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1、如何改良酸性土壤,提供农作物质量与产量目录1 .前言12 .中国农田的土壤普遍酸化问题非常严重23 .土壤过酸的危害有哪些?33.1. 抑制农作物的生长发育33.2. 降低土壤养分的有效性43.3. 3.增加农作物病害43.4. 降低农产品的品质53.5. 农作物减产损失严重53.6. 6.对肥力的影响63. 7.对养分的影响74.改良措施74. 1.酸性土壤改良方法84.2.增施腐殖酸类调理剂84.3.合理施肥84.4.使用土地调理剂94.5.使用碱性物料91 .前言自然条件下的土壤酸化是一个非常缓慢的过程。近几十年来,在人类活动的影响下,原本缓慢的自然酸化过程不断加快。土壤酸化加速带来的一
2、系列负面效应正迫使人们必须对土壤酸化加以重视。植物生长不良、亚健康、不明原因的缺素等等疑难杂症最后都剑指土壤酸化。那么,土壤酸化现在究竟在农业生产中是怎样的情况?土壤酸化是土壤退化的一种表现形式,是土壤酸性增加,变为强酸性、极强酸性的一种自然现象。在不受人为活动影响的情况下,土壤酸化是一个非常缓慢的过程,土壤PH值需要经历数十年甚至数百年才会出现明显降低。然而工业革命以来,土壤酸化速率越来越快。在中国,近30年来,土壤酸化的程度堪比过去1000年。20世纪80年代以来,中国主要农田土壤PH值平均下降了约0.5个单位,相当于土壤酸量在原有基础上增加了2.2倍。对于承载着亿万生命的土壤圈,土壤酸化
3、加速意味着动植物和微生物群体生存环境的改变,严重影响农业生产和生态环境。当土壤pHv6.0时,大多数营养元素的有效性会降低,形成无效营养元素,这种情况下即使施用再多的肥料,也会导致作物缺素,抗逆性弱,免疫力差,严重的会造成农作物大面积死苗。当土壤pHv5.5时,便被认为是土壤酸度过高。耕地耕层土壤PH为4.55.5时,粮食平均每亩产量比正常耕地减少15%左右;土壤pHv4.5时,粮食平均每亩产量比正常耕地减少50%左右,严重危及粮食安全。2 .中国农田的土壤普遍酸化问题非常严重当前,中国农田的土壤普遍酸化问题非常严重。从上个世纪八十年代到如今,近二十年的时间全国农田的土壤PH值平均下降了0.5
4、个单位。而自然的土壤酸化过程需要300万年PH才会下降1!与此同时,在小麦、玉米、水稻这些粮田里面,有七成的酸化是人为不当操作造成的。因此,学习土壤酸化的改善方法,并以实际行动践行,对保护生态环境和保障农业的可持续发展具有重大意义。施用石灰是改良土壤酸度的传统而有效的方法,在国内外都已得到广泛的应用。石灰不仅能中和土壤酸度,还能与铝离子结合形成沉淀物,有效降低对作物的毒害,同时改善土壤结构,增加土壤钙含量。但是,施用石灰也有不少缺点,例如,石灰仅对表层土酸度提高有效,对底层土壤的酸度影响很小,并且如果施用方式不合理,频繁施用容易造成土壤板结,深层土壤改良不足,营养元素失去平衡,土壤酸化程度反而
5、会加重。碱性肥料调节土壤酸度也是常用的方法,碱性肥料分为化学碱性和生理碱性。化学碱性肥料水溶液呈碱性反应,如液氨、氨水。而生理碱性肥料,水溶液呈中性,但施入土壤后,未被作物吸收遗留在土壤中的部分呈碱性,如硝酸钠,硝酸钙。一些工业副产品也被用来改良酸化土壤,如磷石膏、碱渣等。将植物秸秆等农业废弃物与碱渣配合施用,对表下层土壤酸度的改良效果更好。但是由于工业副产品或矿物可能含有对土壤有害的物质,需要进一步对这些产品加强监管,也需要评估潜在的环境风险。除化学改良剂外,生物改良剂也有一定效果,如生物有机肥、生物菌剂或绿肥。生物改良剂能优化土壤物理状态,增加土壤中的营养元素,提升土壤活力,给土壤带来大量
