土壤改良剂的研究与应用进展[j]

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1、陈义群等：土壤改良剂的研究与应用进展1289土壤改良剂的研究与应用进展陈义群1,2,3,4，董元华1,3,4*1.土壤与农业可持续发展国家重点实验室//中国科学院南京土壤研究所，江苏南京210008；2.河海大学环境科学与工程学院，江苏南京210098；3.中国科学院南京土壤研究所-香港浸会大学土壤与环境联合开放实验室，江苏南京210008；4.中国科学院研究生院，北京100049摘要：土壤退化问题日益严重，土壤改良剂的研究与应用对防治土壤退化具有重要意义。文章综合国内外的研究与应用进展，把土壤改良剂分为天然改良剂、合成改良剂、天然

2、-合成共聚物改良剂、生物改良剂四大类，概述了不同类型改良剂在土壤改良中的应用效果和存在的问题。以天然材料（特别是工农业废弃物）为原料研制新型多功能土壤改良剂是目前土壤改良剂研究的热点。过去的研究主要是针对土壤板结或缺水，以后应加强针对土壤生物退化方面的改良研究和控制各种改良剂负面影响的研究。关键词：土壤退化；土壤改良剂；固体废弃物；微生物中图分类号：S156.2文献标识码：A文章编号：1672-2175（2008）03-1282-08陈义群等：土壤改良剂的研究与应用进展1289随着经济与社会的不断发展，土壤退化问题日益突出，主要表现

3、为土壤紧实与硬化、侵蚀、盐碱化、酸化、元素失衡、化学污染、有机质流失和动植物区系的退化等[1]，严重限制了土地生产力的发展。根据2000年世界粮农组织（FAO）世界土壤资源报告全球严重土地退化面积约为3500万km2，占总土地面积的26%，其中由于农业生产活动造成的严重土地退化面积占总土地面积的9%。农业生产活动造成土壤退化是引起土地退化的重要原因。应用土壤改良剂是修复退化土壤的重要措施之一。土壤改良剂能有效地改善土壤理化性状和土壤养分状况，并对土壤微生物产生积极影响，从而提高退化土壤的生产力[2]。因此，其研究与应用对防治土壤退化

4、具有重要的理论和现实意义。土壤改良剂的研究始于19世纪末，研究较多的有沸石、粉煤灰、污泥、绿肥、聚丙烯酰胺等单一改良剂，但其存在改良效果不全面或有不同程度的负面影响等问题[3-5]。近年来，为进一步提高土壤改良剂的改良效果，降低其负面影响，越来越多的研究者将不同改良剂配合施用，但是配合施用的方法仍是值得探讨的问题。此外新型多功能改良剂的研制和应用也是目前的研究热点。本文将综合国内外研究进展对土壤改良剂进行分类并总结分析其应用效果和存在的问题，以期为进一步研究和应用土壤改良剂提供参考。1土壤改良剂的分类按原料来源可将土壤改良剂分为天然

5、改良剂、合成改良剂、天然-合成共聚物改良剂和生物改良剂。其具体分类如图1所示。2土壤改良剂在土壤改良中的应用2.1天然改良剂2.1.1天然矿物多种天然矿物具有改良土壤的作用（见表1）。天然矿物对土壤改良的效果主要表现在以下几个方面。①改善土壤结构。有的天然矿物如膨润土具有一定的膨胀、分散性、粘着性等，施入土壤可增加团聚体数量，增大土壤孔隙度，降低土壤容重[6]。②提高土壤的保水能力。沸石具有贮水能力，施入土壤后可提高耕层土壤的含水量1%~2%，在干旱条件下使耕层土壤田间持水量增加5%~15%[7]。李吉进等[8]用膨润土改良砂土，可

6、使土壤含水量增加。③提高土壤保肥能力和增加土壤肥力。沸石具有很强的吸附能力和很高的阳离子交换量，可促进土壤中养分的释放。关连珠等[9]研究发现沸石可吸附NH4+和P，所吸附的NH4+和P大部分是可解吸的。沸石也可活化土壤难溶性P[10]；沸石还能改善土壤供钾状况[9，11]。另外膨润土、蛭石等也具有保肥作用，能给土壤带来植物生长所需的常量和微量元素（Ca、Mg、K、Fe等）。④改良盐碱地，缓冲土壤pH值。土壤中的Na+、Cl-都可以进入沸石内部被沸石吸附，使土壤中的盐分减少，碱化度降低，并对土壤pH值起到缓冲作用[12]。膨润土、石

7、膏也能降低土壤的全盐量[6]。易杰祥等[13]研究表明膨润土陈义群等：土壤改良剂的研究与应用进展1289改良砖红壤后使土壤酸度降低。另外石灰石、蛭石、石膏等也能调节土壤酸碱度。⑤吸附重金属。沸石、膨润土和蛭石能吸附土壤中的重金属如Pb、Ni、Cu、Zn、As、Sb、Cd等，降低其生物有效性[14,15]。沸石、膨润土可有效固定放射性物质Cs[16,17]。造纸污泥、城市污水污泥、城市生活垃圾、作物秸秆、豆科绿肥、畜禽粪便等多糖、纤维素、树脂胶、丹宁酸、腐殖酸、木质素等石灰石、膨润土、石膏、蛭石、珍珠岩等粉煤灰等天然改良剂人工合成改良

8、剂土壤改良剂生物改良剂天然—合成共聚物改良剂聚丙烯酰胺、聚乙烯醇、聚乙二醇、脲醛树脂等腐殖酸-聚丙烯酸、纤维素-丙烯酰胺、淀粉-丙烯酰胺/丙烯腈、沸石/凹凸棒石-丙烯酰胺、磺化木质素-醋酸乙烯等生物控制剂、微生物接种菌、菌根、好氧堆制