土壤酸化對蔬菜的危害

郝秀芬（靜?？h種植業(yè)發(fā)展服務中心，天津　301600）

土壤酸化對蔬菜的危害

郝秀芬
（靜?？h種植業(yè)發(fā)展服務中心，天津301600）

靜?？h是蔬菜種植大縣，全縣設施栽培占地面積15933hm2。種植蔬菜已經成為靜?？h農民經濟收入的主要來源。連作蔬菜大棚由于長期施用生理酸性肥料，過量施用氮肥，使硝態(tài)氮肥大量積聚，同時有機肥施用又偏少，土壤緩沖性差，造成土壤酸化，嚴重時作物出現死苗、生長點壞死等現象。為使靜海縣蔬菜種植穩(wěn)產、增產，農民增收、增效，文章總結了靜?？h近年來土壤酸化對菜田的危害、土壤酸化的成因及其防治措施，以供菜在農生產上進行參考。

蔬菜；土壤酸化；危害；防治措施

各種蔬菜生長發(fā)育適宜的土壤pH是不同的，但大多數蔬菜適于在微酸性土壤中生長，適宜蔬菜生長的pH值一般為5.5～6.5，目前，靜?？h部分菜田出現土壤酸化現象，這對土壤物理性狀、養(yǎng)分有效性及養(yǎng)分平衡和轉化產生不利影響，進而影響蔬菜的生長發(fā)育。了解和掌握菜田土壤酸化的原因，采取措施防止土壤酸化是非常必要的。對蔬菜生產具有重要意義。

1　菜田土壤酸化的危害

1.1造成鉀離子、鈣離子、鎂離子大量淋溶

土壤酸度愈大，土壤溶液中的氫離子濃度愈大，土壤膠體上的鉀、鈣、鎂離子被土壤中氫離子置換出來，存在于土壤溶液中，一方面對蔬菜的可給性提高，另一方面隨雨水或土壤水分移動而流失。一般土壤pH值高于6時，大量的鉀、鈣、鎂離子被土壤膠體吸附；而pH值低于6時則被置換到土壤溶液中易被淋溶。因此，在pH值低于6的酸性土壤上易產生鉀、鈣、鎂的缺乏癥，例如酸性土壤上大白菜干燒心病往往嚴重發(fā)生。而且土壤酸化和鉀、鈣、鎂離子的淋溶是相互促進的。

1.2土壤團粒結構受破害

土壤團粒結構是由疏松的呈小米粒至豆粒大小不等的無數顆粒組成的。能調節(jié)土壤中水、肥、氣、熱狀況。土壤有機質分解時，產生腐殖酸，腐殖酸是一種黑色有機膠體物質，在土壤中它和土粒粘合，生成腐殖酸-粘粒復合體，可增加土壤中團粒結構。與鈣離子相互作用，可以形成絮狀凝膠體。這種膠體可以把分散無結構的土壤顆粒膠結在一起，形成遇水不易分散的“水穩(wěn)性結構”。可見鈣離子在土壤團粒結構的形成和保持過程中起重要作用。土壤酸化會導致土壤中鈣離子大量淋溶，使土壤的團粒結構遭到破壞，從而導致菜田土壤通氣透水性不良，降水或灌水后土壤易板結。

1.3蔬菜發(fā)生鐵、鋁、錳中毒現象

土壤pH值為2.5～5.0時，鐵、鋁、錳的溶解度急劇增加會對蔬菜產生毒害作用，尤其是非蔬菜生長發(fā)育必需營養(yǎng)元素鋁，在酸化土壤上溶解度升高，蔬菜產生中毒。

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1.4微生物的活動受抑制

土壤中的養(yǎng)分大部分是以蔬菜不能直接吸收利用的有機形態(tài)存在的。這些有機形態(tài)的養(yǎng)分需要在土壤微生物的作用下分解即礦化才能釋放出蔬菜可以直接吸收利用的各種養(yǎng)分。如土壤中的有機氮要在氨化細菌的作用下分解產生銨離子，銨離子可被蔬菜直接利用。參與土壤中有機態(tài)營養(yǎng)向無機態(tài)營養(yǎng)轉化的各種微生物的活性受土壤溫度、氧氣、pH及養(yǎng)分等狀況的影響。土壤中氨化作用適宜的pH值為6.6～7.5，硝化作用適宜的pH值為6.5～7.9，微酸、中性或微堿性的土壤酸堿反應才適合于大多數土壤微生物的活動，以保持有機態(tài)和無機態(tài)養(yǎng)分間的動態(tài)平衡。