6、的有益微生物和酶活性,限制病原微生物发展,加强植物自身抗体。绿肥、有机物料或秸秆施入土壤后,可以提高土壤有机质含量,和土壤内H+相结合,来减少土壤中H+浓度,提高土壤对酸化的缓冲能力,增强土壤微生物活性,进而改善酸性土壤植物生长。合理施用有机物料,例如有机肥、秸秆或秸秆制成的生物质炭,在酸性土壤改良上也取得了很好的效果。但无论是生物改良剂还是化学改良剂,都面临着经济成本以及农户农业操作习惯的问题,大面积的推广施用还很难实现。需要强调的是,虽然一般的土壤酸化程度并不会造成作物严重的减产减收。但是这种慢性病一旦放任不管,最终会演变成土壤的绝症。所以,很有必要阻控土壤进一步酸化,并对已酸化土壤进行改
7、良。耕地是不可再生资源,其治理与恢复都需要很长的周期,加强耕地治理、保护耕地是保障居民食物需求不断升级的基础。历史经验给予了我们深刻的教训,耕地切不可无节制地使用、开发。因此,我们必须重视耕地酸化问题,积极采取措施和及时治理,增强保水保肥能力,走可持续发展道路,才能建立永续农业以确保人民的粮食安全,保障民族生存基本条件和生态文明建设。3. 土壤过酸的危害有哪些?3.1. 抑制农作物的生长发育1、大多数植物在pH9.0或V2.5的情况下都难以生长。植物可在很宽的范围内正常生长,但各种植物有自己适宜的pH。喜酸植物:杜鹃属、越桔属、茶花属、杉木、松树、橡胶树、帚石兰;喜钙植物:紫花苜蓿、草木犀、南
8、天竺、柏属、搬树、榆树等;喜盐碱植物:怪柳、沙枣、枸杞等。2、植物病虫害与土壤酸碱性直接相关:(1)地下害虫往往要求一定范围的PH环境条件如竹蝗喜酸而金龟子喜碱;(2)有些病害只在一定的PH值范围内发作,如悴倒病往往在碱性和中性土壤上发生。3、土壤活性铝:土壤胶体上吸附的交换性铝和土壤溶液中的铝离子,它是一个重要的生态因子,对自然植被的分布、生长和演替有重大影响;在强酸性土壤中含铝多,生活在这类土壤上的植物往往耐铝甚至喜铝(帚石兰、茶树);但对于一些植物来说,如三叶草、紫花苜蓿,铝是有毒性的,土壤中富铝时生长受抑制;研究表明铝中毒是人工林地力衰退的一个重要原因。1)土壤酸化会造成土壤中正常的团
9、粒结构被破坏,加重土壤板结问题,使农作物根系伸展困难,生根以及促进生根、养根的能力变弱;2)农作物缓苗困难,容易形成小苗、僵苗;3)由于根系发育不良,营养和水分吸收受阻,作物长势衰弱,造成果实产量低、品质差等问题。3. 2.降低土壤养分的有效性当土壤pHv6.0时,大多数营养元素的有效性会降低,形成无效营养元素,如铝和磷等。这种情况下即使施用再多的肥料,也会导致作物缺素,抗逆力弱,免疫力差,严重的还会造成农作物大面积死苗。这也就是为什么有些种植者会发现,明明土地的施肥量并不小,可作物的长势却依然不佳。4. 3.增加农作物病害酸性土壤在抑制有益微生物,如根瘤菌。生存的同时,也会对一些有害微生物,
10、如多种病原真菌的生存有利,酸化有利于病菌的生长和对农作物的侵染,促进病害在农田的发生与流行。酸性土壤严重抑制土壤中有益微生物菌的存活或大量杀死土壤中的有益微生物菌,刺激土壤中有害微生物菌和害虫大量繁殖肆意扩散(如猝倒病、青枯病、根腐病、根结线虫等土传病虫害),进而降低土壤的缓冲性和抗逆力而引起更加严重的土壤问题和作物土传病虫害问题(如抗旱抗涝能力和保温保摘保肥能力变差)。严重抑制土壤中作物根系的正常生长发育或者对作物根系健康造成严重的损害(如根系发黑、烂根等问题),大幅削弱作物根系在土壤中对水肥养分的正常吸收能力,从而造成作物出现生长不良(如苗株黄弱差)、发育迟缓(如僵苗不长)、烂根死棵(如各
11、类根基部病害)、茎叶萎枯(如添加不缺水而苗株萎焉)、苗株早衰(如蔬菜采收期变短)、根部自毒(如铝镒金属离子中毒或根系分泌物不能分解自毒)、产量锐减(如大量落花落果)、品质大幅下降(如畸形果、僵果、空腔等问题)、缺素症频发(如缺钙性脐腐病、缺铁性黄叶、缺硼性顶部生长点萎枯等)、抗病虫害能力与环境抗逆能力变差等各种各样的作物生长发育异常问题。5. 4.降低农产品的品质土壤酸化会促进土壤中铝、镒、铭等有毒元素的释放与活化,换句话说,当pHv5.5时,这些元素能够更多的溶解在土壤中。有些有毒元素会导致农作物根系中毒、死亡,有些则会被作物吸收,降低农产品的品质,给食品安全带来严重的危害。大多数果树喜微酸
