土壤酸化日趨嚴(yán)重

上世紀(jì)80年代，歐洲森林大片死亡，引起人們對(duì)森林土壤酸化的關(guān)注。80年代末90年代初，澳大利亞豆科作物造成的草原土壤酸化，使得對(duì)亞表層土壤酸化的研究形成一個(gè)高潮。最近我國(guó)大面積農(nóng)田土壤酸化，又使農(nóng)田土壤酸化的研究成為熱點(diǎn)。農(nóng)田土壤酸化是集約化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)不可避免的結(jié)果。但不合理施肥造成農(nóng)田土壤大面積酸化是中國(guó)高產(chǎn)高投入農(nóng)業(yè)帶來(lái)的典型問(wèn)題。

在中國(guó)，出現(xiàn)了農(nóng)田土壤普遍酸化問(wèn)題，且非常嚴(yán)重。從上個(gè)世紀(jì)80年代到新世紀(jì)，全國(guó)農(nóng)田土壤的pH值平均下降了0.5個(gè)單位，其中，在小麥、玉米、水稻這些糧田里面，70%的酸化是因?yàn)檫^(guò)量施氮造成的;在果蔬田里面過(guò)量氮對(duì)酸化貢獻(xiàn)高達(dá)90%。從膠東半島來(lái)看，上世紀(jì)80年代以中性為主的土壤，現(xiàn)在基本上變成酸性或中強(qiáng)酸性的土壤，就是說(shuō)普遍酸化。我們分析的結(jié)果，膠東半島的酸化原因63.4%是氮肥過(guò)量，30%是收獲產(chǎn)量帶走鹽基離子。

酸化的原因

什么是土壤酸化?在植物生理學(xué)上就是根系吸收的陽(yáng)離子多于陰離子。因?yàn)橹参锉旧砦盏碾x子不一樣，造成不同植物根系周?chē)鷓H值的變化。氮肥在土壤里面都會(huì)轉(zhuǎn)化，在此過(guò)程中可能會(huì)產(chǎn)生質(zhì)子，各種氮肥轉(zhuǎn)化成硝酸鹽，硝酸鹽損失的時(shí)候，帶走鈣、鎂這些堿性離子，造成土壤酸化。另外，水沖洗、秸稈和籽粒的收獲和移走都會(huì)帶走大量的鈣、鎂鹽基離子，造成土壤酸化。

從酸化原理看，集約化的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)肯定會(huì)帶來(lái)土壤酸化。土壤中所有元素的循環(huán)，氮、硫、磷、錳等等，在循環(huán)過(guò)程中都會(huì)影響質(zhì)子的產(chǎn)生。這是土壤酸化的基本原理。我國(guó)農(nóng)田普遍酸化原理與國(guó)際上是一樣的，但不一樣的是，過(guò)量使用氮肥造成了大面積農(nóng)田土壤酸化，這是其他國(guó)家沒(méi)有的。

氮肥過(guò)量施用是根源

國(guó)務(wù)院發(fā)展研究中心國(guó)際技術(shù)經(jīng)濟(jì)研究所發(fā)布的《我國(guó)農(nóng)業(yè)污染的現(xiàn)狀分析及應(yīng)對(duì)建議》黃皮書(shū)中指出：由于氮肥過(guò)量使用，未被植物吸收的部分，通過(guò)地表徑流、淋洗和蒸發(fā)等導(dǎo)致了一系列環(huán)境問(wèn)題。中國(guó)科學(xué)院南京土壤研究所的研究顯示，每年我國(guó)有123.5萬(wàn)噸氮通過(guò)地表水徑流到江河湖泊，49.4萬(wàn)噸進(jìn)入地下水，299萬(wàn)噸進(jìn)入大氣。長(zhǎng)江、黃河和珠江每年輸出的溶解態(tài)無(wú)機(jī)氮達(dá)到97.5萬(wàn)噸，其中90%來(lái)自農(nóng)業(yè)，而氮肥占了50%。

