酸性土壤改良技术探讨
摘 要:中国作为一个农业大国，人们对土壤农业的关注度越来越高。土壤过酸会不同程度地降低土壤养分的有效性，不利于土壤的良性发育，甚至破坏土壤结构，危害土壤微生物的活动，并易产生各种有毒害的物质。因此，解决酸性土壤的不利影响是现今农业科技的一个重大课
题
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，使人们不得不重新重视关于酸性土壤的研究，并寻找多种改良方法。
关键词: 酸性土壤;成因;改良技术
一、矿物和工业废弃物的改良作用
除了利用石灰改良酸性土壤的传统方法外，人们还发现利用某些矿物和工业废弃物也能改良土壤酸度，如白云石、磷石膏、粉煤灰、磷矿粉和碱渣等矿物和制浆废液污泥等工业废弃物。白云石是碳酸钙和碳酸镁以等分子比形成的结晶碳酸钙镁化合物。在安徽酸性黄红壤上的试验
表
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明:酸性黄红壤施用白云石粉可以降低土壤交换性铝的含量，提高土壤pH值和交换性钙、镁的含量，显著提高作物产量，且有明显的后效。
磷石膏是磷复肥和磷化工行业的副产物，它的主要成份是硫酸钙，还有未分解的磷矿粉和酸不溶物等。过去主要用于改良碱性土壤，近年用作酸性心土层的改良剂，效果很好。磷石膏改良底层土壤可概括为“自动加石灰效应”。施用磷石膏提高了心土层土壤盐基饱和度，改善土壤物理性状，如容重下降，总孔隙度和非毛管孔隙度增加，土壤结构改善，团聚体破坏率降低，红壤通透性和结构性增强。
粉煤灰是火力发电厂的煤经高温燃烧后由除尘器收集的细灰，呈粒状结构。主要含硅、铝、铁和微量元素， pH值在10 - 12之间。粉煤灰中含有CaO、MgO等碱性物质，可以中和土壤中的酸性物质。研究表明粉煤灰施入红壤性中低产田可以中和土壤酸性，提高土壤养分，降低土壤容重，增加孔隙度，并且有利于保湿保墒，使水、肥、气、热趋向协调，为微作物生长创造了良好的土壤环境。
碱渣是制碱厂的废弃物， pH值为9. 0 - 11. 8，呈碱性。根据X - 射线衍射、扫描电子显微镜等综合分析可知碱渣主要矿物成分是结晶不良的方解石， 次要矿物有伊利石、绿泥石、高岭石等。碱渣中含有大量农作物所需的Ca、Mg、Si、K、P等多种元素， 用此土壤改良剂代替石灰改良酸性、微酸性土壤， 可调整土壤的pH 值， 加强有益微生物活动，促进有机质的分解， 补充微量元素的不足， 使农作物增产效果显著。
造纸制浆废水处理产生的沉淀固体称之为“木质素污泥”，含有来自制浆原料中的木质素等有机质和相当量的石灰质，与石灰、粉煤灰等具有某些相似的物理化学性质。木质素污泥具有较强的碱性，且含有多种植物生长需要的常量和微量元素及有机质。将其施用于酸性土壤，不仅能中和土壤的酸度，还能补充酸性土壤所缺乏的Ca等有益于植物生长的元素。施用造纸制浆污泥可使中强酸性土壤的酸度降低，抑制土壤中铝的活性，对削减土壤铝毒害和提高土壤磷的有效性也有积极作用。
另外，磷矿粉、城市污水处理厂产生的碱性污泥、炼铝工业产生的赤泥、燃煤烟气脱硫副产物等也都应用于酸性土壤的改良，并取得一定的效果。
二、有机物料改良剂
在农业上利用有机物料改良酸性土壤已经有千余年的历史。土壤中施用有机物质不仅能提供作物需要的养分，提高土壤的肥力水平，还能增加土壤微生物的活性，增强土壤对酸的缓冲性能。有机物料还能与单体铝复合，降低土壤交换性铝的含量，减轻铝对植物的毒害作用。用作改良土壤的有机物料种类很多，在农业中取材也比较方便，如各种农作物的茎秆、家畜的粪肥、绿肥和草木灰等等。利用有机物料改良酸性土壤的研究，目前国内的相关报道
