利川市酸化耕地改良技术

杨再辉+谭再勋+周富忠

1969年生，农业推广硕士，现为利川市土肥站副站长，长期从事土肥新技术推广工作。致力于利川市耕地肥力现状及演变研究、土壤、肥料及农产品检测技术研究、土肥项目申报及建设、耕地治酸、重金属镉污染等土肥技术专项研究、土肥学术研究。在多种农业专业权威期刊上发表《抗旱保土的高效农艺措施--旱地聚土垄作》、《恩施州节水农业实践与成效》、《测土配方施肥技术运用与推广》、《利川市耕地质量问题的调查与思考》及《恩施州耕地酸化的成因与对策》等论文40余篇。

导读：近年来利川市土壤酸化现象逐渐严重，为改良土壤，维持蔬菜产业健康可持续发展，利川市开始示范展示施石灰、农家肥等常规措施的效果。经多年试验研究，提出了广泛使用石灰、地灰、火灰的“三灰”技术，提倡主施有机肥如农家肥、绿肥、商品有机肥等，并主张应用新型材料，转变治酸理念，发展喜酸耐酸植物如茶叶、马铃薯等。

土壤酸化已成为耕地质量下降的主要障碍因素，是耕地退化的重要表现。近十年来，玉米“打桩”、水稻坐蔸，特别是甘蓝、白菜、萝卜等十字花科蔬菜根肿病暴发都与土壤酸化密切相关。耕地严重酸化使部分蔬菜种植老区成为“不菜之地”，利川齐跃山、寒池山、麻山等高山蔬菜基地不断抛荒，2.67万hm2高山蔬菜绿色食品原料基地正在受到酸化的为害和威胁。利川市土肥站在对测土配方施肥项目所取2 000余个土样检测结果进行统计时发现耕地严重酸化，并于2008年开始示范展示施石灰、农家肥等常规措施，逐步引导农民自觉改良酸化耕地；还不断进行试验研究，为加快耕地酸化治理步伐筛选新材料、新方法。目前，已总结了如下行之有效的措施，在耕地土壤pH值小于5.5的酸化区域推广应用，通过连续3～5年的实施，使pH值5.0～5.5酸化土壤的pH值提高0.5以上；连续5～8年的实施，使pH值5.0以下酸化土壤的pH值提高1.0以上，土壤理化性状逐步改善，耕地质量稳步提高。

1 广泛施用“三灰”，发扬传统农耕文化

“三灰”俗指石灰、地灰、火灰，是土家农耕文化的精髓，从长期农业生产实践中总结的传统施肥方法，“三灰”呈强碱性，对改良酸性土壤效果显著，值得继续推广应用。施用上应根据测土配方施肥成果，分析土壤酸化程度和应用范围，确定“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，提供钙镁营养，还有杀虫消毒除草等功效，是土壤酸度调节最有效的措施。

①使用方法 一般情况下，pH值大于5.5的土壤可暂不施石灰；pH值4.5～5.5的土壤667 m2施50～100 kg石灰，连续施用3～5年后，停2～3年再继续施用；pH值小于4.5的土壤667 m2施石灰100～150 kg，连续施用5～8年后，停2～3年再继续施用。在翻耕前均匀撒施于地表，随翻耕混匀。

②应用效果 利川土肥站的试验及调查结果表明，齐跃山高山蔬菜基地pH值4.5左右的地块连续3年667 m2施石灰180 kg左右，667 m2净增产值超过400元，土壤pH值可提高1个单位，甘蓝等十字花科蔬菜根肿病发病率年降低近15%，最大667 m2用量达到600 kg，对蔬菜未产生毒害；在pH值5.0左右的黄金梨果园地上667 m2用量达到400 kg仍在继续增产，单果质量增加25.5%，特别是大果率提高43.7%；凉雾庄屋村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个单位；在汪营新房村pH值4.0的旱地种植耐酸作物马铃薯，667 m2施150 kg石灰增产幅度超过10%，土壤pH值提高0.6个单位。

③注意事项 当pH值大于6.5时应停施2～3年，防止因石灰施用过量导致次生石灰化，破坏土壤结构。石灰撒施用量大、成本高，且撒施时粉尘飞扬会污染环境，易危害身体，灼伤眼、鼻、喉，腐蚀手上皮肤等。因此，可改撒施为条施或穴施，着重改善作物根系微环境，既可减少用量、降低成本，还能有效减轻环境污染、防止对人体的伤害。但应与作物根系保持安全距离，以防烧根。

