我国农田土壤酸化现状与危害及阻控对策建议
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土壤酸化调控存在的主要问题
酸性土壤分布详情不清
通过 20 世纪 80 年代开展的第二次全国土壤普查和 2005 年开始的全国测土配方施肥计划，虽然获取了大量农田土壤 pH 值的数据，绘制了区域尺度的土壤 pH 值分布图，但田块尺度的土壤酸度信息仍严重缺乏。土壤酸度存在很大的空间变异性，目前公布的县域土壤平均pH 值对土壤酸化调控的指导作用有限。如能根据测土配方施肥计划获取的海量数据，在酸性土壤地区建立田块尺度的土壤酸度状况数据库，将可为土壤酸化分类调控对策的制订、酸化土壤的改良和土壤酸化的阻控提供依据。
土壤酸化预测研究严重缺乏
土壤酸化快慢除与质子源的大小有关外，还受土壤性质的影响。土壤酸化未来发展趋势的预测研究可对土壤酸化的潜在危害提出预警，并为土壤酸化的阻控提供参考。20 世纪 80 年代至 21 世纪初，欧美等国研究人员对酸沉降影响下森林土壤的酸化趋势开展了大量预测研究，建立了一系列酸化预测模型。但国内外至今很少开展农田土壤酸化的预测研究。由于农田土壤酸化的质子源主要来自铵态氮肥中铵离子在土壤中发生的硝化反应（图 1），而森林土壤酸化主要由酸沉降引起，因此建立在森林土壤酸化基础上的酸化预测模型不能直接用于农田土壤酸化的预测研究。近期中国农业大学张福锁院士领导的团队与荷兰 de Vries 教授合作，以预测森林土壤酸化的经验性模型为基础，建立了农田土壤酸化的预测模型——VSD+ 模型[6]，并在较大的区域尺度上对我国不同种植模式下的土壤酸化趋势进行预测研究[7]。这将对我国土壤酸化预测研究起到积极的推动作用。
作物酸害阈值不明
土壤酸化达到一定程度（一般 pH 值在 5.5 以下），会对作物产生酸害，从而导致作物生长不良，甚至减产。主要原因是酸化导致土壤固相铝溶出，对植物根系产生毒害。由于不同植物对酸害和铝毒的敏感性不同，达到植物酸害的临界土壤 pH 值（酸害阈值）也因作物品种及基因型而不同。虽然国内外对作物发生铝毒害的机制及作物缓解铝毒害的机制开展了广泛而深入的研究[8]，但对作物酸害阈值的研究还很缺乏。目前这方面研究的难点是：田间条件下开展作物酸害试验需要具备连续 pH 值梯度的同类土壤的不同处理。作物收获后，通过分析作物产量与土壤 pH 值和交换性酸度之间的关系获取某一植物的酸害阈值，但这种连续 pH 值梯度的土壤处理难以获得。盆栽实验等控制条件下获得的酸害阈值数据与田间条件下获得的结果存在差异。不同作物及同一作物的不同品种需要通过实验一一获取，工作量很大。另外，土壤阳离子交换量和盐基饱和度等性质参数也影响作物的酸害阈值。然而，作物酸害阈值将为酸化土壤的分类调控提供直接依据，是调控土壤酸化的重要参数，未来应加强这方面的研究。
土壤酸化的阻控研究重视不够
土壤含有一定量的酸碱缓冲物质，因此对外源酸和碱的加入具有缓冲 pH 值变化的能力。土壤酸化后，土壤中的酸主要以交换性酸（主要为交换性铝）存在于土壤固相部分，其数量比土壤溶液中的高得多。因此，土壤一旦发生严重酸化，调节土壤 pH 值所需碱性物质的数量多，酸碱反应时间长，改良的难度很大。但如在土壤发生严重酸化之前提前预防，采取一定的技术措施减缓土壤酸化，则可起到事半功倍的效果。特别对土壤黏粒和有机质含量低的土壤，由于这类土壤对酸的缓冲能力弱，对外源酸更为敏感，容易酸化，对其酸化的预防尤为重要。目前对土壤酸化阻控研究重视不够，相关的研究还比较少，可供选择的技术措施非常有限。
酸化土壤的改良技术有待创新
改良酸性土壤的常用方法是施用石灰等碱性物质直接中和土壤酸度，该方法是改良酸性土壤的传统和有效的方法，但也存在一些问题。长期、大量施用石灰会导致土壤板结和养分不平衡，因为石灰仅提供养分钙，而大量的钙会导致土壤镁（Mg）、钾（K）缺乏以及磷（P）有效性下降。土壤酸化伴随着土壤肥力退化，土壤酸度改良必须与土壤肥力提升同步进行。将石灰等无机改良剂与有机肥等有机改良剂配合施用，可以解决这一问题，但目前仍存在一些技术障碍，有待研究。
酸性土壤改良另一长期未得到解决的问题是表下层土壤酸度的改良。石灰在土壤中的移动性差，仅能中和 15—20 cm 以上表层土壤的酸度，对 20 cm 以下的表下层和底层土壤基本无效。而植物根系可深达 40—60 cm 的土层，表下层土壤酸度的改良与表层土壤同等重要。自 20 世纪 70 年代以来，美洲和非洲的一些国家纷纷采用磷酸工业的副产品磷石膏改良表下层土壤酸度，取得很好的效果。但我国磷酸工业产生的磷石膏中残留了比较多的酸性物质，限制了这一方法在我国酸性土壤改良中的应用。因此，表下层土壤酸度的改良是我国酸化土壤改良要重点解决的科学问题。
为了实现酸性土壤改良剂的精准施用，需要建立改良剂用量的估算方法。目前主要根据土壤 pH 值和土壤 pH 缓冲容量确定改良剂用量。由于土壤 pH 缓冲容量的测定比较烦琐，该方法实用性不强。土壤 pH 缓冲容量与土壤阳离子交换量（CEC）之间存在很好的相关性，还与土壤有机质含量有关，应建立基于土壤 pH 值、CEC和有机质含量的估算改良剂用量的简便方法[10]，未来应加强研究。