恩施山區(qū)酸化土壤改良初探

范才成等

摘要：大量使用無機肥料已經(jīng)成為恩施山區(qū)土壤酸化的主要原因。以玉米鄂玉１３為材料，通過每公頃施用石灰７５０、１ ５００、２ ２５０、３ ０００ ｋｇ試驗以及農(nóng)戶大田對比試驗，進行酸化土壤改良。結(jié)果表明，石灰對酸化土壤有一定改良效果，以每公頃施用石灰２ ２５０ ｋｇ改良效果最好。

關(guān)鍵詞：恩施山區(qū)；酸化土壤；改良效果

中圖分類號：Ｓ１５６．６文獻標(biāo)識碼：Ａ文章編號：0439－８114（２０12）04－0693-03

人類的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)活動主要在土壤上進行，人類所需要的農(nóng)產(chǎn)品均直接或間接從土壤中產(chǎn)生，土壤性質(zhì)在很大程度上制約著植物的生長發(fā)育和農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施的效果，所以土壤是農(nóng)業(yè)的基礎(chǔ)，是人類不可或缺的自然資源［１］。土壤酸化加速土壤中養(yǎng)分離子的淋失，土壤日趨貧瘠，導(dǎo)致土壤結(jié)構(gòu)退化，同時釋放出致害鋁離子和重金屬等污染物，降低土壤酶活性，使森林退化死亡、農(nóng)作物減產(chǎn)及品質(zhì)下降，并污染地表水和地下水，危害水生生物等［２，３］。

我國土壤酸化面積達(dá)耕地面積的４０％以上，土壤酸化主要由酸雨、大量使用化肥對土壤環(huán)境產(chǎn)生的酸化污染和大豆的重茬使得大豆根系分泌的１７種有機酸的積累所造成［４］。通常土壤酸化的原因分為自然因素和人為因素，其中施肥的影響漸成主要因素。近年來開發(fā)出的各種復(fù)合肥主要由過磷酸鈣、氯化鉀、硫酸銨等生理酸性肥料配制而成，當(dāng)?shù)?、磷、鉀等主要營養(yǎng)元素被作物吸收后，在土壤中殘留下酸根離子，促進了土壤的酸化作用［５］。化石燃料的大量使用而導(dǎo)致的酸雨以及人工固氮而導(dǎo)致的化肥的大量使用，對氮的自然循環(huán)產(chǎn)生了嚴(yán)重干擾，進入生態(tài)系統(tǒng)的氮素超過了植物所需，使Ｈ＋的循環(huán)嚴(yán)重脫節(jié)而使土壤酸化［６］。從２０世紀(jì)８０年代早期開始，各地土壤的ｐＨ下降了０．１３～０．８０，過度使用某些氮肥是中國土壤酸化的罪魁禍?zhǔn)祝郏罚?。人類活動能直接或間接導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)退化、受損、變形，甚至完全毀壞，因而要對其進行修復(fù)［８］。

恩施山區(qū)是土家族、苗族聚居的低山和二高山少數(shù)民族地區(qū)。恩施山區(qū)的自然條件復(fù)雜，生產(chǎn)水平差異很大。地勢有高有低，耕地有坡地有平地，坡地又分陰坡、陽坡；氣候有冷暖、干濕之異；勞動力負(fù)擔(dān)有輕有重；科學(xué)種田水平有高有低［９］。恩施山區(qū)自然資源的特點是耕地質(zhì)量差，垂直氣候變化明顯，動植物資源豐富，自然災(zāi)害比較頻繁。該地區(qū)種植業(yè)以旱作為主，糧食作物以玉米、水稻、馬鈴薯為主，經(jīng)濟作物主要有油菜、茶葉、柑橘、蔬菜、中藥材等，而飼料作物占的比例很小。因為受垂直氣候影響較大，恩施山區(qū)可分為河谷丘陵柑橘、糧油、蔬菜區(qū)，低山茶葉、糧油、魔芋、果樹、藥材區(qū)，中山藥、茶、菌、菜、旱糧區(qū)，高山蔬菜、藥材、旱糧區(qū)［１０］。