1.2 地灰

地灰——草木灰，是木柴、谷壳、作物秸秆等燃料燃烧后的残余物，主要成分K2CO3，是很好的农家自产钾肥，因其数量有限，农村多用于拌种。因农村燃料变革，柴禾被煤炭和沼气、天然气等新型燃料取代，地灰数量越来越少，大面积应用此法资源匮乏。在地灰资源充足区域，建议根据耕地酸化程度667 m2用200～400 kg条施或穴施，也可在作物播种或移栽时拌种或蘸根。在甘蓝上667 m2施200 kg地灰的试验结果表明，甘蓝产量和土壤pH值皆可提升10%以上。

1.3 火灰

火灰是用田间秸秆、田边地角杂草及山林中枯枝落叶等与泥土混烧而成，也称火土。烧制火灰是防除田间杂草的传统措施，烧制火灰后土壤速效养分增加，渗透率、孔隙度及阳离子交换量也相应增加，还可降低病虫害，是病虫害农业防治的根本措施。经田间观察，在烧火灰的区域，作物长势明显优于其他区域。建议667 m2用量500～1 000 kg，作底肥条施或穴施。过去，广大农民群众习惯在田边地角甚至是山林边烧制火灰，增加了引发火灾的风险，建议改田边地角烧制为地块中部烧制，避免森林火灾发生。

2 主施有机肥料，提升土壤缓冲能力

有机肥料是增加土壤有机质含量的主要源泉，可改善土壤結构，促进土壤团粒结构形成，增强土壤对酸的缓冲能力。有机质不仅与土壤中全氮、有效氮含量相关，且和全磷，有效磷，速效钾，交换性钙、镁的含量相关，是土壤肥力的基础。土壤有机质含量与pH值呈典型的负相关，酸化土壤有机质含量相对较低，而调节土壤酸碱度最根本的措施是提高土壤的缓冲能力，维持土壤酸碱反应相对稳定，土壤的缓冲性与土壤腐殖质含量呈正相关，而腐殖质来源于有机质。因此，为补充农业生产对有机质的消耗，增加土壤活力，可通过增施农家肥、商品有机肥、秸秆还田、种植绿肥等方式提高土壤有机质含量，增强土壤的缓冲能力，不断培肥地力，提高耕地质量。endprint

2.1 农家肥

农家肥主要包括猪、牛、羊、鸡、鸭等畜禽粪便及土杂肥，施用前一定要通过堆、沤等措施充分发酵腐熟。牛栏粪是粪便与秸秆、杂草等混合的厩肥，采用堆制发酵较好；猪粪水分含量较高，且农村多以建池储存为主，则用沤制发酵更优。在粪便中均匀添加适量促腐剂可加速发酵过程，缩短发酵时间。也可定期将促腐剂撒到牛栏中直接发酵，不仅可增加牛栏内温度，还可去臭，改善牛栏环境。堆肥水分含量相对较低，667 m2用量1 000 kg；沤肥水分较多，667 m2用量1 500～2 000 kg为宜。

2.2 秸秆还田

利川作物秸秆资源主要有稻草、玉米秆、烤烟秆和油菜秆，可采用机械收割粉碎、覆盖、留高茬等方式直接还田，堆、沤腐熟还田。秸秆覆盖还田不仅能降低雨水冲刷、减轻土壤盐基离子淋失、减缓土壤酸化，还有压草、保墒的功效。不论是直接还田还是堆、沤还田，使用促腐剂都可加速秸秆发酵腐熟。适量使用碳酸氢铵、尿素等氮肥将碳氮比调至（20～40）∶1也可加快腐熟。低洼易积水或土壤过于黏重的田块不适合采取覆盖还田，为降低田间病虫害基数，应清除或深埋病虫害较严重的秸秆，螟虫发生较严重的秸秆，可用Bt 200倍液处理。

