摘要：撒哈拉以南非洲是全球土壤酸化问题最突出的区域之一，酸性土壤通过多重机制制约农业生产：一是铝（Al³⁺）毒性抑制根系发育，导致作物抗旱性和养分吸收能力下降；二是钙（Ca²⁺）、镁（Mg²⁺）等基础阳离子缺乏，引发养分失衡；三是共生固氮菌、菌根等有益微生物活性降低
撒哈拉以南非洲是全球土壤酸化问题最突出的区域之一，酸性土壤通过多重机制制约农业生产：一是铝（Al³⁺）毒性抑制根系发育，导致作物抗旱性和养分吸收能力下降；二是钙（Ca²⁺）、镁（Mg²⁺）等基础阳离子缺乏，引发养分失衡；三是共生固氮菌、菌根等有益微生物活性降低，进一步加剧土壤肥力衰退。长期以来，该区域农业面临 “低投入 - 高退化” 恶性循环：长期耕作、不合理种植模式加速土壤风化，而农业石灰（富含 CaCO₃）作为有效改良剂，因供应链不完善、成本效益不明确未被广泛应用。此前研究多局限于试验站短期观察，缺乏区域尺度的酸化影响量化与经济可行性评估，导致资源投入方向模糊。
题为 “Soil acidity remediation in sub-Saharan Africa requires targeted investments”，发表于《Nature Food》期刊，DOI 为https://doi.org/10.1038/s43016-025-01194-z。作者包括 João Vasco Silva 等来自国际玉米小麦改良中心、加州大学戴维斯分校等机构的研究者。该研究结果表明，非洲 23% 的农田（3270 万公顷）因酸化减产，年经济损失达 60 亿美元（占当前农业产值 6%），成为粮食安全与减贫的关键瓶颈。
非洲土壤酸化情况
整合多源空间数据：1 公里网格土壤属性数据（pH、有效阳离子交换量 ECEC、交换性酸等）、23 种作物的种植面积与产量数据（2010 年基准）、作物与石灰价格数据（2016-2020 年 median 值，石灰价格固定为 100 美元 / 吨）。
酸化规模：27% 的农田（3900 万公顷）酸化饱和度超 10%，17%（2410 万公顷）超作物耐受阈值（如 cereals 的 20%），高酸化区集中于高降雨带。产量损失：豆类受影响最严重（平均减产 13.1%），其次为 cereals（7.2%）、块根块茎（4.8%）；极端情况下，豆类减产超 50% 的面积达 180 万公顷。石灰需求：初始改良需 1800 万吨石灰，平均用量 2.1 吨 / 公顷，长期维护用量平均 0.7 吨 / 公顷 / 年。经济效益：当前条件下，620 万公顷农田当年改良可盈利（平均收益 278 美元 / 公顷），考虑残留效应后盈利面积扩展至 880 万公顷（占减产面积 27%）；豆类、块根块茎作物盈利性显著高于 cereals 和非粮食作物。关键驱动因素：高酸化饱和度（>40% ECEC）、低石灰需求（中国酸性土壤主要分布于南方红壤区（占耕地 30% 以上），面临酸化面积扩大、作物减产、养分失衡等类似挑战，该研究提供多重借鉴：
精准分区治理：借鉴 “作物 - 酸化敏感性” 分区思路，针对我国南方水稻（耐酸性较强）、油菜（敏感）、茶叶（中度敏感）等作物，制定差异化石灰用量标准，避免盲目投入。长期效益评估：我国当前多关注短期改良效果，可引入 NPV 模型，将石灰残留效应（红壤区石灰有效期可达 3-5 年）纳入经济核算，优化投入周期。供应链优化：参考非洲经验，在红壤集中区（如湖南、江西）建立 “矿 - 厂 - 田” 一体化石灰供应链，利用数字平台降低流通成本。技术协同：推广 “石灰 + 有机肥”“石灰 + 耐酸品种” 综合技术，如红壤区茶园结合秸秆还田与低剂量石灰（1-2 吨 / 公顷），提升改良效率与碳汇功能。政策工具创新：针对小农户资金约束，设计 “石灰券”“按产量返还补贴” 等机制，降低初始投入风险，推动技术 adoption。该研究为全球酸性土壤治理提供了 “问题诊断 - 技术匹配 - 效益评估 - 政策优化” 的全链条解决方案。对中国而言，需立足本土土壤特性与农业系统，吸收其靶向治理、多维效益评估的核心思路，推动酸性土壤从 “被动改良” 向 “主动增效” 转型，助力农业绿色可持续发展。
来源：农科最前线一点号
