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土壤酸化是土壤退化的一種表現形式，指土壤酸性增加，變為強酸性、甚至極強酸性的一種現象。 2010年2月，由中國農業大學資源與環境學院張福鎖教授領導的科研小組在美國科學界權威雜志《科學》上刊登了“中國主要農田土壤顯著酸化”的文章，論述了自上世紀80年代以來，我國重要農田土壤出現了顯著酸化現象。此論文的發表揭開了我國近二十年來高投入集約化農業生產加速了農田土壤酸化過程的情況，引起了種植者的高度關注。 彩色及灰色橫條越寬表示該養分的吸收效率越高，越細表示吸收效率越低，數字表示土壤酸堿度。土壤越酸，大中微量元素吸收效率越低，重金屬活性越高。 南方土壤普遍偏酸 在2004年至2015年間，我國的糧食生產實現了“十二連增”，創造了中國乃至世界糧食史上的奇跡，肥料作為糧食的“糧食”，為保障糧食安全和農業生產做出了重大貢獻。但在長期集約化農業生產過程中，過量使用化肥以及不科學的施肥方式，也對土壤結構造成了破壞，導致土壤出現嚴重酸化現象。 土壤酸化是土壤中氫離子增加的過程或者是土壤酸度由低變高的過程。這種過程實質上是土壤形成過程中一種自然的生物地球化學過程。據不完全統計，截至2015年，我國酸性土壤面積達2億公頃，約占全國總面積的21%。從省區來看，南方地區土壤酸化尤為嚴重，以廣東、廣西、湖南、江西、福建、海南、云南等為代表的南方地區土壤pH普遍低于5.5。 中國農科院徐明崗老師曾在《南方地區紅壤酸化及綜合防治技術》一文中指出，經過大量取樣調研發現，我國南方地區土壤普遍偏酸，pH多在5.5以下。以湖南和廣西為例，湖南省紅壤旱地土壤pH變化范圍在4.5-6.1之間，其中，pH≤5.5的酸性土壤占70.2%；同樣，在對廣西地區柑橘、荔枝、龍眼和芒果產區的151個土壤樣品研究發現，pH小于4.5的強酸性果園、以及pH在4.5-5.5之間的酸性果園分別占樣本總數的34%和49%。除了湖南和廣西，徐明崗還發現廣東、福建、海南等南方地區多數地方土壤pH也低于5.5。 張福鎖認為，人類不合理生產活動的影響，大大加速了我國土壤酸化，這將會給生態環境和人類生存造成重大的危害。 不合理施肥造成土壤酸化 近年來，土壤在不合理的土地利用、耕作管理下，酸化程度日漸嚴重，酸化的土壤已成為農業生產中的障礙因子。 據了解，土壤酸化的根本原因在于土壤中氫離子的增加，導致土壤酸化主要有兩方面原因：一方面是自然因素，例如強降水會造成土壤中鉀、鈣、鎂等堿性鹽基大量流失，導致土壤酸化；另一方面則是人為因素，其中最主要的是長期施用生理酸性肥料和氮肥以及不科學的施肥方式導致或加重土壤酸化。 長期連年使用生理酸性肥料，作物吸收后剩下的酸根離子與土壤中氫離子結合生成酸，會導致土壤酸性增強，土壤結構遭到破壞。以香蕉種植中常用的鉀肥KCl、K2SO4為例：當土壤中施入KCl后,KCl電離成K+和Cl-，由于香蕉吸收的營養物質為K+，使得KCl的離解向右進行，導致土壤中存在大量的Cl-，而Cl-和H+結合生成HCl，即鹽酸，導致土壤酸化程度越來越高。 另外，在土壤施入過量的氮肥后，氮肥在土壤里面會進行轉化，在此過程中可能會產生質子，并且會帶走鈣、鎂等堿性離子，因此大量使用氮肥也是造成土壤酸化加劇的重要原因之一。 土壤中性對作物生長有利 土壤溶液中的酸堿度會直接影響土壤養分的有效性，土壤的pH值對植物生長至關重要。pH值在6.5-7.0之間時，大多數養分的有效性最高或接近最高，因此大多數植物在中性或微酸性環境中能茁壯成長。 張福鎖曾在小麥、玉米、豆科等作物上做了試驗，相鄰的兩塊地，pH分別是6.1和4.2，小麥生長從開始出苗、分蘗、拔節，到收獲整個過程除了pH不同，其他條件都相同，最后得出的結果是，酸化田的產量非常低。而pH在6.1情況下，作物長勢非常好。 實驗表明，土壤酸化會改變整個土壤微環境，導致土壤微生物適宜的微生態環境失衡，造成土壤病害發生。另外，土壤酸化還會活化土壤中的重金屬，當土壤pH每下降一個單位，鎘的活性會增加100倍，所以鎘米在很多情況下不是因為土壤徹底污染，而是因為酸化使土壤中鎘的活性大幅度增加了。 筆者認為，要想改善土壤酸化現狀，首先要從改變現在的農業生產方式著手，具體要做到以下三點：一是減少氮肥的使用量，在種植過程中，要講究減肥增效；二是使用高效環保的肥料，如使用堿性肥料，通過好的肥料產品調節改良土壤，讓酸性土壤逐漸恢復到健康狀態；三是提高農業生產技術，如在施肥過程中，采用少量多次施肥方法或引進水肥一體化技術等，提高肥料利用率。 來源：農財網 |
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