李媛媛 劉聽報
一、統(tǒng)計方法概述
利用土壤化驗數(shù)據(jù),在“縣域耕地資源管理信息系統(tǒng)”中添加xy點(diǎn)圖,再通過空間插值,將點(diǎn)位圖中的pH值賦值繪制成“耕地資源管理單元圖”,然后導(dǎo)出單元圖屬性表,統(tǒng)計耕地pH值的變幅,分析不同等級的酸化面積。
二、耕地土壤酸堿度變化趨勢
本文研究的基礎(chǔ)起點(diǎn)為1982年全國第二次土壤普查,當(dāng)時的普查報告統(tǒng)計數(shù)據(jù)未細(xì)分到鄉(xiāng)鎮(zhèn),只顯示新野縣耕層土壤pH值平均值為7.0,但新野縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)pH值差異不大,基本可以代表新野縣上港鄉(xiāng)當(dāng)時的土壤酸堿度。2007—2009年,根據(jù)全縣測土配方施肥項目測試結(jié)果,新野縣耕層土壤已呈現(xiàn)明顯酸化趨勢;2017—2018年,根據(jù)全縣各鄉(xiāng)鎮(zhèn)耕地質(zhì)量提升項目測試結(jié)果,上港鄉(xiāng)耕層土壤pH值平均為5.7,酸化趨勢稍有加重(見表1)。
從耕層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。由此可見,隨著時間的推移,耕層土壤酸化呈加速態(tài)勢。
三、耕地土壤酸化分級及面積
根據(jù)河南省《酸化土壤化肥安全使用技術(shù)規(guī)程》(DB41/T 1792—2019),新野縣農(nóng)業(yè)農(nóng)村局對上港鄉(xiāng)2017—2018年土樣調(diào)查數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計分析,新野縣上港鄉(xiāng)有3 864.84 hm2耕地,pH值>6.5的未酸化土壤面積為0 hm2;pH 值5.5~6.5的微酸性土壤面積為3647hm2,占全鄉(xiāng)耕地總面積的94.36%;pH值4.5~5.5的酸性土壤面積為217.84 hm2,占全鄉(xiāng)耕地總面積的5.64%;pH值<4.5的強(qiáng)酸性土壤面積為0 hm2(見表2)。由此可見,新野縣上港鄉(xiāng)的耕地整體處于微酸性或酸性,很有必要進(jìn)行技術(shù)干預(yù),遏制其酸化進(jìn)程。
四、土壤酸化對農(nóng)作物的危害
土壤酸化后,土壤中含鋁的原生和次生礦物風(fēng)化加速而釋放大量鋁離子,形成植株可吸收形態(tài)的鋁化合物,植株過量吸收鋁,不僅會降低農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì),還會對植物根系生長產(chǎn)生極大影響,甚至導(dǎo)致植株中毒死亡。土壤酸化使陽離子交換量和鹽基飽和度降低,土壤礦物質(zhì)營養(yǎng)元素流失嚴(yán)重。土壤酸化還會使土壤對磷酸根和鉬酸根的固定作用增強(qiáng),土壤中磷和鉬的有效性降低,影響植物正常生長發(fā)育。土壤酸化還會引起土壤中有毒重金屬元素的活化,不僅影響作物生長,還會通過食物鏈危害人體或動物健康。土壤酸化會抑制土壤微生物活動,從而影響有機(jī)質(zhì)的分解和土壤中C、N、P、S的循環(huán)。
五、造成土壤酸化的人為因素
(一)過量施肥
長期施用生理酸性肥料和氮肥會導(dǎo)致或加重土壤酸化。如長期施用硫酸銨或氯化鉀,作物吸收NH4+或K+后,就會有酸根離子殘留于土壤中而使土壤酸化;如過量施用氮肥,經(jīng)微生物的硝化作用生成的硝酸鹽也會導(dǎo)致或加重土壤酸化。隨著人們對糧食持續(xù)增產(chǎn)目標(biāo)的追求,化肥施用量逐年加大,特別是近些年堿性化肥用量減少,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+等一價陽離子和Ca2+、Mg2+等二價陽離子,它們都是堿性離子,這些離子不斷從土壤中流失,從而造成土壤酸化。
(三)酸沉降
大氣中的硫化物、氮氧化物等氣體經(jīng)過擴(kuò)散、轉(zhuǎn)化與遷移,以酸性降水(pH值<5.6)和干沉降等形式降落至地表,從而使土壤酸化。
六、土壤酸化的改良對策
(一)合理施肥,適當(dāng)控制氮肥施用量
以土壤測試和肥料田間試驗為基礎(chǔ),根據(jù)農(nóng)作物的需肥規(guī)律、肥料效應(yīng)、土壤理化性狀與供肥性能,在合理施用有機(jī)肥的基礎(chǔ)上,確定氮、磷、鉀及中微量元素等化肥的養(yǎng)分比例與用量,在實現(xiàn)農(nóng)作物高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)的同時,抑制土壤酸化。
(二)科學(xué)選擇肥料品種
選用中性肥料和堿性肥料,如磷酸二銨、鈣鎂磷肥、硅鈣鉀鎂肥、尿素等。避免施用酸性肥料。
(三)施用石灰改良劑
pH值在4.5~5.5的土壤,每兩年施用粉狀石灰750~900 kg/hm2,或施用pH值為10左右的土壤調(diào)理劑1次。
(四)加強(qiáng)環(huán)保
通過控制工礦廢氣、汽車尾氣排放、防止氮肥過量施用和施肥后覆土等措施,減少和阻斷導(dǎo)致人為土壤酸化的渠道。
(五)合理種植
酸性較強(qiáng)的土壤,在其他自然條件適宜的情況下,可選擇種植茶樹等耐酸作物。在水源充沛的地方,實行水旱輪作,如在種植水生作物季節(jié)的淹水條件下,可促使土壤還原性物質(zhì)增加,有利于提高土壤pH值,增強(qiáng)磷及多種微量元素的活性,改善作物的生長條件和營養(yǎng)狀況。