南陽(yáng)市宛城區(qū)耕地酸化的原因、治理措施及應(yīng)用

張明璐 伊松白 黎璐璐

近年，受農(nóng)業(yè)生產(chǎn)機(jī)械化發(fā)展、農(nóng)村勞動(dòng)力外流、設(shè)施農(nóng)業(yè)蓬勃發(fā)展等多重因素的影響，化肥、農(nóng)藥過(guò)度施用與不合理灌溉等現(xiàn)象較為普遍，從而引起耕地酸化，導(dǎo)致農(nóng)作物生長(zhǎng)受阻，影響農(nóng)作物的產(chǎn)量與品質(zhì)。因此，治理酸化耕地、提高耕地質(zhì)量勢(shì)在必行。筆者在實(shí)際工作中發(fā)現(xiàn)，基層技術(shù)人員、務(wù)農(nóng)群眾因缺乏相關(guān)知識(shí)，難以選擇合適的酸化耕地治理措施，迫切需要簡(jiǎn)潔易懂的應(yīng)用指導(dǎo)。本文結(jié)合宛城區(qū)實(shí)際情況，針對(duì)不同的種植模式提出相應(yīng)的治理措施，以期對(duì)實(shí)際生產(chǎn)有一定的幫助。

一、南陽(yáng)市宛城區(qū)耕地酸化的主要原因

（一）施肥量偏大

宛城區(qū)農(nóng)民普遍選擇基肥一炮轟的施肥方式，往往過(guò)量施用氮肥。在此基礎(chǔ)上，因土壤板結(jié)、灌溉等因素造成的土壤透氣性不佳導(dǎo)致土壤硝態(tài)氮含量增加，提升土壤中的氫離子含量，降低pH。

（二）施肥種類不合理

受市場(chǎng)售賣限制，氯基復(fù)合肥為主要用肥種類，大量施用該類肥料，土壤中的氯離子含量增加，提升土壤中的氫離子含量，降低pH。

（三）灌溉方式不合理

大水漫灌的淋溶作用導(dǎo)致耕層鈣、鎂等堿性鹽基流失。宛城區(qū)常年降水量在800 mm以上，7—9月多發(fā)密集型大量降水，累計(jì)總量一般大于400 mm，占全年降水總量的50%以上，也會(huì)導(dǎo)致耕層堿性鹽基流失。另外，據(jù)南陽(yáng)市生態(tài)環(huán)境局發(fā)布的2021年生態(tài)環(huán)境質(zhì)量狀況公告，南陽(yáng)市降水pH在6.77～7.34，酸雨發(fā)生率為0，暫無(wú)酸雨污染，但全市二氧化硫（SO2）、二氧化氮（NO2）年均濃度分別為9 ug·m-3、23 ug·m-3，二者溶解于雨水中形成亞硫酸與硝酸，是降低雨水pH的主要因素。宛城區(qū)7—9月降水多伴隨雷電，促進(jìn)一氧化氮（NO）與二氧化氮（NO2）在空氣中的合成，短期內(nèi)其濃度提升后與二氧化硫（SO2）一起隨降水進(jìn)入耕地，對(duì)耕層土壤pH短期變化也有一定的不利影響。

（四）土壤有機(jī)質(zhì)含量偏低

經(jīng)過(guò)多年的秸稈還田與深耕深松，宛城區(qū)耕層土壤有機(jī)質(zhì)平均值逐步提升至20 g·kg-1左右，但含量仍然屬于中等偏低水平，富里酸（黃腐酸）、胡敏酸等大分子腐殖酸含量較低，酸堿緩沖能力不高。

（五）農(nóng)作物的吸收偏好

宛城區(qū)常年花生、大豆種植總面積在0.87～1 hm2，且分布區(qū)域較為固定，該類作物對(duì)鈣鎂需求量較大，連年播種后不注意補(bǔ)充鈣鎂等肥料，也會(huì)導(dǎo)致土壤酸化。

（六）有機(jī)肥酸堿性難以分辨

市售商品有機(jī)肥pH為5.5～8.5，外包裝不標(biāo)注pH，群眾購(gòu)買到偏酸性的商品有機(jī)肥（pH＜6）時(shí)，一定程度上會(huì)加速耕地酸化；畜禽糞便等來(lái)源的堆漚肥多為生理酸性，如無(wú)特別處理直接使用，雖然可以提升土壤有機(jī)質(zhì)含量，但不利于治理耕地酸化。

二、酸化耕地治理措施的技術(shù)原理

（一）治理措施的主要技術(shù)環(huán)節(jié)

