土壤改良剂的研究与应用进展

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改良剂对盐碱土壤修复的研究进展

改良剂对盐碱土壤修复的研究进展

河南农业2020年第1期(上)改良剂对盐碱土壤修复的研究进展河南省土壤肥料站 景鑫鑫土壤是人类赖以生存和不可或缺的有限资源,是农业生产的基础条件。

到2050年,全球农业生产必须增长60%,发展中国家需增长近100%才能满足人们对粮食的需求。

受人为不合理耕作方式的影响,土壤板结、沙化、盐碱化、排水与通风性差、保水保肥能力低、侵蚀、水渗透性过强或过弱、钠交换程度高和贫瘠等现象逐渐普遍,造成土壤退化,加大半干旱地区土壤的水分蒸发量,土壤与作物抵御灾害风险能力减弱,农业生产产出率偏低。

作为土壤退化的一个重要表现,土壤盐碱化早已引起了人们的高度关注,并围绕土壤盐碱化开展了大量研究,取得了一系列研究成果。

这些成果涵盖了土壤盐碱化的成因和机理,土壤盐碱化对粮食生产的影响及其对生态环境的危害等。

随着科学技术的发展,越来越多的盐碱地得到了有效利用。

盐碱地的地形平坦,土层深厚,适于机耕,具有潜在的肥力。

因此,开发利用盐碱地不仅可以扩大耕地种植面积,提高作物总产量,还可以扩大绿化面积,改良生态环境。

随着盐碱地改良技术的快速发展,土壤盐碱地的改良技术多种多样。

笔者对近年来利用土壤改良剂改良土壤盐碱化方面的研究进行了综述,旨在为以后的相关研究提供一定参考。

一、改良方法的选择盐碱土壤改良是一项巨大而又复杂的工程,常见的改良措施主要有采取工程水利设施、增施有机肥、种植抗盐碱化植物、改良气候等方法。

国内的盐碱地改良起步较晚,主要有工程、化学和生物等改良方法。

工程改良法是建立健全排灌工程体系,进行脱盐、排水与洗盐; 生物改良法是建设防护林,种植耐盐植物和绿肥;化学改良法是向土壤中添加改良剂,使土壤的理化性状得到改善,从而达到降盐和降碱的作用。

随着科学技术的发展,施用土壤改良剂相比其他方法来说是一种既经济又方便快捷的方法。

土壤改良剂主要用于改良土壤的物理性质、化学性质和生物性质,使其更适宜于植物生长,提高作物产量和品质。

土壤改良剂的研究开始于 19世纪末,20世纪初西方国家开展了利用天然高分子改良土壤的研究,但由于用量大、成本高而无法大面积推广。

微生物土壤改良剂在农业生产中的应用研究

微生物土壤改良剂在农业生产中的应用研究

微生物土壤改良剂在农业生产中的应用研究一、微生物土壤改良剂的定义和分类微生物土壤改良剂是指通过加入或培养一定的微生物或其代谢产物,改善土壤环境,促进作物生长和提高农业生产的一种方法。

根据微生物的类型和功能不同,微生物土壤改良剂可以分为土壤活化微生物、植物生长促进菌、生物控制微生物和有机质分解微生物等几类。

二、微生物土壤改良剂的组成和作用微生物土壤改良剂的组成通常包括细菌、真菌和放线菌等微生物,以及它们所代谢的产物。

其中,细菌和真菌是微生物土壤改良剂中最常见的组分。

微生物土壤改良剂的作用主要包括以下几个方面:1、促进土壤的活化微生物土壤改良剂中的细菌、真菌和放线菌等微生物可以分解土壤中的有机质,释放有机酸、植物激素等营养物质,从而促进土壤的活化,增强土壤的肥力。

