近年來(lái)，伴隨著茶園種植年限和種植面積的增加，茶園土壤酸化問(wèn)題已成為土壤環(huán)境質(zhì)量領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)。適宜茶樹生長(zhǎng)的土壤pH范圍為4.0~6.5，過(guò)低的pH環(huán)境會(huì)抑制茶樹的生長(zhǎng)代謝，影響土壤肥力，降低茶葉產(chǎn)量及品質(zhì)，嚴(yán)重威脅茶園的自然生態(tài)環(huán)境與可持續(xù)發(fā)展。本期將繼上期內(nèi)容，總結(jié)我國(guó)茶園土壤酸化的治理修復(fù)措施，并展望茶園土壤酸化未來(lái)的研究方向。
1化學(xué)改良
一般來(lái)說(shuō)，當(dāng)土壤pH值小于4時(shí)，建議考慮利用化學(xué)措施改良土壤。傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)措施通常是撒施石灰等堿性材料來(lái)改良農(nóng)用地土壤的酸性性質(zhì)，但石灰使用方法和注意事項(xiàng)較為復(fù)雜，施用不當(dāng)會(huì)對(duì)茶園產(chǎn)量以及土壤質(zhì)量等帶來(lái)負(fù)面影響。當(dāng)前，多使用白云石粉來(lái)提高土壤pH值。白云石粉主要由碳酸鈣和碳酸鎂構(gòu)成，施入土壤后，碳酸根離子與酸性離子發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，使酸性物質(zhì)得到消耗，土壤pH提高。除此之外，大量鈣鎂離子能夠提高土壤的陽(yáng)離子交換量，使土壤交換性鋁的含量大幅度降低。白云石粉的施加量大于1500 kg/hm2時(shí)，茶園土壤酸化問(wèn)題得到較大程度的改善。將西班牙河碳酸鹽巖添加至茶樹的大田及盆栽試驗(yàn)均能使土壤pH得到明顯的提升。因此，白云石粉相較石灰更易操作、效果更好。
2生物改良
生物炭是生物質(zhì)在厭氧高溫條件下燃燒裂解所得的炭化產(chǎn)物。研究表明，生物炭作為特殊的土壤調(diào)理劑，表面存在許多含氧官能團(tuán)，多呈現(xiàn)堿性，可以改良農(nóng)田土壤的酸堿性，增加陽(yáng)離子交換量，降低交換性酸的含量，提高土壤保持水肥的能力。除此之外，生物炭中還存在豐富的礦質(zhì)元素，可以促進(jìn)土壤的養(yǎng)分循環(huán)以及植物的生長(zhǎng)發(fā)育，改變土壤微生物的群落結(jié)構(gòu)等。施用30 t/hm2的生物黑炭能夠較大程度改善茶園土壤的酸化環(huán)境。向茶園中施加不同種類生物炭的研究發(fā)現(xiàn)，茶園pH提高程度與生物炭的種類相關(guān)，與生物炭的施用量呈正相關(guān)。
綠肥作為一種用綠色植物制成的肥料，綠色無(wú)毒，改良土壤性狀的效果較好，被許多國(guó)家提倡推廣使用。綠肥生長(zhǎng)到一定程度后，收割翻耕進(jìn)土壤，經(jīng)生物代謝作用后腐熟，能改善土壤性質(zhì)。酸性茶園土壤合理套種綠肥，不僅可以改善土壤酸化程度，轉(zhuǎn)變土壤物理結(jié)構(gòu)，還可以達(dá)到提高茶葉產(chǎn)量和品質(zhì)的效果。
生物改良相比其他措施來(lái)說(shuō)，方法較為健康環(huán)保，效果更為溫和，也是改良酸性土壤性質(zhì)的有效措施之一。3有機(jī)改良
有機(jī)肥由有機(jī)物質(zhì)加工而來(lái)，將其中毒害物質(zhì)消除，使多種有益物質(zhì)留存。酸化土壤改良可以使用中性或微堿性有機(jī)肥料，矯正土壤偏酸化環(huán)境，在提供多方面營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)的同時(shí)能夠保持長(zhǎng)期緩慢釋放肥力。
但有機(jī)肥所含的營(yíng)養(yǎng)難以被植物直接利用，經(jīng)微生物繁殖生長(zhǎng)代謝后，能夠緩慢釋放植物可吸收有機(jī)質(zhì)，從而改善土壤的理化性質(zhì)等。將有機(jī)無(wú)機(jī)復(fù)合型酸化改良劑施于茶園酸性土壤中，能夠有效提高土壤pH值并增加土壤肥力，補(bǔ)充各種鹽基離子從而增強(qiáng)土壤緩沖能力。通過(guò)在茶園配施不同比例的生物基質(zhì)肥料發(fā)現(xiàn)，配施養(yǎng)豬場(chǎng)發(fā)酵床墊料后，茶園土壤的pH酸化程度得到一定程度的改善，并且土壤鹽基離子總量增加，改良的效果隨施用有機(jī)肥的比例增加而增加。但不同種類有機(jī)肥的理化性質(zhì)差異較大，普通加工方式(如農(nóng)戶堆肥等)產(chǎn)出的有機(jī)肥料需要確認(rèn)其重金屬元素是否超標(biāo)，若未超標(biāo)，可根據(jù)土壤性狀適當(dāng)添加施用。
