摘要：【目的】分析廣西甘蔗主產區(qū)土壤pH現(xiàn)狀和分布特點及土壤pH與交換性鹽基離子含量、土壤交換性鋁含量的關系，為探明廣西蔗區(qū)土壤酸化機制及土壤酸化治理提供科學依據。【方法】2023年春季在廣西15個甘蔗種植面積較大的縣（區(qū)、市）共采集515個地塊的0～20 cm土壤樣品，分別采用去離子水、0.01 mol/L CaCl2溶液和1 mol/L KCl溶液測定土壤pH［分別標記為pH（H2O）、pH（CaCl2）和pH（KCl）］，同時測定交換性鹽基離子、交換性酸和交換性鋁含量，分析土壤pH與交換性鹽基離子和鹽基飽和度的關系，以及交換性鋁積累對土壤pH的響應?！窘Y果】廣西甘蔗主產區(qū)土壤pH（H2O）平均值為4.52，其中pH（H2O）lt;4.5的強酸性土壤占63.9%；pH（CaCl2）和pH（KCl）平均值分別為4.06和3.71，與pH（H2O）相比分別低0.46和0.81。土壤交換性酸平均含量為4.59 cmol/kg，且gt;6.0 cmol/kg的土壤占比32.8%。交換性鋁是交換性酸的主要組分，在交換性酸含量gt;4.0 cmol/kg的土壤中，交換性鋁占比超過80.0%。交換性鋁含量與pH（KCl）的擬合優(yōu)度最高（R2=0.9005），當土壤交換性鋁含量為2.0 cmol/kg時，其所對應的pH（H2O）、pH（CaCl2）和pH（KCl）的平均值分別為4.67、4.07和3.66。土壤交換性鈣、交換性鎂和交換性鉀的平均含量分別為4.67、0.42和0.49 cmol/kg，土壤交換性鈣含量lt;1.5 cmol/kg的土壤占比31.1%，交換性鎂含量lt;0.25 cmol/kg的土壤占比31.7%，交換性鉀含量以介于0.2～0.6 cmol/kg的土壤占多數(shù)，約為46.8%。土壤鹽基飽和度平均為49.5%，且有15.3%的土壤鹽基飽和度在20%以下。鹽基飽和度、交換性鈣和交換性鎂含量與土壤pH（H2O）、pH（CaCl2）和pH（KCl）均呈極顯著正相關（Plt;0.01）?！窘Y論】廣西甘蔗主產區(qū)出現(xiàn)嚴重的土壤酸化現(xiàn)象，pH≤4.5的土壤占大多數(shù)。鈣鎂缺乏、鹽基飽和度偏低和鋁毒危害風險較高已成為廣西甘蔗主產區(qū)土壤酸化的主要特征。

關鍵詞：土壤酸化；土壤pH；交換性酸；交換性鋁；鹽基飽和度；廣西蔗區(qū)

中圖分類號：S153.4文獻標志碼：A文章編號：2095-1191（2024）09-2623-09

Acidification characteristics of soil in the main sugarcane planting areas in Guangxi

ZENG Yan，XIE Ru-lin*，PENG Jia-yu，HUANG Jin-sheng，SHEN Xiao-wei

（Agricultural Resource and Environment Research Institute，Guangxi Academy of Agricultural Sciences/Guangxi KeyLaboratory of Arable Land Conservation，Nanning，Guangxi 530007，China）