2、抑制土壤病虫害的发生微生物土壤改良剂中的一些微生物可以产生抗生素、杀菌物质等,用以控制土壤病原菌的繁殖和传播,减少作物受到的病虫害损失。

3、增强植物的免疫力和适应性微生物土壤改良剂中的一些微生物能够合成植物生长激素,促进植物的生长和发育,使其具备更强的适应性和免疫力,增强对环境的适应性。

三、微生物土壤改良剂在农业生产中的应用由于微生物土壤改良剂具有促进土壤活化、保持土壤肥力、提高作物产量和质量等优点,因此在农业生产中得到了广泛的应用。

微生物土壤改良剂可以直接加入到土壤中,也可以通过喷洒、涂布等方式施用于作物表面。

1、适用于各种作物微生物土壤改良剂适用于各种作物的生产,包括粮食作物、蔬菜、果树、饲料作物等。

对于不同的作物,可以选择不同的微生物土壤改良剂进行施用。

2、提高土壤复合肥效果微生物土壤改良剂可以增加土壤中的微生物数量和种类,促进土壤中的养分循环和转化,提高土壤复合肥的效果,减少肥料的使用量和施肥的次数。

3、增强作物的抗病能力微生物土壤改良剂中的一些微生物能够促进植物的免疫力和适应性,增强作物的抗病能力,减少作物受到的病害损失和农药的使用量。

土壤改良剂在农业生产中的应用

土壤改良剂在农业生产中的应用

够真正地使百姓安居乐业,一起感受中国在技术领 域、在农业方面领先于世界的豪迈姿态。 6 结语
综上所述,土壤改良剂是一把双刃剑,有积极一 面也有消极一面,关键在于执剑人是如何利用它。土 壤改良剂在农业发展上应用最为广泛,许多农民的经 济来源主要是依靠土地里的庄稼收入。因此,为了建 设新型农业产业,土壤改良剂在农业的使用利大于 弊。作为科研人员要针对不同类型的土地研发出不同 的土壤改良剂,使得中国华夏所到之处皆是粮仓,圆 袁隆平院士禾下乘凉梦,让中国人民不再饿肚子,实 现粮食的高产高收。
随着这几年规模化养殖户发展,规模化养殖户都是 全价饲料,所以很多农民都选择将秸秆就地焚烧,可以 改善土壤肥力。因为草木灰里面含钾,在农民眼里,这 既能改善土壤肥力,又能处理秸秆,是最好不过的办 法。但是焚烧秸秆会污染空气,因此,专家们通过专业
的生物规范操作将其制成肥料以改善土壤的肥力。 基于全球都在进行生物能源的这场大革命中,中
水是生命之源,地球上淡水的含量仅为3%,因 此对于水资源的利用不能有一丝一毫的浪费。例如: 盐碱化土地的特点是土壤中盐分含量高,水分含量较 低,因此需要土壤改良剂能够保存盐碱地中的水分, 其目的是不让土壤中的水分流失,且要想保证植物能 够生长旺盛,须让植物喝饱水。因此,国外专家发现 了聚丙烯酰胺这个物质,并将这种物质用作土壤改良 剂,这样改良剂中含有亲水基团,可以利用亲水基团 亲水的性质吸收足够多的水分,从而保证土壤的含水 量,使农作物正常生长。
衡量土壤微环境是否平衡,其主要依据是根据土 壤中动物的含量以及微生物的含量而测定的。一些农 学微生物专家致力于利用微生物改进土壤改良剂针对 风沙的效果检测。通过实验,如:同种条件下的生长 活力旺盛的玉米,分别施加微生物土壤改良剂和传统 的土壤改良剂进行对比。实验结果显示,在含有微生 物土壤改良剂的土壤玉米生长状况明显高于采用传统 的土壤改良剂。

土壤改良剂的应用现状

土壤改良剂的应用现状

土壤改良剂的应用现状作者:肖良来源:《科学与财富》2012年第12期摘要:综述国内外土壤改良剂的研发情况,以及土壤改良剂在干旱土壤改良与防止水土流失、盐碱地改良、土壤酸化治理上的应用。

关键词:土壤改良土壤改良剂应用施用土壤改良剂改良土壤是在现代化工的基础上发展起来的有别于传统土壤改良方法的新方法,土壤改良剂在一定程度上能够松土、保湿、改良土壤理化性状,促进植物对水分和养分的吸收。

