土壤调理剂综述

土壤调理剂—硅肥知识

一、土壤问题

土壤退化是指人类对土壤的不合理利用，而导致的土壤质量和生产力下降的过程。目前，随着人口、环境资源的矛盾日益突出，土壤退化已经成为全球性的重大问题，例如长期施肥导致的土壤酸化、土壤盐渍化、土壤除草剂药害等问题。根据不同土壤问题，选择合理的土壤改良对策，进而提高作物产量及品质，成为当前我国农业发展需要解决的重要问题。

1.1 土壤酸化

我国的酸性土壤主要分布在长江以南的广大热带和亚热带地区和云贵川等地，面积约为2.04×108 hm2，大部分土壤的pH 值小于5.5，其中很大一部分小于5.0，甚至是4.5。土壤酸化是指土壤内部产生和外部输入的氢离子引起土壤pH值降低和盐基饱和度减小的过程。土壤酸化是一个速度非常缓慢的自然过程。但是，最近几十年来，由于人为活动的影响，土壤的酸化进程大大加快。其中酸沉降和不当的农田施肥措施（过量施用铵态氮肥）是土壤酸化加快的主要原因。

根据上个世纪80年代初全国第2次土壤普查，烟台、威海的棕壤苹果园，土壤pH值大部分为6.4-7.2，是比较适合栽培苹果的。但是，经近10年的调查，有不少果园土壤pH值已低于5.5，个别果园酸化更加严重，土壤pH值已不足4.0。因此，苹果树烂根现象严重，一些弱寄生菌病害加重(如苹果腐烂病等)，严重影响果树的稳产、丰产以及果实品质的提高。

影响土壤酸化的人为因素主要有两方面，一是酸性气体的大量排放，导致酸沉降的增加。排放到空气中的SO2和NOx，有一部分直接渗入地表形成干沉降，另一部分经过一系列的化学反应最后形成强酸H2SO4和HNO3，雨水pH 随之下降形成酸雨；还有一个因素就是不当的农业措施，如大量化学肥料特别是铵态氮肥的使用、豆科作物的种植、不当的施肥量和施肥方式、作物收获移走土壤中的碱性物质等。

1.2 土壤盐渍化及次生盐渍化

依据《中国1∶100 万土地资源图》，土地资源数据集中国盐渍土面积3630. 53 ×104hm2，占全国可利用土地4. 88 %。全国耕地中盐渍化面积920. 94 ×104hm2，占全国耕地面积6. 62 %。主要分布在东北、华北、西北内陆地区以及长江以北沿海地带。

在设施栽培条件下，由于速效性有机肥（如粪尿肥）和化肥用量大，设施棚室内温度高，蒸发量大，雨水淋溶作用少，随着栽培年限的增加，耕层土壤盐分积累严重，常引起不同程度的次生盐渍化。

二、土壤改良产品和技术的发展

用于土壤改良的方法有很多，特别是用非金属矿物，它除了本身含有改善土壤所必需的钙、氮、磷、钾以及各种微量元素之外，同时还具有特殊的物理化学性质，如阳离子交换性质、吸附性、酸碱性等特点，以此来改善土壤的物化性能，改良土壤的结构与性能，改善土壤的通透性等，使土壤能更好地适合作物生长。目前，世界各国利用非金属矿物作土壤改良剂效果较好，并且也越来越受到重视。

国外对于非金属矿物在土壤改良领域中的研究、应用开展的时间早，应用范围广，其中涉及到多种非金属矿物。早在20世纪60年代以后，由于化肥和农药的大量使用，导致土壤中的肥效、药效下降，并造成严重污染，因而土壤改良问题，引起世界各国的日益关注，一些国家加强了非传统矿肥即非金属矿物在土壤改良中的开发利用，而且研究和开发利用范围日益扩大。迄今为止，在土壤改良中所涉及到的非金属矿物接近60种，主要有膨润土、石灰岩、白云石、沸石及泥炭等，已形成以矿物肥料、改良剂、营养物质载体等为主的系列产品，在改良土壤方面成为促进农业发展较为重要的物质条件。