Abstract：【Objective】The present situation and distribution characteristics of soil pH in the main sugarcane planting areas of Guangxi and the relationship between soil pH and exchangeable base cations contents and soil exchangeable alu-minum content were analyzed，which provided scientific basis for exploring the mechanism of soil acidification and soil acidification control in sugarcane areas of Guangxi.【Method】In the spring of 2023，a total of 515 soil samples were col-lected from 15 counties（districts or cities）with large sugarcane planting areas in Guangxi.The soil pH was measured using deionized water，0.01 mol/L CaCl2 solution and 1 mol/L KCl solution，denoted as pH（H2O），pH（CaCl2），and pH（KCl）respectively.Additionally，the contents of exchangeable base cations，exchangeable acids，and exchangeable alu-minum were measured.The relationship between soil pH and exchangeable base cations and the relationship between soil pH and base saturation were analyzed，and the response of exchangeable aluminum accumulation to soil pH was also ana-lyzed.【Result】The average soil pH（H2O）in the main sugarcane planting areas of Guangxi was 4.52，and strongly acidic soil with pH（H2O）lt;4.5 accounted for 63.9%.The average values of pH（CaCl2）and pH（KCl）were 4.06 and 3.71 re-spectively，which were 0.46 and 0.81 lower compared to pH（H2O）.The average content of soil exchangeable acid was 4.59 cmol/kg，and soil with exchangeable acidgt;6.0 cmol/kg accounted for 32.8%.In exchangeable acids，exchangeable aluminum was the dominant component.In soils with exchangeable acids contentgt;4.0 cmol/kg，the proportion of ex-changeable aluminum exceeded 80.0%.The equation fitted with pH（KCl）and soil exchangeable aluminum content had the highest goodness fit（R2=0.9005）.When the soil exchangeable aluminum content was 2.0 cmol/kg，the corresponding average values for pH（H2O），pH（CaCl2），and pH（KCl）were 4.67，4.07，and 3.66 respectively.The average contents of exchangeable calcium，exchangeable magnesium and exchangeable potassium in the soil were 4.67，0.42 and 0.49 cmol/kg respectively.Soil with exchangeable calcium contentlt;1.5 cmol/kg accounted for 31.1%，soil with exchangeable magnesium contentlt;0.25 cmol/kg accounted for 31.7%，and soil with exchangeable potassium content ranging from 0.2 to 0.6 cmol/kg was more commonly found，accounted for 46.8%.The average soil base saturation was 49.5%，and soil with base saturation below 20%accounted for 15.3%.Base saturation，and the contents of exchangeable calcium and ex-changeable magnesium were all extremely significantly and positively correlated with soil pH（H2O），pH（CaCl2）and pH（KCl）（Plt;0.01）.【Conclusion】The main sugarcane planting areas in Guangxi is suffering from severe soil acidifica-tion，with most soils having a pH≤4.5.The lack of calcium and magnesium，low base saturation and high risk of alumi-num toxicity have become the main characteristics of soil acidification in the main sugarcane planting areas in Guangxi.

Key words：soil acidification；soil pH；exchangeable acid；exchangeable aluminum；base saturation；sugarcane planting areas in Guangxi

Foundation items：Guangxi Natural Science Foundation（2024GXNSFAA010513）；Central Government Guiding Local Science and Technology Development Project（Guike ZY23055013）；Science and Technology Development Project of Guangxi Academy of Agricultural Sciences（Guinongke 2022YM02）

