目前我国北方保护地土壤酸化现象较为普遍,并且呈现加重的趋势,严重影响到保护地作物的安全生产。2014年8月,山东省邹城市看庄镇村民田玉带反映,早春保护地马铃薯收获后种植的玉米到大喇叭口期就停止了生长,雨水较多的年份可以逐渐恢复正常生长,但干旱年份出现绝产现象。我们在玉米表现异常的地块取土进行化验,化验结果显示所采的土样pH值为5.5。同年8月又在曲阜市陵城镇保护地甜瓜田里测定土壤pH值,测定结果为6.2。根据这些实例,我们对保护地土壤酸化的原因进行了分析,并提出了应对措施。
一、保护地土壤酸化的原因
土壤pH值取决于成土母质和立地条件,同时受到年降水量、耕地深度、施肥量以及施肥种类等因素影响。保护地种植业的发展壮大,改变了传统的种植模式,大量肥料特别是酸性化肥的大量施用,加速了土壤酸化的进程。土壤酸化的发生原因主要有以下几个方面。

  1. 年降水量过少的土壤易酸化
    夏季保护地一般不再种植作物,多露天休耕,降雨量大的地区或年份,土壤不易酸化或酸化速度慢。这与土壤中的酸离子和水解后的金属离子形成难以溶解的化合物有一定关系;同时,酸离子被雨水稀释后沉积到犁底层以下,难以对作物造成危害。
  2. 土壤有机质含量过低加重酸化
    土壤有机质中的腐殖质有着巨大的比表面积和表面能,具有较强的吸附性,以及较高的阳离子代换能力,在很大程度上能缓冲土壤中H+的浓度。目前山东省邹城市保护地春茬马铃薯种植面积有2万亩,在肥料使用上复合肥占80%左右,商品有机肥占20%左右,农家肥几乎为零,由于常年大量使用化肥以及质量参差不齐的商品有机肥,土壤有机质含量逐年降低,很多地块有机质含量小于28克/千克,土壤缓解H+能力不强,致使土壤酸化趋势加重。
  3. 旋耕的耕作方式造成土壤酸化
    调查发现,保护地常年采取旋耕的方式,耕层浅,90%以上的为冬季种植经济作物,很难实现冻垡,致使土壤板结,通透性差,土壤中嗜酸有益菌活性降低,导致H+长期在土壤中累积,造成土壤酸化。
  4. 不合理的施肥方式加快土壤酸化
    调查发现,90%的保护地种植户,种植作物的产量与效益主要依赖各种各样的化肥,酸性肥料如硫酸钾或硫酸钾型复合肥常年大量使用,是导致土壤酸化的另一个因素。种植户偏爱的磷酸二铵所含的五氧化二磷与水反应生成磷酸,磷酸在土壤中大量积累,加快了土壤酸化的进程。还有有机肥——鸡粪,由于其含有大量的84消毒液、呈现酸性,据大量的调查结果,施用鸡粪的地块土壤酸化严重。
    二、土壤酸化对作物的影响永利皇宫, 1. 影响作物的正常生长
    土壤中的中微量元素如钙、镁、钠等在酸性土壤中会显着减少且易随水淋失,影响作物的正常生长,致使保护地经济作物综合抗性逐年降低,投入产出比缩小。
  5. 重金属中毒
    土壤中铁、锰、锌、铝等重金属化合物,在酸性土壤环境条件下,极易水解成重金属阳离子,这些阳离子在土壤中达到一定浓度后就会对作物产生毒害作用。主要表现为植株生长不良,叶片出现重金属中毒症状,如叶片失去光泽呈现灰白色或边缘焦枯等。
  6. 导致微生物活性降低
    土壤有益菌都适宜在中性土壤中生长发育,如硝化细菌适宜的pH值为6.5~7.9,自生固氮菌为6.6~7.5,纤维素分解菌为6.8~7.5。随着土壤环境的酸化,土壤中有益菌活性降低,直接影响有机质的矿化和氮的固定。
  7. 影响作物对肥料的吸收与利用
    土壤酸化直接影响作物对各种元素的吸收与利用,当土壤pH值降低至4.0左右时,即使施肥作物也难以利用,表现出生长不良、缺素症状,严重时根系生长受阻,主根短而细,呈黄褐色,后期变成黑褐色,植株生长不良或停止生长,直至死亡。
  8. 对种子发芽势有影响
