利川市酸化耕地改良技術

楊再輝 譚再勛 周富忠

土壤與肥料

利川市酸化耕地改良技術

楊再輝 譚再勛 周富忠

欄目主持人：周富忠

1969 年生，農業推廣碩士，現為利川市土肥站副站長，長期從事土肥新技術推廣工作。致力于利川市耕地肥力現狀及演變研究、土壤、肥料及農產品檢測技術研究、土肥項目申報及建設、耕地治酸、重金屬鎘污染等土肥技術專項研究、土肥學術研究。在多種農業專業權威期刊上發表《抗旱保土的高效農藝措施--旱地聚土壟作》、《恩施州節水農業實踐與成效》、《測土配方施肥技術運用與推廣》、《利川市耕地質量問題的調查與思考》及《恩施州耕地酸化的成因與對策》等論文40余篇。

導讀：近年來利川市土壤酸化現象逐漸嚴重，為改良土壤，維持蔬菜產業健康可持續發展，利川市開始示范展示施石灰、農家肥等常規措施的效果。經多年試驗研究，提出了廣泛使用石灰、地灰、火灰的“三灰”技術，提倡主施有機肥如農家肥、綠肥、商品有機肥等，并主張應用新型材料，轉變治酸理念，發展喜酸耐酸植物如茶葉、馬鈴薯等。

土壤酸化已成為耕地質量下降的主要障礙因素，是耕地退化的重要表現。近十年來，玉米“打樁”、水稻坐蔸，特別是甘藍、白菜、蘿卜等十字花科蔬菜根腫病暴發都與土壤酸化密切相關。耕地嚴重酸化使部分蔬菜種植老區成為“不菜之地”，利川齊躍山、寒池山、麻山等高山蔬菜基地不斷拋荒，2.67萬hm2高山蔬菜綠色食品原料基地正在受到酸化的為害和威脅。利川市土肥站在對測土配方施肥項目所取2 000余個土樣檢測結果進行統計時發現耕地嚴重酸化，并于2008年開始示范展示施石灰、農家肥等常規措施，逐步引導農民自覺改良酸化耕地；還不斷進行試驗研究，為加快耕地酸化治理步伐篩選新材料、新方法。目前，已總結了如下行之有效的措施，在耕地土壤pH值小于5.5的酸化區域推廣應用，通過連續3～5年的實施，使pH值5.0～5.5酸化土壤的pH值提高0.5以上；連續5～8年的實施，使pH值5.0以下酸化土壤的pH值提高1.0以上，土壤理化性狀逐步改善，耕地質量穩步提高。

1 廣泛施用“三灰”，發揚傳統農耕文化

“三灰”俗指石灰、地灰、火灰，是土家農耕文化的精髓，從長期農業生產實踐中總結的傳統施肥方法，“三灰”呈強堿性，對改良酸性土壤效果顯著，值得繼續推廣應用。施用上應根據測土配方施肥成果，分析土壤酸化程度和應用范圍，確定“三灰”合理用量及方法。

1.1 石灰

石灰分生石灰（主要成分CaO）和熟石灰（主要成分Ca（OH）2，可快速中和土壤中的酸，提供鈣鎂營養，還有殺蟲消毒除草等功效，是土壤酸度調節最有效的措施。

①使用方法 一般情況下，pH值大于5.5的土壤可暫不施石灰；pH值4.5～5.5的土壤667 m2施50～100 kg石灰，連續施用3～5年后，停2～3年再繼續施用；pH值小于4.5的土壤667 m2施石灰100～150 kg，連續施用5～8年后，停2～3年再繼續施用。在翻耕前均勻撒施于地表，隨翻耕混勻。

②應用效果 利川土肥站的試驗及調查結果表明，齊躍山高山蔬菜基地pH值4.5左右的地塊連續3年667 m2施石灰180 kg左右，667 m2凈增產值超過400元，土壤pH值可提高1個單位，甘藍等十字花科蔬菜根腫病發病率年降低近15%，最大667 m2用量達到600 kg，對蔬菜未產生毒害；在pH值5.0左右的黃金梨果園地上667 m2用量達到400 kg仍在繼續增產，單果質量增加25.5%，特別是大果率提高43.7%；涼霧莊屋村pH值5.5左右的水田667 m2施石灰100 kg，土壤pH值可提高0.3個單位；在汪營新房村pH值4.0的旱地種植耐酸作物馬鈴薯，667 m2施150 kg石灰增產幅度超過10%，土壤pH值提高0.6個單位。

