什麼是土壤酸化
土壤酸化指的是土壤的酸鹼度發生明顯的變化,pH值小於7,呈酸性,並且此酸性條件會對作物的生長發育產生顯著影響。
隨著近年來我國農業操作的急功近利和短視性,以及受全球碳排放量增加等的影響,農業土壤酸化也越來越嚴重,越來越普遍。自20世紀90年代以來,土壤pH年平均降低0.06個單位。正常 pH值應在5.5~7.5,而我國pH<5.5的土壤面積已經達到2.26億畝,我國總耕地面積只有18.26億畝,佔到了12.3%。不同的作物,對酸的耐受度是不同的,經過測量和實驗也獲得了主要作物的酸害閾值(pH值),比如水稻4.8、玉米5.8、小麥5.3,超過這些閾值,就會對作物的生長發育產生明顯的影響。
那麼土壤酸化到底是如何形成的?
1.氮肥濫用
大量施用氮肥,未利用的氮肥會在土壤中發生各種反應,最常見的是硝化反應,產生硝酸鹽。硝酸鹽不僅對植物生長產生影響,還會導致在土壤中酸化。具體反應是首先是銨根離子轉變成亞硝酸鹽,然後亞硝酸鹽與水反應生成硝酸鹽,並產生氫離子,導致土壤酸化。此外,氮肥在通氣不良的條件下,可進行反硝化作用,以NH3、N2的形式進入大氣,大氣中的NH3、N2可經過氧化與水解作用轉化成HNO3,降落到土壤中引起土壤酸化。
2.生理酸性肥料的濫用
大量施用生理酸性肥料,比如磷酸鈣、硫酸銨、氯化銨在植物吸收肥料中的養分離子後,剩餘離子也會與水發生反應,導致酸化。
3.鈣鎂離子的減少
土壤中的鈣鎂離子屬於鹼性離子,能維持土壤的酸鹼度,當鈣鎂離子被植物利用以後,不能到達補充,也會相應的導致土壤酸度下降。同時,土壤酸化後可加速Ca、Mg從耕作層淋溶,從而降低鹽基飽和度和土壤肥力。
4.全球碳排放量的增加
全球溫室氣體的排放,二氧化碳可與土壤水發生反應,產生碳酸,碳酸可解離出氫離子,導致土壤酸性增加。還有部分地方酸雨頻發,尤其是南方地區,會直接導致土壤酸根離子的增加。
土壤酸化後期帶來的危害也是不可忽視。
1.影響作物生長
在土壤的酸性降低到作物能耐受的閾值以下,作物會生長不良,後期導致減產和作物品質下降,有些甚至是無法生長。
比如在酸化土壤裡種植小麥,冬前和早春時期會出現「黃、稀、矮」等典型症狀,群眾形象地稱之為「斑禿」。出現不同程度的減產,減產範圍一般在 20%~50%之間,當然嚴重的也會造成絕收。
2.重金屬離子活化
土壤的酸根離子增多,酸根離子能與大部分的重金屬反應,將沉澱型的重金屬變成溶解型的。最終導致鉛、鎘、鉻等重金屬離子的活性提高,能隨水溶液自由的在土壤中活動,還能通過植物根系的吸收作用,進入到植物體內,在植物體內富集。最終通過食物鏈進入到人體內,對人的身體造成嚴重的影響。
3.土壤離子交換能力下降
酸性土壤膠體上吸附的鹽基離子,比如NH4+、K+、Ca2+、Mg2+多被H+、Al3+代換到土壤溶液中被淋失掉,導致土壤交換性鹽基含量降低,可交換陽離子的含量減少,鹽基飽和度降低,土壤交換性能受影響。
4.土傳病害頻發
一般在酸性土壤中,一些土傳病害的病原菌和農業害蟲的活動能力和繁殖能力會更強,導致土傳病害頻發。比如根結線蟲導致的線蟲病等。另外土壤酸鹼度的改變,也會導致土壤有益微生物大量減少,不利於土壤中氮元素的分解循環,導致氮元素進一步積累,在厭氧條件下,由於氮元素的一系列化學反應,導致土壤酸化加劇。
那麼有什麼措施可以改良土壤酸化呢?
1增施有機肥
研究發現有機肥能夠有效阻控土壤酸化的機制,主要通過鹼基直接中和土壤酸度、絡合降低土壤活性鋁98%以上、降低肥料氮硝化67%,實現了酸度改良。另外增加土壤中有機物質的含量,會使得微生物的數量增多,加快對土壤中過剩的氮元素的分解,減慢土壤酸化進程。
2增施生理鹼性肥料和生理中性
土壤鹼性或中性肥料指的某些肥料由於作物吸收其中陰離子多於或等於陽離子,使到土壤鹼性提高或不變,使得酸性土壤有所緩解。
3施用石灰、白雲石粉等進行改土
石灰和白雲石粉主要的成分是碳酸鹽礦物質,可以和土壤中的酸根離子反應,從而使土壤酸鹼度提高。
4施用土壤調理劑
施用特定的土壤酸度改良劑,對酸性土壤改良,降低土壤酸度。
華濰旱地寶能夠吸收大量的水分,具有一定的稀釋作用,降低土壤酸度。自帶的大分子網狀結構,能絡合多種重金屬元素,並能形成固體「緩衝液」實現對土壤酸度的調理。