浙江省土壤酸化治理試點成效與對策建議

季衛(wèi)英，柴有忠，童文彬，單英杰*，朱有為，倪治華

(1.浙江省耕地質(zhì)量與肥料管理總站，浙江 杭州 310020； 2.浦江縣農(nóng)業(yè)技術推廣中心，浙江 浦江 322200；3.衢州市衢江區(qū)土壤肥料技術推廣站，浙江 衢州 324022)

土壤是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)發(fā)展的物質(zhì)基礎，是保障現(xiàn)代農(nóng)業(yè)綠色發(fā)展、高質(zhì)量發(fā)展、可持續(xù)發(fā)展的根基。土壤健康的維護與可持續(xù)管理正成為全球關注的焦點和熱點[1-2]。浙江省地處亞熱帶紅壤區(qū)域，受酸雨沉降、施肥不合理、耕作不科學等因素影響,土壤酸化問題表現(xiàn)出面積逐年增大、程度逐漸加深的趨勢[3-4]。土壤酸化是土壤退化的重要表現(xiàn)之一[5]，會引起土壤pH值降低、土壤養(yǎng)分有效性下降、重金屬活性增強，從而影響作物生長發(fā)育，導致農(nóng)作物產(chǎn)量與品質(zhì)下降。強酸環(huán)境會導致土壤中鎘等有毒重金屬的有效活性增加，增大農(nóng)作物食用部分有毒重金屬超標的風險，危及農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全[6-9]。因此，如何有效地改良酸化土壤，消除土壤酸化帶來的危害，科學管理與培育健康土壤，是農(nóng)業(yè)綠色高質(zhì)量發(fā)展面臨的重大課題。2018年以來，浙江省展開土壤酸化治理試點工作，初步集成出一套土壤酸化綜合治理模式，可為我國南方紅壤酸化的防治、利用和管理提供有益探索。現(xiàn)總結(jié)報道如下。

1 試點基本情況

選取土壤酸化問題比較突出的縣(市、區(qū))，如杭州市臨安區(qū)，金華市浦江縣，衢州市衢江區(qū)、常山縣，麗水市縉云縣等地作為試點，開展土壤酸化治理工作。對來自試點縣的2 457個土壤樣品進行分析，結(jié)果表明，土壤pH平均值為5.2，其中，pH值低于5.5的占61.2%，低于6.0的占67.7%，樣本中pH值最低的為3.59。臨安區(qū)耕地土壤pH值低于5.5的面積占比超過70%；縉云縣耕地土壤pH值低于5.5的面積占比達81.99%。

從上述縣(市、區(qū))中選取土壤酸化較為嚴重的區(qū)域，在水稻、蔬菜、葡萄、胡柚、小番薯、茭白、雷筍等作物上采用有機肥(綠肥、商品有機肥、秸稈還田)+土壤調(diào)理劑(石灰)+其他(配方肥、水肥一體化)的綜合治理模式，檢測分析治理前后土壤pH值、有機質(zhì)含量、陽離子交換量(CEC)等指標的變化。

2 成效分析

2.1 有效促進酸化土壤改良

在酸化土壤上施用土壤調(diào)理劑(石灰)可以有效改良土壤，改善土壤理化性狀，提高土壤生物活性，恢復與提高土壤的綜合生產(chǎn)能力[10]。據(jù)李丹等[11]研究，在酸化的設施蔬菜土壤上施用石灰氮、生石灰、田師傅土壤調(diào)理劑，均不同限度地提高了土壤pH值。由于試點資金不寬裕，考慮到石灰在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應用比較廣泛，價格低廉，農(nóng)民易于接受，在試點區(qū)域采用石灰作為土壤改良劑進行酸化土壤改良。實施區(qū)域的土壤pH值提高，土壤酸化進程得到有效緩解。據(jù)對92個動態(tài)監(jiān)測點的跟蹤監(jiān)測，土壤pH值平均值從5.20提高到5.89，提高了0.69個pH值單位。在浦江縣的葡萄園和水稻田采用綠肥或商品有機肥+土壤調(diào)理劑(石灰)+配方肥(水肥一體化)的綜合模式進行土壤酸化矯治，該縣43家規(guī)模種植主體的土壤pH值明顯提升，土壤pH值平均值從4.87上升至5.38，提高了0.51個pH值單位。

