土壤酸化現狀與治理

盧國甫

(湖北省恩施土家族苗族自治州建始縣紅巖寺鎮農業技術服務中心，湖北 恩施 445000)

土壤酸化是土壤形成和發展過程中的一個緩慢的自然過程。當降雨量過大時，土壤溶液中的鹽離子隨水不斷地移動，從而降低表層土壤的陽離子。交換性酸逐漸形成，土壤呈酸性或強酸性。然而，由于近幾十年人類活動強度的增加，特別是工業和農田土壤高強度利用引起的酸沉降增加，大量的外源H+不斷進入土壤，從而加速了酸化的程度，嚴重影響了人們的對農業生產和自然生態環境。

1 耕地土壤的酸化現狀

紅巖寺鎮屬亞熱帶季風氣候，由于海拔的差異，氣候條件不同。雖然雨量相對充沛，但光照不足，熱量低。2017年，紅巖寺鎮耕地面積1133.3hm2，水稻面積180hm2，土壤酸化面積400hm2。通過對測土配方試驗土壤樣品的檢測，發現紅巖寺鎮農田酸化嚴重。土壤平均pH值為5.12，比第2次土壤調查低1.36個單位。處于強酸水平，最大值為7.61，最小值為2.83，pH值>7.5的堿性土壤逐漸消失，僅0.43%，僅22.52%的耕地為中性，pH<6.5為76.71%，59.05%的耕地為強酸性，尤其是pH<4.5個極端酸性農田占33.23%，面積近56hm2。

2 土壤酸化的成因

土壤酸化是由于中性鹽和堿性鹽類離子在土壤中的持續損失。吸收絡合物接受酸性離子，如H+和A13+，導致在整個土壤中的pH和酸度降低。土壤強酸的變化主要有2個原因：天然的和人為的。

2.1 強降雨造成的土壤酸化

在強降雨的影響下，土壤中的鹽離子會被水過濾。水和空氣中的氫離子被土壤吸收，取代原有的鹽離子，導致土壤酸化。當土壤中溶解和脫鹽的堿基超過供給時，土壤就形成不飽和酸性土壤。紅巖寺鎮降水較為集中，5—9月降水1300m。此時溫度較高，加劇了沉積物的浸出，加速了土壤酸化。

2.2 酸雨造成的土壤酸化

紅巖寺鎮降雨量較多，在降雨的過程中，土壤中的鹽離子被淋濾，氫離子被土壤吸收，進一步轉化為鋁土礦。如果土壤中溶解的土壤基質超過供給，土壤就會逐漸變酸。紅巖寺年降水量約1200mm，5—10月相對集中。月平均降水量超過100mm，占全年降水量的81.5%。5--10月的高溫加劇了浸出的影響。在第二次土壤調查中，紅巖寺鎮土壤速效鉀平均為128.9mg/kg，只有4%的土壤小于50mg/kg, 35%的土壤在50～100mg/kg之間，61%的土壤超過100mg/kg。經過30a的沉淀浸出，土壤速效鉀含量下降了19.3%，土壤速效鉀含量在100mg/kg以下的，從37%上升到46%。

2.3 化肥的不合理使用導致土壤酸化

長期以來，人們對農業生產、氮肥過多、施肥結構不合理、耕地質量保護忽視，是造成土壤酸化的主要原因。相關數據表明，紅巖寺鎮農業生產中的氮肥用量約為40kg/m2，蔬菜和其他作物的氮素用量較多，但實際使用量較大。氮肥用量僅為30%～50%。氮肥由于硝化作用而在土壤中產生亞硝酸鹽，形成H+，導致土壤酸化和鹽漬化。同時，氮、磷、鉀在肥料結構中的比例不合理。一般來說，N占總養分的70.6%，P2O5占10.2%，K2O占19.3%，微量元素如鈣和鎂。投入也相對不足，導致土壤養分失衡。土壤膠體中的鈣、鎂等基本元素很容易被氫離子取代，土壤pH值迅速下降。

2.4 工業污染造成的酸雨

當工業生產中排放的酸性氣體如SO2和NO進入大氣中時，溶解在水中以形成水冷卻中的酸，然后通過某些污染物的催化形成硫酸和硝酸，在降雨的過程中形成酸雨，酸雨的形成是土壤酸化的原因之一。

