丽水市耕地土壤酸化原因及改良措施

●饶 聪 王 珏

（1.莲都区土肥能源发展中心 浙江 丽水 323000；2.联城农业技术服务站 浙江 丽水 323000）

丽水市位于浙江省西南部，耕地面积163万公顷，气候为亚热带季风气候，四季分明，雨量充沛。该地土壤类型主要为红壤、黄壤、岩性土、潮土等，其中红壤的分布面积最大，其次为黄壤。红壤和黄壤都属于酸性土壤，pH值约为5.5。近年来，随着工业化的迅猛发展、化学肥料的大量使用，土壤酸化问题日趋严重，特别是红壤和黄壤本身酸性就强，如果酸化不能得到有效改善，会导致土壤环境质量严重恶化，影响作物正常生长发育，造成巨大的经济损失。如果土壤pH值降低到4.0以下，则该耕地不能再种植作物。如何减缓和改良土壤酸化问题，是摆在丽水市农业科技工作者面前的一道难题，也是亟待解决的一道难题。本文通过对土壤酸化形成的主要原因、土壤酸化的危害进行了深入分析，从预防和改良等层面探讨了解决丽水市耕地土壤酸化的技术措施。

1 土壤酸化的原因

土壤酸化是自然界中普遍存在的现象，也是自然发展的必然过程。雨水的淋溶、土壤动植物的呼吸作用产生的碳酸、土壤中动植物死亡分解产生的腐殖酸等自然因素都会导致土壤酸化的发生，但自然因素导致的土壤酸化是一个非常缓慢的过程，导致的土壤pH值下降也非常缓慢。随着社会工业化的发展，人为因素，如过量使用化学肥料、酸雨、工业废料和废水等都加剧了土壤酸化，严重破坏了土壤环境，导致土壤生产力的大幅下降，使农业生产遭受了巨大损失。

1.1 化学肥料的大量使用

化肥是现代农业生产中必不可少的生产资料之一，在提升农作物产量方面具有重要作用。化肥使用方便，提升产量效果快，农民越来越习惯使用化肥，相反有机肥料的使用越来越少。研究表明，大量使用化肥特别是氯化钾、硫酸铵等生理酸性肥料是导致土壤酸化的一个重要原因。施用生理酸性肥料后导致土壤酸化的原理主要是植物吸收了生理酸性肥料中的阳离子后，会释放出氢离子，使土壤酸性增加。黄芳等[1]调查研究了不同种植年限下雷竹林园地土壤中pH值的变化。雷竹属于化肥施用较多的作物，其施肥量超过0.5 t/667 m2，调查显示，随着雷竹种植年限的增加，土壤pH值明显下降，据估算，种植雷竹后土壤平均年酸化速率在每年增加0.2～0.3个单位。

1.2 酸沉降

酸雨也是导致土壤酸化的一个重要原因。随着机动车辆的增加，排放的汽车尾气变多，另外，工业生产中燃烧一些含硫量较高的煤也会导致大气中含硫化合物的增加，从而导致酸雨的产生。丽水市是中国酸雨发生较多的地区之一，加之土壤以红壤、黄壤等酸性土壤为主，致使土壤酸化的情况更加严重。

1.3 灌排不合理

丽水市属于热带季风气候，年降水量大且比较集中，雨季的大量降水使得土壤中的钾、钙、镁等碱基离子被冲刷淋溶流失，残留的氢离子和硫酸根等离子结合，导致土壤酸化的加剧。

2 土壤酸化的危害

2.1 土壤理化性质变差

土壤酸化会导致土壤理化性质的改变，酸化严重时会破坏土壤团粒结构，土壤孔隙变小，容重增加，土壤变得僵硬板结，常常是“天晴一把刀，下雨一团糟”的土壤状态，严重影响土壤的通气透水性，进而影响作物根系正常生长，导致作物生长发育受阻，产量明显下降，严重时甚至造成作物的死亡。

2.2 土壤肥力下降

土壤酸化后土壤中氢离子和三价铝离子增加，而盐基阳离子减少，土壤肥料养分出现明显下降。此时即使大量施用化肥，也会由于营养元素流失严重而导致肥料利用率的大幅降低，在酸化严重地块肥料利用率甚至不足30%，出现脱肥的情况，从而造成作物生长缓慢，产量降低，品质变差。

2.3 土壤中微生物数量减少，酶活性降低

土壤中的养分大部分是以有机态存在的，这种形态的养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为无机态，才可以被作物直接吸收利用。有研究表明，土壤酶活性受pH影响很大，过氧化氢酶、脲酶、多酚氧化酶和蛋白酶活性均呈现酸化抑制的规律。另外，土壤酸化还会导致土壤中有益微生物数量的减少，抑制有益微生物的增殖和活动。土壤中微生物数量的减少、酶活性的降低会导致土壤中的养分无法被作物正常吸收利用，导致作物减产。

