土壤酸化和酸性土壤改良研究

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1、第12卷第1期華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)2006年3月Vol.12No.1JOURNALOFSOUTHCHINAUNIVERSITYOFTROPICALAGRICULTUREMar.2006土壤酸化和酸性土壤改良研究易杰祥呂亮雪劉國(guó)道*(中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院熱帶作物品種資源研究所海南儋州571737)摘要綜述我國(guó)土壤酸化現(xiàn)狀、機(jī)理、對(duì)土壤環(huán)境的影響,以及酸性土壤改良的研究進(jìn)展。關(guān)鍵詞土壤酸化酸性土壤改良中圖分類(lèi)號(hào)S156土壤退化是指人類(lèi)對(duì)土壤的不合理利用而導(dǎo)致土壤中動(dòng)植物呼吸作用產(chǎn)生形成的碳酸,還有動(dòng)植的土壤質(zhì)量和生產(chǎn)力下降的

2、過(guò)程。主要有侵蝕退物殘?bào)w經(jīng)微生物分解產(chǎn)生的有機(jī)酸等[2]。這一過(guò)程化、土壤酸化、污染退化、肥力退化和生物學(xué)退的速度非常緩慢,但人為的影響使得這一過(guò)程大大化。目前,隨著人口、環(huán)境資源的矛盾日益突出,加速。影響土壤酸化的人為因素主要有兩方面,一土壤退化已經(jīng)成為全球性的重大問(wèn)題,土壤酸化作是酸性氣體的大量排放,導(dǎo)致酸沉降的增加[3]。排為土壤退化的一個(gè)重要方面,加速了土壤酸度的提放到空氣中的SO2和NOx,有一部分直接滲入地表高、大量營(yíng)養(yǎng)元素的淋失,造成土壤肥力的下降,形成干沉降,另一部分經(jīng)過(guò)一系列的化學(xué)反應(yīng)最后嚴(yán)重影響作物

3、的生長(zhǎng)。形成強(qiáng)酸H2SO4和HNO3,雨水pH隨之下降形成酸雨;還有一個(gè)因素就是不當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)措施[4],如大量1土壤酸化化學(xué)肥料特別是銨態(tài)氮肥的使用、豆科作物的種1.1土壤酸化現(xiàn)狀植、不當(dāng)?shù)氖┓柿亢褪┓史绞?、作物收獲移走土壤從世界范圍來(lái)看,酸性土壤主要分布在兩大地中的堿性物質(zhì)等。區(qū),一是熱帶、亞熱帶地區(qū),二是溫帶地區(qū)。北歐1.3土壤酸化的一般機(jī)理和北美的酸化問(wèn)題主要發(fā)生在灰化土上,而我國(guó)的土壤酸化始于土壤中活性質(zhì)子(氫離子)[5]。土酸性土壤主要分布在長(zhǎng)江以南的廣大熱帶和亞熱帶壤中氫離子的來(lái)源很多,土壤中動(dòng)植物呼吸作用產(chǎn)

4、地區(qū)和云貴川等地,面積約為2.04×1082hm,主要生形成的碳酸;水的解離;降雨中一些無(wú)機(jī)酸,如集中在湖南、江西、福建、浙江、廣東、廣西、海碳酸和硝酸;酸雨中含有的大量硫酸;酸性肥料和南,大部分土壤的pH值小于5.5,其中很大一部含氮肥料的硝化等。氫離子破壞了土壤中原來(lái)的化分小于5.0,甚至是4.5[1]學(xué)平衡,氫離子和土壤膠體上被吸附的鹽基離子交,而且面積還在擴(kuò)大,土壤酸度還在升高。主要是近幾十年來(lái),我國(guó)工業(yè)換,氫離子被土壤膠體吸附,使土壤膠體上交換性的發(fā)展,酸性氣體的大量排放,酸性沉降物對(duì)環(huán)境氫離子不斷增加。而鹽

5、基離子進(jìn)入土壤溶液,隨雨的影響不斷增加,造成我國(guó)南方地區(qū)酸沉降的頻率水流失。氫離子可以自發(fā)地與土壤中固相的鋁化合和強(qiáng)度增加。目前我國(guó)南方黃紅壤地區(qū)已成為世界物反應(yīng),釋放出等量的鋁離子,Al3+水解釋放出3上除北美和歐洲之外的第3大酸雨區(qū)[1]個(gè)H+。。1.2造成土壤酸化的主要原因1.4土壤酸化對(duì)土壤環(huán)境的影響土壤酸化是指土壤中氫離子增加的過(guò)程或者說(shuō)1.4.1鹽基離子的大量淋失土壤酸化導(dǎo)致鹽基是土壤酸度由低變高的過(guò)程,它是一個(gè)持續(xù)不斷的離子的加速淋失,而且其淋失量隨土壤pH值高低自然過(guò)程。土壤中存在一些天然酸的形成過(guò)程,

6、如而變化。當(dāng)土壤pH值下降時(shí)土壤中正電荷增加,*通訊作者。24華南熱帶農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)第12卷凈電荷減少,對(duì)鈣、鎂、鉀等養(yǎng)分離子的吸附量顯系:當(dāng)環(huán)境溫度小于20℃時(shí),鋁的溶出量上升不著減少。這些陽(yáng)離子與土壤的結(jié)合能力隨pH值的明顯。有研究[14]表明:土壤中鋁的淋出與土壤中的降低而減少,使得這些離子比較容易隨水淋失。劉SO2-含量密切相關(guān),因?yàn)樵谶m當(dāng)?shù)臈l件下Al3+和4春生等[6]研究發(fā)現(xiàn):用模擬酸雨處理褐土,其酸度SO2-可形成Al-SO化合物,他們是作為緩沖作用44不同,結(jié)果相差很大。4種鹽基離子(Ca、Mg、Na、范

7、圍內(nèi)鋁遷移的中間產(chǎn)物。K)被pH2～5的酸雨10年淋失的總量分別為土壤中鋁的大量溶出將會(huì)對(duì)作物生長(zhǎng)產(chǎn)生很大5070.8、780.7、566.5和529.7mg/kg,淋失總量的影響。土壤中溶出的鋁可被作物吸收,被作物根與酸雨的H+濃度呈極顯著的相關(guān)關(guān)系(r=0.9990)。吸收的鋁主要分布在根內(nèi),只有較少部分轉(zhuǎn)移到地俞元春等[7]研究發(fā)現(xiàn):土壤經(jīng)酸雨淋洗后土壤中交上部分。宣家祥等[15]通過(guò)盆栽實(shí)驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn):被大換性鉀、鈉、鈣、鎂的總量加上淋出液中鉀、鈉、麥根吸收的鋁主要分布在根內(nèi),達(dá)3283.0μg/g,鈣、鎂總量高

8、于原土壤中的交換性鉀、鈉、鈣、鎂只有不到1%的鋁向地上部分轉(zhuǎn)移,為27.3μg/g?？偭?。說(shuō)明土壤中某些礦物經(jīng)酸雨淋洗后發(fā)生風(fēng)高吉喜等[16]水培馬尾松試驗(yàn)也表明,松苗根部鋁含化,釋放出鹽基離子,也說(shuō)明長(zhǎng)期酸雨淋洗會(huì)導(dǎo)致量遠(yuǎn)高于地上部分,根部鋁含量約是地上部分的土壤養(yǎng)分庫(kù)的損耗,造成土壤養(yǎng)分貧瘠。4～9倍。因此鋁對(duì)作物根系生長(zhǎng)的影