3 土壤酸化治理的對策

3.1 加強耕地酸化狀況監測，建立實時信息管理體系

工業污染物在加速土壤酸化，尤其是酸沉降方面特別有效。加強工業廢氣、廢水、廢渣的監測，不僅有利于減緩土壤酸化進程，而且有利于保護生態環境，減少對人類環境污染的危害。基于污染物排放的模擬視野，從污染源控制的角度出發，結合科學、經濟和控制措施的實用性，合理制定控制和管理政策。在現有的農業監測資源中，對土壤酸化監測站點、質量文件和數據庫進行了補充和改進，以加強對土壤酸化、酸化敏感性和酸化關鍵點的監測，并進一步研究土壤酸化。了解金屬和水的化學形態，及時有效地處理碳、磷、氮和其他有機物質的影響。

3.2 大力推廣測土配方施肥技術，提高肥料利用率

土壤試驗和配方施肥是控制化肥污染的重要技術。主要從3個方面考慮：選擇適宜的肥料品種，不長期使用同一肥料，掌握施肥時間和用量，采用分層施肥和深施肥的方法，減少肥料損失，同時促進控釋肥的施用，減少肥料流失和淋失，提高肥料利用率；配合化肥和有機肥，特別是推廣有機肥的使用。秸稈還田技術和綠肥生產的發展，不斷改善土壤有機質含量，改善土壤物理化學性質，土壤孔隙度不緊湊，土壤肥力和肥料作物利用率；增加磷肥用量。稀土、鉀和微肥，通過土壤磷、鉀和多種微量元素的聯合促進作用。促進氮肥在作物上的應用。提高吸收和利用效率，降低土壤和作物硝酸鹽含量，改善土壤性質，改進具體措施：從土壤養分試驗、肥料田間試驗、科學配方施肥、施肥技術指導等方面，建立養分管理數據庫。

3.3 推廣秸稈還田

有機材料在農業生產中的應用，使酸性土壤更加優良。有機材料還可以與單一鋁結合，降低土壤交換性鋁含量，降低鋁對植物的毒性。因此，秸稈還田不僅能提供作物生長所需的養分，提高土壤肥力，增加土壤微生物活性，緩解土壤酸化。此外，秸稈灰是堿性的，焚燒后的秸稈灰也可以考慮回到田間，改善土壤酸化。

3.4 推廣應用新型材料，改良酸化土壤

根據土壤性質，應選用合適的材料。因為如果不恰當地使用改性劑，改性劑本身帶來的一些負面影響將導致2種污染，甚至帶來更糟的情況。例如，工業副產物含有一定量的重金屬，這可能導致土壤、水和生物污染。因此，面對土壤酸化，有必要開發無毒、富含物質的生態改良產品，有效地促進人類、動物、植物和土壤環境的改善，建立一個有效合理的應用系統。

3.5 改進耕作方式，提高農業管理水平

耕作對土壤的理化性質有重要影響。適宜的種植和耕作方法可以提高土壤的性能和保水率。通過壟播、深耕等耕作措施，培育豐富的耕層，形成良好的土壤結構，提高土壤肥力，改善土壤結構，提高土壤容重，提高作物品種。改善結構布局，促進氮肥的合理選擇和施用。該方法能在一定程度上緩解酸化，提高農業生產效率。

3.6 注重土地的養護

根據土地的實際情況和經濟發展的需要，合理規劃土地利用，保護基本農田，提高基本農田質量，促進土地生態建設，構建和諧生態。同時，要最大限度地保護生態環境，合理開發利用種植與利用相結合的方式。紅巖寺鎮水、土壤、氣體和熱量的自然條件有助于光能轉化為生物質，不僅可以提高耕作效率，還可以有效治理土壤酸化，具有巨大的潛力。

4 結語

紅巖寺鎮土壤酸化嚴重，分布范圍廣，影響了紅巖寺鎮的農作物產量和農產品質量。雖然土壤酸化已治理多年，取得了一定的控制效果，但遠不能滿足實際需求。土壤酸化的發展需要全社會的共同努力。通過持續不斷的治理，可以達到預期的目標。如何繼續實施有效的技術措施來解決這一問題，也是未來農業技術部門需要研究的問題。