12、性土壤,当土壤过酸时会使得根系生长迟缓,植株僵化。土壤酸化促进土壤有毒元素如铝、镒、铭、镉等有毒元素的释放与活化。土壤酸化影响多种矿质元素的有效性,使得土壤肥力下降。酸性土壤十分有利于一些有害微生物种群的生存,造成根结线虫大量滋生,土传病害加重等。6. 5.农作物减产损失严重调查表明,耕地耕层土壤PH为4.55.5时,粮食平均每亩地的产量比正常耕地减少15%左右;当土壤pHv4.5时,粮食平均每亩地产量甚至比正常耕地减少50%左右,严重损害粮食安全!1一旦土壤酸化问题出现,就会抑制作物根系发育,容易形成老小树,老僵苗,根系发育不良吸收功能降低,长势弱,最终导致产量降低。2 .酸化土壤地块作物长
13、势减弱,抗病能力差,容易害各种病虫害,因此我们就不得不增加农药用量。同时导致农业投入成本增加!3 .酸性土壤根系吸收养分困难,肥料投入大浪费大。从而加重土壤残留使土壤问题更严重!4 .酸化土壤作物营养不良,缺素症严重,如苹果苦痘病、红点、根瘤、丛叶、花叶、果锈病及梨铁头、斑点、鸡爪印等缺素症及病毒等病容易发生。作物品质差,农产品卖价上不去,严重影响农民收入!3.6.对肥力的影响由于我国南北方气候的差异,南方湿润多雨,土壤多呈酸性,北方干旱少雨,土壤多呈碱性。土壤偏(过)酸性或偏(过)碱性,都会不同程度地降低土壤养分的有效性,难以形成良好的土壤结构,严重抑制土壤微生物的活动,影响各种作物生长发育
14、。具体表现有以下5个方面:1、使土壤养分的有效性降低。土壤中磷的有效性明显受酸碱性的影响,在PH值超过7.5或低于6时,磷酸和钙或铁、铝形成迟效态,使有效性降低。钙、镁和钾在酸性土壤中易代换也易淋失。钙、镁在强碱性土壤中溶解度低,有效性降低。硼、镒、铜等微量元素在碱性土壤中有效性大大降低,而铝在强酸性土壤中与游离铁、铝生成的沉淀,可降低有效性。2、不利于土壤的良性发育,破坏土壤结构。强酸性土壤和强碱性土壤中H+和Na+较多,缺少Ca2+,难以形成良好的土壤结构,不利于作物生长。3、不利土壤微生物的活动。土壤微生物一般最适宜的PH值是6.5-7.5之间的中性范围。过酸或过碱都会严重抑制土壤微生物
15、的活动,从而影响氮素及其他养分的转化和供应。4、不利于作物的生长发育。一般作物在中性或近中性土壤生长最适宜。甜菜、紫苜蓿、红三叶不适宜酸性土;茶叶要求强酸性和酸性土,中性土壤不适宜生长。5、易产生各种有毒害物质。土壤过酸容易产生游离态的A13+和有机酸,直接危害作物。碱性土壤中可溶盐分达一定数量后,会直接影响作物的发芽和正常生长。含碳酸钠较多的碱化土壤,对作物更有毒害作用。适合不同农作物生长的高产土壤,一般要求呈中性、微酸性或微碱性反应,PH值多在6-8之间。因为在酸性土壤中,可溶性磷易与铁、铝化合,形成磷酸铁、磷酸铝而降低有效性。土壤中的交换性钾、钙、镁等易被氢离子置换出来,一旦遇到雨水,就
16、会流失掉。酸性土壤也往往缺硫和铝。对酸性土壤应增施石灰,以中和土壤酸度,消除铝的毒害,提高养分的有效性。同时注意增施有机肥料,通过有机肥料的缓冲作用,减轻酸性对土壤和作物的影响。化学肥料宜选用氨水、碳酸氢镂、钙镁磷肥等碱性肥料。而在碱性土壤中,尤其是石灰性土壤,可溶性磷易与钙结合,生成难溶性磷钙盐类,会降低磷的有效性。在石灰性土壤中,许多微量元素如硼、镒、铝、锌、铁的有效性会大大降低,致作物营养元素不足,并引发生各种生理性病害。因此,要重视并有针对性地选用上述微肥做基肥或追施。基施时可将微肥同有机肥料一起堆讴一定时间,以增加有效性。作物在微肥不足发生缺素症时,应及时用相应的有机螯合肥料嘉美金点、脑白金进行叶面喷施,以减轻生理病害的危害