當土壤 “喊酸”，有機肥如何 “力挽狂瀾”

土壤，是地球生命的搖籃，它孕育著萬物生長。然而，如今許多土壤面臨著健康危機，而施肥作為農業生產中的關鍵一環，與土壤健康緊密相連。為此我們全國科普教育基地六合基地的農業科學家們開展了為期十余載的研究，那么接下來就讓科學家為我們解答其中的奧秘吧。

今天為農民朋友們介紹的農業科學家是汪吉東研究員，他是江蘇省農業科學院農業資源與環境研究所土壤肥力與植物營養創新團隊首席，中國植物營養與肥料學會耕地培肥委員會副主任，江蘇省土壤學會理事，江蘇省農業科學院濱海黃河故道農業產業研究院院長。南京農業大學、江蘇大學、南京信息工程大學、青島農業大學碩士研究生導師，國家公派訪問學者（2016.1-2017.1，澳大利亞西澳大學），《土壤學報》《土壤》青年編委。主持國家自然科學基金面上項目、國家科技支撐計劃專題、江蘇省重點研發重點項目、江蘇省自主創新項目及江蘇省農業科學院基本科研業務專項等 10 余項，參加國家現代農業產業技術體系（甘薯）、國際合作項目 3 項。

汪吉東研究員團隊依托江蘇省農業科學院基礎性長期性項目(ZX(2021)5001)、國家甘薯產業體系崗位科學家項目（CARS-10-Sweetpotato）、江蘇省青年基金和重點項目（BK20190259；BE2021378）、江蘇省自主創新資金項目（CX(21)1009）等，在院六合基地通過13年的連續監測，在長期不同施肥措施下的土壤酸化效應和碳氮磷的生物地球化學循環方面取得系列進展。

通過對小麥與甘薯輪作模式下，研究不同施肥措施對土壤酸化及其影響因素的影響，揭示了長期施用高量氮肥加速了土壤酸化進程，而施用有機肥通過增加土壤陽離子交換量、提高土壤緩沖能力和減緩鎂離子下降速率來緩解土壤酸化的機制，為長期施用氮肥導致土壤酸化加速、作物產出降低和品質變劣提供了減緩和修復依據和支撐。

在農業生產中，施肥是保障農作物茁壯成長的關鍵環節，但你知道嗎？不同的施肥措施對土壤有著截然不同的影響，尤其是在土壤酸化這個至關重要的方面。

長期大量施用氮肥會極大地加速土壤酸化進程。氮肥中含有銨離子等成分，當施入土壤后，銨離子會在微生物的作用下發生硝化反應。在這個過程中，銨離子被氧化為硝酸根離子，同時釋放出氫離子。大量的氫離子不斷積累，逐漸打破了土壤原本的酸堿平衡，使土壤朝著酸性方向轉變。而且，這種酸化過程是長期且具有累積效應的。如果在農業生產中持續大量使用氮肥，土壤中的酸性物質會越來越多，酸化速度會不斷加快。

與氮肥形成鮮明對比的是有機肥，它在緩解土壤酸化方面有著卓越表現。有機肥能夠增加土壤陽離子交換量。土壤中的陽離子交換過程就像是一場 “離子接力賽”，土壤顆粒表面吸附著各種陽離子，當農作物根系需要養分時，陽離子會進行交換，把養分傳遞給根系。有機肥能為土壤提供更多的交換位點，讓土壤能夠儲存更多的陽離子養分，如鈣、鎂、鉀等，使土壤的 “養分儲蓄庫” 更加充實。

同時，有機肥還能顯著提高土壤的緩沖能力。土壤緩沖能力如同一個 “酸堿度調節閥門”，可以抵御外界因素對土壤酸堿度的干擾。有機肥中的有機物質在土壤中分解后，會形成腐殖質等物質，這些物質具有強大的酸堿緩沖性能。當土壤中酸性物質增多時，它們能夠與酸性物質發生反應，消耗掉部分氫離子，從而減輕土壤的酸化程度。

另外，有機肥在減緩鎂離子下降速率方面也發揮著重要作用。鎂離子對于維持土壤結構穩定和農作物正常生理功能至關重要。在土壤酸化過程中，鎂離子容易隨著酸性淋溶作用而流失。而有機肥能夠通過增加土壤顆粒對鎂離子的吸附能力，以及改善土壤結構，減少鎂離子的淋失，從而減緩其下降速度。

長期大量施用氮肥導致土壤酸化加速，會給農作物帶來諸多不良后果。土壤酸化會破壞土壤微生物群落的平衡，使有益微生物數量大幅減少。這些有益微生物原本在土壤中承擔著分解有機物、轉化養分等重要任務，它們數量的減少會影響土壤的物質循環和養分轉化。同時，土壤結構變差，土壤變得板結，通氣性和透水性降低，保水保肥能力也隨之下降。在這樣惡劣的土壤環境下，農作物生長受限，產量逐年降低，果實品質變差，口感和營養價值都大打折扣。

而有機肥為解決這些問題提供了有力支撐。通過合理施用有機肥，我們能夠有效地減緩土壤酸化速度，并且對已經酸化的土壤進行修復。例如，在一些長期種植蔬菜且土壤酸化嚴重的地塊，連續多年增施有機肥后，土壤的酸堿度逐漸趨于合理，農作物產量和品質都得到了明顯提升。所以，在農業生產中，我們應重視有機肥的使用，科學施肥，守護好土壤的健康，保障農業的可持續發展。

因此，合理施肥能為土壤注入源源不斷的活力。氮、磷、鉀等大量元素肥料，如同土壤的 “主食”，為作物生長提供基本養分，保證作物枝繁葉茂、碩果累累。有機肥則是土壤的 “滋補品”，它富含腐殖質，能改善土壤結構，讓土壤疏松透氣，就像給土壤做了一場 “深呼吸” 運動，保水保肥能力也隨之增強，為微生物營造舒適的家園，促進土壤生態系統良性循環。

版權：全國科普教育基地江蘇省農業科學院六合基地

編輯：沈業松、張丹

審稿：孫加祥、俞明正

版式設計：沈業松

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來源: 江蘇省農業科學院六合基地