目前土壤酸化是我國(guó)面臨的重大農(nóng)業(yè)和生態(tài)環(huán)境問(wèn)題，土壤酸化的遏制或治理關(guān)系到我國(guó)農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展和生態(tài)環(huán)境建設(shè)。要遏制或治理土壤酸化，我們首先分析下導(dǎo)致土壤酸化的機(jī)制和關(guān)鍵因素。
土壤酸化一般用pH來(lái)度量，pH越小，酸性越高?？傮w上導(dǎo)致土壤酸化有兩大因素，一是外源酸/堿的加入，另一個(gè)內(nèi)源酸/堿的移除(圖1)。
圖1 土壤酸化主要因素示意圖
土壤的外源物主要是肥料和大氣沉降。肥料分為無(wú)機(jī)肥料(俗稱(chēng)化肥) 和有機(jī)肥料，無(wú)機(jī)肥料主要是氮、磷、鉀肥，氮肥的主要品種是尿素和碳酸氫銨，均呈中強(qiáng)堿性，磷肥目前主要是磷銨，也呈堿性，而鉀肥主要是氯化鉀和硫酸鉀，均呈中性，因此化肥的施用，整體上是給土壤加入外源堿。有機(jī)肥由于有機(jī)物料來(lái)源不同而差異較大，目前商品化有機(jī)肥主要是以畜禽糞便為主，基本都呈酸性 (pH多在 5.5-6.5之間)。另外一種外源物是大氣沉降，包括干沉降(粉塵) 和濕沉降(酸雨)，大氣沉降給土壤帶來(lái)是強(qiáng)酸，主要是硫氧化物和氮氧化物。
內(nèi)源酸/堿的移除主要是鹽基離子的移除，如南方高溫多雨，鹽基離子淋溶強(qiáng)，這也是南方紅壤酸性為什么比北方土壤高的主要原因之一。鹽基離子的移除包括兩個(gè)方面，一是雨水淋溶導(dǎo)致的移除，另外一種是植物吸收導(dǎo)致的移除，前者主要是自然因素，而后者則主要是人為因素，雨水的淋溶作用和大量植物果實(shí)、秸稈的移除(難以還田，產(chǎn)量越高移走越多)，導(dǎo)致大量的堿從土壤中被移走，因此，以上自然因素和人為因素都導(dǎo)致土壤內(nèi)源堿被帶走，也就是會(huì)導(dǎo)致土壤變酸。
因此，以上主要因子中只有化肥的施入可導(dǎo)致土壤變堿，而其它因子都導(dǎo)致土壤變酸！有人說(shuō)，氮肥大量施用，硝化作用增強(qiáng)，而硝化作用是產(chǎn)酸的，請(qǐng)不要忘這是中間過(guò)程的轉(zhuǎn)化，酸堿是平衡的，產(chǎn)酸必產(chǎn)堿！
我們進(jìn)一步分析一下這些內(nèi)/外源物的加入或移走強(qiáng)度。目前我國(guó)每年化肥投入量為約為6000萬(wàn)噸(折純)，實(shí)物為1.5億噸左右，而我國(guó)每年商品有機(jī)肥的施用量約1000萬(wàn)噸，大氣硫氧化物和氮氧化物每年的沉降量約在5000萬(wàn)噸以上，每年移走的秸稈在5億噸以上，每年雨水淋溶的鹽基離子的淋溶量難以估算! 由上可見(jiàn)，土壤必然會(huì)酸化，而化肥的施用不但不導(dǎo)致土壤酸化，而是減緩?fù)寥浪峄?
怎么可能?! 根據(jù)文獻(xiàn)報(bào)道，我國(guó)森林土壤酸化嚴(yán)重，過(guò)去50年來(lái)，森林土壤pH大約下降了2個(gè)單位，而我國(guó)的耕地土壤pH僅下降了約0.6個(gè)單位! 森林土壤為自然土壤，和耕地土壤相比較，森林土壤的特點(diǎn)主要表現(xiàn)為：不施用肥料、植物吸收移除的鹽基離子少(植物殘?bào)w基本自然回歸)、雨水淋溶的鹽基子少(植被蓋度高土壤有機(jī)質(zhì)高)。那么，理論上森林土壤不應(yīng)酸化或酸化程度應(yīng)緩于耕地土壤，為什么反而酸化程度明顯高于耕地土壤? 因?yàn)榇髿馑岢两? 國(guó)內(nèi)外很多研究也通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)了，大氣酸沉降是森林土壤嚴(yán)重酸化的主要原因，圖2顯示了酸雨的威力。環(huán)保部公布的數(shù)據(jù)表明，我國(guó)每年僅SO2沉降就達(dá)3000萬(wàn)噸，而實(shí)際沉降可能遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于這個(gè)數(shù)據(jù)!
圖2 德國(guó)石雕像酸雨侵蝕（左為50年前，右為50年后, 圖片來(lái)自網(wǎng)絡(luò))
現(xiàn)在的問(wèn)題是，大氣酸沉降對(duì)于為人活動(dòng)更頻繁的耕地土壤應(yīng)更為嚴(yán)重，即使假設(shè)耕地土壤大氣沉酸沉降和森林土壤一樣，由于耕地土壤鹽基移除強(qiáng)度(包括植物移除和雨水移除)明顯大，其酸化程度似乎也應(yīng)該明顯高于森林土壤，但實(shí)際剛好相反! 什么原因叫呢? 毫無(wú)疑問(wèn)，這歸功于年投入量達(dá)1億多噸的化肥! 沒(méi)有這些化肥的投入，可以想象，耕地土壤的酸化程度無(wú)疑會(huì)高于森林土壤。
綜上可見(jiàn)，化肥的施入不是致酸，而是治酸。
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