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新型改良
一些新型的修復(fù)材料開始在土壤修復(fù)改良方面嶄露頭角。微生物在土壤養(yǎng)分循環(huán)過(guò)程中起到重要作用，會(huì)影響土壤的理化性質(zhì)。將微生物菌劑施入茶園土壤，可以提高土壤微生物活性，增加土壤微生物的豐度，各肥力指標(biāo)得到顯著提升。淀粉芽孢桿菌能夠提高茶葉品質(zhì)與產(chǎn)量，且菌落總數(shù)為1.6 ×108 cfu/mL時(shí)，效果最好。微生物菌劑(芽孢桿菌和木霉菌為主)的連續(xù)施用，能夠增加土壤微生物豐度，其代謝產(chǎn)物能夠提高土壤肥力，有效阻控茶園土壤酸化。但微生物在茶園土壤根際改良酸性土壤的研究機(jī)理還不夠明晰，之后的研究可以往此方向深入探討。
高分子聚合物也是一種有效的新型土壤性質(zhì)改良劑。大分子聚合物可以增加土壤大團(tuán)聚體的數(shù)量，提高孔隙度，改善土壤結(jié)構(gòu)。在酸性土壤中施用聚丙烯酰胺可以一定程度提高土壤的pH值，較好地調(diào)控土壤性質(zhì)。將腐殖酸與其他材料共聚，施于赤紅壤后土壤性狀得到改善，pH值也稍有提升。但此類材料未在酸化茶園土壤內(nèi)進(jìn)行試驗(yàn)，研究改良其他酸性土壤也僅進(jìn)行了室內(nèi)盆栽試驗(yàn)，未進(jìn)行大田試驗(yàn)。目前，高分子聚合物對(duì)茶園酸化土壤的改良效果的研究較少，還有較大的探索空間，將新型改良劑與其他傳統(tǒng)措施并用改善茶園土壤酸化或許會(huì)成為未來(lái)的研究熱點(diǎn)。
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合理施肥
化肥的濫施濫用是導(dǎo)致土壤酸化的重要原因之一。化肥能迅速改變茶園土壤的養(yǎng)分含量。例如，施肥不平衡會(huì)導(dǎo)致土壤養(yǎng)分不平衡，容易加劇土壤反應(yīng)條件。特別是長(zhǎng)期單方面施用酸性肥料、生理性酸性肥料或氮肥都會(huì)導(dǎo)致土壤酸化。因此，茶園不應(yīng)強(qiáng)調(diào)氮肥的單獨(dú)施用，而應(yīng)注意氮、磷、鉀等多種元素的配施。為了平衡土壤養(yǎng)分，防止土壤酸化，根據(jù)肥料的吸收特性和土壤特性，宜采用測(cè)土配方施肥或混合復(fù)配后施用多種肥料。茶農(nóng)需要充分認(rèn)識(shí)土壤健康安全在茶業(yè)可持續(xù)發(fā)展中的基礎(chǔ)作用，利用各種場(chǎng)所宣傳茶葉質(zhì)量安全的重要性，牢固樹立憂患意識(shí)和責(zé)任感，并以保護(hù)良好生態(tài)茶園環(huán)境、科學(xué)合理施肥、實(shí)現(xiàn)土壤養(yǎng)分平衡為茶業(yè)可持續(xù)發(fā)展的基礎(chǔ)工作。
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展望
未來(lái)應(yīng)該加強(qiáng)從根源導(dǎo)致土壤酸化的管控，持續(xù)將關(guān)注度放在修復(fù)酸性茶園土壤方法的研究上，尤其是從機(jī)理改良方面，應(yīng)尋找一種適應(yīng)范圍廣，有效性操作性較強(qiáng)的改善土壤酸化的方法。各地區(qū)應(yīng)從茶園土壤酸化原因出發(fā)，因地制宜合理控制施肥，利用有機(jī)肥、生物改良、化學(xué)改良以及新型改良劑等，多維度綜合治理茶園土壤酸化問(wèn)題。除此之外，預(yù)測(cè)及修復(fù)酸性茶園土壤還可以與數(shù)學(xué)模型、信息技術(shù)手段相結(jié)合，模擬計(jì)算未來(lái)茶園土壤酸化程度，并給以茶農(nóng)相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施等。
本文節(jié)選自《中國(guó)茶葉》2023年第1期，P12-17，《茶園土壤酸化修復(fù)技術(shù)研究進(jìn)展》，作者：徐火忠，吳林土，李貴松，洪海清，王允祥，潘瑛潔。
來(lái)源：中國(guó)茶葉
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