土壤改良劑
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什麼是土壤改良劑[1]
土壤改良劑是指能改善土壤結構和理化指標的製劑,施入土壤後能促進土壤形成穩定的團粒結構及土壤膠體複合體。土壤改良劑有自然物質,如有機肥料、礦物質等。
土壤改良劑的種類[2]
按原料來源可將土壤改良劑分為天然改良劑、人工合成改良劑、天然一合成共聚物改良劑和生物改良劑。
1.天然改良劑
按原料性質分成無機物料和有機物料。其中無機物料主要包括天然礦物(石灰石、膨潤石、石膏、蛭石、珍珠岩等)和無機固體廢棄物(粉煤灰等)；有機物料主要包括有機固體廢棄物(造紙污泥、城市污水污泥、城市生活垃圾、作物秸稈、豆科綠肥和畜禽糞便等)、天然提取高分子化合物(多糖、纖維素、樹脂膠、單寧酸、腐殖酸、木質素等)和有機質物料(泥炭、炭等)。
2.人工合成土壤改良劑
模擬天然改良劑人工合成的高分子有機聚合物。國內外研究和應用的人工合成土壤改良劑有聚丙烯酰胺(Polyacrylamide，PAM)、聚乙烯醇樹脂、聚乙烯醇、聚乙二醇、脲醛樹脂等，其中PAM是研究者最為關註的人工合成土壤改良劑。
3.天然-合成共聚物改良劑
主要包括腐殖酸一聚丙烯酸、纖維素一丙烯酰胺、澱粉一丙烯酰胺，丙烯丙烯腈、沸石／凹凸棒石-丙烯酰胺、磺化木質素-醋酸乙烯等。
4.生物改良劑
包括一些商業的生物控製劑、微生物接種菌、菌根、好氧堆制茶、蚯蚓等。其中研究應用較多的是叢枝菌根(AM)。
土壤改良劑的作用及特點[3]
- 土壤改良劑的作用
土壤改良劑種類繁多，不同改良劑具有不同的作用，但其主要作用表現為：
(1)改善土壤物理性狀。土壤總孔隙度增加，土壤容重減小，田間持水量增大，土壤毛管孔隙、非毛管孔隙和通氣度都增加。有機物土壤改良劑和無機物土壤改良劑，如麥糠．咖啡渣一鋸屑．雞糞複合改良劑、城市污水污泥和煤粉灰、沸石、膨潤土等，施入土壤後，能夠明顯改變土壤團粒結構，增大土壤孔隙度，減小土壤容重，提高水分入滲速率，增加飽和導水率，保蓄水分，減少蒸發，有效提高降水利用效率。
(2)改良土壤化學性狀。增加土壤有機質，全N、水解N、速效P、速效K都會增加，並調節土壤酸鹼度，增強土壤緩衝能力。
(3)增加土壤抗水蝕能力。高分子聚合物土壤改良劑改良土壤時，土壤水穩性團粒含量會有明顯增加，土壤結構得到了改善，土壤抗水蝕能力增加，水土流失相應減少。
(4)提高土壤中離子交換率，改良鹽鹼地，緩衝pH值，吸附重金屬。改良劑如沸石、膨潤土、蛭石、斑脫土施入土壤後，可以有效改善土壤結構。增加土壤中的陽離子，土壤中原有的重金屬有些被交換吸附，有些被固定，土壤中的氫離子也由於交換吸附降低了濃度。
(5)增加土壤微生物數量，提高酶活性。土壤中微生物對植物起著非常關鍵的作用，而微生物靠有機碳才能生長，所以施加有機碳土壤改良劑可以增加土壤微生物數量和活性，提高酶活性；同時，抑制真菌類、細菌、放線菌活動，使土壤疾病傳播大大減少。
(6)提高土壤溫度。用瀝青乳劑作土壤改良劑可明顯提高地溫。
(7)提高土壤肥力和作物產量。無論是有機土壤改良劑還是無機土壤改良劑，由於它們本身含有大量的微量元素和有機物質，對作物生長十分有利，同時能夠降低有毒元素富集，改善產品品質。
- 土壤改良劑的特點
土壤改良劑是一種連續多孔構造的人工團粒結構體．它具有以下特點：
(1)改良土壤理化性質；
(2)增加土壤通透性和保水保肥性能；
(3)吸附性強，具有很強的吸附水、氣能力，可作各種複合肥料、化學肥料成分的保持劑，又可作防止化學肥料結塊的分散劑；
(4)具有各種多元框架構造，陽離子交換能力強；
(5)改良土壤周期短。
土壤改良劑的展望[4]
土壤是人類賴以生存的物質基礎，是不可缺少、不可再生的自然資源，一旦破壞將直接危及到人類健康和生存。因此，土壤的修複、維護、改良迫在眉睫。土壤改良除傳統的增肥改土、耕作改土、水利改土措施外，生化改土成為未來的新趨勢，土壤改良劑的研究與應用使人們找到了有別於傳統改良土壤的新方法。根據現代農業發展的客觀需求和土壤改良劑研發的現狀及問題，今後土壤改良劑研發的重點與難點應包括：
(1)廣適性。我國土壤類型豐富，但其酸鹼度、土壤質地或區域分佈存在很多的共性，如何研發一種產品來適應不同土壤的相同土壤質地或相同酸鹼度是切實可行的，這樣不僅有利於推廣應用，更有利於減少消費者選擇的困擾。
(2)專一性。在進行廣適性產品研發的同時，更應該針對不同土壤質地、不同農作物等開發專用土壤改良劑，進一步提升土壤改良劑的針對性和創新性，實現土壤改良與作物品質改善的雙重效果。
(3)多功能性。研發具有保水、保肥、促根壯苗、改善土壤結構等集多功能於一體的改良劑是土壤改良、修複和維護的客觀需要，也有利於提高產品的可用性和便捷性。
(4)環保性。利用生物質廢棄物、農業廢棄物、生活垃圾及工業副產品提取土壤改良劑製作原料，不但所生產的產品具有長效性，而且解決了環保和土壤改良可能存在矛盾的問題。
總之，土壤改良劑的生產技術及應用研究不斷發展，使土壤改良劑在遏制土壤退化、改良中低產田、增容擴蓄等方面的應用越來越廣泛。同時，土壤改良劑已經在農作物生產、保護林種植、草場生產、城市綠化、高速公路綠化、花卉生產等方面得到廣泛應用。若能在土壤改良劑產品成本、性能和持效性等方面加以改進和提升，土壤改良劑將具有更加廣闊的應用前景。
