土壤酸化和鹽漬化的原因和預防對策

＊高小龍

（甘肅工業(yè)職業(yè)技術學院 甘肅 741025）

近年來，政府部門逐漸提高對保護地栽培的重視程度，將保護地栽培應用到天水市各個地區(qū)，對果區(qū)和其他重要經(jīng)濟作物的反季節(jié)種植發(fā)揮著至關重要的作用，也給提高農(nóng)民經(jīng)濟效益打下堅實基礎。但由于保護地栽培中存在各種特殊因素，如水、氣、肥料等，與露地種植相比存在明顯差異性，再加上存在管理技術滯后、水肥管理方式不科學、復種指數(shù)高等問題，導致土壤出現(xiàn)嚴重酸化、鹽漬化、營養(yǎng)不均衡、板結等問題，其中污染酸化和鹽漬化問題最為嚴重，其不僅給果樹正常生長帶來嚴重影響，還影響到水果品質(zhì)和產(chǎn)量，很容易引發(fā)一連串生產(chǎn)問題。因此，政府部門應加強對土壤酸化和鹽漬化問題的重視程度，從不同方面來發(fā)現(xiàn)土壤酸化和鹽漬化產(chǎn)生的原因，針對具體因素提出科學措施，來確保保護地栽培能實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

1.項目概況

天水市果樹栽培面積200多萬畝，其中具有大面積蘋果、櫻桃、葡萄等老果區(qū)，由于一直采用傳統(tǒng)管理方式，導致其經(jīng)常使用尿素、二胺、復合肥等化學肥料，不重視有機生物肥及中微量肥的施入，導致出現(xiàn)嚴重的土壤板結、理化性狀變差、根腐病、生理性病害等現(xiàn)象。近年來，天水市果區(qū)由于進行單施化學肥料，還產(chǎn)生土壤酸化、土壤鹽漬化等問題，給土壤理化性質(zhì)帶來嚴重影響，從而固定營養(yǎng)元素，降低肥料吸收利用率。對此，本文通過調(diào)查研究果區(qū)土壤理化性狀，來探究傳統(tǒng)管理方式對果樹豐產(chǎn)性、抗逆性等方面所帶來的影響。經(jīng)過大量實踐研究表明，增施優(yōu)質(zhì)生物肥、有機肥、土壤改良劑等，能有效改良土壤酸化、鹽漬化等問題，從而達到減少化肥使用量、提高果實品質(zhì)，降低生產(chǎn)成本的目的，為農(nóng)業(yè)雙減，果園提質(zhì)增效，科學施肥提供理論依據(jù)[1]。

2.土壤理化性質(zhì)惡化的現(xiàn)狀

土壤的物理性狀給果園土壤保水性、通氣性等方面帶來嚴重影響，經(jīng)過大量實驗結果證明，在設施栽培條件下土壤容重導致土壤出現(xiàn)板結嚴重、物理性質(zhì)變差等問題。在天水市果園大棚種植這幾年時間內(nèi)，土壤容重已達到1.5g/cm，根據(jù)專業(yè)人員統(tǒng)計發(fā)現(xiàn)，當土壤容重超過1.4g/cm時，豌豆根的生長速度只有正常生長速度的63%左右；經(jīng)過工作人員在設施蔬菜種植區(qū)實地調(diào)查發(fā)現(xiàn)，隨著種植時間不斷增加，土壤容重會逐漸提高，結構性呈現(xiàn)逐年遞減的形式，且人為頻繁踩踏也會加強土壤緊密度，增加土壤板結數(shù)量。尤其是在信息化時代背景下，我國土壤酸化現(xiàn)象愈發(fā)嚴重，酸化土地面積甚至達到全國耕地面積的40%，其中設施土壤酸化問題最為嚴重。而在栽培條件下土壤酸化和鹽漬化過高是目前栽培普遍存在的問題，在普通栽培土壤3～5年時間內(nèi)會相繼出現(xiàn)土壤酸化和鹽漬化問題。如在天水地處西北黃土高原，果蔬種植區(qū)域調(diào)查與資料顯示屬鹽堿性土壤類型，果園施肥與管理一般針對土壤鹽堿改良等制定施肥對策，傳統(tǒng)的施肥只注重化學肥料的施入，不重視農(nóng)家肥有機生物肥，尤其是土壤調(diào)理劑的施入，從而出現(xiàn)了因大量使用化學肥料，土壤由堿變酸，土壤有機質(zhì)下降，大量營養(yǎng)元素被固定，肥料吸收利用率不高，缺素癥、根腐病害發(fā)生嚴重，果園投資增加，果品產(chǎn)量與質(zhì)量下降的局面，還極易導致土壤中有益微生物種群發(fā)生變化，對其中土壤養(yǎng)分循環(huán)、有機質(zhì)分解能力等產(chǎn)生抑制作用，從而降低農(nóng)產(chǎn)品品質(zhì)。本項目的特色是調(diào)查研究天水果區(qū)，因不合理施肥造成果園土壤理化性狀因素的變化和合理施肥對果園土壤理化性狀的影響，通過實驗研究，探索果園增施有機生物肥和中微量肥，對土壤理化性質(zhì)的改變，研究確定天水果區(qū)果園提質(zhì)增效、土壤改良、科學施肥的依據(jù)與方案[2]。