0引言

【研究意義】廣西是我國主要的甘蔗產區(qū)之一，甘蔗種植面積約占全國甘蔗種植面積的60%（廣西壯族自治區(qū)統(tǒng)計局和國家統(tǒng)計局廣西調查總隊，2022）。廣西蔗地土壤在高氮肥投入和高生物量收獲的雙重驅動下，面臨著嚴重酸化的風險（Zhu et al.，2018；Hao et al.，2022）。土壤酸化導致土壤生態(tài)系統(tǒng)服務功能退化、土壤鹽基離子（K+、Ca2+和Mg2+）淋失、磷元素有效性下降、鋁錳和重金屬等元素毒性增加（Li et al.，2018；Raza et al.，2020；凌云等，2023），進而導致甘蔗產量和蔗糖含量下降，嚴重制約廣西甘蔗產業(yè)的可持續(xù)發(fā)展（譚宏偉等，2014）。因此，探明廣西主要蔗區(qū)的土壤酸化特征，對生產中制定緩解蔗地土壤酸化的措施具有重要意義?！厩叭搜芯窟M展】土壤酸化以土壤pH下降為主要特征（徐仁扣，2015），與土壤碳酸鹽和鹽基離子減少及土壤交換性鋁積累密切相關（Xu etal.，2024）。在堿性土壤中，碳酸鹽是阻止土壤pH下降的主要緩沖物質（Morgan and Graham，2019；Raza et al.，2020）；在中性和微酸性土壤中，交換性鹽基離子是主要緩沖物質（Zhang et al.，2016）；在pHlt;5.0的酸性土壤中，氧化鋁（Al2O3）是主要的緩沖物質（Rabel et al.，2018）。廣西甘蔗種植區(qū)主要分布于廣西中部和南部，主要土壤類型為紅壤和赤紅壤，土壤發(fā)育程度高，淋溶作用強烈，土壤多呈酸性（全國土壤普查辦公室，1998）。廣西蔗區(qū)土壤酸化加劇以鹽基離子含量下降和交換性鋁積累為主要特征。據報道，1998年廣西主要蔗區(qū)的土壤pH多數(shù)在5.0以上，其中pH在5.0～5.5的土壤占比為40%、pH在5.5～7.0的土壤占比為45%（吳圣進等，1998）；2004年廣西興賓蔗區(qū)的土壤pH平均值為5.82，pH介于5.0～6.5的土壤占比為69.3%，pHlt;5.0的土壤占比為13.4%（謝如林等，2004）；2006年廣西南寧和崇左蔗區(qū)土壤pHlt;5.5的地塊占比為58.7%，pHlt;4.5的地塊占比為9.2%（黃紹富和黃杰基，2006）；2014年桂南蔗區(qū)土壤的平均pH為4.94，pHlt;5.5的地塊占比為84.3%，且pHlt;4.5的地塊占比達26.5%（曾艷等，2014）；2022年廣西甘蔗主產區(qū)土壤pHlt;4.5的強酸性地塊占比高達40.91%（孟博等，2022）。以上不同時期的調查結果反映出廣西蔗區(qū)土壤酸化趨勢明顯?！颈狙芯壳腥朦c】有關廣西蔗區(qū)土壤酸化的研究大多集中在調查土壤pH變化，蔗地土壤酸化下鹽基離子變化的報道較少，鮮少涉及土壤交換性鋁和鹽基飽和度等反映土壤酸化特征的指標。【擬解決的關鍵問題】通過采集廣西甘蔗主產區(qū)515個耕層土壤樣品，測定土壤pH、交換性鹽基離子含量、土壤交換性酸和交換性鋁含量等土壤酸化指標，分析廣西主要蔗區(qū)的pH現(xiàn)狀和分布特點，以及土壤pH與交換性鹽基離子含量、土壤交換性鋁含量的關系，揭示土壤pH、交換性鹽基離子含量特征和廣西蔗地土壤酸化現(xiàn)狀，為探明廣西蔗區(qū)土壤酸化機制及土壤酸化治理提供科學依據。

1材料與方法

1.1土壤樣品采集

土壤樣品于2023年2—4月采自廣西主要甘蔗種植區(qū)，包括扶綏、江州、寧明、上思、龍州、大新、隆安、興賓、柳城、柳江、武宣、象州、宜州、覃塘和賓陽等15個甘蔗種道面積較大的縣（區(qū)、市），上述地區(qū)的甘蔗種植面積之和占廣西甘蔗種植總面積的70%以上。按網格法布點和等量原則，每個地塊用不銹鋼鏟采集15個點的耕層土壤（0～20 cm），充分混合均勻后用四分法取0.5 kg左右為1個土壤樣品，共采集515個土壤樣品。樣品采回后在室內風干，用木槌錘碎，過2mm篩備用。