根據(jù)宛城區(qū)耕地酸化的原因和農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度，宛城區(qū)在治理酸化耕地時(shí)從大面積應(yīng)用的難易程度出發(fā)，在提高土壤緩沖性能、補(bǔ)充堿性鹽基和氫氧根離子、科學(xué)施肥、秸稈還田等方面入手，最終確定秸稈還田、測(cè)土配方施肥、應(yīng)用堿性肥料這三個(gè)技術(shù)環(huán)節(jié)。秸稈還田可以歸還堿性鹽基、提高土壤緩沖性能，測(cè)土配方施肥可以減少氮肥的不合理施用，應(yīng)用堿性肥料可以大量補(bǔ)充堿性鹽基、氫氧根離子，從而提高土壤緩沖性能。

（二）堿性肥料的選擇與使用

綜合考慮市售堿性肥料種類、肥料鈣鎂氧化物含量、務(wù)農(nóng)群眾操作便利程度、年均治理成本等因素，適合宛城區(qū)施用的堿性肥料為酸性土壤調(diào)理劑、鈣鎂磷肥和堿性有機(jī)肥。酸性土壤調(diào)理劑、鈣鎂磷肥、有機(jī)肥料均為近圓顆粒型（粒徑1～4.75 mm），不易堵塞農(nóng)用機(jī)械的出肥口，便于機(jī)械化施肥時(shí)操作，減少人工投入。本文計(jì)算治理成本時(shí)均按近圓顆粒型計(jì)算，其每千克價(jià)格分別比粉狀、柱狀價(jià)格高0.2～0.4元。

按宛城區(qū)中高產(chǎn)田小麥每667 m2目標(biāo)產(chǎn)量550 kg的推薦施肥配方N-P2O5-K2O為14-6-6（折純），參照2021—2022年的肥料價(jià)格，每667 m2小麥的施肥成本約為170元，其中，純氮（N）95元、五氧化二磷（P2O5）41元，氧化鉀（K2O）34元。據(jù)此，應(yīng)用不同顆粒型堿性肥料的作用原理、用量推薦、治理成本等詳述如下。

1.酸性土壤調(diào)理劑與鈣鎂磷肥。宛城區(qū)耕地土壤質(zhì)地多為中壤至重壤，2020年有機(jī)質(zhì)含量平均值為21.7 g·kg-1。根據(jù)《石灰質(zhì)改良酸化土壤技術(shù)規(guī)范》（NY/T

3443—2019），宛城區(qū)耕層土壤pH每提升1個(gè)單位，需要每667 m2補(bǔ)充150～190 kg鈣鎂氧化物。經(jīng)折算，理論上每667 m2施用40 kg酸性土壤調(diào)理劑（鈣鎂氧化物含量＞30%、pH＞8）或50 kg鈣鎂磷肥（鈣鎂氧化物含量＞35%）可以提升耕層土壤pH 0.1～0.2個(gè)單位。

酸性土壤調(diào)理劑為單一功能肥料，連續(xù)2年施用可大量補(bǔ)充堿性鹽基和氫氧根離子，需在常規(guī)測(cè)土配方施肥的基礎(chǔ)上額外使用。每667 m2施用40 kg土壤調(diào)理劑的成本為65～75元，麥播應(yīng)用酸性土壤調(diào)理劑的總用肥成本為235～245元。

鈣鎂磷肥可以作為磷源，搭配尿素、氯化鉀或硫酸鉀等氮鉀肥進(jìn)行測(cè)土配方施肥，既可大量補(bǔ)充堿性鹽基，又可提供肥效，減少務(wù)農(nóng)群眾購(gòu)肥成本，調(diào)動(dòng)其應(yīng)用治理措施的主動(dòng)性。每667 m2施用50 kg鈣鎂磷肥的成本為80～90元，麥播應(yīng)用鈣鎂磷肥的總用肥成本為209～219元。

2.堿性有機(jī)肥料。根據(jù)《有機(jī)肥料》（NY/T 525 —2021），有機(jī)肥料的pH＞7呈堿性，則其水溶液必含有大量的氫氧根離子，因此，pH＞7的堿性有機(jī)肥，理論上每667 m2施用40 kg，既能一定程度上補(bǔ)充氫氧根離子，提高土壤pH，又能補(bǔ)充土壤有機(jī)質(zhì)含量，提高土壤緩沖性能，改善耕地質(zhì)量。每667 m2施用40 kg有機(jī)肥料的成本為45～50元，麥播應(yīng)用有機(jī)肥料的總用肥成本為215～220元。

三、不同程度酸化耕地治理措施的選擇

（一）治理酸性耕地（pH為4.5～5.5）

酸性耕地的pH較低，極易快速下降至4.5以下被稱為強(qiáng)酸性耕地，需要大量補(bǔ)充堿性鹽基和氫氧根離子快速提升土壤pH。在此基礎(chǔ)上提高緩沖性能、減少氮肥不合理施用，以期減少酸化誘因，增強(qiáng)治理效果。

