合浦县耕作土壤退化现状及改良措施探析

2023-06-29花会功黄晓燕

南方农业 2023年7期

秦华，花会功，黄晓燕

（合浦县土壤肥料工作站，广西合浦 536199）

土壤酸碱度是影响土壤肥力的重要因素之一，不仅会影响农作物的生长，还会影响肥料利用率。农作物一般适宜在酸碱度中性或近中性的土壤中生长，土壤偏酸或偏碱都会在一定程度上改变土壤生态环境条件，可能会对土壤微生物的活性产生一定的抑制作用，从而导致农作物的生长环境和土壤的物理性质条件变差、农作物根系生长发育缓慢、农作物的产量和品质下降。

2017—2021 年，合浦县连续5 年被列为广西壮族自治区测土配方施肥基础性工作项目县。通过对合浦县耕作土壤样品的化验测试，发现合浦县耕作土壤退化明显，退化面积逐年增加，当地的农作物产量受到了极大影响。为此，需及时对农田土壤进行修复与改善，提高农田生产力及生产质量，达到可持续发展的目的。

1 合浦县耕作土壤酸碱度概况

1.1 水田土壤酸碱度

2017—2021年，合浦县水田土壤pH值为3.4～7.7，平均值为5.25。其中，中性土（6.5≤pH 值＜7.5，下同）占水田面积的2.61%，微酸性土（5.5≤pH 值＜6.5，下同）占27.51%，酸性土（4.5≤pH 值＜5.5，下同）占64.86%，强酸性土（pH 值＜4.5，下同）占5.02%，见表1。合浦县水田土壤酸性土和强酸性土占比69.88%，对合浦县水稻、豇豆、蔬菜等作物生长不利影响较大。

表1 2017—2021年与第二次土壤普查中合浦县土壤pH分级情况

1.2 旱地土壤酸碱度

2017—2021 年，合浦县旱地土壤pH 值为3.9～6.9，平均值为5.03。其中，中性土占旱地面积的3.3%，微酸性土占20.7%，酸性土占60.3%，强酸性土占15.7%（见表1）。旱地土壤酸性土和强酸性土占比76.0%，对合浦县甘蔗、玉米、木薯、红薯、花生等作物生长不利影响较大。

1.3 土壤pH分级情况

如表1 所示，合浦县耕地整体偏酸性，中性和微酸性土壤占耕地面积的27.02%，酸性和强酸性土壤占耕地面积的72.98%，与第二次土壤普查时期（1980—1982 年）相比，中性和微酸性土壤占比减少47.12 个百分点，酸性土壤占比增加46.92 个百分点，强酸性土壤占比变化不大。可见，合浦县耕地退化比较明显，酸性和强酸性耕地的土壤必须加强改良。

2 土壤退化的危害

2.1 对土壤肥力的影响

土壤酸化会造成土壤中的微生物数量明显下降，特别是主要参与土壤氮素转化和循环的芽孢杆菌、固氮菌等，导致固氮和硝化作用的强度下降，影响土壤中氮素的均衡和转换，进而影响土壤肥力。同时，酸化改变了土壤理化特性，加快了矿物释放和植物养分的淋溶，导致植物养分的流失及土壤盐基饱和程度和阳离子交换率的下降。

2.2 对农作物的危害

土壤酸化会造成农作物生长环境条件变差，是制约农作物生长发育的主要原因之一。例如，酸性的土壤容易产生霉菌，导致根际病原菌增多，并且很难防治；在偏酸或偏碱环境中，铝、锰的溶解度增大，其有效性进一步提高，从而对植物造成一定的毒害作用。

3 土壤退化的主要原因

3.1 成土母质及淋溶作用的影响

合浦县位于南流江冲积平原，成土母质主要为河流冲积物和滨海沉积物，降水量大而集中的淋溶作用使钙、镁、钾、钠等碱性盐基离子大量流失，从而导致土壤的酸化。

3.2 施肥不合理

不科学的化肥使用是引起土壤退化的最主要和最直接的因素。合浦县当前使用的农业肥料主要是化肥，很少使用有机肥料。调研发现，自联产承包责任制以来，草木灰、有机肥的施用量日益减少，冬种绿肥面积相对减少，土壤中有机质减少，土壤缓冲能力弱化，使土壤退化加剧；分田到户以来很少有农户能自觉施用石灰，不能有效平衡土壤酸碱度。

4 改良措施

4.1 深松整地，合理轮作

对耕地土壤进行深耕，有助于改善耕地的板结状况，增加土壤的缓冲力，从而减轻土壤的酸性水旱轮作是改良土壤的有效措施之一。经过多年农业生产实践，合浦县改良土壤的主要水旱轮作有花生-水稻、豇豆-水稻、水稻-蔬菜等模式。实践证明，推广水旱轮作模式既能改良酸化的土壤，又能有效防止连作所导致的某些元素的缺失，从而实现作物的营养平衡。

4.2 平衡施肥，推广测土配方施肥

要根据土壤中的养分含量科学施肥，做到查缺补漏。适当控制氮肥和磷肥施用量，适当增施钾肥、钙镁磷肥及其他碱性肥料，以满足作物生长需要[1]。可以大幅度地减少肥料的使用，缓解由于过量使用而引起的土壤环境污染，改善农业生产质量。推广有机肥与无机肥相结合，大量、中量、微量元素肥料配合。根据农作物的需肥特点确定基肥、种肥、追肥的用量，合理安排各个时期的施肥量，合理施肥。