1.2土壤樣品測定

采用常規(guī)分析方法測定土壤pH及交換性鹽基離子、交換性酸和交換性氫含量（魯如坤，2000）。土壤pH用電位法測定，土∶水=1∶2.5。因在pHlt;5.0的土壤中，用去離子水測定土壤pH易受土壤中可溶性鹽（硝酸鹽、氯鹽和硫酸鹽）含量的影響，而用0.01 mol/L CaCl2溶液或1.0 mol/L KCl溶液浸泡后測定土壤pH，可減少或避免因土壤可溶性鹽含量不同對pH測定值的干擾（Carter and Gregorich，2006；Kostenko，2015），故本研究分別用去離子水、0.01 mol/L CaCl2溶液和1.0 mol/L KCl溶液浸泡和測定土壤pH，分別記為pH（H2O）、pH（CaCl2）和pH（KCl）。土壤交換性鹽基離子含量用1 mol/LNH4OAC浸提，交換性鉀含量用火焰光度法測定，交換性鈣和交換性鎂含量用原子吸收分光光譜法測定。土壤交換性酸和交換性氫用1 mol/L KCl溶液淋洗，用0.02 mol/L NaOH滴定法測定，測定土壤交換性氫時，先加入3.5%的NaF溶液。交換性酸含量減去交換性氫含量即為交換性鋁含量。鹽基離子總量、有效陽離子交換量和鹽基飽和度按以下公式計算（譚孟溪等，2018）：

鹽基離子總量（cmol/kg）=交換性鉀含量+交換性鈣含量+交換性鎂含量

有效陽離子交換量（cmol/kg）=鹽基離子總量+交換性酸含量

鹽基飽和度（%）=土壤鹽基離子總量/有效陽離子交換量×100

1.3統(tǒng)計分析

試驗數(shù)據利用Excel 2007進行統(tǒng)計和相關分析，并進行回歸曲線擬合，用擬合優(yōu)度（R2）對回歸曲線的顯著性進行檢驗。

2結果與分析

2.1廣西甘蔗主產區(qū)土壤pH分布特征

由圖1可知，廣西主要蔗區(qū)土壤pH（H2O）平均值為4.52，其中，pH（H2O）lt;4.5的強酸性土壤占比63.9%，pH（H2O）介于4.5～5.5的酸性土壤占比23.3%，pH（H2O）介于5.5～6.5的微酸性土壤占比5.2%，pH（H2O）介于6.5～7.5的中性土壤占比4.5%，pH（H2O）gt;7.5的堿性土壤占比3.1%。在pH（H2O）lt;4.5的強酸性土壤中，pH（H2O）介于4.0～4.5的土壤占比28.2%，pH（H2O）介于3.5～4.0的土壤占比28.9%，pH（H2O）lt;3.5的土壤占比6.8%。

pH是反映溶液中H+活度的指標，而H+活度受溶液中H+濃度和總離子強度的影響。理論上，在25℃下，與用去離子水浸提的pH測定值相比，用0.01 mol/L CaCl2溶液和1 mol/L KCl溶液浸提，因總離子強度增加，pH會分別降低0.11和0.12（Brown and Ekberg，2016）。但在土壤溶液中，由于添加的Ca2+或K+可置換出土壤膠體吸附的交換性酸，增加溶液中的H+濃度，會加大土壤pH測定值下降的幅度（Carter and Gregorich，2006）。如圖1所示，蔗地土壤的pH（CaCl2）和pH（KCl）平均值分別為4.06和3.71，與pH（H2O）平均值相比分別低0.46和0.81。pH（CaCl2）lt;4.0的土壤占比68.7%，pH（KCl）lt;4.0的土壤占比78.4%。pH（CaCl2）和pH（KCl）均出現(xiàn)lt;3.0的地塊，分別占比0.6%和14.2%。

2.2廣西甘蔗主產區(qū)不同測定方法土壤pH的關系

3種測定土壤pH的方法間的相關性如圖2所示。當土壤pH（H2O）gt;5時，pH（H2O）與pH（CaCl2）和pH（KCl）的相關性較高，達極顯著水平（Plt;0.01，下同）。在土壤酸化程度較低的情況下，3種pH測定方法均能反映土壤的酸化狀態(tài)。當土壤pH（H2O）lt;5時，pH與pH（CaCl2）和pH（KCl）的相關性下降，但pH（CaCl2）與pH（KCl）的相關性仍較高。