1.5影響微量元素的有效性

各種微量元素的有效性受土壤有機質含量、粘粒含量、pH、氧化還原電位等許多因素影響，其中pH的影響最為顯著。土壤酸化對微量元素有效性的影響體現在兩個方面：其一是提高錳、鋅、銅、鐵、硼的有效性，這有利于蔬菜的吸收利用，同時也產生流失嚴重或大量積累對蔬菜產生毒害作用等問題。其二降低鉬的有效性。鉬在pH為3～6的條件下，以對蔬菜無效的酸性氧化物形式存在，在pH值為7.0的土壤上才生成6價鉬的水溶性鹽。所以，土壤酸化使鉬有效性降低。因為鉬是固氮酶系統(tǒng)的重要部分，鉬缺乏導致固氮活性下降，這也是豆科作物在酸化土壤上發(fā)育不良的一個重要原因。

1.6磷的有效性降低

磷在土壤中的有效性較低，易被固定而不能被蔬菜吸收利用。土壤中的磷在pH值為6.5左右有效性最高，土壤pH值低于6時，由于土壤中鐵、鋁的含量升高，磷易被鐵鋁固定，生成難溶性的磷酸鐵和磷酸鋁。最初形成的呈膠狀無定型磷酸鐵、鋁鹽，對蔬菜有一定肥效，后經水解生成結晶較好的鹽基性磷酸鐵鋁，有效性變低。經過很長時間，不斷老化，形成閉蓄磷酸鹽，作物更難利用。而且酸性土壤中表面帶有羥基的粘土礦物，還能使磷酸固定在粘粒表面。

1.7不利于蔬菜的生長發(fā)育

土壤酸化對蔬菜的影響主要通過以下幾個途徑。第一，影響土壤養(yǎng)分的供給狀況進而影響蔬菜的生長發(fā)育。第二，影響根系對養(yǎng)分的吸收。因為土壤的酸堿度影響細胞質的帶電性。蔬菜根的細胞質是由蛋白質等物質構成的，蛋白質中氨基酸類物質是兩性電解質，在微酸性溶液中氨基酸帶正電荷，易于吸附外界溶液中的陰離子，在微堿性溶液中氨基酸帶負電荷，易于吸附外界溶液中的陽離子。所以，土壤酸化造成土壤溶液中大量氫離子存在于根系，吸附陰離子的能力增強，不利于鉀等陽離子的吸收，從而影響蔬菜的發(fā)育。第三，影響蔬菜根系的代謝過程。蔬菜根系的吸收等代謝過程一般要在中性微酸的條件下進行，土壤pH值過低則不利于這些代謝的進行，不利于根的生長，進一步影響蔬菜的生長發(fā)育。

2　菜田土壤酸化的原因

2.1酸水導致土壤酸化

酸水是指pH值小于5.6的河溝水、雨、雪或其他的酸性沉淀物。純凈的雨水呈弱堿性，當排入大氣中的二氧化硫、氮的氧化物濃度增高時，雨水的酸度增高，形成酸雨。

工業(yè)生產中礦物燃料的燃燒將大量污染物（硫化物、氧化物）排放進入大氣，這些污染物在氧化劑（過氧化氫、臭氧）、催化劑（鐵、銅、鎂釩）作用下生成酸酐遇水形成酸，隨雨、雪等降水過程返回地面即形成酸雨。酸雨降落地面后若得不到中和，就會使土壤和河流酸化。

2.2施用生理酸性肥料導致土壤酸化

所謂生理酸性肥料是指肥料中的陽離子能被蔬菜大量的吸收利用，而陰離子不被或少量地被蔬菜吸收利用，大量殘留在土壤中使土壤pH降低的一類肥料。如氯化銨和硫酸銨是兩種典型的生理酸性肥料，銨離子被蔬菜大量吸收，氯離子和硫酸根離子被蔬菜少量吸收，而大量留存在土壤溶液中使土壤pH降低。多年連續(xù)大量施用酸性肥料會導致土壤酸化。

