摘 要：通過(guò)對(duì)比平江縣2011—2021年耕地土壤pH值監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)與第二次土壤普查pH值結(jié)果，分析全縣耕地土壤的酸化現(xiàn)狀及成因。為突破土壤酸化對(duì)當(dāng)?shù)剞r(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的制約，結(jié)合平江縣生產(chǎn)實(shí)際，從化學(xué)改良、生物改良、科學(xué)施肥和深耕輪作4個(gè)方面提出了酸化土壤改良措施。結(jié)果表明：平江縣2011—2021年耕地土壤pH值為5.53，相比于第二次土壤普查結(jié)果，下降了0.34，且pH值下降以水田為主，下降了0.51，水田酸化現(xiàn)象嚴(yán)重。

關(guān)鍵詞：耕地；土壤酸化；改良措施；平江縣

中圖分類(lèi)號(hào)：S156.6 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B 文章編號(hào)：2095–3305（2024）07–00-03

平江縣位于湖南省東北部，縣境地貌以山地和丘陵為主。全國(guó)第三次土地調(diào)查結(jié)果顯示，平江縣耕地總面積為50 252.66 hm2。耕地類(lèi)型包括水田和旱地，其中水田面積為45 723.89 hm2，占耕地總面積的90.99%；旱地面積為4 528.76 hm2，占耕地總面積的9.01%。耕地土類(lèi)主要由水稻土、紅壤、紫色土和潮土四大土類(lèi)組成，其面積占比分別為90.99%、6.46%、1.44%和1.11%。對(duì)平江縣歷年的耕地土壤常規(guī)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行梳理與分析發(fā)現(xiàn)，全縣耕地尤其是水田均發(fā)生不同程度的酸化現(xiàn)象[1-2]。為解決平江縣耕地酸化短板問(wèn)題，在分析全縣耕地土壤酸化現(xiàn)狀及酸化原因的基礎(chǔ)上，結(jié)合平江縣的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)實(shí)際，提出了酸化土壤改良措施，為提高耕地內(nèi)在質(zhì)量、夯實(shí)糧食生產(chǎn)基礎(chǔ)提供借鑒。

1 數(shù)據(jù)來(lái)源

2011—2021年共11年的耕地土壤pH值數(shù)據(jù)來(lái)源于平江縣域內(nèi)2 457個(gè)水田土壤樣本和176個(gè)旱地土壤樣本檢測(cè)化驗(yàn)結(jié)果數(shù)據(jù)（其中2011年215個(gè)、2012年368個(gè)、2013年470個(gè)、2014年286個(gè)、2017年3個(gè)、2019年87個(gè)、2020年404個(gè)和2021年800個(gè)），該期間分析評(píng)價(jià)結(jié)果，簡(jiǎn)稱(chēng)測(cè)土期結(jié)果。二普期pH值數(shù)據(jù)來(lái)源于平江縣的1980—1983年第二次土壤普查有關(guān)成果資料。

2 結(jié)果與分析

2.1 平江縣耕地土壤pH值現(xiàn)狀

測(cè)土期平江縣耕地土壤采樣點(diǎn)pH值介于4.1～7.8之間，評(píng)價(jià)點(diǎn)位和評(píng)價(jià)單元總體土壤pH均值分別為5.52和5.53，其中旱地土壤pH介于4.3～7.2之間，評(píng)價(jià)點(diǎn)位和評(píng)價(jià)單元土壤pH均值分別為5.64和5.63；水田土壤pH值介于4.1～7.8之間，評(píng)價(jià)點(diǎn)位和評(píng)價(jià)單元土壤pH值平均分別為5.51和5.49（表1）。

根據(jù)長(zhǎng)江中下游區(qū)耕地質(zhì)量監(jiān)測(cè)指標(biāo)分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，結(jié)合測(cè)土期耕地土壤pH值匯總數(shù)據(jù)的分布特征，對(duì)平江縣耕地土壤pH值進(jìn)行指標(biāo)分級(jí)。結(jié)果表明，全縣耕地土壤pH值分級(jí)以2級(jí)和4級(jí)為主。其中，耕地土壤pH值處于1級(jí)水平的耕地面積為68.56 hm2，占耕地總面積的0.136%，主要分布在大洲鄉(xiāng)、甕江鎮(zhèn)、余坪鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)；耕地土壤pH值處于2級(jí)水平的耕地面積為