③注意事項 當pH值大于6.5時應停施2～3年，防止因石灰施用過量導致次生石灰化，破壞土壤結構。石灰撒施用量大、成本高，且撒施時粉塵飛揚會污染環境，易危害身體，灼傷眼、鼻、喉，腐蝕手上皮膚等。因此，可改撒施為條施或穴施，著重改善作物根系微環境，既可減少用量、降低成本，還能有效減輕環境污染、防止對人體的傷害。但應與作物根系保持安全距離，以防燒根。

1.2 地灰

地灰——草木灰，是木柴、谷殼、作物秸稈等燃料燃燒后的殘余物，主要成分K2CO3，是很好的農家自產鉀肥，因其數量有限，農村多用于拌種。因農村燃料變革，柴禾被煤炭和沼氣、天然氣等新型燃料取代，地灰數量越來越少，大面積應用此法資源匱乏。在地灰資源充足區域，建議根據耕地酸化程度667 m2用200～400 kg條施或穴施，也可在作物播種或移栽時拌種或蘸根。在甘藍上667 m2施200 kg地灰的試驗結果表明，甘藍產量和土壤pH值皆可提升10%以上。

1.3 火灰

火灰是用田間秸稈、田邊地角雜草及山林中枯枝落葉等與泥土混燒而成，也稱火土。燒制火灰是防除田間雜草的傳統措施，燒制火灰后土壤速效養分增加，滲透率、孔隙度及陽離子交換量也相應增加，還可降低病蟲害，是病蟲害農業防治的根本措施。經田間觀察，在燒火灰的區域，作物長勢明顯優于其他區域。建議667 m2用量500～1 000 kg，作底肥條施或穴施。過去，廣大農民群眾習慣在田邊地角甚至是山林邊燒制火灰，增加了引發火災的風險，建議改田邊地角燒制為地塊中部燒制，避免森林火災發生。

2 主施有機肥料，提升土壤緩沖能力

有機肥料是增加土壤有機質含量的主要源泉，可改善土壤結構，促進土壤團粒結構形成，增強土壤對酸的緩沖能力。有機質不僅與土壤中全氮、有效氮含量相關，且和全磷，有效磷，速效鉀，交換性鈣、鎂的含量相關，是土壤肥力的基礎。土壤有機質含量與pH值呈典型的負相關，酸化土壤有機質含量相對較低，而調節土壤酸堿度最根本的措施是提高土壤的緩沖能力，維持土壤酸堿反應相對穩定，土壤的緩沖性與土壤腐殖質含量呈正相關，而腐殖質來源于有機質。因此，為補充農業生產對有機質的消耗，增加土壤活力，可通過增施農家肥、商品有機肥、秸稈還田、種植綠肥等方式提高土壤有機質含量，增強土壤的緩沖能力，不斷培肥地力，提高耕地質量。

2.1 農家肥

農家肥主要包括豬、牛、羊、雞、鴨等畜禽糞便及土雜肥，施用前一定要通過堆、漚等措施充分發酵腐熟。牛欄糞是糞便與秸稈、雜草等混合的廄肥，采用堆制發酵較好；豬糞水分含量較高，且農村多以建池儲存為主，則用漚制發酵更優。在糞便中均勻添加適量促腐劑可加速發酵過程，縮短發酵時間。也可定期將促腐劑撒到牛欄中直接發酵，不僅可增加牛欄內溫度，還可去臭，改善牛欄環境。堆肥水分含量相對較低，667 m2用量1 000 kg；漚肥水分較多，667 m2用量1 500～2 000 kg為宜。

2.2 秸稈還田

利川作物秸稈資源主要有稻草、玉米稈、烤煙稈和油菜稈，可采用機械收割粉碎、覆蓋、留高茬等方式直接還田，堆、漚腐熟還田。秸稈覆蓋還田不僅能降低雨水沖刷、減輕土壤鹽基離子淋失、減緩土壤酸化，還有壓草、保墑的功效。不論是直接還田還是堆、漚還田，使用促腐劑都可加速秸稈發酵腐熟。適量使用碳酸氫銨、尿素等氮肥將碳氮比調至（20～ 40）∶1也可加快腐熟。低洼易積水或土壤過于黏重的田塊不適合采取覆蓋還田，為降低田間病蟲害基數，應清除或深埋病蟲害較嚴重的秸稈，螟蟲發生較嚴重的秸稈，可用Bt 200倍液處理。

2.3 商品有機肥

目前，農村青壯年勞動力大量外出務工，留守農村從事農業生產的主要勞動力是婦女、老人和兒童，被戲稱為“389061”部隊，農家肥下地、秸稈還田等勞動力消耗密集型措施難以落地。商品有機肥有機質含量高（45%以上），相對用量較少，推薦用量為200 kg/667 m2，有效解決了農村勞動力嚴重不足的矛盾，田間調查其增產幅度在4.8%～12.2%，還有增強作物抗性、減輕病害的作用，是取代農家肥較為理想的產品，更是國家有機肥替代化肥行動的主力軍。

