2025-08-03 09:21:07
我国目前酸性(pH值小于6.5)耕地面积约9.19亿亩,其中强酸性(pH值小于5.5)耕地面积2.61亿亩,南方红黄壤区面积约1.66亿亩。南方地区是我国重要的粮食和经济作物主产区,但受高温多雨气候和长期高强度农业活动影响,土壤酸化问题尤为突出。酸化导致土壤肥力退化、重金属活性增加、农作物减产等问题,严重制约了农业可持续发展。
以江西鹰潭为例,长期定位试验显示,连续单施氮肥10年后,红壤pH值从5.7降至4.5,油菜籽减产40%以上。类似情况在湖南、广西、福建等地也普遍存在。土壤酸化的危害主要表现为:土壤养分失衡,钙、镁等盐基离子大量流失;活化铝和重金属等元素抑制作物根系生长;降低微生物活性,破坏土壤生态系统功能。
造成土壤酸化的原因,包括高温多雨加速矿物风化等自然因素,以及过量施用化肥(特别是生理酸性肥料)、酸沉降等人为因素。不同区域的土壤酸化特征存在明显差异,红壤区以铝毒害为主,紫色土区酸化与水土流失相互叠加,黄壤区则表现为酸瘦双重障碍。这些差异决定了治理策略需因地制宜。
2015年以来,农业农村部结合实施耕地保护与质量提升项目,在土壤pH值小于5.5的南方地区开展土壤酸化综合治理技术试验示范。2018年,支持浙江、湖南、广西等12个省(区、市)开展土壤酸化治理示范。2020年,在江苏、安徽等13个省(区、市)开展酸化土壤治理试验示范。2023年启动酸化耕地治理重点县建设,在20个县开展酸化耕地治理。通过持续试点探索,形成了一系列有效治理模式。
精准长效治理模式。针对华南地区耕地土壤强酸性障碍问题,建立了土壤理化指标与改良剂施用量的精准定量关系模型。通过调整改良剂组分比例,提升土壤酸缓冲容量,构建快速精准降酸技术,从而实现在水田、旱地、园地等不同土地利用方式下改良剂施用量的精准预测,并长效抑制反酸。强酸性水田施用300公斤/亩碱性铁改性泥炭调理剂后,5年内pH值维持在6.7,长效性较传统技术提升10倍。该模式已在广东、广西、海南等地推广应用,并在农业农村部“重点县酸化耕地治理项目”相关地区开展试验示范。
高效阻酸与生物培肥协同模式。针对南方耕地土壤酸化和肥力退化等问题,采用“石灰+有机肥+配方施肥”“腐植酸土壤调理剂+有机肥+配方施肥”“生物质炭+有机肥+配方施肥”等技术,形成以“新型土壤调理剂+腐殖酸+配方肥”为主,辅以由科学秸秆还田、有机替代和绿肥种植技术集成的高效阻酸控铝与生物培肥协同宜机化技术模式。该模式在浙江、福建示范,土壤pH值提升0.3至0.5,浙江金华新垦耕地单季稻产量提升至500公斤/亩以上,福建浦城再生稻基地年亩产提高5%,米质提升1个等级。
西南紫色土分级治酸与耕地产能协同提升模式。针对紫色土酸化及耕地产能低下问题,结合不同等级分类施策。pH值为5.5至6.5的弱酸性紫色土,通过施肥管理和合理轮作进行治理;pH值小于5.5的土壤,采用改良剂并配套测土配方施肥、有机肥施用、耕作优化、水分调控、深松深翻等方式提升质量。2023年以来,该模式在重庆江津区、四川广安等地示范近20万亩/年,辐射带动周边区县,累计推广超100万亩,土壤pH值平均提高0.3至1.2,有机质和结构得以改善,耕地质量年均提升0.1个等级以上。土壤质量有效提升,粮油作物年均增产4.5%至28.8%,蔬菜等作物增产10%至168%,化肥减量10%以上,粮油作物亩均增收超40元,蔬菜等作物亩均增收600元至800元,经济效益显著。
南方酸化耕地治理取得一定成效,但仍面临精准长效治理不足、长效管护机制缺乏等问题。需加快科技创新和政策创新,推动从单项技术向系统解决方案转变、从试点示范向全域推广转变、从短期治理向长效管护转变。
一是加强基础研究,全面系统摸清区域耕地土壤酸化成因和主控影响因素,定量研究不同区域土壤酸化对作物产量的影响,结合作物种植结构布局,制定全国耕地土壤酸化防治分区方案。二是加大科技攻关力度,针对不同区域土壤酸化特点,研发高效降酸调理剂,构建高效、精准降酸技术,建立动态监测技术体系。三是加快技术推广,集成研发适配不同区域的酸化治理技术体系,构建不同场景土壤分区分类治理与产能提升技术模式,实施区域耕地酸化治理重大工程。四是引入技术推广补贴机制,鼓励引导多元投入,实现耕地酸化长效治理,推动治理成效与农业产业升级,加强对基层农技人员和农民的培训,使新技术应用落地农户,为落实“藏粮于地、藏粮于技”战略提供科技支撑。
(作者系中国科学院南京土壤研究所所长、研究员)