刘敏强 谭祖光 陈春燕
摘 要 以2018—2020年清远市耕地酸碱度等级监测数据为基础,分析评价清远市耕地土壤近年来的酸化状况。结果表明,佛冈县、连南县耕地酸化土壤(pH值<6.5)占比超过90%,需要重点关注;连州市和阳山县土壤酸化程度较低,可能与保留种植绿肥、施石灰、稻秆还田等传统的农业措施习惯有关。据此提出不同地区酸化耕地的改善措施,包括施用土壤调理剂或熟石灰、稻秆还田腐熟、绿肥种植及增施有机肥等。
关键词 耕地评价;耕地酸化;改善措施;广东省清远市
中图分类号:S156 文献标志码:A DOI:10.19415/j.cnki.1673-890x.2022.13.039
耕地是农业最为基本的生产资料,具有不可再生的特点,是农业生产的重要前提和基础。加强耕地质量监测和建设,对提高耕地地力、保障粮食安全具有十分重要的现实意义[1]。清远市属于南方地区,南方土壤多呈酸性,再经酸雨冲刷,加速了酸化过程。随着施用石灰、稻秆还田、施用有机肥等传统农业措施的缺失,耕地土壤养分逐渐失衡,加之农民长期大量施用化肥,尤其是生理酸性盐,导致耕地普遍存在土壤酸化问题[2]。基于此,依托耕地质量等级监测,对清远市进行耕地酸碱度的分析及酸化状况的评价,对于解决区域性耕地酸化问题具有积极的指导意义。
1 概况
清远市为广东省地级市,位于广东省中北部、北江中下游、南岭山脉南侧与珠江三角洲结合带。清远市域内为亚热带季风气候,夏季最长,春、秋、冬季较短,年平均气温18.9~22.0 ℃,雨水资源丰富,年均降水日数为160~173 d,年均降水量1 631.1~2 149.3 mm。2020年,清远市农作物总播种面积37.74万hm2,其中谷物播种面积13.96万hm2,经济作物种植面积5.55万hm2,其他作物种植面积17.14万hm2 [3]。
2 耕地酸化状况评价目的
每种作物都有其适宜的土壤酸碱度范围,大多数作物以微酸至微碱性为宜。土壤酸化后,影响作物的生长。1)酸性土壤中养分离子的淋溶是土壤肥力下降的重要原因之一;2)土壤酸化也会影响土壤微生物的生命活动,使土壤有益微生物数量减少,抑制有益微生物的生长和活动,从而影响土壤有机质的分解和土壤中C、N、P、S的循环;3)土壤酸化促进有毒元素的释放和活化,加剧土壤的镉污染[4]。通过耕地酸碱度数据的分析,对清远市耕地酸化状况进行评价,摸清区域性耕地酸化问题的现状及原因,以便有效降低土壤酸化对农业生产的危害,防止土壤酸化进一步加剧,提高地力,促进农业增产增收。
3 耕地质量等级监测情况
3.1 監测点设置
清远市辖2个县、2个自治县、2个县级市及2个市辖区,分别是佛冈县、阳山县、连南瑶族自治县、连山壮族瑶族自治县、英德市、连州市、清城区、清新区。主要的土壤类型有山地黄壤、红壤、赤红壤、红色石灰土、黑色石灰土、碱性紫色土及冲积砂土等。耕地面积约26.67万hm2,综合考虑辖区内各县(市、区)的耕地面积、土壤类型、肥力条件、作物种类及种植水平等因素,选取耕地质量监测点分布及数量如表1所示。
3.2 采样方法
土壤样品采样深度大田为0~20 cm,蔬菜地为0~30 cm。采用“X”法,均匀随机采取5~10个监测点,充分混合后,四分法留取2 kg。样品采集后,尽快风干,去除植物残体、石块后,将全部压碎的土样用2 mm孔径过筛。将2 mm孔径筛下物500 g寄往检测单位检测。
3.3 酸碱度结果与分析
土壤pH值是重要的化学性质指标,对土壤养分的有效性有着重要的影响。由表2可知,2018年清远市耕地总体pH值在3.8~8.3,根据酸碱度的分级标准,一级(强酸性)占1.29%,二级(酸性)占32.54%,三级(微酸性)占32.9%,四级(中性)占19.67%。由此可见,清远市的耕地大部分属酸性至微酸性,酸化土壤(pH值<6.5)占比为66.73%。其中,佛冈县、清城区、连南县超过50%的耕地土壤酸碱度分级为二级,土壤酸化严重;连州市土壤酸化程度最低。
由表3可知,2019年清远市耕地pH值为3.9~8.3,根据酸碱度的分级标准,一级(强酸性)占1.47%,二级(酸性)占29.78%,三级(微酸性)占38.05%,四级(中性)占22.43%。其中,佛冈县和连南县超过65%的耕地土壤酸碱度分级为二级,土壤酸化严重;连州市土壤酸化程度最低。清远市的耕地酸化土壤(pH值<6.5)占比为69.30%。