恩施山區(qū)植被良好，素有鄂西林海之稱。該地區(qū)豆科綠肥較少種植，且酸雨較少，兩者不是土壤酸化的主要因素。自２０世紀(jì)９０年代以來，恩施農(nóng)村長期大量施用無機肥，少施甚至不施農(nóng)家肥，是造成該地區(qū)部分土壤嚴(yán)重酸化的重要因素。酸化土壤通常土質(zhì)疏松反常，農(nóng)戶俗稱氣泡泥。因土壤與作物根系接觸差，作物栽培后根系較難下伸，下雨后常出現(xiàn)上濕下干，故而作物不能正常生長，有的植株越長越小，伴有坐蔸等現(xiàn)象，嚴(yán)重影響產(chǎn)量。農(nóng)村對土壤酸化并未引起重視，受外出務(wù)工人員較多的影響，一些地方對收成不好的酸化土壤直接拋荒。實踐中也有農(nóng)戶以石灰進行土壤改良，但具體用量上沒有專門探索。為此，２０１０年在低山糧油果茶區(qū)的來鳳縣進行了酸化土壤改良試驗，以期探索酸化土壤的治理措施，從而改善土壤環(huán)境，提高土地生產(chǎn)力，保證糧食安全。

１材料與方法

１．１試驗地基本情況

試驗選擇在較典型的酸化土壤發(fā)生區(qū)域、農(nóng)戶至少有１個基本勞力、能夠滿足試驗條件的來鳳縣綠水鄉(xiāng)四合村進行，在酸化土壤上隨機選擇１０塊田塊，其土壤ｐＨ ４．５～５．０，海拔在５００ ｍ左右，試驗田塊總面積為０．９８ ｈｍ２。

１．２試驗設(shè)計

試驗以恩施山區(qū)玉米當(dāng)家品種鄂玉13為材料，石灰用量試驗小區(qū)面積１６ m2，長５．０ ｍ，寬３．２ ｍ；另設(shè)8個大田對比試驗，處理面積和對照面積視大田情況而定。

１．２．１石灰用量試驗試驗田底肥施用復(fù)合肥３ ０００ ｋｇ／ｈｍ２，追肥尿素１５０ ｋｇ／ｈｍ２、碳銨６００ ｋｇ／ｈｍ２。試驗設(shè)ＣＫ（不施石灰），石灰用量７５０、１ ５００、２ ２５０和３ ０００ ｋｇ／ｈｍ２ 5個處理，土壤ｐＨ ４．８。中耕除草2次。

１．２．２大田對比試驗大田底肥施用復(fù)合肥２ ２５０ ｋｇ／ｈｍ２，追施尿素３７５～４５０ ｋｇ／ｈｍ２。石灰用量７５０ 、１ ５００、２ ２５０和３ ０００ ｋｇ／ｈｍ２。田塊面積為０．０６７～０．１１３ ｈｍ２，土壤ｐＨ為４．５～５．０。中耕除草2次。

２結(jié)果與分析

２．１石灰用量小區(qū)試驗結(jié)果分析

試驗采取測產(chǎn)法確定結(jié)果。由于試驗材料常以一穗結(jié)實，雖有少數(shù)兩穗，但以一穗計產(chǎn)。試驗結(jié)果表明，石灰用量７５０、１ ５００、２ ２５０、３ ０００ ｋｇ／ｈｍ２ ４個處理的ｐＨ分別增加０．４、０．５、１．０和０．８，其中石灰用量２ ２５０ ｋｇ／ｈｍ２的處理改良效果較為明顯（表１）。從產(chǎn)量驗收情況看，石灰對改良酸化土壤有一定效果，產(chǎn)量比對照增加１７４．９～４１３．９ ｋｇ／ｈｍ２，增幅達(dá)３．７８％～８．９６％（表２）。