2.3土壤交換性酸、交換性氫和交換性鋁的分布特征

廣西甘蔗主產區(qū)的土壤交換性酸含量范圍為0～14.3 cmol/kg，平均含量為4.59 cmol/kg。由圖3可知，土壤交換性酸含量以4.0～8.0 cmol/kg的土壤占多數(shù)，其中介于4.0～6.0 cmol/kg的土壤占比29.3%，介于6.0～8.0 cmol/kg的土壤占比22.6%。土壤交換性酸含量lt;0.5 cmol/kg的土壤占比18.3%，土壤交換性酸含量gt;8.0 cmol/kg的土壤占比10.2%。土壤交換性酸含量gt;6.0 cmol/kg的土壤占比32.8%。

由圖4可知，交換性鋁是構成土壤交換性酸的主要組分，土壤交換性鋁和交換性氫含量均隨著交換性酸含量的增加而增加，呈線性相關，交換性鋁含量與交換性酸含量的回歸系數(shù)為0.8853，交換性氫含量與交換性酸含量的回歸系數(shù)為0.1358，前者約為后者的6.5倍。當交換性酸含量介于2.0～4.0、4.0～6.0、6.0～8.0、8.0～10.0及gt;10.0 cmol/kg時，交換性鋁含量在交換性酸含量中的占比分別為75.6%、81.3%、84.0%、86.5%和89.8%，交換性氫含量在交換性酸含量中的占比分別為24.4%、18.7%、16.0%、13.5%和10.2%。此外，土壤交換性鋁含量gt;6.0 cmol/kg的土壤占比達32.8%。隨著蔗地土壤酸化程度的增加，土壤會積累大量的交換性鋁，而不是交換性氫。

2.4交換性鋁對土壤pH的響應

由圖5可看出，對比3種土壤pH測定方法，以pH（KCl）與交換性鋁含量的擬合優(yōu)度最高（R2=0.9005），交換性鋁含量對pH（KCl）的綜合影響最大；而pH（H2O）與交換性鋁含量的擬合優(yōu)度最低（R2=0.6035）。根據擬合方程，當土壤交換性鋁含量為2.0 cmol/kg時，其所對應的pH（H2O）、pH（CaCl2）和pH（KCl）分別為4.67、4.07和3.66。

2.5土壤鹽基離子含量和鹽基飽和度特征

廣西蔗區(qū)土壤交換性鈣含量范圍為0.4～27.8 cmol/kg，平均含量為4.67 cmol/kg；土壤交換性鈣以lt;3.0 cmol/kg的土壤占多數(shù)，其中介于1.5～3.0 cmol/kg的土壤樣品占28.0%，lt;1.5 cmol/kg的土壤樣品占比31.1%（圖6-A）。土壤交換性鎂含量范圍為0.07～2.12 cmol/kg，平均含量為0.42 cmol/kg；土壤交換性鎂以lt;0.50 cmol/kg的土壤占多數(shù)，其中介于0.25～0.50 cmol/kg的土壤樣品占比42.1%，lt;0.25 cmol/kg的土壤樣品占比31.7%（圖6-B）。土壤交換性鉀含量為0.11～1.43 cmol/kg，平均含量為0.49 cmol/kg；土壤交換性鉀以介于0.2～0.6 cmol/kg的土壤占多數(shù)，占比約為46.8%（圖6-C）。

廣西蔗區(qū)土壤鹽基飽和度為11.4%～100.0%，平均為49.5%。由圖7可知，土壤鹽基飽和度介于20%～40%的土壤樣品占比最高，為34.8%。鹽基飽和度≥95%、lt;20%的土壤樣品占比分別為17.5%和15.3%。鹽基飽和度介于60%～95%的土壤樣品占比僅為14.4%。由表1可知，不同鹽基離子在不同鹽基飽和度的土壤中出現(xiàn)分化，交換性鈣在鹽基離子中的占比隨著鹽基飽和度的下降而下降，而交換性鉀和交換性鎂在鹽基離子中的占比隨著鹽基飽和度的下降而升高。在鹽基飽和度lt;20%的土壤中，交換性鉀在鹽基離子中的占比為28.0%，超過交換性鎂的占比，交換性鈣∶交換性鎂∶交換性鉀的比例為2.03∶0.54∶1。而在鹽基飽和度≥95%的土壤中，交換性鉀的占比低于交換性鎂，交換性鈣∶交換性鎂∶交換性鉀的比例為29.42∶1.87∶1。

