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；第二土壤中有机质的分解产生的有机酸；第三某些微生物产生的矿质酸；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。宗良钢研究表明土壤pH降低速率与观测期起点土壤pH值存在极显著的正相关关系；与土壤有机质、土壤交换性盐基总量之间存在极显著的负相关关系；与土壤阳离子交换量（CEC）、土壤黏粒含量存在显著的负相关关系[8]，其中土壤阳离子交换量是指带负电荷的土壤胶体，借静电引力吸附土壤溶液中阳离子的数量[9]。自然的酸化，速度非常缓慢。

张永春等研究表明土壤酸化是自然过程，即使pH6.5的近中性降雨也会导致土壤酸化，但人为因素中的酸沉降和氮投入将加速土壤酸化的进程。已有研究表明人为因素大大加速了土壤酸化，是土壤酸化的主要原因。人为因素有：第一环境污染引起的酸沉降导致土壤酸化；第二施肥，耕作等农业措施造成土壤酸化。其中肥料施用产生的单位面积酸性物质的量远大于单位面积的酸沉降量，Barak等在美国Wiscosin州的研究发现，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，化肥的施用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一部分直接渗入地面，即通过气体扩散，固体物降落的大气沉降。湿沉降：另一部分SO2和NOx在大气中被氧化成强酸H2SO4和HNO3，经过水化随雨水而降落入土，即酸雨[5]。酸雨导致土壤中NO3-的增加，与NO3-相伴的H+进入土壤，NO3-的增加，NO3-的淋洗也会增加，而NO3-的淋洗会带走盐基阳离子，NO3-的增加，也意着土壤酸中和容量（ANC）的减小[12]。我国南方受酸雨影响大，有些区域土壤酸化严重[5]。2008年之前，江苏省整体经济实力一直处于高速持续增长，导致全省空气质量下降，其中酸雨成为了大气污染中最突出的问题[1]。

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]，土壤盐基流失，植物体内矿质营养缺乏，幼苗生长缓慢，甚至停止生长；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，吸水吸肥能力减弱，即使施再多的肥料根系很难吸收，造成农业上高投入低产出的负效应[14]。

对于作物而言，过酸的环境不利于生长，作物在pH 6.0-7.0生长最好，过酸的土壤不利于作物根系的生长和对肥料的吸收[8]，比如水稻明显僵苗，水稻根系黄黑，豆科共生固氮菌减少，大麦在苗期出现苗黄色，生长差等。

由于大量的施用氮肥，氮营养过剩，另外氮过量会造成土壤中亚硝酸，氨气等气体挥发而引起作物地上部分直接受害，造成气体障碍，导致蔬菜叶面积过大，结实不良，易感染病虫害，对不良气候环境的抗逆性变弱等危害。