土壤障礙和土壤退化是限制農(nóng)業(yè)生產(chǎn)力發(fā)展的主要原因。土壤改良劑是近年來(lái)國(guó)內(nèi)外研究的熱點(diǎn)。土壤改良劑的研究與應(yīng)用對(duì)于改良阻隔性土壤、緩解土壤退化具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。
世界上有7.3億Hm2的耕地,但平均每年有近500萬(wàn)Hm2的土地因退化而不能生產(chǎn)糧食。到2050年,全世界將有近6億公頃土地沙化,約200萬(wàn)公頃灌溉土地鹽堿化。因此,如何保持土壤質(zhì)量,改良酸堿性土壤,減輕土壤毒性,減少土傳疾病的傳播成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。它能促進(jìn)土壤團(tuán)聚體的形成,改善土壤結(jié)構(gòu),提高土壤肥力,保護(hù)表土,提高土壤保水保肥,提高糧食產(chǎn)量。
一、土壤改良劑的分類
根據(jù)原料性質(zhì)將其分為無(wú)機(jī)材料和有機(jī)材料,無(wú)機(jī)材料主要包括天然礦物(沸石、石灰石、鋁土礦、石膏、蛭石、珍珠巖等)和無(wú)機(jī)固體廢物(粉煤灰等)。有機(jī)材料主要包括有機(jī)固體廢物(造紙污泥、城市污水污泥、城市固體廢物、農(nóng)作物秸稈和動(dòng)物糞便等)、天然提取聚合物化合物(多糖、纖維素、樹脂膠、單寧酸、腐殖酸、木質(zhì)素等)和有機(jī)物質(zhì)(泥炭、碳等)。
用模擬天然改性劑合成的聚合物有機(jī)聚合物。國(guó)內(nèi)外研究和應(yīng)用的合成土壤改性劑是聚丙烯酰胺、聚乙烯醇樹脂、聚乙烯醇、聚乙二醇、脲醛樹脂等。PAM是最受關(guān)注的合成土壤改性劑。
二、土壤改良劑的作用
土壤結(jié)構(gòu)是土壤肥力的重要基礎(chǔ)。一般認(rèn)為直徑為0.25~10mm(特別是1~4mm)的水穩(wěn)性土壤結(jié)構(gòu)對(duì)土壤肥力具有重要意義。長(zhǎng)期以來(lái),國(guó)內(nèi)外對(duì)土壤改良劑改善土壤物理性質(zhì)進(jìn)行了大量的研究。施用土壤改良劑能促進(jìn)分散的土壤顆粒的聚集,形成團(tuán)聚體,增加水穩(wěn)性團(tuán)聚體的含量和穩(wěn)定性,顯著改善團(tuán)聚體的質(zhì)量,降低土壤容重,增加土壤總孔隙度,改善通風(fēng)和透水性,提高土壤利用價(jià)值。
近年來(lái),土壤改良劑在沙漠治理中得到了廣泛的應(yīng)用。沙土改良技術(shù)是在沙土中添加能夠改善沙土性質(zhì)的改良劑,使其具有穩(wěn)定沙土、改善沙土滲漏水和漏肥的特性,從而更適合植物的生存和生長(zhǎng)。添加土壤改良材料更有利于荒漠的生態(tài)恢復(fù),是經(jīng)濟(jì)有效、可連續(xù)使用的方法。沙土改良可以從根本上解決沙漠環(huán)境下植物生長(zhǎng)不良的問(wèn)題,無(wú)論是在植物早期種植還是后期養(yǎng)護(hù)中,都可以達(dá)到節(jié)約固沙成本的目的。土壤改良劑能促進(jìn)荒漠植物的生長(zhǎng),在短時(shí)間內(nèi)達(dá)到較好的固沙效果。