２．２石灰用量大田對比試驗結(jié)果分析

試驗結(jié)果表明，石灰用量７５０、１ ５００、２ ２５０、３ ０００ ｋｇ／ｈｍ２ ４個處理ｐＨ分別增加０．３、 ０．５、０．９和０．７，其中改良效果以石灰用量２ ２５０ ｋｇ／ｈｍ２的處理較好（表１）。根據(jù)結(jié)果，石灰對改良酸化土壤效果明顯，最好的是石灰用量２ ２５０ ｋｇ／ｈｍ２的處理，比對照增產(chǎn)７１３．１～１ ３１４．８ ｋｇ／ｈｍ２，增幅達(dá)１５．８３％～２５．８５％；其次是石灰用量３ ０００ ｋｇ／ｈｍ２的處理，比對照增產(chǎn)７６５．１～８６０．０ ｋｇ／ｈｍ２，增幅達(dá)１３．１４％～１６．７８％；第三是石灰用量１ ５００ ｋｇ／ｈｍ２的處理，比對照增產(chǎn)３６８．１～５３９．３ ｋｇ／ｈｍ２，增幅達(dá)７．７１％～１１．８８％；最低是石灰用量７５０ ｋｇ／ｈｍ２的處理，比對照增產(chǎn)３３８．６～４９８．４ ｋｇ／ｈｍ２，增幅達(dá)７．３５％～１０．５４％（表３）。

３結(jié)論與討論

以石灰作為酸化土壤調(diào)節(jié)劑，對改善酸化土壤的理化性狀見效快，在農(nóng)事生產(chǎn)中具有較強的操作性。對于ｐＨ ４．８的酸化土壤，經(jīng)施用石灰后ｐＨ都可調(diào)至５．０以上，其中石灰用量２ ２５０ ｋｇ／ｈｍ２的處理ｐＨ可以調(diào)至５．５以上，效果較為明顯；酸化土壤經(jīng)改良后都有一定的增產(chǎn)效果，對大田生產(chǎn)具有一定指導(dǎo)意義。

恩施山區(qū)作為民族地區(qū)，隨著市場經(jīng)濟范式的變化，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)在２０多年化肥、農(nóng)藥等現(xiàn)代農(nóng)業(yè)理念影響下，土壤酸化有擴大化趨勢，給原本生物循環(huán)、自給自足、田園牧歌式的傳統(tǒng)生產(chǎn)方式帶來很大沖擊。加之青壯年勞力大多外出打工，以前積施農(nóng)家肥料、合理間套作防治病蟲的生產(chǎn)方式已不再采用。試驗只是在酸化土壤改良上進行初步探索，土壤本身理化性狀還需采取測土配方施肥、免耕、休耕等綜合措施進行改良。

參考文獻：

［１］ 黃鴻翔．我國土壤資源現(xiàn)狀、問題及對策［Ｊ］．土壤肥料，２００５（１）：３－６．

［２］ 唐鴻壽．土壤酸化對油松生長的影響［Ｊ］．應(yīng)用與環(huán)境生物學(xué)報，２００１，７（１）：２１－２４．

［３］ 肖輝林．大氣氮沉降對森林土壤酸化的影響［Ｊ］．林業(yè)科學(xué)，２００１，３７（４）：１１１－１１４．

［４］ 王建堂．重視土壤酸化消除土壤板結(jié)［Ｊ］．農(nóng)村實用科技信息，２０１０（１）：１６．

［５］ 李忠國．柑桔地土壤酸化及其治理［Ｊ］．柑桔與亞熱帶果樹信息，２００１（３）：２７

［６］ 許中堅，劉廣深，俞佳棟．氮循環(huán)的人為干擾與土壤酸化［Ｊ］．地質(zhì)地球化學(xué)，２００２（２）：７５－７９．

［７］ 高凌云．化肥正在使中國土壤酸化［Ｊ］．現(xiàn)代物理知識，２０１０（２）：２３．

［８］ 任海，劉慶，李凌浩．恢復(fù)生態(tài)學(xué)導(dǎo)論［Ｍ］．北京：科學(xué)出版社，２００８．

［９］ 袁子信．對鄂西山區(qū)耕作制度改革的一些看法［Ｊ］．湖北農(nóng)業(yè)科學(xué)，１９７７（９）：２４－２６．

［１０］ 王曉宇．鄂西山區(qū)種植業(yè)發(fā)展方向［Ｄ］．武漢：華中農(nóng)業(yè)大學(xué)，２００４．