2.4 綠肥

適宜利川種植的綠肥品種主要有紫云英（紅花草籽）、豌豆、蠶豆（地方稱胡豆）、油菜等。適用于旱地、果園及部分冬閑田、季節性閑置及輪作耕地，在適宜時期將綠肥翻壓還田，培肥地力。大田綠肥667 m2鮮草還田量達到1 500 kg以上，可減少化肥施用量10%以上，將為我國的化肥減量增效作出重要貢獻。以油菜為例，它是十字花科一年生草本植物，它的落花、落葉及殘留在土壤中的根條，全氮量達4.2%，全磷達0.52%，全鉀2.58%，有很好的肥田效果。水田在播種綠肥前，田塊四周應開好溝，除圍溝外，一般每隔10～15 m開一條直溝，形成“十”字溝或“井”字溝，做到溝溝相通，排灌自如，田土沉實，田面不積水。旱地、果園可根據土壤含水情況，選擇開溝或不開溝，一般在9月中下旬至10月初播種。翌年3月初，當氣溫逐漸升高、綠肥生長逐漸加快的時候，667 m2追施尿素5～8 kg、氯化鉀4 kg，可提高鮮草產量，收到小肥換大肥的效果。紫云英于盛花期、兩豆及油菜于初花期翻壓，以不影響主要作物種植季節為準。翻壓深度以15～20 cm為宜，翻壓過深會因缺氧而不利于發酵，過淺則不能充分腐解而發揮肥效。

3 應用新型材料，逐步轉變治酸理念

廣泛施用“三灰”、增施農家肥等有機肥料是治理耕地酸化的常規措施，但“三灰”資源短缺，施用農家肥勞動力消耗大，難以緩解耕地普遍酸化的現狀。為探索改良酸性耕地的新方法、新材料，2008年以來，利川市土肥站長期堅持試驗研究，篩選了奧力硅、大粒硅、最鎂、奎米素等一批新型中量元素堿性肥料，用于改良酸性耕地，特別是作物增產效果顯著。用這一批新型堿性肥料逐步取代石灰等傳統方法是改良酸化耕地的新方向。

3.1 奧力硅、大粒硅

在過去，硅被稱為有益元素，水稻屬喜硅作物。但近年來國外部分專家認為，硅也是作物必需的營養元素，且需求量僅次于氮、磷、鉀，被稱為第四大營養元素。硅肥呈堿性，品種較多，國產硅肥多為工業礦渣或下腳料生產，硅含量低、用量大，且有重金屬超標的風險。經對市場上眾多硅肥試驗對比，首選俄羅斯奧斯科工業集團公司生產的奧力硅，成分標識為：SiO2≥72%、Fe2O3≥4%、K2O≥3%、CaO≥3%、MgO≥1.5%、TiO2≥0.4%，用量少，667 m2用量1～2 kg，在蔬菜、水稻、玉米等多種作物上增產幅度皆居第一位。其次是武漢高飛公司生產的大粒硅，SiO2≥20%，增產幅度在1.1%～13.2%，并能增強甘藍抗性，減輕根腫病發生，667 m2用量 8～12 kg為宜。

3.2 最鎂

力拓肥料（沈陽）有限公司生產，標識技術指標：MgO≥27%，堿性因子≥50%，pH值9～10；執行標準GB 26568/2011，登記證號：農肥[2015]準備字4677號，專利證號：ZL200710159346.6；該產品長效緩釋，補鎂控酸；是采用世界專利技術生產的一種堿性鎂肥，能持久深入地調節土壤酸堿度，防止土壤酸化，減少鋁元素的毒害；提高肥料綜合利用率，減少根結線蟲病發生，促進作物健壯生長；釋放土壤中被固定的氮、磷、鉀等元素，避免土壤板結，是酸性土壤及酸化土壤補鎂、調酸的理想產品。推薦667 m2用量10 kg，試驗表明在白菜、甘藍、蘿卜等十字花科蔬菜上使用后增產幅度8.14%～29.24%，平均增幅17.30%；土壤 pH值增加0.14～0.30個單位，平均提升 0.20；土壤陽離子交換量（CEC）增加 0.5～0.8 cmol/kg，平均提高0.7 cmol/kg；土壤硅鋁率提高0.08～0.16，平均提高0.13；生育期提前5～10天，蔬菜病株率降低16.8%。還可提升蔬菜外觀品質和商品價值，比如整齊度提高，特別是使白菜、甘藍結球更加緊實，利于遠距離運輸。

