土壤改良剂的研究与应用

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1、土壤改良剂的研究与应用进展陈义群h2,3,4,董元华1,3,4*1.土壤与农业可持续发展国家畫点实验室"中国科学院南京土壇研究所，江苏南京210（）08；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-香港浸会大学土壇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-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

2、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山，严重限制了土地生产力的发展。根据2

3、000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knF,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⑵。因此，其研究与应用对防治土壤退化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

4、度的负面影响等问题⑴习。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

5、表1b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⑹。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沧15%⑺。李吉进等固用膨润土改良砂土，可使土壤含水量增加。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®研究发现沸石可吸附NH/和P,所吸附的NH4+和P大部分是可解吸的。沸石也可活化

6、土壤难溶性PL，0］；沸石还能改善土壤供钾状况l9>1IJo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最和微量元素（Ca、Mg、K、Fc等）。④改良盐碱地，缓冲土壤pH值。土壤中的Nf、C「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值起到缓冲作用卩役膨润土、石膏也能降低土壤的全盐al6Jo易杰祥等21研究表明膨润土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,降低其生物有效性冋

7、习。沸石、膨润土可有效固定放射性物质Csll6J7Jo图1土壇改良剂的分类系统图Fig.lClassificationofsoilamendments表1常用天然矿物的土壤改良作用TabicIFunctionofsomenaturalmineralsassoilamendments天然矿物改善土调节壌结构酸碱度改良作用保水保肥增肥吸附改良作用重金属盐碱土石灰石7P7膨润土V7V777V沸石V777777石言P7VV蛭石"777777珍珠岩V77注：｛表示具有改良作用；空白表示没有改良作用。但是天然矿物在实际应用中存在一些理论和技术问题，如施用量、施用

8、方式和施用时间，天然矿物的储量对其大面积推广应用的限制等。此外天然矿物对养分的释放特性及影响因素也有待于进一