张民生
摘要:根据708个耕层土样pH测定结果,探讨云霄县耕地土壤酸化状况,评价耕地酸化空间分布特点。参照福建省土壤酸碱性评价指标,2019年云霄县耕地土壤以酸性耕地土壤为主,面积7 960.26hm2,占全县耕地土壤总面积11 989.61hm2的66.4%,其次是微酸性耕地土壤,面积达2 099.62hm2,占全县耕地土壤总面积的17.5%,强酸性、微碱性和中性耕地土壤面积分别为1 099.44、830.25、0.04hm2,分别占全县耕地土壤总面积的9.2%、6.90%和0.000 3%。耕地土壤pH值变化于3.82-8.37之间,均值为5.33±0.97,变异系数为18.20%。云霄县耕地土壤酸化治理对策主要有合理施用碱性土壤调理剂、施用有机肥和推广测土配方施肥技术。
关键词:云霄县;耕地;土壤酸化;治理对策
开展耕地酸碱度调查评价,摸清耕地土壤酸化状况,制定相应的耕地土壤酸化治理对策,对于提高区域耕地保护与管理水平、指导耕地地力建设、促进农业可持续发展等具有重要的现实生产意义。本文根据云霄县2019年的耕地土壤pH土样分析数据资料,开展耕地土壤酸碱度调查研究,查清耕地土壤酸碱度状况,为开展耕地土壤酸化治理、指导农作物化肥减量增效、提高农业生产效益等提供技术决策依据。
1 云霄县耕地土壤资源概况
根据《福建省土壤分类系统》,云霄县耕作土壤共分为7个土类、13个亚类和56个土种。2019年初调查结果显示,云霄县耕地面积为11 989.61hm2,全县耕作土壤类型以水稻土占绝对多数,面积达10 011.86hm2,占耕地总面积的83.5%,包括白底田、青泥田、乌黄泥田、红泥砂田、磺酸田、埭田、灰泥田等40个土种;全县耕作滨海盐土总面积为84.62hm2,耕地总面积的0.7%,包括埭土和砂埭土2个土种;全县耕作赤红壤总面积为1 544.58hm2,占全县耕地总面积的12.9%,包括赤砂土、灰赤砂土、赤土和灰赤土4个土种;全县耕作红壤总面积为271.41hm2,占全县耕地总面积的2.3%,包括红泥土、灰红泥砂土和灰红泥土3个土种;全县耕作风砂土总面积为6.58hm2,占全县耕地总面积的0.05%,有润砂土和旱砂土2个土种;全县耕作紫色土总面积为0.3hm2,占全县耕地总面积的0.000 2%,只有猪肝土1个土种;全县耕作潮土总面积为70.26hm2,全县耕地总面积的0.6%,包括黄砂土、灰砂土、乌砂土和灰砂泥土4个土种。
2 土壤样品采集和pH测定方法
土样采集按照全国测土配方施肥采样技术规范[1]要求,依据第二次全国土壤普查结果,利用云霄县土壤图[2]及土地利用现状图,根据云霄县耕地分布的地形、耕作制度等因素,确定云霄县耕地土壤pH采样点。在作物收获后的12月至次年1月进行土样采集,采样深度为0-25cm耕层,选用不锈钢取土器为采样工具,每个土样采集10-15个样点,以梅花形或“S”形进行布点采样,混合均匀后取1公斤左右为样品,确保样品具有代表性,全县共采集耕层土样708个。土壤pH测定方法采用电位法测定[3]。
3 耕地土壤pH总体状况分析
2019年云霄县耕地土壤pH值变化于3.82-8.37之间,均值为5.33±0.97,变异系数为18.20%(见表1),全县耕地土壤pH均值和变异系数分别比2018年的增加0.11和10.57%,表明2019年云霄县耕地土壤总体呈酸性,但存在着一定的空间差异性。
4 耕地土壤酸碱性空间分布
福建省土壤酸碱性评价指标[4]分别为pH<4.5定为“强酸性土壤”、pH4.5-5.5定为“酸性土壤”、pH5.5-6.5定为“微酸性土壤”、pH6.5-7.5定为“中性土壤”、pH7.5-8.5定为“微碱性土壤”。
4.1 不同乡镇耕地土壤pH分布
从云霄县不同乡镇耕地土壤pH分析来看(表2),2019年全县土壤pH处于强酸性的耕地主要分布于和平乡和马铺乡,合计面积为842.16hm2,占全县pH处于强酸性耕地总面积的76.60%;土壤pH处于酸性的耕地主要分布于东厦镇、和平乡、火田镇、马铺乡、下河乡,合计面积为7 103.96hm2,占全县pH酸性耕地总面积的89.24%;土壤pH处于微酸性的耕地主要分布于陈岱镇、列屿镇,合计面积为1 703.88hm2,占全县pH处于微酸性耕地总面积的81.15%;土壤pH处于中性的耕地只分布于东厦镇,面积为0.04hm2;土壤pH处于微碱性的耕地主要分布于东厦镇,面积为800.84hm2,占全县pH处于微碱性耕地总面积的96.46%。
4.2 云霄县耕地土壤不同土类耕层pH分布