3.土壤酸化和鹽漬化成因

（1）土壤酸化成因。土壤酸化是指當土壤吸收大量交換性氫離子后，從而降低土壤中堿性離子的整個過程。一旦在某地區(qū)降水量較大時，很容易加速土壤中鈣、鎂、鉀等堿性鹽流失，再加上工業(yè)日常生產(chǎn)導致雨水中含有大量酸堿成份，很容易導致土壤酸化現(xiàn)象愈發(fā)嚴重。在正常情況下，土壤中酸性物質(zhì)主要由活性酸和潛性酸方式出現(xiàn)。活性酸是在生物體進行呼吸時所分解出來的CO2，當該物質(zhì)和水相互融合，會形成H2CO3再電離；而潛性酸是通過吸收大量土壤膠體，從而替H+和AL3+物質(zhì)流到土壤中，其在日常生活中不會呈現(xiàn)酸性，只會出現(xiàn)離子交換作用，當陽離子和土壤溶液進行相互交流時，才會呈現(xiàn)出酸性物質(zhì)。而土壤酸化很容易導致土壤出現(xiàn)很多方面的問題，如土壤貧瘠、土壤質(zhì)量下降、重金屬活性提升等，甚至會給農(nóng)作物生長發(fā)育帶來嚴重影響，無形中降低其產(chǎn)量和品質(zhì)，進而影響人類食品安全與健康[3]。

目前，國內(nèi)造成土壤酸化主要原因有下面幾種類型：第一，化肥施用數(shù)量超過標準值，如大量使用氮素化肥，很容易產(chǎn)生NO3，而水果通常只能選擇性吸收養(yǎng)分，有部分NO3元素被吸收，但其他部分元素流于土壤中，氮肥在硝化作用下釋放大量H+化學成分，而由于該地區(qū)缺乏雨水洗刷，導致土壤中的H+過量堆積，超過土壤對酸的分解能力，從而導致出現(xiàn)土壤酸化現(xiàn)象；第二，農(nóng)戶施用大量生理酸性肥料，如過磷酸鈣、硫酸鉀等，其中含有大量酸性陰離子元素，當被果樹吸收后，有部分殘留元素在土壤中，導致陽離子比例出現(xiàn)改變，土壤內(nèi)的陰離子和陽離子失衡，土壤pH值下降；第三，受到設施內(nèi)氣流限制，氧氣成分無法滿足果樹日常生長需求，土壤含氧量降低，果樹根部散發(fā)出大量二氧化碳氣體堆積在土壤中，和水相互結合后形成碳酸。

（2）設施土壤鹽漬化成因。目前，土壤鹽漬化現(xiàn)象是國內(nèi)最常見的問題，也是限制栽培效果最主要的因素。和露地栽培相比，設施土壤并未長時間接受雨水淋洗，一旦肥料施用數(shù)量超過標準值，有肥料殘留在土壤中，提高土壤溶液濃度，降低土壤pH值，導致出現(xiàn)大量土壤鹽漬化問題。當設施內(nèi)空氣溫度高于標準值時鹽分離子逐漸上升，導致表層累積大量鹽成分，從而推動土壤固相物質(zhì)快速分解，提高硝化細菌活性，增加土壤中殘留的銷態(tài)氮物質(zhì)，進而出現(xiàn)嚴重的土壤鹽漬化現(xiàn)象。當設施內(nèi)土壤堿解氮以銷態(tài)氮為主時，會堆積大量硝酸鹽，也會導致土壤出現(xiàn)鹽漬化問題[4]。土壤酸化很容易提升鹽基離子流失速度，讓果實存在很多方面的病害，如苦痘病、痘斑病和水心病等病害，給果品質(zhì)量帶來嚴重影響。

