土壤酸化阻控的對(duì)策建議

尿素和銨態(tài)氮肥與硝化抑制劑配施

銨態(tài)氮肥中的銨離子在土壤中發(fā)生硝化反應(yīng)并產(chǎn)生?H⁺是其加速農(nóng)田土壤酸化的主要機(jī)制。如能采取有效措施抑制或減少硝化反應(yīng)，則可從源頭控制或減緩銨態(tài)氮肥對(duì)土壤酸化的加速作用。室內(nèi)控制條件下的研究表明雙氰銨等硝化抑制劑可以抑制酸性土壤中的硝化反應(yīng)，而且硝化抑制劑與尿素配合施用還可提高酸性土壤的?pH?值，因?yàn)槟蛩氐乃膺^(guò)程消耗?H^+[10]。但目前這一技術(shù)還有待田間條件下的進(jìn)一步驗(yàn)證。

減施化肥并增施有機(jī)肥

銨態(tài)氮肥的過(guò)量施用是農(nóng)田土壤加速酸化的主要原因，因此應(yīng)逐步減少銨態(tài)氮肥的施用量，增加有機(jī)肥施用量。研究表明，長(zhǎng)期施用有機(jī)肥或?qū)⒂袡C(jī)肥與化肥配合施用可以維持土壤酸堿平衡，減緩?fù)寥浪峄驗(yàn)橛袡C(jī)肥含一定量的堿性物質(zhì)。長(zhǎng)期施用有機(jī)肥還可提高土壤有機(jī)質(zhì)含量，從而提高土壤的酸緩沖容量，顯著提高土壤的抗酸化能力。但由于某些畜禽糞含重金屬和抗生素等污染物，選擇有機(jī)肥時(shí)要注意規(guī)避環(huán)境和健康風(fēng)險(xiǎn)，避免將有害物質(zhì)引入酸性土壤。有機(jī)肥施用量，特別是有機(jī)肥與化肥的合理配比，是一個(gè)有待進(jìn)一步研究的課題。既要保證作物不減產(chǎn)，又要維持化肥產(chǎn)酸與有機(jī)肥耗酸的基本平衡，維持土壤酸度基本恒定。

合理的水肥管理

銨態(tài)氮的硝化及產(chǎn)生的?NO₃^-隨水淋失是加劇土壤酸化的重要原因。因此，通過(guò)合理的水肥管理，以盡量減少?NO₃^-的淋失也能減緩農(nóng)田土壤酸化，這是國(guó)外阻控化學(xué)氮肥引起農(nóng)田土壤酸化的常用措施。例如，選擇合理的施肥時(shí)間，讓施入土壤的肥料盡可能為植物吸收利用。另外，確定合理的氮肥用量，也可以減少氮肥損失，減緩?fù)寥浪峄?，因?yàn)檫^(guò)量施用氮肥必然導(dǎo)致氮肥在土壤中的殘留和淋失。在酸性土壤地區(qū)使用緩釋肥料也可以減少氮肥損失，提高氮肥利用率，起到減緩?fù)寥浪峄淖饔谩?/p>

以硝態(tài)氮肥替代銨態(tài)氮肥用于設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

作物吸收硝態(tài)氮，其根系會(huì)釋放氫氧根離子（OH^-），能中和根際土壤的酸度。澳大利亞學(xué)者據(jù)此建立酸性土壤的生物改良方法。國(guó)內(nèi)已開(kāi)展的類似研究也發(fā)現(xiàn)，當(dāng)施用硝態(tài)氮肥時(shí)植物通過(guò)其根系與土壤的相互作用提高土壤?pH?值。因此，以硝態(tài)氮肥替代銨態(tài)氮肥可以從源頭切斷氮肥在土壤中產(chǎn)酸?？紤]到硝態(tài)氮肥的價(jià)格較高，且在高溫多雨的熱帶和亞熱帶地區(qū)的土壤中容易淋失，建議在設(shè)施農(nóng)業(yè)生產(chǎn)蔬菜和瓜果等高附加值農(nóng)產(chǎn)品時(shí)優(yōu)先使用硝態(tài)氮肥，避免氮肥對(duì)土壤酸化的影響。大多數(shù)蔬菜和瓜果屬于喜硝植物，對(duì)硝態(tài)氮有偏好吸收，因此施用硝態(tài)氮肥還可提高氮肥利用率。

積極研發(fā)和推廣農(nóng)作物秸稈炭化還田技術(shù)