2.2 促進耕地地力培肥

單純施用石灰調(diào)酸，可以快速中和土壤中的氫離子,提高土壤pH值；但是長期或大量施用石灰會改變土壤結(jié)構(gòu)，引起土壤板結(jié)，造成土壤“復酸化”[12-13]。土壤有機質(zhì)對土壤pH值有明顯的穩(wěn)定和緩沖作用[14]。浙江在施用石灰進行酸矯治的同時，配合冬綠肥還田、增施商品有機肥、秸稈還田等有機替代培肥措施，不僅提高了土壤的pH值，還全面提升了土壤有機質(zhì)含量，改善了土壤理化性狀，增強了土壤的酸堿緩沖能力與保肥性能，促進耕地地力培肥。據(jù)對92個動態(tài)監(jiān)測點的跟蹤監(jiān)測，土壤有機質(zhì)含量從25.72 g·kg-1提高到33.62 g·kg-1，從較低水平(20～30 g·kg-1)提高到中等水平(30～40 g·kg-1)[15]，平均增幅30.72%。

浦江縣采取的綜合治理模式下，土壤有機質(zhì)含量提高了6.7%。同時，由于土壤調(diào)理劑補充了土壤中鈣、鎂等鹽基離子的含量，因而也提高了土壤的陽離子交換量(CEC)，增強了土壤的保肥性能。據(jù)統(tǒng)計，葡萄園土壤CEC 均值從9.5 cmol·kg-1提高至10.2 cmol·kg-1，提高了7.4%；水稻田土壤CEC均值從10.11 cmol·kg-1提高至10.74 cmol·kg-1，提高了6.2%。

2.3 提高農(nóng)產(chǎn)品產(chǎn)量與改善品質(zhì)

周相玉等[16]研究施用石灰對土壤pH值和鎘有效性的影響發(fā)現(xiàn)，石灰用量與土壤pH值變化幅度明顯相關,并能顯著降低土壤中活性鎘的濃度。試點縣針對不同酸化程度的土壤，添加不同量的土壤調(diào)理劑(石灰)進行土壤酸化矯治，提高了土壤pH值，降低了土壤重金屬鎘的有效性，減輕了重金屬對植株的毒害作用，改善了作物長勢，增加了產(chǎn)量。衢州市衢江區(qū)采用消石灰+有機肥模式進行酸化治理，據(jù)10個監(jiān)測點的數(shù)據(jù)，土壤pH值與有機質(zhì)含量均有所提高，水稻每667 m2產(chǎn)量平均提高82.3 kg。

石灰等土壤調(diào)理劑還含有一定量的鈣、鎂，在治理土壤酸化的同時，能補充中、微量元素，提高農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量。浦江縣采用含腐植酸的土壤調(diào)理劑，如土沃寶進行葡萄園土壤酸化改良，葡萄由缺鎂引起的葉片脈間失綠現(xiàn)象明顯減輕，果實的糖度增加，可溶性總糖含量從17.9%提高到19.0%，明顯改善了葡萄的內(nèi)在品質(zhì)。

2.4 提升耕地質(zhì)量監(jiān)測能力

結(jié)合酸化治理試點工作，常山縣和杭州市臨安區(qū)各建成一個國家級耕地質(zhì)量長期定位監(jiān)測點。監(jiān)測點數(shù)據(jù)直接進入智慧農(nóng)業(yè)云平臺，可以實時查詢監(jiān)測點的土壤濕度、溫度、pH值等動態(tài)數(shù)據(jù)，及時監(jiān)測、預警土壤酸化等健康狀況，有效提高對土壤“墑情、地情、肥情、環(huán)情”等的綜合監(jiān)測能力。

3 主要困難與問題

3.1 技術儲備有待加強

由于浙江省大面積開展土壤酸化治理工作尚屬首次，沒有現(xiàn)成的技術模式可以借鑒，因此，技術試驗和治理模式推廣只能同步進行。有些治理模式的試驗只停留在一種作物上，在其他作物上尚未得到充分驗證，因此，需要不斷地研究與矯正。

3.2 資金投入有待提高

浙江土壤酸化面積較大，所需的治理資金也較多，土壤調(diào)理劑(石灰)、有機肥、配方肥等相關物資的采購與施用需大量的資金和勞力投入，而本次試點中，每667 m2投入僅百元左右，資金十分有限，一定程度上限制了治理效果的發(fā)揮。

3.3 農(nóng)戶參與度不高

土壤酸化治理的主體應是農(nóng)戶。但由于耕地土壤酸化的成因是多因子的，治理也是一個較長的過程，農(nóng)戶短期收益不明顯；因此，農(nóng)戶對提升耕地質(zhì)量的重要性認識不到位，開展酸化治理的主動性不強，內(nèi)生動力缺乏，治理主體意識不強。

4 對策與建議

近年來浙江省開展的土壤酸化治理實踐，雖然取得了一定的成效，探索了一些治理模式，但還需不斷實踐和總結(jié)。為進一步推動耕地土壤酸化治理工作提質(zhì)擴面，提出以下幾點建議。

