王 洪,曹 婧,毋俊华,陈怡平

(1.中国科学院地球环境研究所/黄土与第四纪地质国家重点实验室 西安 710061;2.中国科学院大学 北京 100049)

我国人均耕地面积不足0.093 hm2,不但耕地面积少,而且地力低下[1]。随着经济的快速发展,我国耕地质量下降的问题日益凸显,呈现南酸化北盐碱。土壤pH是影响土壤质量的一个重要化学指标,不仅影响植物对土壤养分的吸收[2],还影响土壤中Cu、Zn、Fe、Mn等金属元素的价态、迁移与转化[3]。研究发现土壤pH为6.5～7.5有利于作物对各种营养元素的吸收利用与生长发育[4]。pH过低或过高都不利于养分吸收,易造成肥料浪费,使土壤失去耕种价值,例如过酸会引起土壤板结、土壤微生物数量减少、不利于有机物分解等问题。

原农业部测土配方施肥数据显示,与30年前相比,南方14省(区、市)土壤pH小于6.5的比例由52%扩大至65%,土壤pH小于5.5的比例由20%扩大至40%,土壤pH小于4.5的比例由1%扩大至4%[5]。我国盐渍化面积约3460万hm2,其中盐碱耕地面积760万hm2,近20%耕地发生盐碱化[6],尤其是西北地区,碱化面积17.033万hm2,盐渍化面积占全国耕地盐碱化面积的27.19%。近年来,随着现代化农业的快速发展,3S技术在农业中的应用也越来越广泛[7-8],基于地统计学和ArcGIS的土壤pH的时空变异性逐渐成为研究的热点。如胡敏等[9]以第2次土壤普查和耕地质量评价两个不同时期湖北省恩施州土壤pH数据为基础,对恩施州耕地土壤pH近30年时空变化的研究表明,1983—2013年恩施州土壤受肥料结构、配比变化及高产作物收获带走大量盐基养分等人为因素……