葡萄园土壤酸化治理研究进展

葡萄园土壤酸化治理研究进展

李明山等

基金项目：现代农业产业技术体系建设专项（CARS-29-12）；中国人民财产保险股份有限公司灾害研究基金资助（2019B06）；浦江县院地合作项目（PJ）

葡萄作为我国四大园艺作物之一，是乡村振兴和提高农民收入的重要途径。根据国家统计局统计，2018年我国葡萄的种植面积为72.51万 hm 2 ，浙江省的种植面积为3.26万 hm 2 ，排全国第10位。随着我国鲜食葡萄需求量的不断增加，葡萄的种植面积也逐年提高，但随着葡萄园种植年限的延长，园内土壤的pH也不断下降 ，出现不同程度的酸化现象，从而造成葡萄产量和品质的下降。土壤的酸化除了受作物栽培和施肥影响外，还长期受到酸雨的影响，特别是南方地区，土壤酸化状况更为突出。据研究调查，上个世纪我国的强酸性土壤面积约为1127万 hm 2 ，到本世纪已增加到1507万 hm 2。随着农业集约化生产的推进以及氮沉降的加剧，土壤酸化程度正在变得越来越严重。

1 酸性土壤形成过程

土壤酸化是指土壤吸收性复合体接受了一定数量的交换性氢离子和铝离子，使土壤中的盐基离子不断淋失的过程 [3] 。土壤的pH低于6.5时，称该土壤为酸性土壤。土壤的酸化是土壤对酸的缓冲能力下降的过程，呈动态变化。土壤的酸化主要是受自然和人为活动两个因素的影响。

1.1 自然因素

在南方多雨的情况下，土壤中的盐基离子通过降雨的不断冲刷，最终被地表径流和地下渗透作用带走，造成土壤中的交换性氢离子和铝离子增加，这个过程是极其缓慢的。在东北地区，因为寒湿条件的影响，自然的生态系统中植物的枯枝落叶等有机物的分解速率远小于植物生成有机物的速率，这导致土壤中的盐基离子会不断的被消耗，酸性离子不断增加 。并且有机物在微生物没有完全充分的分解下，产生的富里酸和其他有机酸也会造成土壤的酸化 。

1.2 人为因素

土壤的自然酸化是非常缓慢的。由于人类对粮食以及工业产品的极大需求，造成土壤的高度利用和化石燃料的大量使用，导致土壤的贫瘠化和酸雨中SO 2 和N 2 O的大量产生。酸沉降导致土壤的pH降低，土壤结构被破坏，土壤的微生物群落也造成严重的影响。而且酸雨也会对江流湖泊造成严重的危害，在江流下游的农业也会受到一定程度的损失。农业生产遭到破坏，粮食和农副产品产量下降。

为了寻求单位面积上的作物产量最大化，不合理的使用化肥农药也是造成土壤酸化的因素之一。硫酸铵、氯化铵等酸性肥料，铵根离子经过硝化作用释放出氢离子和硝酸根离子，通过雨水或灌溉硝酸根和盐基离子被淋失，留下大量氢离子和铝离子，使土壤酸化。连续耕作和种植产酸物质的作物，导致土壤离子失衡，酸碱度降低。例如羽扇豆等豆科植物会分泌一种酸性物质，来活化土壤中的磷元素，长期耕种会导致土壤酸化 。

2 葡萄园土壤酸化的危害

葡萄的根系发达，对土壤的适应能力较强，然而土壤环境对葡萄的生长和果实品质有很大的影响。在土壤肥力好、土壤孔隙大、容重小的土壤环境中葡萄能较好的生长。葡萄最适宜的土壤pH为6～7.5，pH低于4或高于8.5的土壤不利葡萄树的生长，并且影响果实的品质。

葡萄的生长发育和产量品质与土壤中的钾、钙、镁、钠等盐基离子有密切的关系。土壤的酸化，使土壤中的氢离子和铝离子浓度增加，氢离子可与吸附在土壤颗粒中的钾、钙、镁等盐基阳离子竞争植物根部的离子交换位，大量的盐基阳离子随着径流而流失，导致植物根系不能正常的吸收养分 。研究表明，北美森林土壤中缺乏钙元素，主要原因是酸沉降导致了土壤中的铝元素活化，土壤中的铝元素含量与钙元素含量呈显著负相关关系 ，而导致钙元素不被吸收。钙元素的减少会使葡萄幼叶卷曲、新梢和蔓顶枯死，果实硬度与可溶性糖含量下降和酸度升高 。在酸化土壤中，土壤胶体对游离的磷酸根、钼酸根和硼酸根的吸附效果增强。使得可供葡萄吸收的游离态磷和微量元素钼和硼含量减少 。导致葡萄叶片出现黄色斑点、新梢顶部枯死、结实不良、粒小核圆等现象 。

土壤酸化导致土壤中的氢离子，以及铝、锰、铬等重金属离子浓度增加，它们游离在土壤中，被葡萄吸收，从而导致葡萄无法正常生长 。这些重金属元素在葡萄果实中富集而超标，会对健康造成巨大损伤。酸性土壤中铝离子的存在，被认为是限制植物生长发育的主要因子，几个微摩尔级的铝就会对葡萄的根系造成严重的毒害，在对葡萄造成直接伤害的同时，也间接地降低了葡萄对所需营养元素的吸收效率 。

文章来源：《治理研究》 网址: http://www.zlyjzz.cn/zonghexinwen/2020/0818/439.html