河南省农田土壤酸化原因及改良技术
2020-12-19
一、土壤酸化的原因
(一)酸性化肥和生理酸性化肥的长期大量施用
当前,肥料市场上生产、销售的主要肥料品种有尿素、磷铵、硝酸磷肥及氯化铵、氯化钾、硫酸钾、过磷酸钙与复混(合)肥料等。其中,氯化铵、氯化钾、硫酸钾、过磷酸钙均为酸性肥料或生理酸性肥料,复混(合)肥料中的复混肥料、掺混肥料也以含氯肥料为主。研究发现,在酸性土壤中施用硫酸钾、硫酸铵、尿素、硝酸钾、硝酸铵和氯化钾等化肥都会使土壤酸度有不同程度的增加。单施氮钾化肥会加速土壤酸化。统计资料显示,2010—2015 年河南省登记的复混肥料中,低氯品种逐年下降,中氯与高氯产品则呈现逐年上升的趋势。掺混肥料中,含氯品种2010—2015 年占全部产品的88.0%(见表1)。
(二)过量施用氮肥,施肥结构不合理
长期以来,人们在农业生产上一直追求高产。因此,过量施用氮肥,造成施肥结构不合理,是导致土壤酸化最重要的原因。统计资料表明,1978—2015 年河南省化肥施用量以线性方式递增。
(三)长期耕作与栽培方式不合理
调查发现,河南省多数农田常年采取旋耕的方式,耕层浅,致使土壤板结,通透性差,土壤中嗜酸有益菌活性降低,导致H+长期在土壤中累积,造成土壤酸化。长期追求作物高产,复种指数高,肥料用量大,导致土壤有机质质量分数下降,缓冲能力降低,土壤酸化问题进一步加重。
二、改良技术
(一)推广测土配方施肥技术,提高肥料利用率
1.选择合适的肥料品种,不要长期过量施用同一种肥料;掌握施肥时间、施肥次数和施用量,采用分层施肥、深施肥等方法减少化肥流失,同时积极提倡施用缓释肥料、控释肥料,减少化肥的挥发、淋失等损失,提高肥料利用率,从而减少硝酸盐在土壤中的积累。
2.化肥与有机肥配合施用,特别要大力推广施用商品有机肥,推广秸秆还田技术,重点在信阳市发展绿肥生产,不断提高土壤中的有机质质量分数,改善土壤理化性状,使土质疏松不板结,增强土壤保肥能力和作物对化肥的利用率。
3.增加磷肥、钾肥和微肥的用量,通过土壤中磷、钾及各种微量元素的共同促进作用,提高农作物对氮肥的吸收利用效率,降低土壤和农作物中的硝酸盐质量分数,达到改善土壤性状和提高农作物品质的目的。
(二)调整配方指标,减缓土壤pH 值下降趋势
当前,我国肥料产品向精细化、高浓度化发展。鉴于河南省土壤酸化已出现,全省今后要将土壤pH 值纳入小麦配方技术指标体系,要求酸性土壤区要在保障冬小麦养分供应的基础上,一是调整肥料品种结构,选用偏碱性肥料或碱性土壤调理剂,如钙肥、镁肥、磷肥、石灰等调节土壤pH 值;二是禁止底施硫酸亚铁肥料,在调节土壤pH 值的前提下,保证养分的有效供给。
(三)大力开展有机肥、绿肥的推广应用工作
有机肥中不仅含有植物必需的大量元素、微量元素,还含有丰富的有机养分,施入土壤后,有机质能有效改善土壤理化特性和生物特性、熟化土壤、增强土壤的保肥供肥能力和缓冲能力,能促进土壤中有益微生物的活动,为作物生长创造良好的土壤条件。此外,有机肥的施用能减少化肥的施用量,平衡土壤养分。因此,增施有机肥对改善土壤酸化有一定的效果,建议在信阳市大力推广增施绿肥。
(四)推广秸秆还田
我国在农业生产上利用有机物料改良酸性土壤已有上千年的历史,有机物料还能与单体铝复合,降低土壤交换性铝的质量分数,减轻铝对植物的毒害作用。因此,秸秆还田不仅能提供作物生长所需养分、提高土壤肥力,而且还能增加土壤微生物的活性,增强土壤对酸的缓冲性能。此外,由于草木灰呈碱性,秸秆燃烧后的草木灰也可考虑还田,以改善土壤酸化现象。
(五)优化耕作制度
由于长期种植单一植物,通过秸秆和籽粒带走的盐基离子得不到补充,会导致土壤离子的不平衡,从而加速酸化。据报道,倒茬、换茬和间作套种等栽培模式均有利于缓解土壤酸化的进程。多年试验示范表明,以3 年为1 个周期,开展土地深耕,耕深25 cm 左右为宜。秸秆全量还田的地区,可缩短深耕周期。
(六)合理利用畜禽粪便
近年,河南省畜牧业、养殖业集约化程度不断提高,大量粪便无处排放。而畜禽粪便是重要的有机肥资源,合理利用畜禽粪便,一是可以提高土壤酸碱缓冲容量、培肥地力,二是可以降低局部环境污染,三是可以替代部分化学肥料,实现化肥零增长。
(七)控制工业污染
通过使用清洁能源,推广清洁能源生产技术,减少汽车排放,减轻大气污染,从而减少酸雨的形成,也是控制土壤酸化的重要途径。