酸性土壤改良技術(shù)探討

1、酸性土壤改進(jìn)技術(shù)探討 酸性土壤改進(jìn)技術(shù)探討 摘 要：中國(guó)作為一個(gè)農(nóng)業(yè)大國(guó)，人們對(duì)土壤農(nóng)業(yè)的關(guān)注度越來(lái)越高。土壤過酸會(huì)不同程度地降低土壤養(yǎng)分的有效性，不利于土壤的良性發(fā)育，甚至破壞土壤結(jié)構(gòu)，危害土壤微生物的活動(dòng)，并易產(chǎn)生各種有毒害的物質(zhì)。因此，解決酸性土壤的不利影響是現(xiàn)今農(nóng)業(yè)科技的一個(gè)重大課題，使人們不得不重新重視關(guān)于酸性土壤的研究，并尋找多種改進(jìn)方法。 關(guān)鍵詞： 酸性土壤；成因；改進(jìn)技術(shù) 一、礦物和工業(yè)廢棄物的改進(jìn)作用 除了利用石灰改進(jìn)酸性土壤的傳統(tǒng)方法外，人們還發(fā)現(xiàn)利用某些礦物和工業(yè)廢棄物也能改進(jìn)土壤酸度，如白云石、磷石膏、粉煤灰、磷礦粉和堿渣等礦物和制漿廢液污泥等工業(yè)廢棄物。白云石是碳酸鈣

2、和碳酸鎂以等分子比形成的結(jié)晶碳酸鈣鎂化合物。在安徽酸性黃紅壤上的試驗(yàn)說明：酸性黃紅壤施用白云石粉可以降低土壤交換性鋁的含量，提高土壤pH值和交換性鈣、鎂的含量，顯著提高作物產(chǎn)量，且有明顯的后效。 磷石膏是磷復(fù)肥和磷化工行業(yè)的副產(chǎn)物，它的主要成份是硫酸鈣，還有未分解的磷礦粉和酸不溶物等。過去主要用于改進(jìn)堿性土壤，近年用作酸性心土層的改進(jìn)劑，效果很好。磷石膏改進(jìn)底層土壤可概括為“自動(dòng)加石灰效應(yīng)。施用磷石膏提高了心土層土壤鹽基飽和度，改善土壤物理性狀，如容重下降，總孔隙度和非毛管孔隙度增加，土壤結(jié)構(gòu)改善，團(tuán)聚體破壞率降低，紅壤通透性和結(jié)構(gòu)性增強(qiáng)。 粉煤灰是火力發(fā)電廠的煤經(jīng)高溫燃燒后由除塵器收集的細(xì)灰

3、，呈粒狀結(jié)構(gòu)。主要含硅、鋁、鐵和微量元素， pH值在10 - 12之間。粉煤灰中含有CaO、MgO等堿性物質(zhì)，可以中和土壤中的酸性物質(zhì)。研究說明粉煤灰施入紅壤性中低產(chǎn)田可以中和土壤酸性，提高土壤養(yǎng)分，降低土壤容重，增加孔隙度，并且有利于保濕保墑，使水、肥、氣、熱趨向協(xié)調(diào)，為微作物生長(zhǎng)創(chuàng)造了良好的土壤環(huán)境。 堿渣是制堿廠的廢棄物， pH值為9. 0 - 11. 8，呈堿性。根據(jù)X - 射線衍射、掃描電子顯微鏡等綜合分析可知堿渣主要礦物成分是結(jié)晶不良的方解石， 次要礦物有伊利石、綠泥石、高嶺石等。堿渣中含有大量農(nóng)作物所需的Ca、Mg、Si、K、P等多種元素， 用此土壤改進(jìn)劑代替石灰改進(jìn)酸性、微酸性