因石灰性物質(zhì)不宜連年施用，故建議酸性耕地采用麥播時(shí)2年“秸稈還田+測(cè)土配方施肥+酸性土壤調(diào)理劑（每667 m2施用40 kg）”技術(shù)模式與1年“秸稈還田+測(cè)土配方施肥+鈣鎂磷肥（每667 m2施用50 kg）”技術(shù)模式的循環(huán)治理方式。實(shí)行該循環(huán)治理方式能提升耕層土壤pH 0.3～0.6個(gè)單位，提高耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量1.9 g·kg-1左右，長(zhǎng)期效果有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

（二）治理酸性至弱酸性耕地（pH為5～6）

耕地pH為5～6的酸性至弱酸性耕地，pH極易快速下降至5以下，需在適量補(bǔ)充堿性鹽基和氫氧根離子快速提升土壤pH的基礎(chǔ)上，提高緩沖性能、減少氮肥不合理施用，以期減少酸化誘因，增強(qiáng)并鞏固治理效果。

酸性至弱酸性耕地建議采用2年“秸稈還田+測(cè)土配方施肥+鈣鎂磷肥（每667 m2施用50 kg）”技術(shù)模式或2年“秸稈還田+測(cè)土配方施肥+酸性土壤調(diào)理劑（每667 m2施用40 kg）”技術(shù)模式與1年“秸稈還田+測(cè)土配方施肥+堿性有機(jī)肥（每667 m2施用40 kg）”技術(shù)模式的循環(huán)治理方式。實(shí)行該循環(huán)治理方式約能提升耕層土壤pH0.2～0.4個(gè)單位，提高耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量2.3 g·kg-1左右，長(zhǎng)期效果有待進(jìn)一步驗(yàn)證。

（三）治理弱酸性耕地（pH為5.5～6.5）

弱酸性耕地的pH相對(duì)較高，以提高緩沖性能、減少氮肥不合理施用為主，以適量補(bǔ)充堿性鹽基和氫氧根離子提升土壤pH為輔，減少耕地酸化誘因，鞏固治理效果。

根據(jù)已治理耕地的調(diào)查結(jié)果，建議弱酸性耕地采用麥播時(shí)1年“秸稈還田+測(cè)土配方施肥+鈣鎂磷肥（每667 m2施用50 kg）”技術(shù)模式與2年“秸稈還田+測(cè)土配方施肥+堿性有機(jī)肥（每667 m2施用40 kg）”技術(shù)模式的循環(huán)治理方式。實(shí)行該循環(huán)治理方式理論上能提升耕層土壤pH 0.1～0.3個(gè)單位，提高耕地土壤有機(jī)質(zhì)含量2.7 g·kg-1左右，長(zhǎng)期效果有待實(shí)踐驗(yàn)證。

四、治理措施操作要點(diǎn)

（一）技術(shù)環(huán)節(jié)使用時(shí)間

建議一年內(nèi)兩季作物均落實(shí)秸稈還田、測(cè)土配方施肥兩項(xiàng)技術(shù)環(huán)節(jié)，僅在麥播時(shí)使用堿性肥料。因夏播后降水強(qiáng)度一般較大，淋溶強(qiáng)烈，堿性鹽基及氫氧根離子流失較快，且雷電導(dǎo)致雨水中酸根離子偏多，此時(shí)應(yīng)用堿性肥料容易削弱治理效果。

（二）堿性肥料施用深度

經(jīng)試驗(yàn)，堿性肥料施用深度為0～10 cm時(shí)，耕層pH提升效果較施用深度10～20 cm時(shí)更佳，故建議播種后地表撒施、撒于地表后旋耕10～15 cm翻入，種肥同播，不建議撒于地表后大于20 cm深翻。

（三）肥料選擇

采用種肥同播時(shí)，應(yīng)注意肥料外包裝使用說(shuō)明，確定是否可以種肥同播，以免影響出芽。

1.購(gòu)買酸性土壤調(diào)理劑時(shí)應(yīng)注意：氧化鈣（CaO）含量越高，pH越大，治理效果越好，一般氧化鈣（CaO）含量應(yīng)大于30%，pH以8～10為宜。

2.購(gòu)買鈣鎂磷肥時(shí)應(yīng)注意：氧化鈣（CaO）、氧化鎂（MgO）總含量越高，治理效果越好，一般應(yīng)大于35%。施用鈣鎂磷肥時(shí)應(yīng)減少或不用其他磷肥，以免土壤有效磷含量過(guò)高生成磷酸鈣難溶物，影響治理效果。

3.購(gòu)買有機(jī)肥料時(shí)應(yīng)注意：應(yīng)確定有機(jī)肥料的pH為7～8.5，以免施用酸性有機(jī)肥料導(dǎo)致治理無(wú)效、加劇酸化。

（四）秸稈還田

酸化耕地應(yīng)嚴(yán)格落實(shí)秸稈粉碎還田，尤其前茬種植大豆、花生等喜鈣作物的田塊，若因用作牲畜飼料等消耗了該類作物秸稈，則應(yīng)適當(dāng)加大鈣鎂磷肥、酸性土壤調(diào)理劑的用量。

（責(zé)任編輯? ?劉素芳）