耕地土壤酸化变化趋势及改良对策

一、统计方法概述

利用土壤化验数据，在“县域耕地资源管理信息系统”中添加xy 点图，再通过空间插值，将点位图中的pH 值赋值绘制成“耕地资源管理单元图”，然后导出单元图属性表，统计耕地pH 值的变幅，分析不同等级的酸化面积。

二、耕地土壤酸碱度变化趋势

本文研究的基础起点为1982 年全国第二次土壤普查，当时的普查报告统计数据未细分到乡镇，只显示新野县耕层土壤pH 值平均值为7.0，但新野县各乡镇pH 值差异不大，基本可以代表新野县上港乡当时的土壤酸碱度。2007—2009 年，根据全县测土配方施肥项目测试结果，新野县耕层土壤已呈现明显酸化趋势；2017—2018 年，根据全县各乡镇耕地质量提升项目测试结果，上港乡耕层土壤pH 值平均为5.7，酸化趋势稍有加重（见表1）。

表1 新野县上港乡耕地土壤pH 值变化统计

从耕层土壤的酸化速度分析，1982—2009 年，pH值下降了0.6，平均每4.5 年pH 值下降0.1；2009—2018 年，pH 值下降了0.7，平均每1.29 年pH 值下降0.1。由此可见，随着时间的推移，耕层土壤酸化呈加速态势。

三、耕地土壤酸化分级及面积

根据河南省《酸化土壤化肥安全使用技术规程》（DB41/T 1792—2019），新野县农业农村局对上港乡2017—2018 年土样调查数据进行统计分析，新野县上港乡有3 864.84 hm2耕地，pH 值＞6.5 的未酸化土壤面积为0 hm2；pH 值5.5～6.5 的微酸性土壤面积为3647hm2，占全乡耕地总面积的94.36%；pH 值4.5～5.5的酸性土壤面积为217.84 hm2，占全乡耕地总面积的5.64%；pH 值＜4.5 的强酸性土壤面积为0 hm2（见表2）。由此可见，新野县上港乡的耕地整体处于微酸性或酸性，很有必要进行技术干预，遏制其酸化进程。

表2 新野县上港乡土壤酸化分级面积统计

四、土壤酸化对农作物的危害

土壤酸化后，土壤中含铝的原生和次生矿物风化加速而释放大量铝离子，形成植株可吸收形态的铝化合物，植株过量吸收铝，不仅会降低农产品的品质，还会对植物根系生长产生极大影响，甚至导致植株中毒死亡。土壤酸化使阳离子交换量和盐基饱和度降低，土壤矿物质营养元素流失严重。土壤酸化还会使土壤对磷酸根和钼酸根的固定作用增强，土壤中磷和钼的有效性降低，影响植物正常生长发育。土壤酸化还会引起土壤中有毒重金属元素的活化，不仅影响作物生长，还会通过食物链危害人体或动物健康。土壤酸化会抑制土壤微生物活动，从而影响有机质的分解和土壤中C、N、P、S 的循环。

五、造成土壤酸化的人为因素

（一）过量施肥

长期施用生理酸性肥料和氮肥会导致或加重土壤酸化。如长期施用硫酸铵或氯化钾，作物吸收NH4+或K+后，就会有酸根离子残留于土壤中而使土壤酸化；如过量施用氮肥，经微生物的硝化作用生成的硝酸盐也会导致或加重土壤酸化。随着人们对粮食持续增产目标的追求，化肥施用量逐年加大，特别是近些年碱性化肥用量减少，酸性化肥用量增大，加重了土壤酸化。

（二）灌溉

灌水和降水后，最容易被淋溶的是Na+、K+等一价阳离子和Ca2+、Mg2+等二价阳离子，它们都是碱性离子，这些离子不断从土壤中流失，从而造成土壤酸化。

（三）酸沉降

大气中的硫化物、氮氧化物等气体经过扩散、转化与迁移，以酸性降水（pH 值＜5.6）和干沉降等形式降落至地表，从而使土壤酸化。

六、土壤酸化的改良对策

（一）合理施肥，适当控制氮肥施用量

以土壤测试和肥料田间试验为基础，根据农作物的需肥规律、肥料效应、土壤理化性状与供肥性能，在合理施用有机肥的基础上，确定氮、磷、钾及中微量元素等化肥的养分比例与用量，在实现农作物高产稳产的同时，抑制土壤酸化。

（二）科学选择肥料品种

选用中性肥料和碱性肥料，如磷酸二铵、钙镁磷肥、硅钙钾镁肥、尿素等。避免施用酸性肥料。

（三）施用石灰改良剂

pH 值在4.5～5.5 的土壤，每两年施用粉状石灰750～900 kg/hm2，或施用pH 值为10 左右的土壤调理剂1 次。

（四）加强环保

通过控制工矿废气、汽车尾气排放、防止氮肥过量施用和施肥后覆土等措施，减少和阻断导致人为土壤酸化的渠道。

（五）合理种植

酸性较强的土壤，在其他自然条件适宜的情况下，可选择种植茶树等耐酸作物。在水源充沛的地方，实行水旱轮作，如在种植水生作物季节的淹水条件下，可促使土壤还原性物质增加，有利于提高土壤pH 值，增强磷及多种微量元素的活性，改善作物的生长条件和营养状况。