尤其最近几年!高效低用量土壤改良剂的出现,使用方法的不断改进和成本的逐渐降低,使土壤改良剂在大田的普遍使用成为可能!而且该项技术易于推广、见效快。

因此,越来越具有广阔的应用前景。

1、土壤改良剂的的研究历史土壤改良剂的研究始于19世纪末。

在探讨利用干旱、半干旱、盐碱地的方法时产生。

由于持续不断的施用化肥、农药、杀虫剂及不合理的利用土地,使耕地退化,迫使人们必须对土地进行修复、维持和改良。

20世纪50年代以前对土壤改良剂的研究只限于天然改良剂。

经过近半个世纪的探索,土壤改良剂的研究有了很大的进展,其对土壤改良效果有了非常明显的提高,但由于用量大、成本高而无法大面积推广。

随着变废为宝理念的普及,人们把工业垃圾、生活垃圾的利用融入到土壤改良剂的研究中,使土壤改良剂成本大大降低。

20世纪70-80年代,土壤改良剂研发和应用进入高潮,欧美较发达国家,如美国、前苏联、比利时、利比亚、科威特、法国等在这方面应用较多。

其中,比利时在土壤改良剂研发和利用方面处于世界领先地位。

1972年和1975年第1届和第3届国际土壤改良剂研讨会均在比利时根特大学(GhentUniversity)举行。

20世纪80年代初期,国内很多单位开始了这方面的研究与应用。

2000年以后,发达国家已经大面积推广与应用土壤改良剂。

研究者们从天然有机物、无机物提取,到合成高分子化合物,根据不同土壤类型制成不同改良剂,创造性地解决了高分子吸水材料、土壤矿物质、粉煤灰、纤维素、稀土和植物营养等有机结合的复配制造问题,为土壤改良剂的研发提供了新途径。

土壤改良剂研究报告

土壤改良剂研究报告

土壤改良剂研究报告
近年来,随着环境污染的日益加剧和气候变化的影响,土壤逐渐受到了极大的损害。

为了更好地保护土地资源,提高农业生产的效益,农民和科研人员们开始了大量的土壤改良剂研究工作。

一、土壤改良剂的类型
1、有机肥料类
有机肥料包括农家肥、畜牧肥、城市垃圾堆肥等。

它的特点是含有丰富的氮、磷、钾和其他微量元素,可提高土壤肥力和改良土壤结构。

无机肥料包括氮、磷、钾等元素化合物,它们可快速地为植物提供养分,但过度使用会对土壤产生负面的影响。

3、生物菌类
生物菌类是一类有益微生物,能够分解有机物质并释放出植物所需的养分,有助于改良土壤结构和提高农作物的产量。

4、化学改良剂类
化学改良剂包括一些化学材料,如石灰、硫酸等,它们能够中和土壤的酸碱度、提高土壤的营养价值和改良土壤结构。

有机肥料应用广泛,能够提高土壤的肥力和保持水分,改善土壤结构和微生物群落,提高农作物的产量和品质。

农业生产中主要应用的有机肥料包括畜牧粪肥、沼液肥、蚯蚓粪等。

生物菌可注入土壤中供农作物吸收,还可以增加土壤有机质的含量,提高土壤肥力和压实性。

常用的生物菌种有豆科根瘤菌、硝化细菌、磷酸菌等。

化学改良剂广泛应用于土壤酸性较高的情况下,可调节土壤的pH值,使其在适宜的范围内。

常用的化学改良剂有石灰、硫酸等。

当前,土壤污染和土地耕作方式的改变都对土壤质量和肥力造成了影响。

因此,土壤改良剂的研究和开发具有巨大的发展潜力。

值得注意的是,未来的研究重点应集中在如何减少农业生产中的化学肥料使用和污染物产生,从而增加更多可持续的土壤改良剂的研究和生产。

土壤改良剂标准

土壤改良剂标准

土壤改良剂标准
摘要:
一、土壤改良剂的定义与作用
1.定义
2.作用
二、土壤改良剂标准的制定与意义
1.制定背景
2.制定目的
3.意义
三、我国土壤改良剂标准的发展历程
1.初期阶段
2.发展阶段
3.现阶段
四、我国土壤改良剂标准的现状
1.标准体系
2.存在的问题
五、我国土壤改良剂标准的改进方向
1.完善标准体系
2.提高标准的科学性
3.加强监管力度
正文:
土壤改良剂是一种能够改善土壤物理、化学性质,提高土壤肥力的物质。