2.3 商品有机肥

目前，农村青壮年劳动力大量外出务工，留守农村从事农业生产的主要劳动力是妇女、老人和儿童，被戏称为“389061”部队，农家肥下地、秸秆还田等劳动力消耗密集型措施难以落地。商品有机肥有机质含量高（45%以上），相对用量较少，推荐用量为200 kg/667 m2，有效解决了农村劳动力严重不足的矛盾，田间調查其增产幅度在4.8%～12.2%，还有增强作物抗性、减轻病害的作用，是取代农家肥较为理想的产品，更是国家有机肥替代化肥行动的主力军。

2.4 绿肥

适宜利川种植的绿肥品种主要有紫云英（红花草籽）、豌豆、蚕豆（地方称胡豆）、油菜等。适用于旱地、果园及部分冬闲田、季节性闲置及轮作耕地，在适宜时期将绿肥翻压还田，培肥地力。大田绿肥667 m2鲜草还田量达到1 500 kg以上，可减少化肥施用量10%以上，将为我国的化肥减量增效作出重要贡献。以油菜为例，它是十字花科一年生草本植物，它的落花、落叶及残留在土壤中的根条，全氮量达4.2%，全磷达0.52%，全钾2.58%，有很好的肥田效果。水田在播种绿肥前，田块四周应开好沟，除围沟外，一般每隔10～15 m开一条直沟，形成“十”字沟或“井”字沟，做到沟沟相通，排灌自如，田土沉实，田面不积水。旱地、果园可根据土壤含水情况，选择开沟或不开沟，一般在9月中下旬至10月初播种。翌年3月初，当气温逐渐升高、绿肥生长逐渐加快的时候，667 m2追施尿素5～8 kg、氯化钾4 kg，可提高鲜草产量，收到小肥换大肥的效果。紫云英于盛花期、两豆及油菜于初花期翻压，以不影响主要作物种植季节为准。翻压深度以15～20 cm为宜，翻压过深会因缺氧而不利于发酵，过浅则不能充分腐解而发挥肥效。

3 应用新型材料，逐步转变治酸理念

广泛施用“三灰”、增施农家肥等有机肥料是治理耕地酸化的常规措施，但“三灰”资源短缺，施用农家肥劳动力消耗大，难以缓解耕地普遍酸化的现状。为探索改良酸性耕地的新方法、新材料，2008年以来，利川市土肥站长期坚持试验研究，筛选了奥力硅、大粒硅、最镁、奎米素等一批新型中量元素碱性肥料，用于改良酸性耕地，特别是作物增产效果显著。用这一批新型碱性肥料逐步取代石灰等传统方法是改良酸化耕地的新方向。

3.1 奥力硅、大粒硅

在过去，硅被称为有益元素，水稻属喜硅作物。但近年来国外部分专家认为，硅也是作物必需的营养元素，且需求量仅次于氮、磷、钾，被称为第四大营养元素。硅肥呈碱性，品种较多，国产硅肥多为工业矿渣或下脚料生产，硅含量低、用量大，且有重金属超标的风险。经对市场上众多硅肥试验对比，首选俄罗斯奥斯科工业集团公司生产的奥力硅，成分标识为：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、玉米等多种作物上增产幅度皆居第一位。其次是武汉高飞公司生产的大粒硅，SiO2≥20%，增产幅度在1.1%～13.2%，并能增强甘蓝抗性，减轻根肿病发生，667 m2用量8～12 kg

为宜。

3.2 最镁

力拓肥料（沈阳）有限公司生产，标识技术指标：MgO≥27%，碱性因子≥50%，pH值9～10；执行标准GB 26568/2011，登记证号：农肥[2015]准备字4677号，专利证号：ZL200710159346.6；该产品长效缓释，补镁控酸；是采用世界专利技术生产的一种碱性镁肥，能持久深入地调节土壤酸碱度，防止土壤酸化，减少铝元素的毒害；提高肥料综合利用率，减少根结线虫病发生，促进作物健壮生长；释放土壤中被固定的氮、磷、钾等元素，避免土壤板结，是酸性土壤及酸化土壤补镁、调酸的理想产品。推荐667 m2用量10 kg，试验表明在白菜、甘蓝、萝卜等十字花科蔬菜上使用后增产幅度8.14%～29.24%，平均增幅17.30%；土壤 pH值增加0.14～0.30个单位，平均提升0.20；土壤阳离子交换量（CEC）增加0.5～

0.8 cmol/kg，平均提高0.7 cmol/kg；土壤硅铝率提高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%。还可提升蔬菜外观品质和商品价值，比如整齐度提高，特别是使白菜、甘蓝结球更加紧实，利于远距离运输。