（3）土壤酸化過程的土壤化學分析。土壤酸化強度和容量因子是衡量土壤酸化的重要指標。在正常情況下，土壤酸化強度是土壤溶液中氫離子和鋁濃度對比值，而想要表示土壤溶液中酸性沉降物影響的強度參數(shù)，則要采用土壤溶液的pH值進行表示。但由于土壤平衡溶液pH值變化無法及時進行呈現(xiàn)，所以無法作為土壤pH值來表示。同時，土壤酸化容量因子是指土壤中存在大量固有質(zhì)子，而想要確定土壤酸化中容量因子，要結合現(xiàn)場實際情況來取樣土壤，再將水和土通過5:1的比例進行攪拌振蕩，等其溶解后再加入氫氧化鈉溶液，如果發(fā)現(xiàn)酚酞試劑變紅，再添加適量堿進行綜合，才能將其作為土壤酸化容量指標。此外，可應用可風化礦物中的鹽基離子總儲量來代表土壤酸化程度，在酸性沉降物的沖擊下，在容量上土壤最易發(fā)生的是交換鹽基在一定程度上減少，轉(zhuǎn)換為交換酸增多，所以土壤自身調(diào)節(jié)機制決定土壤交換酸含量。

4.設施土壤酸化和鹽漬化矯正措施

（1）酸化土壤的校正技術。①降低化肥用量，增施有機肥。化肥施用過量是造成國內(nèi)土壤酸化的重要因素，想要完全解決土壤酸化問題，要從根源上優(yōu)化土壤酸化現(xiàn)狀，要合理降低化肥使用量，增加有機化肥的使用量。尤其在防治第一年，可停止使用硫酸鉀、土尿素等化肥，將生物有機肥作為主要施肥，結合氨基酸液體肥料，激活土壤中的營養(yǎng)元素，讓這些元素能重新被利用，在果實發(fā)育關鍵環(huán)節(jié)應在葉面噴灑適量化肥。同時，有機化肥盡可能使用以兔糞、羊糞等動物糞便為主，要經(jīng)過發(fā)酵腐熟等工序，再結合粉碎的秸稈相互混合發(fā)酵。在正常情況下，有機肥化學反應呈微堿性或者中性，尤其是在添加少量鈣的商品有機肥，能根據(jù)用戶需求合理控制肥料pH值。另外，使用有機肥一方面能提升土壤中有機物質(zhì)含量，優(yōu)化土壤結構和緩沖能力；另一方面，有機肥料內(nèi)具有豐富的氨基成分，能和土壤內(nèi)H+相結合，來減少土壤中H+濃度，從而降低土壤酸化程度。

②添加石灰改良劑。對酸化程度嚴重的土壤，可利用石灰、石粉等物質(zhì)來降低土壤內(nèi)的酸度，形成沉淀物，還能有效降低鋁的毒性。在正常情況下，工作人員需要根據(jù)土壤實際情況和酸化程度來控制石灰實際用量，每666.7m2可使用50～75kg的石灰，而黏土使用量要高于沙土使用量，濕地使用量要低于旱地使用量，最好選擇在果樹休眠季節(jié)使用，將其充分攪拌在土壤內(nèi)，如果有其他堿性肥料，如火燒土、草木灰等堿性肥料也能應用在土壤中。但值得注意的是，工作人員不能頻繁施用石灰，如果頻繁施用很容易導致土壤表面出現(xiàn)嚴重板結，導致營養(yǎng)元素失去平衡，導致土壤酸化程度加重。

③添加生物改良劑。近年來，國內(nèi)常見的生物改良劑主要包括接種微生物菌、蚯蚓、生物控制劑等，生物改良劑能優(yōu)化土壤物理狀態(tài)，加強土壤的保肥性能和保水性能，增加土壤中的營養(yǎng)元素，提升土壤活力，給土壤帶來大量的有益微生物和酶活性，限制病原微生物發(fā)展，加強植物自身抗體[5]。

（2）鹽漬化土壤校正技術。①合理施肥和水肥管理。想要優(yōu)化鹽漬化土壤必須要合理控制施肥數(shù)量，盡可能降低化肥數(shù)量，增加有機肥施肥數(shù)量。在酸性土壤上面嚴禁利用銨態(tài)氮肥，避免土壤內(nèi)吸收大量酸性陰離子。為避免磷鉀養(yǎng)分長期堆積，在吸收磷鉀養(yǎng)分的同時，應添加對應的鈣鎂堿基離子，如硅鈣鎂肥、碳酸鉀、過磷酸鈣等，降低無機化肥的使用量，將其用有機肥或者氨基酸代替，結合土壤實際情況合理控制水資源，適當噴水水資源，增加翻耕次數(shù)，提高土壤內(nèi)有機物質(zhì)的礦化速度。