它可以增加土壤中的有机质含量,改善土壤结构,提高土壤保水、保肥能力,从而促进植物生长。

我国对土壤改良剂的研究和应用历史悠久,随着科技的发展,土壤改良剂的种类和功能也日益丰富。

为了规范土壤改良剂的生产和应用,我国制定了一系列土壤改良剂标准。

这些标准的制定旨在保证土壤改良剂的质量和效果,指导农民科学使用土壤改良剂,促进农业可持续发展。

我国土壤改良剂标准的发展历程可以分为三个阶段:初期阶段、发展阶段和现阶段。

现阶段,我国土壤改良剂标准体系已经初步建立,涵盖了产品标准、方法标准和检测标准等方面。

然而,我国土壤改良剂标准仍存在一些问题,如部分标准制定时间较早,已经不能适应现代科技发展的需求;部分标准之间存在重复和冲突;对土壤改良剂的监管力度有待加强。

为了改进我国土壤改良剂标准,首先需要完善标准体系,确保各类标准之间的协调和统一。

其次,要提高标准的科学性,根据土壤改良剂的实际情况和发展趋势,及时修订和更新标准。

最后,要加强监管力度,对土壤改良剂的生产、销售和使用环节进行严格监管,确保标准的有效执行。

新型肥料和土壤改良剂的研发与应用

新型肥料和土壤改良剂的研发与应用

新型肥料和土壤改良剂的研发与应用随着世界人口的不断增长和食品安全的日益成为全球关注的焦点,如何提高农业生产效率和保护生态环境已经成为当代农业领域的两个主要挑战。

在这个背景下,新型肥料和土壤改良剂的研发与应用,成为农业生产高效、可持续发展的重要措施。

本文将具体分析新型肥料和土壤改良剂的研发与应用现状,并探讨其巨大的市场及发展前景。

一、新型肥料新型肥料是指比传统肥料更环保和高效的肥料,如植物生长调节剂、复合肥、生物肥料、缓控释肥等。

这些肥料相对于传统肥料,具有很多优点。

首先,新型肥料更加环保。

传统肥料的使用往往会污染水土,对生态环境造成负面影响。

而新型肥料则能够降低污染,减少环境负担。

其次,新型肥料有更好的肥效。

新型肥料中的微量元素及其他成分,比传统肥料更加丰富、更加科学,能够提高肥效,并有助于植物健康生长。

最后,新型肥料更加高效。

传统肥料的利用率往往不高,但新型肥料能够被植物更好地吸收利用,提高了肥料利用效率,也有助于节约资源,减少农业生产成本。

目前,国内外专家们正加紧开发新型肥料。

2015年8月,国务院发布《产业转型升级规划(2015-2025年)》,提出要打造新型肥料、生物农药、现代农用物联网等多个农业科技创新产业集群,加快转型升级。

同时,在推广新型肥料的过程中,政府也提供了一系列的优惠政策,例如补贴新型肥料的生产和销售等,进一步推动新型肥料在市场上的发展。

二、土壤改良剂土壤改良剂是指通过改变土壤结构和土壤质地,改善土壤的机理性能,以达到提高土壤肥力和优化植物生长环境的目的。

常见的土壤改良剂包括石灰、有机肥、菌肥、活性炭等。

土壤改良剂的优点主要有以下几点:首先,土壤改良剂能够改善物理构造,增加土壤空气和水分的储存量,同时增强土壤的通透性和透气性,保护土壤结构,减少水土流失等问题。

其次,土壤改良剂能够增加土壤养分,改善土壤酸碱度,从而为作物提供有力的养分支持,使作物健康成长。

最后,土壤改良剂也有利于保护土壤生态环境,为农业的可持续发展提供保障。

土壤调理剂的研究和应用进展

土壤调理剂的研究和应用进展

土壤调理剂的研究和应用进展孙蓟锋;王旭【摘要】This paper reviewed the progress in research and application of soil conditioner. There was no uniform definition of soil conditioner at present, but there were several different classification methods. The main functions of soil conditioner included improving soil texture and structure, improving water retention and water supply ability of soil, regulating soil pH value, treatment of alkali-saline soil, improving soil nutrient supply, remediation of heavy metals pollution soil, etc. In soil improvement process, the appropriate conditioner would be chosen according to the different soil obstacle problem to the good improvement effect. However, soil conditioner application also exposed a series of problems, including the potential environmental risk problem, product function orientation and awareness problem, product quality problem, packaging and marking the problem such as the disorder, finally pointed out that a scientific evaluation system of soil conditioner should be established urgently.