The Relationship between Soil Acidification and Nitrogen Inputs in the Poyang Lake Area, Jiangxi Province, China

Abstract

Abstract:

The Poyang Lake area in Jiangxi Province is one of the most soil acidification areas in China. This paper aims to study the relationship between soil acidification and soil nitrogen inputs through fertilization, atmospheric deposition and irrigation in this area. Firstly, soil pH variation in the last two decades was investigated by comparing data from the multipurpose regional geochemical survey carried out in the early 21st century and that from the second soil survey in the 1980s, and the result showed that the area of serious acidification had increased from 5822% to 7844%. Nitrogen input fluxes from fertilization, atmospheric deposition and irrigation are 12384 kg·hm-2·a-1, 7413 kg·hm-2·a-1 and 1102 kg·hm-2·a-1, respectively. With these nitrogen inputs, protons enter into soils, which causes soil acidification. Anthropogenic activities bring proton input to soil by 1867 kmol·hm-2·a-1. Nitrogen fertilization is the first factor for soil acidification of the Poyang Lake area. The negative correlation between soil pH and N implies that organic N has little concern with soil acidification and so enhancing organic fertilization and reducing chemical N fertilization are good measures for preventing further acidification. Soil pH has a positive correlation with Ca, so Cariched matter will reduce soil acidification.

Key words: soil acidification, atmospheric deposition, input flux, nitrogen fertilizer, Poyang Lake area

WEN Bang-Yong-1, YANG Zhong-Fang-1, HOU Jing-Xie-1, YANG Xiao-Yan-1, YIN Guo-Qing-2, ZHONG Cun-Di-2. The Relationship between Soil Acidification and Nitrogen Inputs in the Poyang Lake Area, Jiangxi Province, China[J]. Geoscience, 2011, 25(3): 562-568.