22 642.48 hm2，占耕地總面積的45.057%，主要分布在長(zhǎng)壽鎮(zhèn)、余坪鎮(zhèn)、伍市鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)；耕地土壤pH值處于3級(jí)水平的耕地面積為1.59 hm2，占耕地總面積的0.003%，均分布在甕江鎮(zhèn)；耕地土壤pH值處于4級(jí)水平的耕地面積為27 512.48 hm2，占耕地總面積的54.748%，主要分布在安定鎮(zhèn)、三市鎮(zhèn)、伍市鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)；耕地土壤pH值處于5級(jí)水平的耕地面積為27.55 hm2，占耕地總面積的0.055%，主要分布在伍市鎮(zhèn)、浯口鎮(zhèn)、福壽山鎮(zhèn)等鄉(xiāng)鎮(zhèn)。平江縣水田和耕地土壤pH值分級(jí)也均以2級(jí)和4級(jí)為主，具體各分級(jí)面積占比見(jiàn)表2、表3。

2.2 耕地土壤pH值的變化情況

由表4可知，與二次土壤普查結(jié)果相比，測(cè)土期平江縣耕地土壤pH值從5.87降至5.53，全縣耕地土壤pH值平均下降0.34。但不同地類(lèi)耕地土壤pH值變化差異較大，其中，水田土壤pH值下降較大，由二普期的6.0下降至測(cè)土期的5.49，pH值下降了0.51；旱地土壤pH值變化不大。數(shù)據(jù)分析表明，30多年來(lái)，平江縣耕地土壤整體呈現(xiàn)出酸化趨勢(shì)，且較為嚴(yán)重的酸化現(xiàn)象集中在水田上。

3 耕地土壤酸化的原因

3.1 酸性和生理酸性化肥的過(guò)量使用

在對(duì)農(nóng)作物產(chǎn)量增長(zhǎng)的追求刺激下，長(zhǎng)期不合理施用化肥，尤其是尿素等氮肥以及酸性肥料的長(zhǎng)期過(guò)量施用，加上鮮有農(nóng)民自發(fā)施用石灰等堿性物質(zhì)對(duì)酸性土壤加以定向改良，造成平江縣耕地土壤酸化不斷加劇。氮肥在土壤中會(huì)通過(guò)硝化作用轉(zhuǎn)化為硝態(tài)氮，釋放大量H+，H+的過(guò)量堆積一旦超出土壤對(duì)酸的分解能力，將導(dǎo)致土壤出現(xiàn)酸化現(xiàn)象。同時(shí)，長(zhǎng)期大量施用如氯化銨、氯化鉀、硫酸銨、硫酸鉀、硝酸銨、硝酸鈣、過(guò)磷酸鈣、硫酸亞鐵、硫酸鋅、硫酸銅等生理酸性肥料，這些化肥中的陽(yáng)離子可以交換出氫、鋁離子，從而導(dǎo)致土壤pH值下降。

3.2 水分、養(yǎng)分管理不當(dāng)

平江縣春溫多雨、降水集中，常年雨季從4月初開(kāi)始，降水可持續(xù)80 d，雨季降水約占全年降水量的50%。而全縣水田以水稻種植為主，其灌溉方式為漫灌，降水量大且集中，加上降雨期與春播施肥時(shí)間重合，使得土壤中的鈣、鎂、鉀等堿基離子被大量淋失，而殘留的硫酸根等酸性離子會(huì)導(dǎo)致土壤酸化。此外，農(nóng)作物的收獲會(huì)從土壤帶走大量的鈣、鎂、鉀等堿基離子，使土壤產(chǎn)生生物脫鹽基化作用[3]。如果不能及時(shí)補(bǔ)充流失的養(yǎng)分或者補(bǔ)充不足，將會(huì)導(dǎo)致土壤酸化。平江縣水田以水稻種植為主，大部分農(nóng)民重視施用氮肥，忽略了鉀肥的施用。因此，在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理過(guò)程中，不合理的水分管理，尤其是過(guò)量灌溉，以及施肥不合理也是造成平江縣土壤酸化的重要原因。

3.3 耕作方式不合理

近年來(lái)，隨著工業(yè)和城鎮(zhèn)化的發(fā)展，農(nóng)民進(jìn)城務(wù)工增多，農(nóng)村勞動(dòng)力嚴(yán)重不足，無(wú)法進(jìn)行有效的土壤深翻耕作，多采用拖拉機(jī)進(jìn)行旋耕操作，耕作深度一般只有12 cm左右。同時(shí)，作物收獲時(shí)土壤會(huì)被大型收割機(jī)械碾壓，導(dǎo)致土壤耕作層逐年變淺，土壤板結(jié)，通氣性差，導(dǎo)致土壤中嗜酸有益菌活性下降，H+長(zhǎng)期在土壤中累積，造成土壤酸化。