4、土壤， 可調(diào)整土壤的pH 值， 加強(qiáng)有益微生物活動(dòng)，促進(jìn)有機(jī)質(zhì)的分解， 補(bǔ)充微量元素的缺乏， 使農(nóng)作物增產(chǎn)效果顯著。 造紙制漿廢水處理產(chǎn)生的沉淀固體稱之為“木質(zhì)素污泥，含有來(lái)自制漿原料中的木質(zhì)素等有機(jī)質(zhì)和相當(dāng)量的石灰質(zhì)，與石灰、粉煤灰等具有某些相似的物理化學(xué)性質(zhì)。木質(zhì)素污泥具有較強(qiáng)的堿性，且含有多種植物生長(zhǎng)需要的常量和微量元素及有機(jī)質(zhì)。將其施用于酸性土壤，不僅能中和土壤的酸度，還能補(bǔ)充酸性土壤所缺乏的Ca等有益于植物生長(zhǎng)的元素。施用造紙制漿污泥可使中強(qiáng)酸性土壤的酸度降低，抑制土壤中鋁的活性，對(duì)削減土壤鋁毒害和提高土壤磷的有效性也有積極作用。 另外，磷礦粉、城市污水處理廠產(chǎn)生的堿性污泥、煉鋁工業(yè)

5、產(chǎn)生的赤泥、燃煤煙氣脫硫副產(chǎn)物等也都應(yīng)用于酸性土壤的改進(jìn)，并取得一定的效果。 二、有機(jī)物料改進(jìn)劑 在農(nóng)業(yè)上利用有機(jī)物料改進(jìn)酸性土壤已經(jīng)有千余年的歷史。土壤中施用有機(jī)物質(zhì)不僅能提供作物需要的養(yǎng)分，提高土壤的肥力水平，還能增加土壤微生物的活性，增強(qiáng)土壤對(duì)酸的緩沖性能。有機(jī)物料還能與單體鋁復(fù)合，降低土壤交換性鋁的含量，減輕鋁對(duì)植物的毒害作用。用作改進(jìn)土壤的有機(jī)物料種類很多，在農(nóng)業(yè)中取材也比擬方便，如各種農(nóng)作物的莖稈、家畜的糞肥、綠肥和草木灰等等。利用有機(jī)物料改進(jìn)酸性土壤的研究，目前國(guó)內(nèi)的相關(guān)報(bào)道還很少，多數(shù)集中在利用種植綠肥等調(diào)節(jié)土壤酸度方面。強(qiáng)酸性土壤上分別施用泥碳、泥碳和綠肥、泥碳和水稻秸稈、泥

6、碳和雞糞以及泥碳和油坊軟泥均能不同程度地減少土壤中鋁對(duì)作物秧苗的毒害作用。因?yàn)槟嗵贾泻幸欢康母羲岷透焕锼?，能與鋁形成不溶性有機(jī)物- 鋁絡(luò)合物。向土壤中參加綠肥，會(huì)增加鋁在土壤固相外表的吸附；綠肥分解產(chǎn)生的有機(jī)陰離子與土壤外表羥基的配位交換反響將OH- 釋放至土壤溶液中，可以中和土壤酸度，降低土壤鋁的活性。泥碳可以解除鋁毒，石灰可以降低土壤酸度，將泥碳與石灰混合施用也可以取得更好的改進(jìn)酸性土壤的效果。 燃燒作物莖稈產(chǎn)生草木灰在農(nóng)村中很常見，木材工業(yè)的剩余物的燃燒也會(huì)產(chǎn)生很多的草木灰，這些草木灰對(duì)酸性土壤也有很好的改進(jìn)作用。施用草木灰對(duì)酸性貧瘠土壤主要有兩方面的作用：一是草木灰在土壤中會(huì)產(chǎn)生