%综述了土壤调理剂的研究和应用进展.土壤调理剂目前尚无统一定义,且存在不同的分类方法,其主要功能包括改良土壤质地与结构、提高土壤保水供水能力、调节土壤酸碱度、改良盐碱土、改善土壤的养分供应状况、修复重金属污染土壤等.在土壤改良过程中,针对不同土壤障碍问题有针对性地选择土壤调理剂将达到较好的改良效果.然而,土壤调理剂在推广应用中也暴露出一系列问题,包括潜在的环境风险、功能定位和认识问题、产品质量良莠不齐、包装标识混乱等,因此亟待建立一套完善的土壤调理剂科学评价体系.【期刊名称】《中国土壤与肥料》【年(卷),期】2013(000)001【总页数】7页(P1-7)【关键词】障碍性土壤;土壤调理剂;土壤改良;环境风险;评价体系【作者】孙蓟锋;王旭【作者单位】中国农业科学院农业资源与农业区划研究所,北京100081【正文语种】中文【中图分类】S156.2土壤是人类最基本的生产资料,是人类赖以生存的物质基础。

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生态环境 2008, 17(3): 1282-1289 Ecology and Environment E-mail: editor@基金项目:国家“十一五”科技支撑计划(2006BAD10B05);中国科学院知识创新工程方向项目(KSCX2-YW-N-51-02;KZCX3-SW-435) 作者简介:陈义群(1974-),女(土家族),博士,主要从事有机废弃物资源化利用研究。

E-mail: cyqjoyce@ *通讯作者,E-mail: yhdong@ 收稿日期:2007-12-25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-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[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km 2,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NH 4+和P ,所吸附的NH 4+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、石膏也能降低土壤的全盐量[6]。

易杰祥等[13]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、蛭陈义群等:土壤改良剂的研究与应用进展 1283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]。

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步研究。

2.1.2 无机固体废弃物用于土壤改良的无机固体废弃物主要有粉煤灰,其改良效果主要表现在以下几个方面。

①改善土壤物理性质。

粉煤灰可降低土壤容重,增加孔隙度,调节三相比,提高地温[18]。

如果用于改良砂质土壤可增加土壤的持水能力,同时水力传导性增加,有利于防止结皮[19]。

②增加土壤肥力,提高作物产量。

粉煤灰中有效B的含量高达5718 mg·kg-1,可补充土壤中硼元素供应,提高油菜和棉花等需硼作物的产量和品质[18]。

粉煤灰可与酸性土壤中的酸性组分反应,释放S、B、Mo等营养元素,还可增加土壤中Mg2+、Ca2+等金属离子的有效性,抑制Al3+和Mn2+的毒害作用[20,21]。

在石灰性土壤中施加粉煤灰也能增加S的有效性,从而提高作物产量[22]。

碱性粉煤灰与猪粪混合可使无机磷的移动性增强[23]。

③改善土壤微生物和酶活性。

粉煤灰配合有机物质(如污水污泥)可通过吸附作用降低有毒金属含量,同时通过降低C/N比,提供有机化合物,改善酶活性和N、P循环来增加微生物的多样性和提高微生物活性[24,25];含沥青的粉煤灰改良土壤可增加真菌包括菌根菌和革兰氏阴性细菌的数量[26];粉煤灰施入土壤还可作为固N菌和磷细菌的载体[27];碱性粉煤灰和石灰混合还有杀死病原菌的作用[28]。

④改良重金属污染土壤,粉煤灰或改性粉煤灰可使土壤pH值升高,降低重金属污染土壤中重金属Cd、Pb、Zn、Co、Cu、Ni等的迁移能力,抑制作物对重金属吸收[29]。

但是无机固体废弃物改良土壤也有一些负面效应。

①粉煤灰中磷的有效性低,对加入的磷具有较强的吸附固定作用,该固定作用随粉煤灰含水量增加而显著增大[30]。

②粉煤灰中较高的B的有效性不利于其它作物的生长,从而限制了粉煤灰在农作物栽培上的应用,但可通过粉煤灰风化来降低B 的有效性,另外土壤中合适的粉煤灰加入比例也可以避免硼和重金属的毒害[31]。

