随着耕作年限的延长，耕作层土壤pH呈现先增大后降低再增大的变化趋势，耕作1年的耕作层土壤pH最大为6.63，耕作2年的较耕作1年的降低了0.37个pH单位，耕作3年的继续降低了0.28个pH单位，耕作4年的再降低0.77个pH单位；耕作4年的耕作层土壤pH降幅为1.42个pH单位，最低为5.21；耕作5年的土壤pH比耕作4年的增加了0.45个pH单位，增至5.66；耕作4年pH的降低速度为每年平均降低0.47个pH单位，耕作5年pH每年平均降低为0.24个pH单位。根据第二次土壤普查中，pH划分为：强酸性：pH＜5.0，酸性：pH5.0～5.5，微酸性：pH5.5～6.5，中性：pH6.5～7.5，碱性：pH7.5～8.5，强碱性：pH＞8.5（胡敏等，2017），耕作4年的耕作层土壤pH由中性土变为酸性土。
分层分析发现，0～20cm和20～40cm土层土壤pH变化趋势与耕作层的一致。耕作1年的0～20cm土层土壤pH最大为6.58，耕作2年的较耕作1年的降低了0.36个pH单位，耕作3年的继续降低了0.21个pH单位，耕作4年的再降低0.82个pH单位；耕作4年的耕作层土壤pH降幅为1.39个pH单位，最低为5.19；耕作5年的土壤pH比耕作4年的增加了0.49个pH单位，增至5.68；耕作4年pH的降低速度为每年平均降低0.46个pH单位，耕作5年pH每年平均降低0.18个pH单位。耕作1年的20～40cm土层土壤pH最大为6.67，耕作2年的较耕作1年的降低了0.38个pH单位，耕作3年的继续降低了0.34个pH单位，耕作4年的再降低0.72个pH单位；耕作4年的耕作层土壤pH降幅为1.44个pH单位，最低为5.23；耕作5年的土壤pH比耕作4年的增加了0.42个pH单位，增至5.65；耕作4年pH的降低速度为每年平均降低0.48个pH单位，耕作5年pH每年平均降低为0.26个pH单位。可见，0～20cm和20～40cm土层土壤pH变化趋势和变化幅度均与耕作层的一致。
尽管土壤对pH有一定缓冲能力，在自然条件下其酸化速度非常缓慢，但是土壤管理过程中，氮肥的大量施用对土壤pH影响很大，并且随着施氮量和施用年限的增加，土壤酸化程度逐渐加剧（张忠启等，2018）。长期施入氮肥会引起铵态氮硝化以被作物吸收，而此过程中会释放出较多的H+，导致土壤pH降低，进而造成土壤酸化（陈林等，2013；Liebig M A，2002；刘绍贵等，2006）。有研究表明，当施氮量达到190kg·hm-2时土壤pH明显降低（陈林，2013）。而本研究作物生长期的纯氮施用量为232kg·hm-2，这表明，大量施用氮肥可能是导致干热河谷土壤pH随耕作年限延长明显降低的主要原因。(www.xing528.com)
土壤酸化，表征为土壤pH降低，降低土壤有益微生物种群数量，增加有害微生物量（Guo J H，2010），导致土壤中Ca2+降低，使得土壤团聚体遭到破碎，导致土壤板结（Alva A K，1986），对农业生产以及土壤生态环境造成潜在威胁。25年来我国90%的农田土壤都发生了不同程度的酸化现象，几乎所有土壤类型的pH值下降了0.13～0.80，平均下降了0.5（Guo J H，2010）。江苏潮土区研究表明，施肥30年后耕层土壤pH下降明显，降幅达0.41～0.70个单位（张永春，2012）。美国32年的小麦连作试验结果表明，年施氮量为136kg·hm-2时，土壤pH由最初的5.7降至4.2～4.5（Schroder J L，2011）。一般来说，土壤对酸具有一定缓冲能力，致使土壤的自然酸化过程十分缓慢，pH值每下降1个单位，往往需要经历上百年甚至上千年（范庆峰等，2009），但是高投入高产出的集约化农业加速了土壤酸化过程，耕层土壤pH持续下降已成为我国乃至世界耕地面临的最为普遍的问题（唐继伟等，2019）。土壤缓冲性的强弱受土壤交换性盐基总量、有机质含量等因素影响，其中土壤有机质是土壤酸缓冲体系中的重要部分，一般认为有机质含量较高的土壤酸缓冲容量也就越大，土壤酸缓冲容量随着盐基总量的升高而增大（刘伟等，2001）。交换性Na+、Ca2+、Mg2+和K+四种离子构成土壤交换性盐基总量，当复种指数增加，作物收获带走了大量的盐基离子，导致土壤中K+、Ca2+、Mg2+等盐基离子过度消耗，习惯性施肥和长期停用石灰未能有效地补充消耗的盐基离子（胡敏等，2017），从而加剧土壤酸化。孟亚妮等对我国北方温带弃耕草地研究发现，氮添加通过释放质子以及加速盐基离子淋失，导致土壤酸化，并降低了土壤酸缓冲能力；添加过磷酸钙可以增加土壤交换性盐基含量，在一定程度上可以增加土壤酸缓冲能力；增水处理增加了土壤交换性盐基离子含量，提高土壤酸缓冲能力（孟亚妮等，2020）。可见，干热河谷农田土壤pH下降幅度明显高于全国平均水平，酸化现象十分严重，酸化主要受人为因素的强烈影响，如大量施用氮肥、复种指数高、长期停用石灰等人为因素（表2-4）。
表2-4 不同耕作年限土壤pH
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
