中國一直在為用地球上7%的耕地養(yǎng)活全世界1/5的人口而奮斗。如今,，中國經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展所帶來的一些副作用也正在構(gòu)成新的挑戰(zhàn)：空氣以及水質(zhì)的污染,，城市化對農(nóng)田的蠶食，所有這些都在威脅著中國人的耕地,。如今,，一項新的研究又將不符合自然規(guī)律的土壤酸化加入到這份名單當(dāng)中，而這正是緣于過去30年中對化肥的過度使用,。
據(jù)美國《科學(xué)》雜志在線新聞報道,，土壤的pH值對于植物生長是至關(guān)重要的。大多數(shù)農(nóng)作物都會在中性——即pH值等于7——或微酸性土壤中茁壯生長。而一旦土壤的pH值下降,，其所帶來的疾病和害蟲將阻礙植物的生長,。并且強(qiáng)酸環(huán)境還會加速有毒金屬向周圍水體的濾出。因此當(dāng)土壤pH值開始下降——就像如今在中國發(fā)生的情況一樣,，科學(xué)家便開始著急了,。
北京市中國農(nóng)業(yè)大學(xué)的土壤科學(xué)家張福鎖和同事對這種土壤酸化的趨勢進(jìn)行了研究。他們將上世紀(jì)80年代進(jìn)行的一次土壤勘測的結(jié)果與過去10年的測量結(jié)果進(jìn)行了對比,。研究人員同時還搜集了過去25年來對中國農(nóng)業(yè)地區(qū)進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)測所獲得的數(shù)據(jù),。研究人員在2月12日出版的美國《科學(xué)》雜志上報告說，從上世紀(jì)80年代早期至今,，幾乎在中國發(fā)現(xiàn)的所有土壤類型的pH值都下降了0.13到0.80個單位,。張福鎖表示，這種規(guī)模的pH值下降“通常需要幾十萬年的時間”,。
這篇文章指出,，這種大規(guī)模土壤酸化可能會威脅到農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的可持續(xù)發(fā)展，并會影響營養(yǎng)物質(zhì)的生物化學(xué)循環(huán)以及土壤中的毒性成分,。文章顯示,，在中國，氮肥的使用率——特別是對于谷類作物和諸如在溫室系統(tǒng)中生長的蔬菜類經(jīng)濟(jì)作物而言——與北美和歐洲相比都顯得相當(dāng)高,。
在自然界中,，酸性土壤占全球沒有冰覆蓋的土壤的30%，它們常常與生物多樣性和生產(chǎn)力水平低下有關(guān),。土壤酸化可能是由酸雨造成的,，然而過度使用某種類型的氮肥則是另一個原因，而這也被研究人員確認(rèn)為造成中國土壤酸化的罪魁禍?zhǔn)?。從上世紀(jì)70年代開始,，為了獲得更高的產(chǎn)量，中國農(nóng)民便開始越來越多地使用化肥,。然而這種做法在提高農(nóng)作物產(chǎn)量的同時卻也造成了水質(zhì)及空氣的污染,。如今，農(nóng)業(yè)專家估計,，在中國的部分地區(qū),，化肥的使用可能已被削減了60%。
被這項研究所證實的pH值水平的下降將會產(chǎn)生一些非常有害的影響,。酸性土壤可謂是那些破壞莊稼的線蟲的天堂,。并且至少一部分中國土壤的pH值已經(jīng)逼近鋁和錳向地表水濾出的臨界值，這將是一個潛在的毒源,。
南京市中國科學(xué)院的土壤科學(xué)家張甘霖表示：“這是一項非常重要的工作,。”他贊同氮肥的酸化效應(yīng)應(yīng)當(dāng)在中國得到更高的關(guān)注,。但是他說，這項研究所取得的數(shù)據(jù)也存在著一些問題,，“它僅僅是對樣本的采集而缺乏精確的定點信息”,。荷蘭ISRIC-世界土壤信息中心的資深土壤科學(xué)家Alfred Hartemink對此表示贊同。他說：“你不知道這些樣本來自哪里,。”并強(qiáng)調(diào)即便是一個對中國知之甚少的土壤科學(xué)家,，在看到這里大量的化肥使用后，也能夠預(yù)測土壤的酸化,。
然而張福鎖拒絕接受這些質(zhì)疑,，并表示他的研究采用了“來自每個省份以及每個土壤系統(tǒng)的”大規(guī)模定點信息。同時他的支持者一致贊成這樣一個事實：這篇論文表明了在中國減少化肥使用的重要性,。酸性土壤能夠通過添加石灰加以中和,，但這對于并不富裕的中國農(nóng)民來說有點過于昂貴了。張福鎖說,，一個更好的解決辦法就是“停止過度使用（化肥）”,。（生物谷Bioon.com）
生物谷推薦原始出處：
Science 19 February 2010:DOI: 10.1126/science.1182570
Significant Acidification in Major Chinese Croplands
J. H. Guo,1,* X. J. Liu,1,* Y. Zhang,1 J. L. Shen,1 W. X. Han,1 W. F. Zhang,1 P. Christie,1,2 K. W. T. Goulding,3 P. M. Vitousek,4 F. S. Zhang1,
Soil acidification is a major problem in soils of intensive Chinese agricultural systems. We used two nationwide surveys, paired comparisons in numerous individual sites, and several long-term monitoring-field data sets to evaluate changes in soil acidity. Soil pH declined significantly (P < 0.001) from the 1980s to the 2000s in the major Chinese crop-production areas. Processes related to nitrogen cycling released 20 to 221 kilomoles of hydrogen ion (H+) per hectare per year, and base cations uptake contributed a further 15 to 20 kilomoles of H+ per hectare per year to soil acidification in four widespread cropping systems. In comparison, acid deposition (0.4 to 2.0 kilomoles of H+ per hectare per year) made a small contribution to the acidification of agricultural soils across China.
1 College of Resources and Environmental Sciences, China Agricultural University, Beijing 100193, China.
2 Agri-Environment Branch, Agri-Food and Biosciences Institute, Belfast BT9 5PX, UK.
3 Department of Soil Science, Rothamsted Research, Harpenden, Herts AL5 2JQ, UK.
4 Department of Biology, Stanford University, Stanford, CA 94305, USA.
