土壤施用石灰提高作物产量的整合分析[J]. 中国农业科学，2017，50（13）：2519-2527.

[7] 李玉辉，李源环，邓小华，等. 石灰和绿肥对不同种植制度植烟酸性土壤改良效果[J]. 水土保持学报，2018，32（6）：365-370.

[8] 张龙辉，李源环，邓小华，等. 施用石灰和绿肥及生物有机肥后的酸性土壤pH和理化性状动态变化[J]. 中国烟草学报，2019，25（3）：60-66.

[9] 陈建军. 平乐县土壤酸化现状与改良[J]. 农民致富之友，2019（12）：106.

（责任编辑：张焕裕）