同国外相比，我国在非金属矿物用作土壤改良剂方面的研究、应用开展的时间比较晚，仅有

近20多年的历史，但发展十分迅速。特别是近几年来，地矿、农业部门以及科研机构在此方面都作了大量的工作，也取得了一些经济效益和社会效益。从已有的研究成果来看，我国对于非金属矿物在土壤改良方面的应用主要还是用作矿物肥料，如使用沸石、海绿石、含钾岩等作肥料或与化肥混合成微量元素肥料，已经实现了农作物增产增收的效果。

三、主要土壤改良剂介绍

开发利用天然矿物肥料作为土壤改良、调节剂，具有极其重要的现实意义。目前用作土壤改良调节剂的矿物或岩石主要有石灰石、白云岩、膨润土、泥炭、泥炭蓝铁矿、蛭石、硅藻土、皂石、海泡石等。这些矿物或岩石常具有特殊的物理性质，用于改良土壤，成效显著。

1.1 石灰石

石灰岩主要成分为碳酸钙，富含碱性组分CaO、MgO，因此可用来改良酸性土壤，提高土壤肥力，改变土壤板结。

在酸性土壤中施用石灰或者石灰石粉是改良酸性土壤的传统和有效的方法。使用石灰可以中和土壤的活性酸和潜性酸，生成氢氧化物沉淀，消除铝毒，迅速有效的降低酸性土壤的酸度，还能增加土壤中交换性钙的含量。据浙江省农科院在红壤地的田间试验结果表明，用石灰岩粉代替烧制石灰改良土壤能节约能耗94%，降低成本50%，提高产量8%～18%。施用石灰岩粉可使12 种主要农作物增产10%～95%，同时还能明显改善作物品质，如使小麦蛋白质含量提高1.8%，棉花纤维长度增加2.1 毫米。施用石灰岩粉还能降低油菜菌核病和小麦赤霉的发病率，提高土壤的pH 值，使土壤溶液中对作物有害的铝转变为无害的氢氧化铝。农用石灰岩粉的粒度80%～90% 过20 目，20%～30% 过100 目为宜[7]。

根据土壤障碍因子，土壤严重酸化和钙素严重缺乏，长阳土肥站开发试用了“活性钙土壤调理剂”。该产品含CaCO3 96.0%，MgO 0.5%，Fe 0.001%，pH 值8~10。其原理是中和土壤溶液中的H+，CaCO3与水反应产生OH-，只有在土壤水分充足的条件下调理剂才产生化学反应，钙与铝产生置换，碳酸根与水反应形成碳酸和OH-，碳酸分解生成水和放出C O2↑，而土壤中的H+和OH-结合又形成水。只要土壤中有H+存在，CaCO3就会不停地反应，从而提高pH 值。

1.2 白云石

白云石是碳酸钙和碳酸镁以等分子比的结晶碳酸钙镁[CaMg(CO3)2]，比较好的白云石一般含CaCO354%－58％，MgCO340%－45％；当MgCO3存在但含量低于40％时，一般叫做白云灰岩，而方解石是含有100％的CaCO3。施用白云石改良酸性土壤可以避免因施用不均匀或施用量较大对作物生长造成的伤害，在有效提高土壤PH值的时候可以同时维持养分平衡。据美国有关专家介绍，改良酸性果园土壤可使用白云石灰，即含镁的石灰，方法是在果园浇水的同时进行，将白云石灰放在果园入水口处，让水先经过白云石灰，然后流入园内，这样可以有效地中和土壤酸度，同时增加土壤钙、镁含量。一般666.7 m2使用量为15 0-200 kg。

白云石可以改良土壤酸性，且随着白云石粉用量的增加，土壤pH 值和土壤的阳离子交换能力也增加；它还可以改善土壤物理性质，而且通过提高土壤的pH 值，可以避免铝和锰对植物的可能毒害，改善其他营养元素的供应，促进植物根系的发育。同时，白云石粉可以防止钙镁比例失调而诱发植物缺镁[8]。

白云石提高土壤pH 值的速度与白云石的粒径有关，粒径越小，提高土壤pH 值的速度越快，但是粉剂不利于施用，在国外一般粉碎后再团成颗粒。

施用白云石粉，有利于提高土壤养分的有效性，主要是因为它可以提高土壤pH值，降低碱解氮含量，增加交换性钙、交换性镁和速效钾、水溶性硼、有效锌的含量。据安徽省农科院在酸性红黄壤的田间试验结果表明，施用白云石粉可以降低土壤交换性铝的含量，提高土壤