由表4可知,2020年清远市耕地pH值为3.8~8.1,根据酸碱度的分级标准,一级(强酸性)占3.83%,二级(酸性)占34.61%,三级(微酸性)占33.14%,四级(中性)占13.48%。其中,佛冈县和连南县超过65%的耕地土壤酸碱度分级为二级,土壤酸化严重;阳山县和连州市的土壤酸化程度较低。清远市的耕地酸化土壤(pH值<6.5)占比为71.58%。
4 耕地酸化状况及改善措施
4.1 耕地酸化状况
从统计结果可以看出,清远市耕地pH值为3.8~8.3,平均值为5.9,耕地酸碱度一级(强酸性)、二级(酸性)、五级(微碱性)所占比例有逐年增加的趋势,清远市的耕地酸化程度(pH值<6.5)不断加深,四级(中性)所占比重有减少的现象,整体上清远市耕地pH值的变化趋势不利于农业生产。
佛冈县、连南县两地耕地的pH平均值处于二级(酸性)范围,耕地酸化土壤(pH值<6.5)所占的比例较大(超过90%),需要引起重视并做好土壤酸化治理技术的推广。清城区、清新区、英德市、连山县4个县(市、区)耕地的酸碱度平均值处于三级(微酸性)的范围,其中连山县、清城区两地耕地的pH平均值接近5.5的临界值,耕地酸化状况有加重的趋势。连州市和阳山县两地耕地的pH平均值处于四级(中性)范围,其中阳山县的四级(中性)耕地占比最高,连州市耕地的pH值五级(微碱性)占比最高,可能与这两个地区耕作时保留种植绿肥、施石灰、稻秆还田等传统的农业措施习惯有关,这些措施均能较好地保持当地的耕地地力水平。
4.2 改善措施
为有效降低土壤酸化对农业生产的危害,提高地力,促进农业增产增收,应因地制宜、稳步有序地开展土壤酸化耕地治理工作,建议实施以下相关措施。
4.2.1 施用土壤调理剂或熟石灰
对于酸化耕地,可施用土壤调理剂或熟石灰,在整地时施入土壤。在佛冈县、连南县每667 m2推荐使用土壤调理剂75 kg或熟石灰150 kg;清城區、清新区、英德市、连山县4个区域每667 m2耕地推荐使用土壤调理剂50 kg或熟石灰100 kg;连州市、阳山县耕地每667 m2推荐使用土壤调理剂25 kg或熟石灰50 kg[5]。
4.2.2 稻秆还田腐熟
可采用“稻秆+腐熟剂”直接还田方法。早稻收割后,每667 m2使用稻秆腐熟剂2 kg,均匀洒于稻秆上(腐熟剂可拌适量湿沙土),或者使用无人机喷洒液体腐熟剂,用机械碾压或用牛犁翻压稻秆,使稻秆不至于浮起来。蓄水7~10 cm,使田水浸透稻秆,浸沤7~10 d即可耕耙。该模式适宜在机收方便、水源充足的双季稻种植区推广应用,如连州市、连山县、连南县、清新区、英德市。
4.2.3 种植绿肥
选用水源充足大田进行冬种绿肥。种植绿肥可减少化肥施用量,提高土壤有机质含量,使土壤理化性状得到明显改善。例如,可在连山县、连南县、清新区、清城区和佛冈县加大推广力度。
1)如晚造种植水稻,采取紫云英种植模式。在晚造水稻收割前20 d播种紫云英,如果晚造水稻采取机收,则播种期适当推后10 d左右,每667 m2播种1.5 kg左右。紫云英以在早稻插秧前7~10 d翻压为宜。2)如晚造旱作,可采取绿肥混播模式。可以采取紫云英、油菜、萝卜菁混播等方式。每667 m2播种紫云英0.60 kg、油菜0.10 kg、萝卜菁0.15 kg,在早稻插秧前适时翻压。
4.2.4 增施有机肥
水源不足的田块可使用商品有机肥作基肥,在春季整地时施入土壤,每667 m2推荐施用量为500~800 kg。
参考文献:
[1] 王喜艳.土壤酸化的原因及治理措施[J].江西农业,2018(8):51.
[2] 卢国甫.土壤酸化现状与治理[J].农业与技术,2019,39(2):20-21.
[3] 罗翠云.清远市某村耕地土壤环境质量提升研究[D].广州:广东工业大学,2020.
[4] 张福锁.我国农田土壤酸化现状及影响[J].民主与科学,2016(6):26-27.
[5] 谢会雅,陈舜尧,张阳,等.中国南方土壤酸化原因及土壤酸性改良技术研究进展[J].湖南农业科学,2021(2):104-107.
收稿日期:2022-04-17
作者简介:刘敏强(1986—),男,广东清远人,本科,农艺师,研究方向为耕地保护、土肥水管理。E-mail:liuminqiang86@163.com。