邵新偉 趙宏偉 蔣 磊
(確山縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,河南 駐馬店 463200)
確山縣耕作土壤酸化的原因及解析
邵新偉趙宏偉蔣磊
(確山縣農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣中心,河南駐馬店463200)
分析河南省確山縣土壤酸化的原因,如由于人們對土壤的不合理利用,加上自然環(huán)境條件的惡化,農(nóng)業(yè)耕層土壤逐漸壤酸化、板結(jié),農(nóng)藥污染嚴重。由此可知,保護和改良耕地土壤是當前農(nóng)業(yè)工作的一項重要工作。
土壤酸化;自然因素;人為因素
確山縣位于淮河北岸,西依桐柏、伏牛兩山脈,地處亞熱帶向暖溫帶過度地帶,全縣轄13個鄉(xiāng)鎮(zhèn),地形地貌比較復(fù)雜,西部3個鄉(xiāng)鎮(zhèn)為淺山丘陵區(qū),海拔高度在100 m以上,東部是平原地帶,地勢平坦,一般海拔為60~80 m。確山縣具有獨特的氣候特征,表現(xiàn)在氣候溫和、雨量充沛、光熱充足,生態(tài)環(huán)境多樣,土壤類型繁多,有9大類、17亞類、41屬70個土種。
確山縣自2008年開始承擔測土配方施肥補貼項目,2008—2012年土樣采集5 400個,常規(guī)分析項目包括全氮、pH值、速效磷、速效鉀、緩效鉀和有機質(zhì),中微量元素分析有有效鐵、有效銅、有效錳、有效鋅、有效鉬、有效硫和有效硼。通過分析化驗結(jié)果和第二次土壤普查相比較,耕作土壤pH值偏小,土壤酸化嚴重,現(xiàn)就確山縣土壤酸化嚴重的問題及原因探討如下。
2008—2012年土壤化驗結(jié)果顯示,確山縣耕層土壤pH值范圍在3.8~7.6,平均值是5.8,屬酸性土壤;二次土壤普查確山縣土壤耕層pH值在5.92~7.63,平均為6.68,屬中性至微酸。1982—2013年,確山縣耕層土壤pH值平均值從6.68下降到5.80,下降0.86,降幅12.8%。
確山縣處于北亞熱帶向暖溫帶的過度氣候,夏季高溫多雨,成土母質(zhì)多為洪積沖積物,,在干濕交替和強烈的淋溶作用條件下,土壤鈣、鎂等鹽基離子被淋溶,氫離子代替鹽基離子而為土壤所吸附,活性鐵、鋁淀積也較多,導(dǎo)致土壤酸化。
土壤酸化是土壤形成和發(fā)育過程中普遍存在酸度由低變高的自然過程,但不科學(xué)的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)措施,是確山縣土壤酸化加快的根本原因,土壤酸化已成為影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和生態(tài)環(huán)境的重要因素。在自然條件下土壤酸化是一個相對緩慢的過程,土壤pH值每下降一個單位需要數(shù)百年甚至上千年,但確山縣耕層土壤近30 a已經(jīng)出現(xiàn)顯著酸化,現(xiàn)在土壤pH5.8。確山縣周圍有水泥廠、化肥廠,產(chǎn)生的二氧化硫和二氧化氮形成酸雨造成土壤酸化,究其土壤酸化的主要原因是農(nóng)藥、化肥的大量投入和不合理使用。土壤酸化的因素包括自然和人為兩方面,其中人為因素起著決定性作用。
2.1自然因素