4.3 推广秸秆还田，改善土壤理化性状

秸秆还田可增加土壤养分，提高土壤中有机质的含量，改善土壤物理性质，固定和保存氮磷钾养分，并可加速土壤中难溶养分的析出。合浦县大力推广秸秆直接还田、过腹还田和堆沤还田等，推广机械收割、秸秆覆盖作物技术、生物加速秸秆腐熟技术和秸秆综合利用技术等。2022 年，合浦县农作物播种面积13.22 万hm2次，农作物秸秆直接还田面积3.56 万hm2次，占比农作物播种面积的26.92%。

4.4 施用碱性肥料

目前，合浦县使用的化肥，如过磷酸钙、尿素、氯化钾等，大都属于酸性或生理酸性化肥，因此推荐选择一些碱性的化肥，如钙镁磷肥、碳酸氢铵和草木灰[1]。1）钙镁磷肥属于一种碱性磷肥，也是一种多元素化肥，一般含12%～20%五氧化二磷、25%～30%氧化钙、30%氧化硅和15%～18%氧化镁，在微酸性或酸性土壤上使用效果较好，不仅可以中和土壤的酸性，使pH 值上升0.11～0.20，而且肥料利用率较高。2）碳酸氢铵又称碳铵，是一种碳酸盐，含氮17.7%左右。碳酸氢铵在水中呈碱性，既可以中和土壤的酸性，又可以作为氮肥，长期使用不影响土质，是最安全的氮肥品种之一。3）草木灰主要成分为碳酸钾、硫酸钾、氯化钾等，是一种结构松散、快速高效的钾素肥料，通常其有效钾含量为5%～15%，水溶液为弱碱性，故使用该肥料不仅能中和土壤酸性，还能提高土壤中钾的浓度。

4.5 增施有机肥

有机肥不但可以提高土壤的缓冲能力，对土地酸碱度变化也有一定的缓冲效果，其可以直接供应农作物所需的多种营养物质，使土地的物理和化学性质得到改善，从而达到对土地进行培肥的效果[2]。据合浦县2020年耕地质量保护与提升行动项目“稻田增施有机肥减施化肥”2 个示范试验结果，667 m2稻田增施有机肥75 kg，可以减少10%化肥施用，水稻667 m2平均增产12 kg，土壤有机质提高0.8 g·kg-1。据合浦县2021 年农业资源及生态保护酸化耕地治理项目“稻田增施有机肥”3 个示范试验结果，每667 m2稻田增施有机肥120 kg，可增产23.4～33.0 kg，土壤pH 值提高0.49～0.72，有机质提高0.7～2.0 g·kg-1，土壤容重降低0.04～0.06 g·cm-3。说明合理增施有机肥可有效平衡土壤酸碱度，培肥地力。

4.6 冬种绿肥，绿肥翻压还田

在冬季闲置的农田中种植绿肥作物并翻压还田，能够培肥地力，提高土壤中有机物等养分含量，改善土壤理化性状，从而增强土壤的缓冲能力[3]。据合浦县2021年测土配方施肥基础性工作项目“绿肥压青还田减肥”试验结果，每667 m2使用绿肥压青还田1 500 kg，可减少10%化肥施用，同时水稻增产6.7 kg；土壤有机质含量提高2.2～3.2 g·kg-1，全氮含量提高0.15～0.28 g·kg-1，有效磷含量提高0.3～2.2 mg·kg-1，速效钾含量提高51～54 mg·kg-1，阳离子交换量提高4.6～6.2 cmol·kg-1，土壤容重降低0.14～0.15 g·cm-3。说明绿肥还田能改善土壤的理化性质，改善土壤结构，提高土壤肥力。

4.7 合理施用生石灰

酸性土壤施入生石灰，可以提高土壤pH 值，改善土壤的物理性状，有利于土壤形成良好的团粒结构，利于培肥土壤，保障作物健康生长。土壤酸化十分严重的地块，可采取施用生石灰调节土壤的酸碱度[4]。据合浦县酸化土改良补贴项目“生石灰合理施用量”试验结果，每667 m2酸性稻田增施生石灰60、75 kg，水稻增产分别为29.1、22.9 kg，增收分别为19.8 元、14.7 元，土壤pH 值分别提高0.37、0.45。通过对合浦县土壤检测分析情况进行测算，大部分耕地每667 m2可施用生石灰30～75 kg。施用生石灰时需注意施用量不宜过大，否则会对作物产生负面影响；生石灰宜间隔2年使用1次，不可连续施用。

4.8 增施土壤调理剂

土壤调理剂不仅对土壤酸碱度有改善作用，还能直接为作物供给钙、镁等元素，改良土壤理化性状，起到培肥土壤的作用[5-6]。据合浦县2020 年耕地质量保护与提升行动项目“稻田增施土壤调理剂”2 个示范试验结果，每667 m2稻田增施土壤调理剂75 kg，水稻平均667 m2增产25.7 kg，土壤pH值提高0.20。据合浦县2021 年农业资源及生态保护酸化耕地治理项目“酸性稻田增施土壤调理剂”3 个示范试验结果，每667 m2酸性稻田增施土壤调理剂100 kg，水稻平均667 m2增产29.9 kg；土壤pH 值提高0.23～0.36、有机质含量提高0.10～5.3 g·kg-1、交换性钙含量提高0.1～0.4 cmol·kg-1、交换性镁含量提高0.1～0.3 cmol·kg-1。说明合理施用土壤调理剂可提高土壤酸碱度，培肥地力。