2.6土壤鹽基離子含量及鹽基飽和度與土壤pH的相關性

土壤鹽基離子含量及鹽基飽和度與土壤pH的相關系數(shù)（r）如表2所示。結果表明，土壤鹽基離子總量、鹽基飽和度、交換性鈣和交換性鎂含量均與土壤pH呈極顯著正相關。土壤鹽基離子總量減少和鹽基飽和度下降是同步發(fā)生的。在鹽基離子中，土壤交換性鈣和交換性鎂含量與土壤pH呈極顯著正相關，而交換性鉀含量與土壤pH的相關性不顯著（Pgt;0.05）。蔗地土壤交換性鈣平均含量約是交換性鎂平均含量的11倍，是蔗地土壤中的優(yōu)勢鹽基離子，其與土壤pH的相關性最大。

3討論

土壤pH嚴重偏低是廣西甘蔗主產區(qū)土壤酸化表現(xiàn)出的主要特征之一。本研究中，廣西甘蔗主產區(qū)土壤的pH（H2O）平均值為4.52，比本課題組約10年前的調查結果低0.42（曾艷等，2014），比約20年前的調查結果低1.30（謝如林等，2004），土壤酸化趨勢明顯。pH（H2O）lt;4.5的強酸性土壤占比為63.9%?，F(xiàn)有土壤酸堿性分級指標體系將土壤pH（H2O）lt;4.5的土壤統(tǒng)一劃分為強酸性土壤（全國土壤普查辦公室，2008），但廣西蔗區(qū)土壤已有接近三分之二為強酸性土壤，現(xiàn)有分級已不能充分展現(xiàn)廣西蔗區(qū)土壤pH的實際分布狀況，亟需對蔗區(qū)的強酸性土壤進行更細致的劃分。

土壤交換性酸是指土壤膠體所吸附的交換性氫和交換性鋁含量，反映土壤潛性酸量（趙琳等，2022）。土壤交換性鋁積累是廣西甘蔗主產區(qū)土壤酸化的重要特征之一。土壤交換性鋁是土壤中活性鋁的主要來源，交換性鋁的積累會導致土壤溶液中鋁濃度增加（邵宗臣等，1998；Mora et al.，2006；龍光霞等，2011），因此土壤交換性鋁是評估土壤酸化毒性的重要指標。有文獻報道，當鋁離子濃度大于百萬分之八時，會對植物產生毒害作用（沈仁芳，2008），甘蔗幼苗會出現(xiàn)明顯的中毒現(xiàn)象，甘蔗根系生長會受到抑制（Lianget al.，2021）。本研究中，土壤交換性鋁含量gt;6.0 cmol/kg的土壤占比達26.4%，極大增加了鋁毒害的潛在風險。

交換性鋁含量的測定較繁瑣（邵宗臣等，1998；白穎艷等，2018），為了利用簡單的土壤pH測定進行評估，本研究對3種pH測定方法進行了比較。結果顯示，土壤pH與交換性鋁含量的響應關系可用指數(shù)函數(shù)方程進行擬合（譚孟溪等，2018），交換性鋁含量與pH（KCl）的擬合優(yōu)度最高（R2=0.9005），大幅高于與pH（H2O）的擬合優(yōu)度（R2=0.6035），也明顯高于與pH（CaCl2）的擬合優(yōu)度（R2=0.8126）。究其原因，用去離子水浸泡和測定土壤pH，主要依靠土壤本身含有的硝酸鹽、氯鹽和硫酸鹽等易溶性鹽中的陽離子交換出土壤的交換性鋁，由于施肥量、施肥時期和選用肥料品種的不同，土壤中這些易溶性鹽的含量具有很大不確定性，其交換出的土壤交換性鋁含量也有較多不確定性，不一定能準確反映交換性鋁對pH的影響（Carter and Gregorich，2006）；用0.01 mol/L CaCl2溶液浸泡和測定土壤pH時，雖加大了氯鹽濃度，但由于CaCl2的濃度較低，不能充分置換出土壤交換性鋁；而用1 mol/L KCl溶液浸泡和測試土壤pH時，由于氯鹽濃度很高，可充分置換出土壤中的交換性鋁，更能反映土壤交換性鋁含量對土壤pH的響應（Zhao et al.，2008；Tong and Xu，2012；Wang et al.，2015）。因此pH（KCl）可用作評估蔗區(qū)土壤鋁毒風險的潛在指標。

