作者：查宇璇，冉 茂，周鑫斌

單位：西南大學(xué)資源環(huán)境學(xué)院；中國(guó)煙草總公司重慶市公司煙草科學(xué)研究所

卷期：《土壤》2022年第54卷第2期

土壤是煙葉生產(chǎn)的重要載體和養(yǎng)分來(lái)源，良好的土壤條件為生產(chǎn)優(yōu)質(zhì)煙葉提供了優(yōu)良的基礎(chǔ)。然而我國(guó)煙田土壤面臨著嚴(yán)重的土壤酸化問(wèn)題，至2018年重慶地區(qū)植煙區(qū)pH<5.0的強(qiáng)酸性土壤頻率增加16.1%，pH 5.0 ~ 5.5的弱酸性土壤頻率增加至20.3%，且酸化土壤空間分布不均。長(zhǎng)期的煙草種植使土壤pH下降，但增加了土壤的潛性酸度，Al³⁺易從土壤交換位點(diǎn)和黏土顆粒上離解而導(dǎo)致土壤溶液Al³⁺濃度升高，從而抑制作物根系生長(zhǎng)并毒害煙草根部。此外，細(xì)菌數(shù)量及多樣性隨土壤pH下降顯著降低，不利于土壤微生物之間的相互作用，其中與誘導(dǎo)疾病相關(guān)的微生物（如綠彎菌門）豐度增加，促進(jìn)煙草中致病基因PopA、PrahA 和SolR 的表達(dá)而抑制抗性基因表達(dá)，提高煙草細(xì)菌枯萎病和青枯病的發(fā)病率。因此，煙田土壤酸化會(huì)導(dǎo)致煙草減產(chǎn)、烤煙品質(zhì)下降以及病害發(fā)生增加等問(wèn)題，極大地制約著煙區(qū)可持續(xù)發(fā)展。

本文揭示了鹽基離子的投入和輸出不平衡（輸出?投入）是導(dǎo)致煙田土壤酸化的主要原因，即地上煙草收獲物和煙田土壤淋洗流失的陽(yáng)離子量遠(yuǎn)大于植煙土壤每年投入的鹽基陽(yáng)離子量（圖1），而土壤中的鹽基離子卻沒(méi)有及時(shí)得到有效補(bǔ)充，使土壤潛性酸度增加，逐步趨于酸化。此外，氮肥的不合理施用、不均衡的養(yǎng)分管理和酸沉降等也會(huì)加速煙田酸化（圖2），通過(guò)對(duì)不同致酸因子對(duì)煙田土壤酸化貢獻(xiàn)率的定量分析，鹽基離子（K⁺, Na⁺, Ca²⁺, Mg²⁺）總致酸貢獻(xiàn)率高達(dá)88.47%，氮的致酸能力占比為11.53%（圖3）。

圖1 煙田土壤陽(yáng)離子投入與輸出定量關(guān)系圖

圖2 植煙土壤酸化成因及相互關(guān)系

圖3 致酸因子對(duì)煙田土壤酸化的貢獻(xiàn)率

施用石灰和堿性改良劑是最常用且有效的措施，在此基礎(chǔ)上針對(duì)土壤酸化程度，提出利用“堿度”作為酸堿平衡的杠桿，制定不同土壤pH的改良措施：即針對(duì)pH<5.0的強(qiáng)酸性土壤，施用約1.3 t/hm²的石灰并配施1 t/hm²高溫堆肥，可使堿度達(dá)到OH^-16.77 kmol/hm²，同時(shí)恢復(fù)土壤的微生態(tài)環(huán)境；對(duì)于pH5.0 ~ 5.5的弱酸性土壤，施用約1 t/hm²生物質(zhì)炭、2 t/hm²高溫堆肥和0.5 t/hm²鈣鎂磷肥，其堿度之和達(dá)到OH^-14.85 kmol/hm²，可實(shí)現(xiàn)酸堿平衡，并有利于土壤的微生態(tài)健康。

本文綜述了近年來(lái)國(guó)內(nèi)外煙田土壤酸化機(jī)理及調(diào)控技術(shù)的研究進(jìn)展，并對(duì)今后煙田土壤酸化治理提出了展望，建議重點(diǎn)加強(qiáng)以下幾個(gè)方面：

1）進(jìn)一步定量分析各致酸因子貢獻(xiàn)率，以平衡煙田土壤鹽基離子輸入輸出為主，選用合適的肥料和改良劑及改良措施。

2）針對(duì)我國(guó)煙田強(qiáng)酸性和弱酸性土壤區(qū)域分布不均問(wèn)題制定不同改良措施，運(yùn)用GIS數(shù)字化精準(zhǔn)劃分土壤酸化空間分區(qū)圖，以實(shí)現(xiàn)退化單元精準(zhǔn)識(shí)別，按照不同單元土壤酸化特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)分類降酸治理，達(dá)到“精準(zhǔn)降酸”。

3）我國(guó)烤煙生產(chǎn)中常常面臨著石灰等堿性物料的施用量過(guò)大的問(wèn)題，忽視了對(duì)土壤微生態(tài)環(huán)境的破壞性，未來(lái)應(yīng)將農(nóng)藝措施與生物學(xué)知識(shí)相結(jié)合建立綜合改良與調(diào)控技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)我國(guó)煙田酸化土壤長(zhǎng)久有效的控制。