7、石灰效應(yīng)，使土壤的pH 值大幅度升高；另一方面，草木灰能增加土壤養(yǎng)分含量，特別是K含量豐富能極大提高土壤鉀含量。將豬糞與小麥秸稈混合，在一定條件下腐熟8周后施于酸性紅壤中，發(fā)現(xiàn)土壤的pH升高，土壤無(wú)機(jī)態(tài)鋁濃度降低；研究還發(fā)現(xiàn)施用豬糞和小麥秸稈對(duì)緩解鋁毒的作用比用碳酸鈣更明顯。 近年來(lái)的研究結(jié)果說明，某些植物物料對(duì)土壤酸度具有明顯的改進(jìn)作用，這種改進(jìn)作用不僅僅是通過增加土壤的有機(jī)質(zhì)來(lái)增加土壤CEC，而且由于植物物料或多或少含有一定量的灰化堿，能對(duì)土壤酸度起到直接的中和作用，可在短期內(nèi)見效。在一定條件下，豆科類植物物料比非豆科類植物物料的改進(jìn)效果更佳，如將羽扇豆的莖和葉與酸性土壤一起培養(yǎng)，其pH增

8、加的最大值可達(dá)1 - 2個(gè)單位。豆科植物物料對(duì)土壤酸度具有較好改進(jìn)效果的原因與這類植物生長(zhǎng)過程中其根系對(duì)無(wú)機(jī)陰、陽(yáng)離子的不平衡吸收有關(guān)，由于生物固氮作用，豆科植物在生長(zhǎng)過程中其根系會(huì)從土壤中大量吸收無(wú)機(jī)陽(yáng)離子如Ca、Mg、K等，導(dǎo)致植物體內(nèi)無(wú)機(jī)陽(yáng)離子的濃度高于無(wú)機(jī)陰離子的濃度，為保持植物體內(nèi)電荷平衡，植物體內(nèi)有機(jī)陰離子濃度增加，這些有機(jī)陰離子是堿性物質(zhì)，當(dāng)植物物料施于酸性土壤時(shí)，這些堿性物質(zhì)會(huì)很快釋放，并中和土壤酸度。測(cè)定結(jié)果說明，羽扇豆莖和葉所含灰化堿的量是小麥秸稈的7倍多。豆科類植物物料能夠提高土壤pH的另一個(gè)原因是有機(jī)氮的礦化，豆科植物的固氮作用使其體內(nèi)積累了大量的有機(jī)氮，有機(jī)氮的礦化反

9、響是一個(gè)消耗質(zhì)子的過程，這一過程也使土壤pH升高。但礦化反響產(chǎn)生的銨離子的硝化反響是一個(gè)釋放質(zhì)子的過程，這一過程將抵消豆科植物物料對(duì)土壤酸度的中和作用。 近年來(lái)，人們還開發(fā)出營(yíng)養(yǎng)型酸性土壤改進(jìn)劑，即將植物所需的營(yíng)養(yǎng)元素、改進(jìn)劑及礦物載體混合，制成營(yíng)養(yǎng)型改進(jìn)劑。這種改進(jìn)劑參加土壤后，在改進(jìn)酸度的同時(shí)還提供植物所需的鈣、鎂、硫、鋅、硼等養(yǎng)份元素，起到一舉兩得的效果。另一種復(fù)合型改進(jìn)劑除了供給養(yǎng)分、降低酸度外，還具有疏松土壤、提高土壤的保水性的功能。 結(jié)語(yǔ) 隨著化肥的大量使用已經(jīng)造成土壤氫離子的大量積累，嚴(yán)重破壞了土壤PH的平衡，土壤逐年酸化，嚴(yán)重影響作物的產(chǎn)量和質(zhì)量。目前，改進(jìn)酸化土壤，減緩?fù)寥劳嘶难芯恳呀?jīng)成為一個(gè)國(guó)際性的課題，所以全面了解全區(qū)土壤pH現(xiàn)狀和變化對(duì)土壤肥力評(píng)價(jià)和今后的施肥指導(dǎo)十分重要。關(guān)于土壤酸化問題的研究，土壤酸化特征、不同物料的改進(jìn)效果還需更加深入的探討。 參考文獻(xiàn)： 【1】趙明，趙征宇，蔡葵