土壤交換性鈣和交換性鎂含量及鹽基飽和度下降也是廣西甘蔗主產區(qū)土壤酸化的重要特征之一。交換性鹽基離子組成是評價土壤質量的重要指標，鹽基離子中K+、Ca2+、Mg2+是作物生長的必需營養(yǎng)元素，其含量和飽和度反映該離子的生物有效性（郭春雷等，2018）。本研究發(fā)現(xiàn)，土壤pH與土壤交換性鈣和交換性鎂含量及鹽基飽和度之間均存在極顯著的正相關關系，土壤鹽基離子總量減少和鹽基飽和度下降是同步發(fā)生的，互為因果，因此鹽基離子總量減少是引起土壤pH下降的主要原因，這與前人的文獻報道結果一致（毛紅安等，2005；劉彬等，2023）。其中交換性鈣是土壤主要的鹽基離子，與土壤pH的相關性較高，表明土壤交換性鈣含量下降是引起蔗地土壤酸化的主要原因。本次調查顯示有31.1%的土壤交換性鈣含量低于1.5 cmol/kg，有31.7%的土壤交換性鎂含量低于0.25 cmol/kg，參照廣西土壤養(yǎng)分分級標準（曾艷等，2014；孟博等，2022），這些土壤的交換性鈣和交換性鎂含量已處于極度缺乏水平，這反映出的不僅是土壤酸化問題，鈣和鎂是植物必須的營養(yǎng)元素，鈣和鎂供應不足有可能已成為甘蔗生長的營養(yǎng)障礙因子。此外，交換性鉀含量與土壤pH無顯著相關性，可能主要是受人為施肥的影響，目前廣西甘蔗主產區(qū)普遍施用鉀肥，交換性鉀的損失可從施用的鉀肥中得到補充。

伴隨著蔗地土壤酸化出現(xiàn)的鈣鎂養(yǎng)分缺乏和鋁毒危害是廣西甘蔗生產可持續(xù)發(fā)展需面對和解決的重要問題。一方面，氮肥過量施用會增加硝態(tài)氮的淋溶并造成土壤Ca2+和Mg2+大量流失（Isobe et al.，2018；Chen et al.，2023；Wang et al.，2023），因此，在甘蔗生產上需更加科學合理地施用氮肥，提高氮肥利用效率，減少硝態(tài)氮的淋溶；另一方面，隨著磷酸二銨和磷酸一銨等高濃度磷復肥在廣西蔗區(qū)的推廣使用，鈣鎂磷肥等低磷含量的磷肥逐漸減少，磷肥向土壤補充的Ca2+和Mg2+也逐漸減少，導致因淋溶和甘蔗收獲使土壤損失的Ca2+和Mg2+不能得到有效補充（Zhu et al.，2018），因此在甘蔗生產上需鼓勵施用富含鈣和鎂的磷肥。對于一些極強酸性的土壤，土壤交換性鋁含量較高，有必要加強有關土壤交換性鋁含量對甘蔗生長毒害機理的研究，明確土壤交換性鋁積累對甘蔗產量和糖分的影響，為蔗地土壤酸化治理提供科學依據。

4結論

廣西甘蔗主產區(qū)出現(xiàn)嚴重的土壤酸化現(xiàn)象，pH≤4.5的土壤占大多數(shù)，土壤交換性鈣和土壤交換性鎂含量下降是引起土壤酸化的主要原因。土壤交換性鋁含量隨pH的下降呈指數(shù)級增加，可與pH（KCl）進行高優(yōu)度擬合。鈣鎂缺乏、鹽基飽和度偏低和鋁毒危害風險較高已成為廣西甘蔗主產區(qū)土壤酸化的主要特征。

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（責任編輯 王暉）