農(nóng)作物秸稈經(jīng)過(guò)熱解炭化制備的生物質(zhì)炭是一種優(yōu)良的酸性土壤改良劑，不僅可以在短期內(nèi)中和土壤酸度，提高土壤?pH?值，而且可顯著提高土壤的酸緩沖容量和抗酸化能力，對(duì)酸化土壤的治理及化學(xué)肥料持續(xù)施用導(dǎo)致的土壤再酸化的阻控均有很好的效果。與傳統(tǒng)秸稈直接還田相比，炭化還田具有減量化、養(yǎng)分富集、有機(jī)物不易分解等優(yōu)點(diǎn)。施用生物質(zhì)炭還可改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤肥力水平。但目前主要的做法大多是將秸稈收集到固定場(chǎng)所再進(jìn)行炭化處理，成本很高，難以推廣。未來(lái)應(yīng)鼓勵(lì)多學(xué)科、多專業(yè)交叉與合作，加強(qiáng)秸稈田間就地炭化技術(shù)以及炭化與機(jī)械化還田一體技術(shù)的研發(fā)，降低秸稈炭化處理成本，為大面積推廣消除障礙。

酸化土壤的改良技術(shù)措施

施用石灰是改良土壤酸度的傳統(tǒng)而有效的方法，在國(guó)內(nèi)外都已得到廣泛的應(yīng)用。但如上文所提到的，該方法也存在一些不足。磷石膏普遍用于改良熱帶和亞熱帶地區(qū)表下層土壤的酸度，但該方法在我國(guó)的應(yīng)用也存在不足。因此，需要針對(duì)我國(guó)農(nóng)田土壤的酸度特點(diǎn)開(kāi)發(fā)酸化土壤的改良新技術(shù)。

表層與表下層土壤酸度的同步改良技術(shù)

堿渣是氨堿法生產(chǎn)純堿的副產(chǎn)品，含豐富的碳酸鈣和一定量的碳酸鎂，有害物質(zhì)含量非常有限，可用作酸性土壤改良劑。研究發(fā)現(xiàn)表層施用堿渣可以同時(shí)改良表層和表下層土壤酸度。主要機(jī)制是堿渣中的硫酸根（SO₄^2-）和氯離子（Cl^-）促進(jìn)了鈣離子（Ca²⁺）和鎂離子（Mg²⁺）等鹽基陽(yáng)離子在土壤剖面中遷移^[19]。例如，將植物秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物與堿渣配合施用，對(duì)表下層土壤酸度的改良效果更好。

不同無(wú)機(jī)改良劑的配合施用

將石灰等堿性改良劑與富含養(yǎng)分的工業(yè)廢棄物配合施用，可以在中和土壤酸度的同時(shí)提高土壤養(yǎng)分含量。如農(nóng)作物秸稈等生物質(zhì)發(fā)電產(chǎn)生的灰渣富含鈣和鉀，豬骨提取膠原蛋白后的骨渣富含磷。將其與堿渣配合施用，顯著提高酸性土壤?pH?值和磷、鉀、鈣和鎂等養(yǎng)分的含量，還可促進(jìn)作物對(duì)養(yǎng)分的吸收，提高作物產(chǎn)量。

酸化土壤的有機(jī)改良技術(shù)

作物秸稈等農(nóng)業(yè)廢棄物及其制備的生物質(zhì)炭和有機(jī)肥等均含一定量的堿性物質(zhì)，但其堿含量低于石灰等無(wú)機(jī)改良劑，可作為較溫和的改良劑用于中等酸化程度的酸性土壤改良。這些有機(jī)改良劑還可提高土壤有機(jī)質(zhì)和養(yǎng)分含量、改善土壤理化性質(zhì)，提高土壤肥力。

大力推廣酸化土壤的綜合改良技術(shù)

土壤酸化伴隨著土壤肥力退化和養(yǎng)分缺乏等問(wèn)題，目前采用單施石灰的方法雖然對(duì)治理土壤酸度很有效，但不能解決酸性土壤肥力低和養(yǎng)分缺乏等問(wèn)題。將石灰等無(wú)機(jī)改良劑與有機(jī)肥、秸稈或秸稈生物質(zhì)炭按一定的比例配合施用，不僅可以中和土壤酸度，還能同時(shí)提高土壤肥力，保持土壤養(yǎng)分平衡。但目前這些綜合調(diào)控技術(shù)還沒(méi)有受到足夠的重視，亟待進(jìn)行大面積示范和推廣應(yīng)用。

由于高強(qiáng)度農(nóng)業(yè)利用和化肥大量施用導(dǎo)致我國(guó)熱帶和亞熱帶地區(qū)農(nóng)田土壤持續(xù)快速酸化，對(duì)農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重危害。采取增施有機(jī)肥減施化肥、推廣秸稈炭化還田以及采用有機(jī)、無(wú)機(jī)復(fù)合改良技術(shù)等阻控土壤酸化、改良酸化農(nóng)田土壤，遏制土壤的持續(xù)酸化，將我國(guó)熱帶和亞熱帶地區(qū)的土壤酸度維持在較低水平，對(duì)我國(guó)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展和鄉(xiāng)村振興戰(zhàn)略的實(shí)施具有重要意義。（作者：徐仁扣、李九玉  沈仁芳 中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所  土壤與農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室；周世偉 中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所；徐明崗  中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué)院農(nóng)業(yè)資源與農(nóng)業(yè)區(qū)劃研究所、中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所《中國(guó)科學(xué)院院刊》供稿）

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