4 酸化土壤改良措施

4.1 化學(xué)改良

可選擇生石灰粉、熟石灰粉、石灰石粉、白云石粉等質(zhì)量達(dá)標(biāo)的農(nóng)用石灰類(lèi)物質(zhì)，按照《石灰質(zhì)改良酸化土壤技術(shù)規(guī)范》（NY/T 3443—2019），合理確定pH值提升目標(biāo)、施用量和施用頻度，從而快速提升土壤pH值。在平江縣水田酸性土壤改良實(shí)踐中，推薦對(duì)pH值＜4.5的耕地施生石灰粉100～150 kg/667 m2，pH值為4.5～5.5的耕地施生石灰粉75～100 kg/667 m2。石灰類(lèi)物質(zhì)的細(xì)度對(duì)其施用效果有很大影響，較細(xì)的石灰粒度中和酸度效果最好，因此酸性土壤中施用石灰應(yīng)過(guò)100目篩孔，并在水稻播種或移栽前3 d將石灰均勻撒施在耕地土壤表面，然后進(jìn)行翻耕，使其與耕地土壤混合均勻，翻耕深度應(yīng)＞15 cm。根據(jù)治理效果，可每2～3年治理一次，避免因施用頻率過(guò)高而導(dǎo)致土壤板結(jié)和影響農(nóng)作物根系生長(zhǎng)。

此外，為避免生石灰的一次性過(guò)量施用對(duì)土壤產(chǎn)生板結(jié)、肥力下降等現(xiàn)象的出現(xiàn)，也可以購(gòu)買(mǎi)鈣鎂磷肥、牡蠣殼等pH值＞10的土壤調(diào)理劑按照說(shuō)明進(jìn)行施用，土壤調(diào)理劑應(yīng)符合《土壤調(diào)理劑通用要求》（NY/T 3034—2016）的規(guī)定要求。對(duì)于pH值＞5.5的耕地，不建議開(kāi)展化學(xué)改良工作，應(yīng)以施用堿性有機(jī)肥、堿性配方肥、深耕輪作等防控措施為主。

4.2 生物改良

第一，增施有機(jī)肥，減少化肥施用量。施腐熟農(nóng)家肥1 000 kg/667 m2或堿性商品有機(jī)肥200 kg/667 m2做基肥，部分替代化肥。第二，全面推進(jìn)秸稈還田。采用聯(lián)合收割機(jī)收割水稻，保留稻茬高度15～20 cm，同時(shí)將秸稈切碎成5～10 cm，并均勻地播撒在田間。為加快秸稈的腐解，均勻配施2 kg/667 m2腐解菌劑。第三，推廣冬閑田綠肥種植。重點(diǎn)推廣油菜（播量0.25 kg/667 m2）、小白菜（播量0.25 kg/667 m2）、蘿卜菜（播量0.75 kg/667 m2）“三花”混播綠肥種植技術(shù)，在早稻移栽前7～15 d翻壓，翻壓時(shí)可結(jié)合施用石灰，促進(jìn)綠肥加速腐熟。

4.3 科學(xué)施肥

依托第三次全國(guó)土壤普查數(shù)據(jù)庫(kù)資料，由平江縣土肥站牽頭，積極引導(dǎo)農(nóng)戶(hù)購(gòu)買(mǎi)堿性或中性化肥，并根據(jù)作物需肥規(guī)律、土壤供肥性能和肥料效應(yīng)，在合理施用有機(jī)肥料的基礎(chǔ)上，分片區(qū)制作氮、磷、鉀及中、微量元素等肥料的測(cè)土配方施肥指導(dǎo)手冊(cè)（包括施用數(shù)量、施肥時(shí)期和施用方法等內(nèi)容），重點(diǎn)對(duì)種植大戶(hù)、農(nóng)民專(zhuān)業(yè)合作社等經(jīng)營(yíng)主體開(kāi)展農(nóng)作物精準(zhǔn)施肥技術(shù)規(guī)范培訓(xùn)，減少不合理或過(guò)量施肥，避免加劇土壤酸化加劇。

4.4 深耕輪作

使用大型農(nóng)機(jī)具至少保持3年1次的頻率來(lái)深耕深翻25～30 cm，加深耕層，改善土壤通氣性，促進(jìn)有機(jī)質(zhì)分解，綜合提升土壤pH值。同時(shí)，對(duì)于酸化較為嚴(yán)重的耕地，為避免連續(xù)種植單一作物導(dǎo)致的養(yǎng)分不均，可合理實(shí)施“稻蔬”“稻煙”等輪作制度，可調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分，抑制土壤酸化，從而提高農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)效益。

5 結(jié)束語(yǔ)

平江縣2011—2021年耕地土壤pH值為5.53，相比于第二次土壤普查結(jié)果下降了0.34，且pH值下降以水田為主，下降了0.51，水田酸化現(xiàn)象嚴(yán)重。針對(duì)平江縣土壤酸化嚴(yán)重且分布面積廣的現(xiàn)狀，需要根據(jù)各種酸性土壤改良技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合當(dāng)?shù)貙?shí)際，綜合施策，提高耕地質(zhì)量。

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