羅定市土壤酸化現(xiàn)狀及治理對策研究

葉宇

摘 要：本文主要通過對比統(tǒng)計第二次土壤普查的土壤酸堿度狀況和2013年測土配方施肥所檢測的羅定市水稻田土壤酸堿度狀況，分析了羅定市土壤酸化現(xiàn)狀及分布情況、變化趨勢、自然原因和人為原因等，并探討了土壤酸化對羅定市主要作物生長發(fā)育的影響，同時提出了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上羅定市土壤改良的措施，包括秸稈還田、測土配方施肥、施用腐熟有機肥、種植紫云英、施用石灰等措施。

關(guān)鍵詞：土壤酸化現(xiàn)狀；酸堿度；危害；治理措施

耕地土壤的酸化，往往導(dǎo)致土壤板結(jié)，造成作物缺素，影響作物生長，對作物產(chǎn)生毒害等后果，是耕地退化的一種表現(xiàn)。隨著現(xiàn)代工業(yè)的飛速發(fā)展，人為因素對耕地酸化的作用增強，耕地酸化形式變得越發(fā)嚴峻。以下本文通過對羅定市第二次土壤普查的土壤酸堿度和羅定市測土配方施肥項目中對土壤酸堿度的檢測分析進行對比，探討了羅定市水田土壤酸化現(xiàn)狀，并對其酸化原因進行調(diào)查和分析，了解羅定市土壤酸化的具體情況和趨勢，同時針對羅定市酸化土壤的改良進行多樣化的治理對策研究，以期能切實有效地進行改良羅定市土壤質(zhì)量，提升土壤地力，促進農(nóng)田的增產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。

一、羅定市土壤酸化現(xiàn)狀

1.羅定市土壤酸化范圍

2013年，羅定市土壤肥料站于21 個鎮(zhèn)（街）共采集水田土壤樣品535個，基本涵括了羅定市各類水田土壤，并按照檢測技術(shù)標準進行檢測各養(yǎng)分含量。本研究根據(jù)其中pH值的數(shù)據(jù)，統(tǒng)計顯示酸化土壤樣品共計419個，占據(jù)總數(shù)的78.32%，其中極強酸性類別23個，占4.30%，強酸性類別199個，占37.20%，酸性土壤類比197個，占36.82%；中性土壤102個，只占19.07%；而堿性土壤極少，14個，占2.62%。

2.羅定市土壤pH值變化情況

2013年統(tǒng)計水稻田共418997畝，比第二次土壤普查統(tǒng)計的水稻田438410畝要少19413畝，究其原因主要是工業(yè)的發(fā)展，農(nóng)用地變建筑用地。從2013年土壤監(jiān)測數(shù)據(jù)與第二次土壤普查數(shù)據(jù)的對比分析可以看出，堿性土壤減少65857畝，中性土壤增加48038畝，酸性土壤增加38985畝，強酸性土壤減少55592畝，極強酸性土壤增加15013畝。堿性土壤減少，但中性酸性等土壤類型增加，扣除發(fā)展這些年占用的耕地面積，仍然可以看出羅定市水田土壤在一步一步酸化，改良羅定市水稻田酸化土壤已是一個嚴峻的問題。

3.羅定市土壤酸化的主要原因

（1）自然原因。土壤中涉及質(zhì)子遷移和轉(zhuǎn)化的反應(yīng)非常之多，植物吸收養(yǎng)分的同時向土壤分泌質(zhì)子，生物代謝產(chǎn)生二氧化碳、可溶性有機酸、酸性有機殘余物等，還原態(tài)氮和硫氧化產(chǎn)生酸?？諝庵械亩趸既芙庥谕寥廊芤褐幸院笊商妓幔髿庵械牡獨庠陂W電的作用下形成硝酸，火山噴發(fā)產(chǎn)生的二氧化硫被氧化后溶于水形成硫酸。除外部原因，羅定市屬于亞熱帶濕潤氣候，受氣候條件的影響，本區(qū)域土壤屬于紅壤地帶性土壤，加上地形為丘陵地形，受微地形的影響，對土壤有一定的酸化作用，更加重了本地區(qū)的土壤酸化情況。

（2）人為原因。目前關(guān)于導(dǎo)致加速土壤酸化的人為成因研究主要集中在酸沉降，不合理的施肥及耕作管理方式。近年來由于化學(xué)肥料的大量使用，已經(jīng)致使農(nóng)業(yè)措施對土壤的酸化影響超過了酸沉降，主要表現(xiàn)為有機肥（豬糞肥、綠肥、草木灰、草渣）的施用大量減少，而化學(xué)肥料的施用大量增加。

4.羅定市土壤酸化對本地區(qū)農(nóng)作物種植的危害

（1）土壤酸化對植物養(yǎng)分吸收的影響。

①土壤酸化加速了土壤礦物質(zhì)養(yǎng)分的淋失。衡量土壤酸化的重要指標是土壤pH，Ca、Mg、Na、K 是土壤中重要的鹽基離子和植物所需的營養(yǎng)元素，在農(nóng)作物生長發(fā)育和產(chǎn)量形成中起重要作用。酸化土壤由于pH 下降，土壤中正電荷增加，吸附在土壤膠體上的Ca、Mg、K 等陽離子的數(shù)量會顯著減少而易于隨水淋失，土壤結(jié)構(gòu)發(fā)生改變而導(dǎo)致土壤貧瘠，影響作物正常發(fā)育。

