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《科学》：化肥正在酸化中国土壤 |
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近30年pH值下降0.13到0.80个单位 |
一位中国农民正在向她的庄稼中添加氮肥 （图片提供：张福锁）
中国一直在为用地球上7%的耕地养活全世界1/5的人口而奋斗。如今，中国经济快速发展所带来的一些副作用也正在构成新的挑战：空气以及水质的污染，城市化对农田的蚕食，所有这些都在威胁着中国人的耕地。如今，一项新的研究又将不符合自然规律的土壤酸化加入到这份名单当中，而这正是缘于过去30年中对化肥的过度使用。
据美国《科学》杂志在线新闻报道，土壤的pH值对于植物生长是至关重要的。大多数农作物都会在中性——即pH值等于7——或微酸性土壤中茁壮生长。而一旦土壤的pH值下降，其所带来的疾病和害虫将阻碍植物的生长。并且强酸环境还会加速有毒金属向周围水体的滤出。因此当土壤pH值开始下降——就像如今在中国发生的情况一样，科学家便开始着急了。
北京市中国农业大学的土壤科学家张福锁和同事对这种土壤酸化的趋势进行了研究。他们将上世纪80年代进行的一次土壤勘测的结果与过去10年的测量结果进行了对比。研究人员同时还搜集了过去25年来对中国农业地区进行严密监测所获得的数据。研究人员在2月12日出版的美国《科学》杂志上报告说，从上世纪80年代早期至今，几乎在中国发现的所有土壤类型的pH值都下降了0.13到0.80个单位。张福锁表示，这种规模的pH值下降“通常需要几十万年的时间”。
这篇文章指出，这种大规模土壤酸化可能会威胁到农业生产的可持续发展，并会影响营养物质的生物化学循环以及土壤中的毒性成分。文章显示，在中国，氮肥的使用率——特别是对于谷类作物和诸如在温室系统中生长的蔬菜类经济作物而言——与北美和欧洲相比都显得相当高。
在自然界中，酸性土壤占全球没有冰覆盖的土壤的30%，它们常常与生物多样性和生产力水平低下有关。土壤酸化可能是由酸雨造成的，然而过度使用某种类型的氮肥则是另一个原因，而这也被研究人员确认为造成中国土壤酸化的罪魁祸首。从上世纪70年代开始，为了获得更高的产量，中国农民便开始越来越多地使用化肥。然而这种做法在提高农作物产量的同时却也造成了水质及空气的污染。如今，农业专家估计，在中国的部分地区，化肥的使用可能已被削减了60%。
被这项研究所证实的pH值水平的下降将会产生一些非常有害的影响。酸性土壤可谓是那些破坏庄稼的线虫的天堂。并且至少一部分中国土壤的pH值已经逼近铝和锰向地表水滤出的临界值，这将是一个潜在的毒源。
南京市中国科学院的土壤科学家张甘霖表示：“这是一项非常重要的工作。”他赞同氮肥的酸化效应应当在中国得到更高的关注。但是他说，这项研究所取得的数据也存在着一些问题，“它仅仅是对样本的采集而缺乏精确的定点信息”。荷兰ISRIC-世界土壤信息中心的资深土壤科学家Alfred Hartemink对此表示赞同。他说：“你不知道这些样本来自哪里。”并强调即便是一个对中国知之甚少的土壤科学家，在看到这里大量的化肥使用后，也能够预测土壤的酸化。
然而张福锁拒绝接受这些质疑，并表示他的研究采用了“来自每个省份以及每个土壤系统的”大规模定点信息。同时他的支持者一致赞成这样一个事实：这篇论文表明了在中国减少化肥使用的重要性。酸性土壤能够通过添加石灰加以中和，但这对于并不富裕的中国农民来说有点过于昂贵了。张福锁说，一个更好的解决办法就是“停止过度使用（化肥）”。