4.1 完善投入保障機制，撬動多方資金投入土壤酸化治理工作

土壤酸化誘因眾多，治理周期長、難度大、技術性強，同時，農(nóng)戶治理的主體意識不強?，F(xiàn)階段必須要加大政府投入力度，完善保障機制，引領多方參與，形成共治的良好局面。一是建議將土壤酸化治理工作納入耕地質(zhì)量建設大范疇中，作為化肥減量增效、有機肥替代、化肥定額制、土壤綜合培肥等耕地質(zhì)量保護與提升項目的重要實施內(nèi)容，納入土壤污染防治等中央專項資金中予以支持。二是鼓勵銀行、保險業(yè)等金融機構(gòu)通過補貼、貸款貼息，以及設立引導性基金等方式，開展政府與社會資本合作，支持社會力量參與土壤酸化治理工作。建議參照上海市松江區(qū)2018年成功推出的全國首個耕地地力指數(shù)保險，把土壤酸堿度(pH值)與土壤有機質(zhì)含量、耕作層厚度一起列入耕地地力指數(shù)保險范圍。

4.2 加快酸化治理模式研究，逐步建立比較成熟的土壤酸化治理模式

浙江省土壤酸化面積較大，誘因眾多，且作物種類繁多，因此，土壤酸化治理研究工作艱巨又復雜。一是建議加強土壤酸化的機理研究，摸清土壤酸化與土壤“墑情、地情、肥情、環(huán)情”之間的內(nèi)在動態(tài)關系，開展耕地質(zhì)量調(diào)查與監(jiān)測評價，掌握土壤酸化趨勢，做好土壤酸化源頭防治與進程控制。二是開展試驗研究，探索土壤酸化治理的新材料、新方法、新模式。在不同酸化程度的土壤上，開展不同作物、土壤調(diào)理劑、有機物替代等多種組合的綜合治理模式，集成比較成熟的土壤酸化綜合治理模式。三是進一步加強科技協(xié)作，在浙江省“三農(nóng)六方”等項目框架內(nèi)設立專項課題予以重點研究。

4.3 支持新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主體先行先試，示范引領酸化治理工作

在試點起步階段，發(fā)揮農(nóng)民專業(yè)合作社、家庭農(nóng)場、行業(yè)協(xié)會等新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主體機械化水平高、種植作業(yè)成本較低、有規(guī)模效益的優(yōu)勢，優(yōu)先支持新型農(nóng)業(yè)生產(chǎn)主體開展土壤酸化治理，提升其規(guī)?；?、綠色化、標準化和集約化生產(chǎn)能力，使他們嘗到土壤酸化治理帶來的甜頭，使小農(nóng)戶看到酸化治理帶來的實實在在的好處，從而引領土壤酸化治理工作。

4.4 培育社會化服務組織，加快推進酸化治理工作機制創(chuàng)新

加快政府由單純購買物資向購買物資+服務方式的轉(zhuǎn)變，加快培育土壤酸化治理相關的統(tǒng)測、統(tǒng)配、統(tǒng)施等多環(huán)節(jié)托管和全程托管服務組織，加快推進土壤酸化治理工作機制創(chuàng)新。如浦江縣結(jié)合葡萄種植的生產(chǎn)實際，通過招投標購買社會化服務，由果業(yè)協(xié)會葡萄分會的理事組成施肥專業(yè)服務隊，再由施肥服務隊統(tǒng)配、統(tǒng)施有機肥和土壤調(diào)理劑等相關物資，通過專業(yè)的施肥服務，高效、有序地推動了當?shù)氐耐寥浪峄卫砉ぷ鳌?/p>

4.5 加強宣傳培訓，增強農(nóng)戶土壤酸化治理意識和能力

一是要全面開展土壤酸化治理的宣傳，廣泛宣傳土壤酸化治理的重要意義，讓農(nóng)戶充分認識到土壤酸化的危害，讓農(nóng)戶主動參與土壤酸化防治工作，營造全社會關心和支持耕地質(zhì)量健康的良好氛圍；二是將土壤酸化治理技術作為農(nóng)業(yè)技術干部知識更新、新型職業(yè)農(nóng)民培育、農(nóng)業(yè)技術培訓的必修課，讓更多農(nóng)業(yè)技術干部和農(nóng)民掌握土壤酸化的防治措施與方法，提高全社會自覺維護耕地土壤健康的能力。

5 小結(jié)

土壤酸化治理直接關系到土壤健康。只有健康的土壤才能生產(chǎn)出安全、優(yōu)質(zhì)的農(nóng)產(chǎn)品，才能保障舌尖上的安全，夯實穩(wěn)產(chǎn)保供能力。為了保障土壤健康、延緩土壤酸化進程，需要進一步完善保障機制，加強技術研究，支持先行先試，著力宣傳培訓，推動構(gòu)建“政產(chǎn)學研用”共同參與、多元化推動的土壤酸化治理工作新格局。