从云霄县不同耕地土类的耕层pH分析(表3),2019年全县耕地土壤pH为强酸性、面积较大的土类主要为水稻土,面积为1 054.7hm2,占全县强酸性耕地土壤总面积的95.93%;耕地土壤pH为酸性、面积较大的土类主要也是水稻土,面积为6 837.71hm2,占全县酸性耕地土壤总面积的84.64%;耕地土壤pH为微酸性、面积较大的土类主要也是水稻土,面积为1 289.18hm2,占全县微酸性耕地土壤总面积的61.40%;耕地土壤pH为中性的土类只有滨海盐土,面积为0.04hm2;耕地土壤pH为微碱性的土类只有水稻土,面积为830.25hm2。
4.3 云霄县不同亞类的耕地土壤pH分布
从云霄县耕地土壤不同亚类的耕层pH分析(表4),2019年全县耕地土壤pH为强酸性且面积较大的亚类主要为渗育水稻土和潴育水稻土,合计面积为953.68hm2,占全县强酸性耕地土壤总面积1 099.44hm2的86.7%;耕地土壤pH为酸性、面积较大的亚类主要是渗育水稻土和潴育水稻土,合计面积为6 363.45hm2,占全县酸性耕地土壤总面积7 960.26hm2的79.9%;耕地土壤pH为微酸性、面积较大的亚类主要是赤红壤和渗育水稻土,合计面积为1 406.96hm2,占全县微酸性耕地土壤总面积2 099.62hm2的67.0%;耕地土壤pH为中性、面积较大的亚类只有滨海盐土,面积为0.04hm2;耕地土壤pH为微碱性、面积较大的亚类只有盐渍水稻土,面积为830.25hm2。
综上所述,云霄县耕地土壤以酸性为主,面积高达7 960.26hm2,占全县耕地土壤总面积11 989.61hm2的66.4%,其次是微酸性,面积达2 099.26hm2,占全县耕地土壤总面积的17.5%,强酸性、微碱性和中性的面积分别为1 099.44、830.25、0.04hm2,分别占全县耕地土壤总面积的9.2%、6.9%和0.000 3%。这是由于:(1)云霄县地处南亚热带海洋性季风气候地区,土壤脱硅富铝化过程强烈,而且降雨量大而集中,淋溶作用强烈,钙镁钾等碱性盐基大量流失;(2)近年来大力发展工业,酸性气体大量排放,酸性沉降物对土壤的影响不断增加;(3)农业生产长期大量施用化肥导致全县绝大多数耕地土壤呈酸性反应,影响耕地土壤矿质养分的有效性和微生物活动,从而加重土壤酸化。
5 耕地土壤酸化治理对策
云霄县耕地土壤普遍偏酸,从pH分布来看,云霄县土壤pH为强酸性和酸性的耕地面积合计9 059.7hm2,占全县耕地土壤总面积的75.6%。今后在农业生产上对土壤酸化进行治理,提高矿质养分的有效性和微生物活性,建议采取以下科学治理对策:
(1)合理施用生石灰、白云石粉、生物炭等碱性土壤调理剂中和土壤酸性,改善土壤理化性状。
(2)增施有机肥,提高土壤有机质含量,增强土壤对酸性的缓冲能力。有机肥富含有机质,有机质在土壤中经微生物的作用转变成腐殖质(即胡敏酸、富里酸和胡敏素),腐殖质具有缓冲性,能够调节土壤的酸碱度,土壤溶液处于酸性时,溶液中的氢离子可与土壤腐殖质胶体上的盐基离子进行交换,从而降低土壤的酸度。推广施用商品有机肥、种植豆科绿肥以及秸秆还田综合利用技术,提高耕地土壤有机质含量,改良土壤理化性状,提高土壤抗酸化性能,提升耕地地力,减少化肥使用量,提高农产品品质。
(3)推广测土配方施肥技术。在农业生产上过分追求产量、过量施用氮肥和施肥配比不科学,氮肥利用率只有30%-50%,过量氮肥在土壤中因硝化作用产生硝态盐,硝化过程产生的H+则留在土壤中,加剧土壤酸化[5]。云霄县2019年耕地质量评价的耕地土壤氮素缺乏、磷素含量丰富和钾素含量总体较丰富的状况,根据区域耕地土壤有效磷、碱解氮和速效钾含量的丰缺状况以及农作物对氮、磷、钾的需求特性,合理调配和施用肥料,提高肥料利用率。一是控制氮肥施用量,特别对土壤偏砂的地块,由于氮肥能效快,易流失,宜少量勤施,提高氮肥利用率。二是磷肥提倡与有机肥等配合做基肥施用,尽量不用过磷酸钙等酸性和生理酸性肥料,提倡施用碱性的钙镁磷肥,中和土壤酸性,提高肥料利用率。三是科学调配氮磷钾施用配比,提高肥料利用率。在农业生产的施肥管理中,根据不同作物各生育期的营养需求和不同土壤肥力状况,完善施肥配比,推广测土配方施肥技术。
参考文献
[1] 全国测土配方施肥技术规范(试行)[S].北京:全国农业技术推广服务中心,2005:7-9.
[2] 冼碧瑜,方冠,等.云霄土壤[G].福建:福建省云霄縣第二次土壤普查办公室,1984.
[3] 土壤分析技术规范(第2版)[M].北京:中国农业出版社,2006.
[4] 刑世和.福建耕地资源[M].厦门:厦门大学出版社,2003:47-65.
[5] 高建峰,徐明芳,丁瑞芬,等.土壤酸化的原因、危害与治理对策分析[J].上海农业科技,2015(2):102-104.