还很少，多数集中在利用种植绿肥等调节土壤酸度方面。强酸性土壤上分别施用泥碳、泥碳和绿肥、泥碳和水稻秸秆、泥碳和鸡粪以及泥碳和油坊软泥均能不同程度地减少土壤中铝对作物秧苗的毒害作用。因为泥碳中含有一定量的腐敏酸和富里酸，能与铝形成不溶性有机物- 铝络合物。向土壤中加入绿肥，会增加铝在土壤固相表面的吸附;绿肥分解产生的有机阴离子与土壤表面羟基的配位交换反应将OH- 释放至土壤溶液中，可以中和土壤酸度，降低土壤铝的活性。泥碳可以解除铝毒，石灰可以降低土壤酸度，将泥碳与石灰混合施用也可以取得更好的改良酸性土壤的效果。
焚烧作物茎秆产生草木灰在农村中很常见，木材工业的残余物的焚烧也会产生很多的草木灰，这些草木灰对酸性土壤也有很好的改良作用。施用草木灰对酸性贫瘠土壤主要有两方面的作用:一是草木灰在土壤中会产生石灰效应，使土壤的pH 值大幅度升高;另一方面，草木灰能增加土壤养分含量，特别是K含量丰富能极大提高土壤钾含量。将猪粪与小麦秸秆混合，在一定条件下腐熟8周后施于酸性红壤中，发现土壤的pH升高，土壤无机态铝浓度降低;研究还发现施用猪粪和小麦秸秆对缓解铝毒的作用比用碳酸钙更明显。
近年来的研究结果表明，某些植物物料对土壤酸度具有明显的改良作用，这种改良作用不仅仅是通过增加土壤的有机质来增加土壤CEC，而且由于植物物料或多或少含有一定量的灰化碱，能对土壤酸度起到直接的中和作用，可在短期内见效。在一定条件下，豆科类植物物料比非豆科类植物物料的改良效果更佳，如将羽扇豆的茎和叶与酸性土壤一起培养，其pH增加的最大值可达1 - 2个单位。豆科植物物料对土壤酸度具有较好改良效果的原因与这类植物生长过程中其根系对无机阴、阳离子的不平衡吸收有关，由于生物固氮作用，豆科植物在生长过程中其根系会从土壤中大量吸收无机阳离子如Ca、Mg、K等，导致植物体内无机阳离子的浓度高于无机阴离子的浓度，为保持植物体内电荷平衡，植物体内有机阴离子浓度增加，这些有机阴离子是碱性物质，当植物物料施于酸性土壤时，这些碱性物质会很快释放，并中和土壤酸度。测定结果表明，羽扇豆茎和叶所含灰化碱的量是小麦秸秆的7倍多。豆科类植物物料能够提高土壤pH的另一个原因是有机氮的矿化，豆科植物的固氮作用使其体内积累了大量的有机氮，有机氮的矿化反应是一个消耗质子的过程，这一过程也使土壤pH升高。但矿化反应产生的铵离子的硝化反应是一个释放质子的过程，这一过程将抵消豆科植物物料对土壤酸度的中和作用。
近年来，人们还开发出营养型酸性土壤改良剂，即将植物所需的营养元素、改良剂及矿物载体混合，制成营养型改良剂。这种改良剂加入土壤后，在改良酸度的同时还提供植物所需的钙、镁、硫、锌、硼等养份元素，起到一举两得的效果。另一种复合型改良剂除了供应养分、降低酸度外，还具有疏松土壤、提高土壤的保水性的功能。
结语
随着化肥的大量使用已经造成土壤氢离子的大量积累，严重破坏了土壤PH的平衡，土壤逐年酸化，严重影响作物的产量和质量。目前，改良酸化土壤，减缓土壤退化的研究已经成为一个国际性的课题，所以全面了解全区土壤pH现状和变化对土壤肥力评价和今后的施肥指导十分重要。关于土壤酸化问题的研究，土壤酸化特征、不同物料的改良效果还需更加深入的探讨。
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