③风化粉煤灰的使用能增加作物对Se的积累[32]。

④一些短期的室内培养实验发现砂土中加未风化的粉煤灰会抑制微生物的呼吸、酶的活性和土壤N的循环[24,33]。

⑤粉煤灰含有5%~30%的有毒元素,特别是 Cd、Cu、Pb可以滤出,可能造成土壤、水体与生物污染,特别是风化粉煤灰可溶性盐含量高更易造成地下水污染。

另外粉煤灰中还发现了放射性元素U、图1 土壤改良剂的分类系统图Fig.1 Classification of soil amendments表1 常用天然矿物的土壤改良作用Table 1 Function of some natural minerals as soil amendments改良作用天然矿物改善土壤结构调节酸碱度保水保肥增肥作用吸附重金属改良盐碱土石灰石√√√膨润土√√√√√√√沸石√√√√√√√石膏√√√√蛭石√√√√√√√珍珠岩√√√注:√表示具有改良作用;空白表示没有改良作用。

1284 生态环境第17卷第3期(2008年5月)Ra等的存在[34]。

2.1.3 有机固体废弃物应用于土壤改良中的有机固体废弃物主要有:造纸污泥、城市污水污泥、城市生活垃圾、作物秸秆、豆科绿肥和畜禽粪便等,其对土壤改良的作用主要表现在以下几个方面。

①改善土壤物理性质。

造纸污泥、城市污水污泥、城市生活垃圾、作物秸秆、豆科绿肥和畜禽粪便改良土壤都能促进团粒结构的形成,降低土壤容重,增强土壤持水能力[35-37]。

②提高土壤肥力。

有机固体废弃物含有丰富的有机质,可增加土壤有机质的含量[38-40];Warman[39,41]等的研究表明有机固体废弃物改良土壤可增加有效N、P的含量,Ce′sar Guerrero等[42]研究发现用堆腐过的猪粪改良土壤净氮矿化率低,可避免过量无机氮的释放;另外还能增加各种中微量元素如Ca、Mg、Cu、Zn、Fe等的含量[43]。

小麦秸秆、油菜秸秆施入土壤还能明显增加土壤速效K和缓效K的含量[44]。

③改善土壤生化特性。

豆科绿肥改良土壤能提供丰富的有机质,刺激土壤微生物的生长和活动,使微生物量和细菌数量增加,脱氢酶活性增加[37]。

Sara Elfstrand等[45]研究了不同绿肥形式对土壤微生物量、微生物群落组成和土壤酶活性的影响,结果发现土壤中直接加入红三叶草植株体能有效地提高和维持较高微生物量和酶活性(蛋白酶、磷酸酶、芳基硫酸酯酶)。

张晓海等[46]研究发现禾本科秸秆改良土壤可增加长期施化肥的烟地土壤中微生物数量。

④降低重金属的生物活性。

造纸污泥与土壤相互作用能形成新的吸附位点,使土壤对Cd和Sb的吸附量增加,降低其生物有效性[46]。

苏德纯等[31]研究表明施用经粉煤灰钝化后的污水污泥能降低土壤重金属的有效性。

绿肥改良土壤还能降低土壤中可提取性Al的浓度[48]。

有机固体废弃物作为土壤改良剂主要存在的问题:①污水污泥碳氮比过高;②污水污泥可使土壤中可提取的Zn、Cu、Mo等的含量增加,对植物产量有一定的抑制作用[49];③污水污泥和土壤混合能促进硝酸盐的淋溶,存在地下水污染的风险,尤其在秋季或冬季过多施用污泥会引起地下水和地表水的N、P污染,如果长期施用豆科绿肥,土壤中积累过量的P和N,也可通过下渗和径流造成水体污染[50,51];④污水污泥和城市垃圾中含有一些有害成分,如各种病原茵、寄生虫卵,以及Cu、Zn、Ni、Mo、Cd、Pb等重金属和多氯联苯、二口恶英等难降解的有毒有机物质,可溶性盐含量也较高,对植物和微生物有毒害作用[43,52],因此污泥在进行土地利用前需经过无害化的预处理。

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