2.1.1淋溶。在多雨的自然條件下,降水量大大超過蒸發(fā)量,土壤的淋溶作用非常強烈,鈣、鎂、鉀、鈉等鹽基成分被淋失,土壤中易溶鹽減少,土壤溶液中的氫離子取代土壤陽離子交換位上的鹽基離子,致使土壤呈微酸性或酸性。確山縣年凈降水量(降水減去蒸發(fā)量)平均在962 mm左右,土壤的脫鹽基化過程中弱,降水引起土壤酸化所占比重很少。
2.1.2微生物產(chǎn)酸。土壤微生物在代謝活動中分解有機質(zhì)生成有機酸,自身呼吸作用產(chǎn)生的碳酸,增加了土壤中酸性物質(zhì)的濃度,引起土壤酸化,這是一個相當緩慢的過程。
2.1.3植物脫鹽基。植物根系吸收鈣、鎂、鉀、銨等養(yǎng)分,產(chǎn)生生物脫鹽基化作用的同時,分泌酸性物質(zhì)引起土壤酸化。
2.2人為因素
2.2.1施肥不科學(xué)
2.2.1.1大量使用化肥,且施肥不平衡。作物的高產(chǎn)必須吸收大量的銨離子、鉀離子,和一定量的鎂離子與鈣離子,且隨收獲物的轉(zhuǎn)移而脫離土壤,這就是生物脫鹽基化作用,生物脫鹽基化作用留下大量的酸根離子,導(dǎo)致土壤酸化,故依靠化肥支撐作物產(chǎn)量的生產(chǎn)模式,作物產(chǎn)量越高,移走的鹽基離子越多,土壤酸化越嚴重。大量使用生理酸性復(fù)合肥,特別是過量施用尿素和碳銨,導(dǎo)致土壤中大量鈣鎂鉀等鹽基離子被氫離子置換,是土壤酸化的主要原因,生產(chǎn)過程中沒有根據(jù)作物的需肥規(guī)律施肥,施肥不平衡,大量使用氮磷鉀含量均為15%的復(fù)合肥,農(nóng)田年667 m2用量多者超過100 kg,近年來土壤檢測結(jié)果表明:85%以上的土壤由30 a前的缺磷土壤衍變?yōu)楦涣淄寥?,這是不科學(xué)使用化肥的結(jié)果,也是施肥不科學(xué)促成土壤酸化的佐證。此外,過去20多年大量使用含過量的游離酸的劣質(zhì)過磷酸鈣是土壤酸化另一個重要原因。
2.2.1.2忽視有機肥的應(yīng)用和鈣、鎂、硅、硼、鋅等中微量元素的補充。由于農(nóng)民施肥圖方便,耕作土壤有機肥料投入量逐年減小甚至不施有機肥,使土壤對酸堿性的緩沖能力減弱,加重了土壤酸化,同時,土壤有機質(zhì)含量的降低,導(dǎo)致土壤微生物數(shù)量的減少,降低了土壤養(yǎng)分的分解和協(xié)調(diào)能力,有害物質(zhì)不能轉(zhuǎn)化降解,進一步加重了土壤酸化。而鈣、鎂、硼、鋅等中微量元素投入相對不足,造成土壤養(yǎng)分失調(diào),使壤膠粒中的鈣鎂等堿基元素很容易被氫離子置換,可使pH值迅速下降。
2.2.1.3大量施用未發(fā)酵好的有機肥(雞糞、豬糞、人糞尿、豆餅和蓖麻餅等)。在土壤微生物分解有機物過程產(chǎn)生較多的有機酸,加速了土壤酸化。
2.2.2農(nóng)藥使用不科學(xué)。在除草和防病治蟲作業(yè)中過量使用農(nóng)藥,土壤受到污染,土壤微生物數(shù)量減少,助推了土壤的酸化。
2.2.3澆水不科學(xué)。在作物澆水管理中長期實行大水漫灌,加速了土壤中鈣、鎂、鉀等堿性鹽基的淋失,加重了土壤酸化。
土壤酸化的自然因素作用較弱,因此自然因素引起的土壤酸化過程是相當緩慢的,導(dǎo)致確山縣土壤酸化的根本原因是不合理的農(nóng)業(yè)措施的實施應(yīng)用,特別是農(nóng)藥、化肥的不當施用,這也是當?shù)赝寥牢廴镜母驹颉?/p>
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1674-7909(2016)02-75-2