References

［1］杨忠芳，余涛. 湖南洞庭湖地区土壤酸化特征及机理研究 \
[J\]. 地学前缘，2006，13(1)：105-112.
［2］杨忠芳，成杭新，奚小环，等. 区域生态地球化学评价思路及建议 \
[J\]. 地质通报，2005，24(8)：687-693.
［3］杨忠芳，奚小环，成杭新，等. 区域生态地球化学评价核心与对策 \
[J\]. 第四纪研究，2005，25(3)：275-284.
［4］江西省土地利用管理局，江西省土壤普查办公室.江西土壤\
[M\].北京：中国农业出版社，1991：368-372.
［5］陶春军，周涛发，李湘凌，等. 模拟酸雨及施磷对水稻土中铅的淋溶特性影响 \
[J\]. 现代地质，2008，22(6)：1059-1063.
［6］李建国，章明奎，周翠.浙江省农业土壤酸缓冲性能的研究\
[J\].浙江农业学报，2005,17(4)：207-211.
［7］邢廷铣. 酸雨对农业生产的影响及其对策 \
[J\]. 土壤与环境，2002，11(1)：98-100.
［8］廖敏，黄昌勇，谢正苗. pH对镉在土水系统中的迁移和形态的影响 \
[J\]. 环境科学学报，1999，19(1)：81-86.
［9］余涛，杨忠芳，唐金荣，等. 湖南洞庭湖区土壤酸化及其对土壤质量的影响 \
[J\]. 地学前缘，2006，13(1)：98-104.
［10］王代长. 酸化土壤中养分离子的淋失机理及金属离子的反应动力学 \
[D\]. 武汉：华中农业大学，2003： 28-31.
［11］周青，黄晓华. 酸雨对陆地生态系统影响与防治研究 \
[J\]. 自然杂志，2002，24(6)：315-320.
［12］戎秋涛，杨春茂，徐文彬. 土壤酸化研究进展 \
[J\]. 地球科学进展，1996，11(4)：396-401.
［15］王代长，蒋新，卞永荣，等. 酸沉降下加速土壤酸化的影响因素 \
[J\]. 土壤与环境，2002，11(2)：152-157.
［16］徐仁扣. 我国降水中的NH4+及其在土壤酸化中的作用 \
[J\]. 农业环境保护，1996，15(3)：139-140，142.
［17］杨昂，孙波，赵其国. 中国酸雨的分布、成因及其对土壤环境的影响 \
[J\]. 土壤，1999(1)：13-18.
［18］潘根兴，冉炜. 中国大气酸沉降与土壤酸化问题 \
[J\]. 热带亚热带土壤科学，1994，3(4)：243-252.
［19］张金良，于志刚，张经. 大气的干湿沉降及其对海洋生态系统的影响 \
[J\]. 海洋环境科学，1999，18(1)：70-75.
［20］杨忠芳，侯青叶，余涛，等. 农田生态系统区域生态地球化学评价的示范研究：以成都经济区土壤Cd为例 \
[J\]. 地学前缘，2008，15(5)：23-35.
［22］崔键，周静，杨浩，等. 大气氮沉降向典型红壤区农田生态系统定量输入研究 \
[J\]. 环境科学，2009，30(8)：2221-2226.
［23］王体健，刘倩，赵恒，等. 江西红壤地区农田生态系统大气氮沉降通量的研究 \
[J\]. 土壤学报，2008，45(2)：280-287.
［24］孙本华，胡正义，吕家珑，等. 江西鹰潭典型丘陵农业区氮湿沉降的动态变化 \
[J\]. 西北农林科技大学学报，2006，34(10)：118-127.
［25］陶福绿，冯宗炜. 中国南方生态系统的酸沉降临界负荷 \
[J\]. 中国环境科学，1999，19(1)：14-17.
［26］段雷. 中国酸沉降临界负荷区划研究 \
[D\]. 北京：清华大学，2000：153-162.
［27］鲁如坤. 我国典型地区农业生态系统养分循环和平衡研究II. 农田养分收入参数 \
[J\]. 土壤通报，1996，27(4)：151-154.
［28］何圆球，黄小庆. 红壤农业生态系统养分循环、平衡和调控研究 \
[J\]. 土壤学报，1998，35(4)：501-508.
［29］肖辉林. 大气氮沉降对森林土壤酸化的影响 \
[J\]. 林业科学，2001，37(4)：111-116.
［30］许中坚，刘广深，俞佳栋. 氮循环的人为干扰与土壤酸化 \
[J\]. 地质地球化学，2002，30(2)：74-78.
［31］徐仁扣. 某些农业措施对土壤酸化的影响 \
[J\]. 农业环境保护，2002，21(5)：385-388.
［33］朱兆良. 农田中氮肥的损失与对策 \
[J\]. 土壤与环境，2000，9(1)：1-6.
［34］朱兆良. 中国土壤氮素研究 \
[J\]. 土壤学报，2008，45(5)：778-783.
［35］巨晓棠，张福锁. 关于氮肥利用率的思考 \
[J\]. 生态环境，2003，12(2)：192-197.
［36］巨晓棠，张福锁. 中国北方土壤硝态氮的累积及其对环境的影响 \
[J\]. 生态环境，2003，12(1)：24-28.
［37］巨晓棠，潘家荣，张福锁，等. 高肥力土壤冬小麦生长季肥料氮的去向研究Ⅰ. 冬小麦生长季肥料氮的去向 \
[J\]. 核农学报，2002，16(6)：397-402.
［38］崔键，周静，杨浩. 农田生态系统大气氮、硫湿沉降通量的观测研究 \
[J\]. 生态环境学报，2009，18(6)：2243-2248.
［39］谢迎新. 人为影响下稻田生态系统环境来源氮解析 \
[D\]. 北京：中国科学院研究生院，2006：61-63.
［40］孟赐福，水建国，傅庆林，等. 浙江中部红壤施用石灰对土壤交换性钙、镁及土壤酸度的影响 \
[J\]. 植物营养与肥料学报，1999，5(2)：129-136.
［41］章明奎. 中性肥料对侵蚀红壤的土壤溶液酸度及大麦生长的影响 \
[J\]. 浙江农业科学，1995(5)：225-228.
［42］王敬国. 植物营养的土壤化学 \
[M\]. 北京：北京农业大学出版社，1995：92-103.第25卷第3期

[1]	CHEN Xue, YANG Zhongfang, CHEN Yuelong, YANG Qiong, WANG Lei, WEI Xueji. Arsenic Input Flux in Farmland Soil of 9 Counties in the Middle East of Guangxi [J]. Geoscience, 2019, 33(03): 525-534.
[2]	. Atmospheric Hg Deposition during the Past Four Centuries from the Lacustrine Sediment in the Badain Jaran Desert, Inner Mongolia,Northwest China [J]. Geoscience, 2015, 29(6): 1319-1327.
[3]	JIA Hua-Ji, YANG Zhong-Fang, XUE Yuan, CUI Yu-Jun, LI Yan-Sheng, HOU Jing-Xie, TU Chao. Geochemical Circling of Soil Se on the Southern Song Nen Plain, Heilongjiang Province [J]. Geoscience, 2012, 26(5): 850-858.
[4]	LI Ding-Yuan DAN De-Jiang SHEN Dui-Chi HU Chao-Xiang YANG Jun LI Zhong-Lin BO Long-Ke-. Analysis on Source Apportionment of Atmosphere Particulates in Jianghan Plain, China [J]. Geoscience, 2008, 22(6): 915-921.