3.3 調理劑

土壤調理劑產品須經農業部登記，重金屬、有害物質含量必須達到國家有關標準要求，不得選擇可能污染農田、以礦渣等為原料的土壤調理劑產品。按說明書指定的方法使用，一般只選一種調理劑，在農田翻耕前均勻撒在旱地或水田表面。播種或栽插前，將土壤調理劑翻入土層并與耕層土壤充分混合。1次施用土壤調理劑的有效期為2～3年。湖北宜施壯農業科技有限公司生產的旱田土壤調理劑在蔬菜上的試驗表明，在pH值小于5.5的酸性土壤上連續兩季種植蔬菜，宜施壯旱田土壤調理劑可以提升土壤pH值、CEC和硅鋁率，提高蔬菜的產量；兩季連續施用宜施壯旱田土壤調理劑50～200 kg/667 m2時，可使土壤pH值提升0.06～0.70個單位、CEC提高0.10～0.70 cmol/kg、硅鋁率增加0.04～0.20，蔬菜產量增加3.78%～12.48%，宜施壯旱田土壤調理劑較為經濟合理用量為100～150 kg/667 m2。

4 優化施肥技術，普及測土配方施肥

根據土壤肥力狀況和作物營養需求規律，按照“控氮、穩磷、增鉀、配微”的原則，適當減少氮肥用量，穩定磷肥用量，增加鉀肥和中、微量元素肥料用量，及時補充作物吸收和雨水淋失的各種營養元素，促進土壤養分的供求平衡，是治理土壤酸化的基本手段。在類型選擇上，可用鈣鎂磷肥等堿性肥料代替過磷酸鈣等酸性肥料，用硝酸銨、硝酸鉀等生理中性肥料代替氯化銨、氯化鉀等生理酸性肥料，減少化肥對土壤酸化的影響。氮、磷、鉀配比以1∶0.4∶0.6為宜，不同田塊、不同作物的配比可適當調整，具體以測土配方施肥推薦的肥料用量為準，并根據實際情況添加相應的微量元素肥料。

利川2005年被納入全國首批測土配方施肥試點縣市，全面推廣因時因土因作物施肥的測土配方施肥技術，保持土壤和作物的養分供求平衡，及時補充作物帶走的各種元素，使土壤中的鈣、鎂、鉀等離子處于一種相對平衡狀態，有效控制土壤酸化。10余年來，已逐步改變了當地農民的施肥習慣，常年配方施肥面積達到160 080 hm2，配方肥應用面積超過常年種植面積的50%。復合肥年用量由1萬余t提高到5萬t，過磷酸鈣由年4萬余t降到2萬t，特別是各種作物專用配方肥年用量由0上升到3萬余t。

5 著眼因酸制宜，發展喜酸耐酸作物

茶樹是利川最好的耐酸作物，土壤pH值適宜范圍4.5～6.5，在利川大部分區域皆可種植，目前面積已達16 675 hm2，主要分布在毛壩鎮（耕地多為泥質頁巖母質發育，酸性較強）；利川的西南片區開發已把茶葉產業作為茶葉老區忠路鎮，茶葉新區沙溪、文斗鄉3個鄉鎮的支柱產業進行規劃發展。這幾個鄉鎮泥質頁巖和紫色巖發育的耕地面積大、酸性強，適宜大力發展茶葉產業。

2015 年以來，隨著國家馬鈴薯主糧化，恩施州委政府高度重視，正在充分利用世界“硒都”的美譽，全力打造富硒馬鈴薯產業，州政府及各縣市都相應成立了馬鈴薯局（辦），具體負責馬鈴薯產業的管理及發展工作。馬鈴薯的土壤pH值適宜范圍4.8～5.4，屬喜酸作物，而利川耕地平均pH值在5.5以下，適宜種植馬鈴薯的旱地面積近200 100 hm2，為富硒馬鈴薯產業化提供了土地保證。

根據利川耕地普遍酸化的現狀，適度規模發展茶葉、馬鈴薯等喜酸耐酸作物，是因酸制宜治理耕地酸化的最簡便、最有效的途徑。還有蘭花、杜鵑、藍莓等都是很好的耐酸植物，在全市進行統一規劃，合理布局，實施“一村一品或一鄉一品 ”，合理調整產業結構，既能新興特色產業，帶來較好經濟效益，更能因地制宜，降低耕地酸化治理成本。

楊再輝，湖北利川市農業局，445400

譚再勛，周富忠，利川市農業局

2017-05-22