②土壤有毒金屬元素的釋放和活化，導(dǎo)致農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)下降。適量的微量金屬元素如Fe、Mn、Cu、Zn、Mo、Al等對某些作物的正常生長發(fā)育是必需的，但是當其濃度到一定程度后卻會對植物產(chǎn)生毒害作用。土壤發(fā)生酸化，一方面會對土壤膠體交換吸附和部分專性吸附的重金屬元素產(chǎn)生交換作用，也會對一些非活性和難溶的重金屬化合物產(chǎn)生溶解作用； 另一方面，H + 的增加會影響土壤中的氧化還原電位，改變土壤中可變價態(tài)重金屬元素的化合價，從而影響其相應(yīng)化合物溶解度和存在形態(tài)。

③土壤酸化影響作物對氮的吸收與利用。國內(nèi)外研究表明，作物對氮肥的利用率僅在30%～60%，這不僅造成很大的浪費，而且還會污染生態(tài)環(huán)境，氮肥施用過多更會加重土壤酸化的程度。土壤中硝化細菌和亞硝化細菌在pH<5.5時活躍度低，會減少土壤中硝態(tài)氮含量。

（2）土壤酸化對作物生理特性的影響。土壤酸化會對作物體內(nèi)的酶活性物質(zhì)的含量、各種形態(tài)特征等產(chǎn)生影響，這種變化主要是pH 下降間接影響了作物的正常生長發(fā)育特性以及土壤的理化性質(zhì)。

有研究表明，在模擬酸雨pH5.0～3.0范圍內(nèi)，作物種子發(fā)芽率、發(fā)芽指數(shù)隨酸雨pH 降低呈先增后減變化趨勢，作物種子在pH2.0時不發(fā)芽，pH2.5時異狀發(fā)芽，pH≥3時，種子發(fā)芽率、發(fā)芽勢、發(fā)芽指數(shù)、活力指數(shù)pH值呈顯著正相關(guān)，土壤的H + 濃度過高導(dǎo)致植物根系生長受阻，會造成種子發(fā)芽受阻。土壤酸化后存在的大量Al3 + 能對植物產(chǎn)生毒害，對植物的根系產(chǎn)生影響，使植物不能正常吸收養(yǎng)分，從而影響作物生長發(fā)育。

（3）土壤酸化影響土壤微生物活性。由于pH 的下降，土壤微生物數(shù)量減少，其生長和活動受到抑制，從而對土壤中碳、氮、磷、硫的循環(huán)和土壤有機質(zhì)的分解產(chǎn)生影響，土壤的供肥能力下降，作物會發(fā)生生長受阻的現(xiàn)象。土壤中大多有益微生物都適宜于生長在中性環(huán)境條件下，如硝化細菌適宜的pH 為6.5～7.9，自生固氮菌的pH為6.5～7.8，氨化細菌的pH6.6～7.5，纖維分解菌的pH為6. 8～7.5，嫌氣性固氮菌的pH為6.9～7.3。隨著土壤環(huán)境的酸化，這些微生物種類會大量減少，活性也會降低，從而影響土壤中有機質(zhì)的礦化和氮的固定，不利于養(yǎng)分的轉(zhuǎn)化。根瘤菌具有固氮作用，對豆科作物的氮素營養(yǎng)產(chǎn)生重要作用，而根瘤菌侵染會受到高濃度H+的抑制，因固氮效率降低而使豆科作物缺氮。

二、羅定市土壤酸化治理對策研究

1.實行秸稈還田，提升土壤有機質(zhì)

首先，秸稈還田可增加土壤新鮮有機質(zhì)，提高土壤肥力。既有較多有機質(zhì)，又有氮、磷、鉀等營養(yǎng)元素。如果把秸稈從田間運走，那么殘留在土壤中的有機物僅有10%左右，造成土壤肥力下降。那么，只有通過施肥或秸稈還田等途徑才能得以補充有機質(zhì)等營養(yǎng)元素。

其次秸稈還田可促進微生物活動。土壤微生物在整個農(nóng)業(yè)生態(tài)系統(tǒng)中具有分解土壤有機質(zhì)和凈化土壤的重要作用。有機物的合成由植物葉綠素來完成，有機物的分解則由微生物來完成。經(jīng)微生物分解轉(zhuǎn)化后產(chǎn)生的纖維素、木質(zhì)素、多糖和腐殖酸等黑色膠體物，具有粘結(jié)土粒的能力，同黏土礦物形成有機與無機的復(fù)合體，促進土壤形成團粒結(jié)構(gòu)，使土壤容量減輕，增加土壤中水、肥、氣、熱的協(xié)調(diào)能力，提高土壤保水、保肥、供肥的能力，改善土壤理化性狀。從而可做到改善土壤酸化的目的。