土壤酸化的危害

土壤酸化到底能帶來(lái)什么危害呢?土壤酸化影響作物根系生長(zhǎng)，產(chǎn)生一些有毒害的元素。酸化也改變了整個(gè)土壤化學(xué)和生物學(xué)的性質(zhì)，活化了重金屬元素。酸化還加重了土傳病蟲(chóng)的發(fā)生等等。

在廣西金穗香蕉公司發(fā)現(xiàn)的裂果香蕉，上億元的香蕉爛掉，原因是種植香蕉的土壤酸化，特別是種植時(shí)候要挖深溝，深溝里的生土pH值只有3點(diǎn)多到4點(diǎn)多，鈣鎂吸收量非常低，果皮韌性差，在水分比較多的時(shí)候，果肉膨脹得快，果皮膨脹慢，就會(huì)裂果。

土壤酸化會(huì)增加土壤重金屬污染，土壤酸度增加，土壤中的重金屬會(huì)被活化，變成離子狀態(tài)。比如土壤酸化會(huì)造成“鎘米”。因?yàn)橥寥繮H值每下降一個(gè)單位，鎘的活性會(huì)增加100倍，所以我們發(fā)現(xiàn)的“鎘米”，在很多情況下不是因?yàn)橥寥缽氐孜廴玖耍且驗(yàn)樗峄雇寥梨k的活性大幅度增加了。在膠東半島，蘋(píng)果出現(xiàn)一種非常嚴(yán)重的粗皮病，也是土壤酸化造成的。酸化大量活化了土壤錳，被樹(shù)體大力吸收，造成樹(shù)皮毒害。

以往在北方石灰性土壤上，線蟲(chóng)一直不是問(wèn)題?，F(xiàn)在，由于大棚蔬菜大量使用化肥，造成土壤酸化，線蟲(chóng)成為北方蔬菜種植最大的危害。酸化刺激了線蟲(chóng)的危害，最典型的表現(xiàn)是植物根部長(zhǎng)了一堆一串的根瘤子，像癌瘤一樣。

酸化程度將持續(xù)增加

我國(guó)農(nóng)田酸化的形勢(shì)還是很?chē)?yán)峻的，隨著未來(lái)集約化程度的提高和糧食需求的進(jìn)一步增加，酸化程度還會(huì)增加。所以要改變土壤酸化趨勢(shì)，必須改變現(xiàn)在的發(fā)展方式。一是不能施用太多氮肥。不能只講高產(chǎn)再高產(chǎn)，還要減肥增效。二是要把鹽基離子歸還到土里面，不要讓它跑到水里面去或過(guò)多移出土壤系統(tǒng)。三是我們的耕作制度必須改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)輪作間套作等。

科學(xué)施肥才是根源

科學(xué)施肥是解決土壤酸化最合適的方法之一。

首先，造成土壤酸化最主要的原因是氮肥的過(guò)量施用，做不到平衡施肥，酸化問(wèn)題就難以解決。

其次，由于農(nóng)產(chǎn)品價(jià)格不高，大部分農(nóng)作物產(chǎn)量不高，無(wú)法接受土壤調(diào)理劑的成本，所以農(nóng)民更傾向選擇有土壤調(diào)理能力的肥料來(lái)解決土壤問(wèn)題，并希望少增加成本。

最后，因?yàn)檗r(nóng)田的最終目的是生產(chǎn)農(nóng)產(chǎn)品，也就需要保證農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和質(zhì)量，雖然用物理化學(xué)方法可以很快的調(diào)整農(nóng)田的PH值，比如利用施用生石灰調(diào)節(jié)酸度，成本也很低。但是會(huì)影響植物產(chǎn)量和質(zhì)量，所以不能僅僅考慮土壤修復(fù)，科學(xué)施肥很關(guān)鍵?，F(xiàn)在很多企業(yè)正在嘗試通過(guò)研發(fā)新的有機(jī)肥、生物菌劑、腐殖酸肥料能夠同時(shí)解決土壤問(wèn)題，和作物質(zhì)量、產(chǎn)量問(wèn)題，這或許將成為土壤修復(fù)和科學(xué)施肥的發(fā)展方向。