2.4 作物不能正常吸收土壤中的养分

有研究表明，土壤pH值过低时，作物根系对养分的吸收明显减弱，酸性越强，根系的吸收能力越弱，长此以往，会导致作物营养不良，一些缺素症也会表现出来。

3 土壤酸化的改良措施

目前，生产中解决土壤酸化问题的途径主要是2个方面，一是改变现有的施肥方式和耕作方式，二是使用土壤改良剂提高土壤的pH值。

3.1 合理施用化肥

化肥对于提高农作物产量有十分重要的作用。化肥的种类、用量、施肥的方式都要根据当地土壤的情况做出适当的选择，合理使用化肥。丽水市土壤以红壤、黄壤为主，酸性较强，在使用化肥时要适当地控制氮肥的使用量，不要选用生理酸性肥料，如氯化铵、硫酸铵等。有研究表明尿素对土壤尤其是红壤酸化的影响比氯化铵、硫酸铵小很多，生产上可以选用。需要注意的是，对于酸性土壤来说，氮肥适当深施能减缓土壤酸化的程度。另外，由于酸性土壤中钾、钙、镁等盐基阳离子的缺乏，在生产中要适当增施钾肥、钙镁磷肥，以满足作物生长需要。

3.2 增施有机肥料

在田间增施有机肥料，可以减轻土壤酸化造成的不良影响。有机肥料可以改善土壤结构和理化性质，促进团粒结构的形成，提高土壤的通透性，减轻土壤板结情况的发生。同时有机肥料还能促进土壤中有益微生物的增殖，加快土壤中养分的转化，提高作物的吸收效率。有机肥料含有丰富的钙、镁、铁、锰、锌等微量元素，能够为土壤全面补充养分，提高土壤肥力状况。

3.3 秸秆还田

秸秆还田可以增加土壤中有机质的含量，促进土壤中微生物的增殖，有利于养分的吸收和利用。秸秆能改善土壤的理化性质，促进团粒结构的形成，避免土壤板结。秸秆中的磷、钾、钙等元素可以通过还田回归土壤中，为作物提供养分，同时由于秸秆呈碱性，对提高土壤pH值有一定的作用。

3.4 合理灌溉

灌水模式不合理也是导致土壤酸化的原因之一，大水漫灌会导致土壤中的钾、钙、镁等碱基离子淋溶，加速土壤的酸化。因此，对于土壤酸化比较严重的地块在灌水时要采用滴灌或者喷灌的方式，避免大水漫灌。

3.5 选择耐酸作物种植

不同作物对于土壤酸性的忍耐能力有所不同。有研究表明，在酸化土壤中种植抗酸性较强的农作物，比如马铃薯、红薯等，可以避免作物产量过低，同时能减少土壤酸化过程。在酸性土壤上尽量避免种植豆科作物，因为豆科作物是固氮作物，会增加土壤中有机氮的含量，有机氮通过硝化作用以及铵根离子的淋溶容易导致土壤酸化的加剧。

3.6 使用土壤改良剂

丽水市土壤酸化现象已经比较严重，对农业生产产生了严重的不良影响，改良土壤酸化的现状已经刻不容缓[2]。土壤酸化的改良除了采取合理施用化肥、增施有机肥、合理灌溉、秸秆还田等农业措施之外，还可以采用土壤改良剂对土壤进行修复。

3.6.1 使用石灰等无机改良剂根据丽水市土壤特点，可以选用石灰、磷矿粉、粉煤灰、沸石等改良土壤。石灰的主要成分是氧化钙，可以中和土壤中氢离子，快速提高土壤的pH值，效果十分明显，同时也能提高养分的有效性。但石灰使用量过大容易导致土壤的板结，会引起土壤中钙、钾、镁等营养元素的失衡，对作物产生不良影响。因此在使用之前，需要测量土壤的pH值，pH值在5.0左右，可使用约150 kg/667 m2石灰，以此标准施用。另外，需要注意的是石灰的使用时间一定是在作物播种之前，避免石灰对作物的伤害[3]。

3.6.2 生物质炭生物质炭是生物质在缺氧或无氧条件下发生热化学反应后产生的富碳固体物质[4]。生物质炭具有丰富的孔隙结构，表面具有较多的含氧活性基团，可以中和土壤中过多的氢离子，提高土壤的盐基饱和度。同时，生物质炭多为碱性，可以作为土壤酸性改良剂使用，对于改善土壤结构和理化性质具有积极作用，相比于石灰，生物质炭更为温和安全，这使得生物质炭将逐渐替代石灰成为主要的酸性土壤改良剂。生物质炭的来源相对比较广泛，如玉米、高粱秸秆、稻壳、麦壳、山核桃壳等农业有机废弃物都可用来制作生物质炭，成本也相对比较低[5]。