2.3過量施用尿素等氮肥也會導致土壤酸化

除了生理酸性氮肥氯銨和硫銨外，長期大量施用堿性及中性的氮素肥料也會導致土壤酸化。在生產上常用的堿性氮素肥料有碳酸氫銨、氨水。碳銨施入土壤后很快溶于土壤水溶液被分解為銨離子和碳酸氫根，銨離子被蔬菜吸收，碳酸氫根也可以部分被吸收或在酸性條件下分解成二氧化碳和水；氨水施入土壤后，除部分被土壤吸附外，大部分溶于土壤水溶液中形成氫氧化銨，經離子交換作用，銨離子被吸附在土壤膠體上。碳銨施用適量不會對土壤產生不利影響，而氨水施用初期會提高土壤的堿性，經土壤離子交換或被硝酸細菌硝化后，堿性很快消失。如果過量施用，因菜田土壤通氣條件好，碳源豐富，硝化作用旺盛，大部分的銨離子會被氧化成亞硝酸根或硝酸根離子，從而提高土壤的酸度，長期大量施用會造成土壤酸化。

蔬菜生產上經常使用的生理中性的氮素肥料有硝酸銨和尿素。硝銨施入土壤后，很快離解成銨離子和硝酸根離子，這兩種離子都可以被蔬菜吸收利用，但在過量施用的條件下，過量的銨離子會被硝化成硝酸根離子，提高土壤酸度，長期大量施用則會導致菜田土壤酸化。尿素施入土壤后，在脲酶的作用下全部轉化為碳酸銨。碳酸銨水解產生銨離子和碳酸根離子。銨離子可被蔬菜吸收利用，也可能變成氨進一步揮發(fā)到大氣中，還可能在硝化細菌的作用下被轉化成硝酸根，從而提高土壤酸度。因此，長期大量施用尿素也會導致土壤酸化.

2.4高溫多雨的環(huán)境條件會加劇土壤酸化

高溫多雨的環(huán)境一方面使土壤中有機形態(tài)的養(yǎng)分礦化速度加快，另一方面加速了各種養(yǎng)分離子的淋溶損失。大量的鈣、鎂離子被淋洗就導致土壤pH值降低。

3防治菜田土壤酸化的有效措施

3.1合理使用氮肥

這包括確定合理的氮肥用量和選擇適宜的氮肥種類兩個方面。關于氮肥用量的確定應根據蔬菜對氮素的需要量和土壤供肥能力確定。而肥料形態(tài)的選擇要特別注意，生理中性的尿素是目前氮肥的主要種類，施用量如果能控制好，一般不易導致菜田土壤酸化。若施用氯銨和硫銨等生理酸性肥料時，可以配施少量的石灰或有機肥。

3.2增施有機肥

增施有機肥可以提高土壤有機質，有機質含量高可以增強土壤對外界酸堿物質的緩沖能力，從而防止土壤酸化。

3.3增施石灰

在酸性和已經酸化的菜田土壤可以增施石灰來改良。石灰需要量依土壤pH值的不同而變化。

3.4合理輪作倒茬

利用不同蔬菜作物對養(yǎng)分需求和病蟲害的差異，進行合理的輪作和間、混、套作，也可以減輕土壤酸害。

3.5應用秸稈生物反應堆技術

秸稈在微生物菌種的作用下，定向轉化成植物生長所需的二氧化碳、熱量、抗病孢子、酶、有機和無機養(yǎng)料，在反應堆種植層內，20cm耕作層土壤孔隙度提高一倍以上，有益微生物群體增多，水、肥、氣、熱適中，對設施蔬菜土壤連作造成的土壤酸化等障害有治本的作用。

專題綜述

S626

B

1002-0659（2015）01-0036-02

2015-1-4

郝秀芬（1972-），女，農藝師，主要從事土壤肥料農業(yè)技術推廣工作。E-mail：2917592485@qq.com