1.1.2  土壤酸化的原因

造成土壤酸化的因素很多，主要分为自然因素和人为因素[7]。

自然因素主要有：第一土壤中的微生物，植物根系及其他土壤生物在生命活动过程中不断地放出二氧化碳，溶于水后形成碳酸；第二土壤中的有机质由于各种原因而分解，产生有机酸；第三由某些微生物产生的矿质酸等其他形式的酸；第四胶体上吸附的H+和Al3+被其他置换到溶液中而使土壤呈酸性。这些都是自然酸化。宗良钢研究发现土壤pH降低速率随着观测期起点土壤pH值的降低而降低，即呈正相关关系；随着土壤有机质、土壤交换性盐基总量的增加而降低，即呈负相关关系；随着土壤阳离子交换量（CEC）、土壤黏粒含量的增加而降低，即呈负相关关系[8]，其中土壤阳离子交换量（CEC）是指带负电荷的土壤胶体，利用静电引力吸附土壤中阳离子的数量[9]。自然的酸化，速度非常缓慢。

张永春等研究发现接近正常的降雨也会导致土壤酸化，其中人为因素中的酸沉降和氮投入则加速土壤酸化的进程，研究表明人为因素很大程度上加速了土壤酸化，是土壤酸化的主要原因。人为因素有：第一由于环境污染引起酸沉降，酸沉降再导致土壤酸化；第二施用氮肥，农田耕作等农业措施造成土壤酸化。其中肥料施用增加的酸性物质的量远大于酸沉降引起的量，巴拉克等在美国的威斯康星州研究发现，施用氮肥引起的土壤酸化较酸沉降的影响大25倍[10]，许多研究表明，施用化肥对土壤酸化影响很大，尤其是铵态氮肥的施用[11]。

由于现代工业的发展，酸性气体大量排放，导致的酸沉降包括干沉降和湿沉降[8]。干沉降：大气中的SO2和NOx一部分通过气体扩散进入地面，即大气沉降。湿沉降：另一部分SO2和NOx在大气中被氧化成强酸H2SO4和HNO3，通过雨水降落入土，即形成酸雨[5]。酸雨导致土壤中NO3-增加，与NO3-相伴的H+也增加，NO3-的淋洗也会增加，而NO3-的淋洗会带走土壤中盐基性阳离子，NO3-的增加，也表示土壤酸中和容量（ANC）减小[12]。由于江苏省整体经济实力持续增长，导致全省空气质量下降，其中酸雨成为最突出问题[1]。

施用氮肥导致土壤酸化的机制很复杂，这是人为因素扰乱N循环[2,11]，进而影响H+循环，使H+循环严重脱节而使土壤酸化[11]。施肥可以大大提高土壤中H+、HN4+及NO3-的含量，其引起土壤酸化的主要机理是：HN4+硝化后释放H+，因为施肥增加了HN4+的积累，所以硝化作用加大，从而产生更多的H+，HN4+的硝化是造成土壤酸化的主要原因[11]，佟德利等研究表明硝化速率与酸化速率之间存在着显著的线性相关关系；第二由于施肥增加，植物对HN4+的吸收增强，产生更多的H+；第三HN4+竞争土壤中盐基性阳离子的吸附位点，加速了土壤中盐基阳离子的淋失；第四HN3的挥发增强，而H+离子留在土壤中[2]。化石燃料燃烧排放的氮氧化物和化学合成氮的迅速增加，其势必引起大气沉降氮的增加，从而加速了土壤酸化[11]。生理酸性肥料的施用，比如磷酸钙、硫酸铵等，因为植物大多吸收肥料中的养分离子，所以土壤中H+增多导致土壤酸化[8]。

1.1.3  土壤酸化对植物的危害

    土壤酸化会形成酸性淋溶，使土壤中的有效养分如钾，镁，钙，硼，锌等从表层土壤中淋失掉，造成表层土壤缺素和贫瘠化[8]，植物体内矿质营养缺乏，幼苗生长缓慢，甚至停止生长；由于土壤盐基流失，植物根系中硝酸还原酶（NR）和谷氨酸合成酶(GOGAT)活性下降，硝酸盐同化过程和氨同化过程受阻[13]；土壤酸化可使土壤铝离子活性增强，对植物产生毒害，也可使土壤中某些有害元素如汞和镉的活性增强，铝和锰元素富集毒害作物，在植物根系被动吸收过程中，因为铝结合能力更高，所以根系受到铝的危害，而根系的损害进一步造成植物的地上部分生物量下降，比如对大豆根系的伤害，大豆根系受伤后发育不良，导致吸收养分能力减弱，所以施再多的肥料根系也很难吸收[14]。 不同酸化条件下小麦植株根系的氮素利用研究(2):http://www.751com.cn/shengwu/lunwen_62353.html