②使用微生物菌劑。想要解決土壤鹽漬化和板結問題，可利用微生物菌劑，來優(yōu)化鹽漬化土壤的理化性質(zhì)和團粒結構，提升微生物活躍性，讓土壤能充分吸收空氣，引導植物根部向下扎，確保植物能吸收充足的水分和養(yǎng)分。同時，由于微生物菌劑具有無污染、低投入、高產(chǎn)值等優(yōu)點，被普及應用在土壤鹽漬化問題中，受到政府部門人員高度重視，而光合細菌、有機磷細菌、硅酸鹽細菌作為優(yōu)化鹽漬化土地的重要細菌，通過將硫氧化細菌放置在堿性土壤內(nèi)，利用其中蘊含的氧化硫磺粉來中和酸性物質(zhì)，達到改善鹽堿土的作用。根據(jù)專業(yè)人員調(diào)查發(fā)現(xiàn)，利用微生物菌劑能明顯改善土壤環(huán)境，有利于土壤中的枯草芽孢桿菌和解甲細菌的發(fā)展，提高土壤內(nèi)鉀和磷的含量，增加堿解氮含量，降低土壤表面鹽分含量[6]。

5.防止設施土壤酸化和鹽漬化的技術措施

（1）建園改善土壤。首先，要提前測試土壤所需肥料，了解土壤目前狀態(tài)，尤其是土壤內(nèi)氮磷鉀含量、pH值等數(shù)據(jù)。當土壤中pH值在6左右時，不用采用石灰校正，但在后期要嚴格控制化肥用量；如果pH值低于6時，應在種植前添加大量石灰進行校正，將其進行充分攪拌，且選擇pH值偏低的商品學有機肥。其次，可使用大量有機肥來優(yōu)化土壤結構，讓果樹能在3年時間內(nèi)順利生長，且施肥量和圖紙、開溝情況有直接關系，當樹勢屬于偏弱的品質(zhì)，可在周圍用磚塊砌成苗圃，栽培基質(zhì)可利用有機肥[7]。

（2）結果樹的施肥制度。施肥主要是以商品學生物有機肥為主體，再與其他化肥配合使用，而施用氮化肥時要嚴格按照行業(yè)標準進行使用，可根據(jù)實際情況增加氮磷鉀鈣鎂等葉面肥料噴灑次數(shù)。在正常情況下，有機肥可在果實采收一周后使用，每666.7m2使用400kg的肥料，在距離根系集中區(qū)域直接噴灑，再將其和表層土壤進行攪拌。需要注意的是，選擇的生物有機肥微生物數(shù)量應超過2億個；土施化肥在設施栽培中和露地使用次數(shù)具有一定差異性，在設施栽培內(nèi)盡量用量少次數(shù)多，一年可使用10次，可有效提高肥料使用率，降低肥料殘留物質(zhì)，避免土壤出現(xiàn)鹽漬化和酸化現(xiàn)象。目前，施工關鍵期主要包括萌芽期、果實第一次膨脹期、硬核期、果實第二次膨脹期、成熟期等，對于一些容易掉果實的樹木，在萌芽期應減少氮化肥的使用量，可通過使用少量磷酸二胺來補充土壤中的氮元素和磷元素，在個別樹勢較弱的土壤可利用少量尿素。當果實逐漸長大后，可利用氮磷鉀復合肥，而在成熟期則是使用鈣肥和鉀肥為主體，當其全部吸收后，再添加全元素復合肥，使用劑量則根據(jù)滴灌施肥施用水溶性氮磷鉀化肥計算[8]。

（3）土壤管理制度。首先，清耕。清耕提升棚內(nèi)干凈度，有利于工作人員增加土壤透氣性，提升土壤硝化作用，加強養(yǎng)分分解速度和進程。隨著土壤速效性氮素釋放速度逐漸增加，鉀含量不僅無法出現(xiàn)增加，還很容易給幼齡果樹生長帶來嚴重影響。同時，清耕容易提升棚內(nèi)濕度，滋生大量病菌，提升病害防治效率；其次，覆蓋。工作人員在設施棚通常會蓋上大量黑色地膜，這些地膜厚度往往超過8μm，能防止受到自然因素影響碎裂在土壤內(nèi)，在果實全部采摘后才能掀開，結構施肥進行翻耕。

6.總結

綜上所述，隨著經(jīng)濟不斷發(fā)展，政府部門愈發(fā)提高對種植業(yè)經(jīng)濟的重視程度，對農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量提出更高要求，而土壤質(zhì)量和農(nóng)產(chǎn)品生產(chǎn)質(zhì)量有直接聯(lián)系，土壤性質(zhì)很容易導致農(nóng)產(chǎn)品營養(yǎng)成分降低，甚至給農(nóng)產(chǎn)品帶來毒害作用，所以必須加強優(yōu)化土壤成分，從而達到改善土壤環(huán)境的目的。本文通過對天水市果園土壤酸化和鹽漬化變化過程進行分析，來探究影響果園土壤出現(xiàn)酸化和鹽漬化的主要因素，再針對因素提出合理的解決措施。