人为酸化速率是自然的十万倍！有机肥如何守住农田“酸碱度”？

当前我国农田土壤酸化速度极快，是亟待解决的耕地退化难题。

什么是土壤酸化？简单来说，就是土壤中氢离子持续累积，导致pH值不断下降的过程。早在2010年，中国农业大学张福锁院士团队研究发现：我国农田土壤整体普遍酸化，全国耕地平均pH值下降了0.5个单位。

徐明岗院士作主旨报告。

很多人对0.5个单位的变化缺乏概念，但放在时间尺度上对比，足以触目惊心：自然地质作用下，土壤pH下降1个单位需要230万年；而人类的长期化肥施用活动，仅用二三十年就能让土地实现同等幅度的下降。人为酸化速率是自然过程的十万倍。与之对应的是，土壤pH提升0.5个单位，作物产量就能增加10%-15%。

土壤酸化的根源到底是什么？自1990年起，山西农业大学徐明岗院士团队在湖南祁阳红壤试验站开展了长期定位试验。试验设置了8组不同施肥处理，持续追踪土壤pH变化。

试验观测到关键现象：1990年至2002年间，单施化学氮肥的地块，土壤退化极其严重，土壤pH从初始的5.7暴跌至4.2，地块近乎寸草不生。

起初，科研人员判断是养分缺失，后续验证发现，土壤酸化、低pH带来的铝毒才是核心限制因素。所有只施化肥、不配施有机肥的处理，土壤pH都在持续快速下降；而只要配施有机肥，无论是部分替代还是全量替代，土壤pH都会稳步回升。

徐明岗院士团队在湖南祁阳红壤试验站开展了长期定位试验。（资料图）

由此，徐明岗团队总结：化学氮肥是驱动农田土壤酸化的核心诱因，有机肥则能主动阻控、缓解酸化进程。

有机肥为啥能治酸？核心靠四大作用机理：

——从源头减少产酸。氮肥在土壤里的硝化反应，硝化反应过程会大量释放氢离子，是产酸的主要来源。同等总氮投入下，有机肥氮的硝化速率仅为化肥氮的三分之一。硝化作用减弱，产酸量大幅减少。

——自带碱性直接中和。粪肥、秸秆等各类有机物料本身就含有内源碱，其效果可以等效换算成碳酸钙中和值，能直接中和土壤里的游离氢离子，快速调节土壤酸度。

——络合钝化有毒铝离子。有机肥分解产生大量小分子有机酸，能与土壤中的活性铝离子形成稳定络合物，大幅降低铝毒害；施用有机肥后土壤交换性铝含量下降 95% 以上，即便土壤的铝总量不变，但作物铝胁迫风险基本消除。

——提升土壤抗酸“免疫力”。有机肥能持续补充土壤有机碳，增殖有益微生物，让土壤自身的酸碱缓冲能力变强。贵州黄壤长期试验印证：连年施用有机肥，土壤有机质从3.6%提升至5%，酸碱缓冲容量从31提升至50，耕地抵御酸化的能力显著增强。

知道了原理，还需有可落地的量化标准。徐明岗团队基于产酸、产碱平衡测算，建立了最优替代比例模型。在等产量维持前提下，有机肥替代比例越高，化肥产酸总量越低，有机肥内源产碱总量越高。在常规农田施肥水平下，有机肥替代化肥比例达到30%左右时，化肥产酸量与有机肥中和碱量基本抵消，土壤净产酸量趋近于零，从根源上遏制酸化。

这个比例不是固定值，会随施肥量动态调整。每公顷纯氮投入50公斤时，最优酸化防控替代率约28%；每公顷纯氮投入300公斤高肥地块，最优替代率提升至36%。

综合稳产与控酸双重目标，徐明岗建议：大田常规推荐30%有机肥替代化肥，果园可根据地力调整至30%-57%区间。需注意的是，替代比例不宜盲目过高，避免造成短期产量下滑。目前，这套酸化防控技术已在湖南、广西、江西等南方红壤区大面积推广。

（大众新闻·农村大众记者 陈茹）