    种子发芽势与土壤pH值有一定的相关性,土壤pH值小于2时种子不发芽,当pH值在2~2.5之间时种子发芽异常,在2.5~7范围内,发芽势随着pH值的上升呈显着的正相关。如2010年山东省邹城市北宿镇菜农侯以安所育的越冬黄瓜苗,由于苗床土pH值低,造成出苗困难,出苗后根系不伸长。
    三、酸化土壤应对措施 1. 配方施肥
    配方施肥不仅表现在农作物增产效应上,而且在培肥土壤、提高土壤肥力的同时,能够在一定程度上避免因盲目大量施用化肥造成的土壤酸化现象。配方施肥是在科学测土的前提下,根据作物种类、需肥特点以及土壤中可利用的养分,合理搭配“三要素”与中微量元素之间的合理比例,规避化肥对土壤的污染,提高肥料的最大利用率。
  9. 分阶段施肥
    对于采收期长、产量高的保护地作物如嫁接黄瓜、嫁接茄子,可采取分次施肥方法,减少底肥使用量,在作物生长发育阶段根据作物的形态表现,有针对性地施用相应的肥料。可采取冲施、叶面施肥方式,满足作物对养分的需求。
  10. 增施有机肥
    长期以来,化学肥料由于施用后效益高、见效快,受到保护地种植户的普遍偏爱;商品有机肥在一定时期备受农民青睐,但由于生产原料的参差不齐,质量差的有机肥往往引起对土壤的二次污染。保护地所使用的鸡粪一定要腐熟并晾晒7~10天后再施用,防止残留在鸡粪里的84消毒液对土壤造成污染。
  11. 施用生物菌肥
    生物菌肥是以优质有机质为基质发酵而成的新型肥料,除了具有增加土壤有机质的作用外,还具有平衡土壤菌落、提高作物综合抗性等多种效果。该肥具有一定的吸附能力,能够吸附游离在酸性土壤中的重金属离子成为难以溶解的化合物,不再对农作物造成危害。2013年我们在邹城市看庄镇前疙村、滕州市界河镇西万院村早春保护地马铃薯上进行了菌肥施用试验,主要做法是在马铃薯种植前沟施木质素菌肥,每亩用量为80千克。经定点观测马铃薯的生长势、综合抗性,收获时测产,以及马铃薯收获后对种植的夏玉米跟踪调查,施用木质素菌肥的处理马铃薯生长势、综合抗性均优于未施用菌肥的地块,夏玉米在生长发育期间没有出现停止生长现象;施用木质素菌肥的地块比对照平均增产15.3%;土壤pH值由原来的5.8提高到6.3。
  12. 化学措施
    酸性和强酸性土壤同时存在着钙、镁、硅等中微量元素失调现象,此类保护地除了采取上述措施外,还应当采取化学措施,包括施用生石灰和碱性肥。生石灰每亩用量为100千克。生产实践表明,施用生石灰极易引起土壤有机质的迅速流失,造成土壤板结、通透性差,不利于作物根系生长,因此施用时最好增加有机肥的用量,一般增加30%~40%。碱性肥料包括钙镁磷、硅钙肥等,这些肥料在施用时最好与腐熟的有机肥混合,以起到相互促进的效果。
  13. 秸秆生物反应堆技术的运用
    秸秆生物反应堆就是以秸秆为原料在腐熟菌剂的作用下为保护地种植的作物提供所需要养分的同时提高地温。内置式生物秸秆反应堆与酸性土壤形成一个隔离层,避免酸性土壤对作物的危害,确保植物的安全生产。山东省兖州区兴隆镇刘学才的日光温室连续种植8年,由于连年施用大量的化肥,造成土壤严重酸化,出现严重死棵现象。2010~2013年我们在黄瓜生长发育期间采取了内置式秸秆生物反应堆处理,深冬季节植株没有表现节间短、叶片硬等低温症状,常见的霜霉病、灰霉病、黑星病等发病率低,黄瓜口感好。由此可见,采用内置式生物秸秆反应堆技术是能够在酸性或强酸性土壤中确保作物安全生产的有效措施之一。
    (作者联系地址:山东省邹城市农业技术推广站 邮编:273500)

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