综述：美国赠地机构六种参考土壤的pH值和石灰需求评估方法及推荐石灰用量

这篇综述系统评估了美国各州土壤pH测定和石灰需求(LR)测定方法的演变，比较了六种酸性参考土壤的石灰推荐用量差异。研究揭示了34个州石灰推荐量的显著差异（变异系数41%-73%），指出不同缓冲溶液（SMP/Sikora/Mehlich等）校准方法的差异是导致推荐量波动的主因，呼吁建立统一的石灰推荐标准体系。

　　

土壤酸化与石灰需求评估的现状与挑战

土壤酸化是制约美国乃至全球作物生长的主要因素。传统农业实践中，通过施用含钙镁碳酸盐的石灰材料（CaCO₃或CaMg(CO₃)₂）中和土壤酸性是改善作物生长环境的有效手段。然而如何准确测定石灰需求量(LR)始终是农学家和研究者面临的重大挑战。

核心方法演变历程

自20世纪初以来，美国赠地大学开发了多种LR测定技术。早期主要采用直接滴定法，但因其耗时较长，逐渐被缓冲溶液法取代。Woodruff于1948年首创缓冲溶液法后，相继发展出Shoemaker-McLean-Pratt(SMP)、Adams-Evans、Mehlich等多种缓冲体系。最新调查显示，34个州（71%）采用1:1水土比测定pH值，31个州使用缓冲溶液法测定LR，其中Sikora(10州)、Mehlich(10州)和SMP缓冲液(9州)应用最广。

方法学革新与安全改进

值得注意的是，27个州在2000年后更新了LR测定方法。这主要源于早期缓冲液含有的对硝基苯酚、铬酸盐等有害成分存在安全隐患。近年来开发的改良缓冲液（如用磷酸盐替代对硝基苯酚的Adams-Evans缓冲液，以及无钡的改良Mehlich缓冲液）显著提升了实验安全性。佐治亚大学创新的单次Ca(OH)₂滴定法通过30分钟平衡后的pH变化计算LR，为方法学带来新思路。

六种参考土壤的石灰推荐量差异

研究选取农业实验室能力验证(ALP)计划中的六种酸性土壤（pH_1:1 4.05-5.84）进行分析。令人惊讶的是，在相同目标pH(6.5)、石灰质量(100%ECCE)和采样深度(0-15cm)条件下，40个推荐量的中位数从2242到9079 kg ha^-1不等，变异系数高达41%-73%。例如：

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  高缓冲容量土壤C的推荐量差异最大（3202-26900 kg ha^-1）

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  威斯康星州的推荐量普遍高于均值1个标准差

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  阿肯色、路易斯安那等州的推荐量则持续低于均值

这种差异主要源于各州校准方法的不同，而非地域或缓冲方法本身的差异。相邻州份（如南北卡罗来纳）的显著差异尤其凸显校准标准不统一的问题。

未来发展方向

研究建议建立多州协作的LR校准网络，包括：

1. 1.

   制定标准化的实验室培养方案

2. 2.

   创建公开的校准数据库

3. 3.

   统一石灰质量表述（建议采用100%ECCE基准）

4. 4.

   规范推荐量术语（明确目标pH、施用深度等参数）

这些措施将有助于解决当前石灰推荐中存在的"相同数据，不同结论"问题，为农业生产者提供更可靠的决策依据。随着酸性土壤在全球农业区的扩展，这项研究建立的评估框架对国际农业实践也具有重要参考价值。