3.3 调理剂

土壤调理剂产品须经农业部登记，重金属、有害物质含量必须达到国家有关标准要求，不得选择可能污染农田、以矿渣等为原料的土壤调理剂产品。按说明书指定的方法使用，一般只选一种调理剂，在农田翻耕前均匀撒在旱地或水田表面。播种或栽插前，将土壤调理剂翻入土层并与耕层土壤充分混合。1次施用土壤调理剂的有效期为2～3年。湖北宜施壮农业科技有限公司生产的旱田土壤调理剂在蔬菜上的试验表明，在pH值小于5.5的酸性土壤上连续两季种植蔬菜，宜施壮旱田土壤调理剂可以提升土壤 pH 值、CEC和硅铝率，提高蔬菜的产量；两季连续施用宜施壮旱田土壤调理剂50～200 kg/667 m2时， 可使土壤 pH 值提升0.06～0.70个单位、CEC提高0.10～0.70 cmol/kg、硅铝率增加0.04～0.20，蔬菜产量增加 3.78%～12.48%，宜施壮旱田土壤调理剂较为经济合理用量为100～150 kg/667 m2。endprint

4 优化施肥技术，普及测土配方施肥

根据土壤肥力状况和作物营养需求规律，按照“控氮、稳磷、增钾、配微”的原则，适当减少氮肥用量，稳定磷肥用量，增加钾肥和中、微量元素肥料用量，及时补充作物吸收和雨水淋失的各种营养元素，促进土壤养分的供求平衡，是治理土壤酸化的基本手段。在类型选择上，可用钙镁磷肥等碱性肥料代替过磷酸钙等酸性肥料，用硝酸铵、硝酸钾等生理中性肥料代替氯化铵、氯化钾等生理酸性肥料，减少化肥对土壤酸化的影响。氮、磷、钾配比以1∶0.4∶0.6为宜，不同田块、不同作物的配比可适当调整，具体以测土配方施肥推荐的肥料用量为准，并根据实际情况添加相应的微量元素肥料。

利川2005年被纳入全国首批测土配方施肥试点县市，全面推广因时因土因作物施肥的测土配方施肥技术，保持土壤和作物的养分供求平衡，及时补充作物带走的各种元素，使土壤中的钙、镁、钾等离子处于一种相对平衡状态，有效控制土壤酸化。10余年来，已逐步改变了当地农民的施肥习惯，常年配方施肥面积达到160 080 hm2，配方肥应用面积超过常年种植面积的50%。复合肥年用量由

1萬余t提高到5万t，过磷酸钙由年4万余t降到2万t，特别是各种作物专用配方肥年用量由0上升到3万余t。

5 着眼因酸制宜，发展喜酸耐酸作物

茶树是利川最好的耐酸作物，土壤pH值适宜范围4.5～6.5，在利川大部分区域皆可种植，目前面积已达16 675 hm2，主要分布在毛坝镇（耕地多为泥质页岩母质发育，酸性较强）；利川的西南片区开发已把茶叶产业作为茶叶老区忠路镇，茶叶新区沙溪、文斗乡3个乡镇的支柱产业进行规划发展。这几个乡镇泥质页岩和紫色岩发育的耕地面积大、酸性强，适宜大力发展茶叶产业。

2015年以来，随着国家马铃薯主粮化，恩施州委政府高度重视，正在充分利用世界“硒都”的美誉，全力打造富硒马铃薯产业，州政府及各县市都相应成立了马铃薯局（办），具体负责马铃薯产业的管理及发展工作。马铃薯的土壤pH值适宜范围4.8～5.4，属喜酸作物，而利川耕地平均pH值在5.5以下，适宜种植马铃薯的旱地面积近200 100 hm2，为富硒马铃薯产业化提供了土地保证。

根据利川耕地普遍酸化的现状，适度规模发展茶叶、马铃薯等喜酸耐酸作物，是因酸制宜治理耕地酸化的最简便、最有效的途径。还有兰花、杜鹃、蓝莓等都是很好的耐酸植物，在全市进行统一规划，合理布局，实施“一村一品或一乡一品 ”，合理调整产业结构，既能新兴特色产业，带来较好经济效益，更能因地制宜，降低耕地酸化治理成本。endprint