羅定市作為廣東省一個農(nóng)業(yè)大市，每年所產(chǎn)生的秸稈總量是一個極大的數(shù)字，而對秸稈的一向用途在我市基本為還田（直接或焚燒）和燃料，并且目前我市正在推廣秸稈還田速腐技術(shù)，通過這種改良措施進行改善我市酸化土壤更能發(fā)揮出巨大能量。

2.進行合理的水肥管理，實施測土配方施肥

施肥作為供給作物營養(yǎng)的主要方式，不適當?shù)氖┓史绞綍绊懛柿系睦寐??；瘜W(xué)氮肥的不合理施用，如大量或偏施氮肥，會導(dǎo)致土壤酸化，其主要原因是土壤中硝態(tài)氮的累積和淋失。而測土配方施肥技術(shù)以土壤測試和肥料田間試驗為基礎(chǔ)，根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥性能和肥料效應(yīng)，在合理施用有機肥料的基礎(chǔ)上，提出氮、磷、鉀及中、微量元素等肥料的施用數(shù)量、施肥時期和施用方法。

我市實施測土配方施肥已有11年，擁有高效完整的技術(shù)團隊，檢測團隊以及各種檢測設(shè)備，在這一項技術(shù)方面已打下堅實的基礎(chǔ)。因此在我市通過測土配方施肥技術(shù)來實現(xiàn)合理的水肥平衡，提高肥料的利用率，減少化學(xué)肥料的過量施用，從而減慢土壤酸化的速度甚至改善土壤酸堿度，是一種行之有效的方法。

3.施用腐熟有機肥，增強土壤對酸堿的緩沖能力

腐熟有機物中含有豐富的營養(yǎng)元素，土壤中有機質(zhì)的增加可以改善土壤的肥力狀況、改良土壤結(jié)構(gòu)，土壤的緩沖能力被有效提高，使土壤pH 保持相對穩(wěn)定。而大量施用未腐熟的豬、牛廄肥和畜禽糞便，這些未腐熟的有機肥在分解過程中產(chǎn)生大量的有機酸和SO2- ，SO2-遇水或在相對高溫高濕環(huán)境條件下轉(zhuǎn)化為亞硫酸和硫酸，也會使土壤酸度增大，所以需要施用腐熟的有機肥。具有肥力持久和肥效長的人畜糞尿、家禽糞、塘泥、雜草等有機肥，也含有較豐富的Ca、Mg、Na、K 等中微量元素，它可以補充由于土壤酸化造成淋失的鹽基離子，在自然條件下土壤pH 不會因外界條件改變而劇烈變化。許多研究表明，施用有機肥在紅壤上能夠改善土壤酸度。

4.少施氮肥，冬種紫云英等綠肥

種植一畝綠肥，可提供純氮9.6公斤（相當于64公斤復(fù)合肥（15-15-15）含氮量）， 五氧化磷1.8公斤（相當于12公斤復(fù)合肥（15-15-15含磷量），氧化鉀7.4公斤（相當于49公斤復(fù)合肥（15-15-15）含鉀量），大幅度減少氮磷用量，只需少量氮肥進行調(diào)劑。紫云英綠肥除了含氮磷鉀養(yǎng)分較高之外，含有機質(zhì)相當豐富，是“改土能手”，有機質(zhì)是土壤肥力的一個重要指標，有機質(zhì)含量高，地力水平就高，地力產(chǎn)量就高。在稻田冬種紫云英綠肥可使土壤疏松，改良土壤團粒結(jié)構(gòu)，增加土壤緩沖性能，而同時還田的紫云英植株更能提升土壤的理化性狀，從而達到改善土壤酸堿度。

紫云英綠肥是羅定市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上傳統(tǒng)的有機肥源，種植歷史悠久，在生態(tài)農(nóng)業(yè)建設(shè)、沃土工程建設(shè)上有著莫大的作用，在羅定市冬種紫云英農(nóng)民接受度高，有著良好的現(xiàn)實基礎(chǔ)。

三、結(jié)語

綜上所述，羅定市土壤酸化治理對策可通過施行秸稈還田，秸稈還田可增加土壤新鮮有機質(zhì)，提高土壤肥力，還可促進微生物活動，改善土壤理化性狀，從而改善土壤酸化現(xiàn)狀。配合實施測土配方施肥，根據(jù)土壤養(yǎng)分狀況和作物需肥狀況進行配方，施用合理的配方肥，減少不合理施肥，提高肥料的利用率，減慢土壤酸化的速度。同時施用腐熟有機肥，改善土壤的肥力狀況，改良土壤結(jié)構(gòu)，增強土壤對酸堿的緩沖能力。另外種植紫云英還可以使土壤疏松，改良土壤團粒結(jié)構(gòu)，增加土壤緩沖性能，改善土壤的酸堿度。而施用石灰更是一種傳統(tǒng)的行之有效的提升土壤酸堿度的有效措施，還可間接促進有益微生物及土壤中養(yǎng)分有效性的增加。因此，按照羅定市現(xiàn)在土壤酸化的程度，必須考慮一切可以使用的措施進行改良土壤，改善土壤的酸堿度。

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