由于人類活動(dòng)的影響,世界范圍內(nèi)土壤的化學(xué)退化,包括土壤肥力貧瘠化、鹽堿化、酸化、污染等問題日益嚴(yán)重。Zeolite通常具有很強(qiáng)的吸附能力和離子交換能力,作為調(diào)控土壤化學(xué)退化的材料逐步引起了人們的廣泛重視。早在60年代,日本人就已經(jīng)將沸石用作土壤改良劑。近年來,沸石的農(nóng)用又進(jìn)一步擴(kuò)大。充分利用我國各地豐富的天然沸石資源進(jìn)行土壤改良,發(fā)展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè)具有十分重要的意義。
用于改善土壤養(yǎng)分狀況
由于土地的不合理利用,土壤中的養(yǎng)分元素日益貧乏…。而肥料施入土壤后,又會(huì)發(fā)生揮發(fā)、淋溶等損失。利用沸石具有較強(qiáng)的吸附能力和離子交換能力的特性,將沸石加到土壤中,可起到保肥供肥的作用,提高養(yǎng)分的生物有效性。
研究表明,沸石對(duì)N出+吸附符合langmuir過程,最大吸附量為105.7—137.1cmol/kg,相當(dāng)于一般土壤的9倍左右,所吸附的N凰+中有60%左右為可解吸態(tài),說明沸石既有對(duì)NH4+較強(qiáng)的吸附能力,又有釋放N心+為作物利用的功能,對(duì)于N肥施入土壤后一時(shí)供N強(qiáng)度過大則可起緩沖作用,控制N肥因揮發(fā)、滲漏造成的損失,從而提高化肥利用率。
沸石本身含P很少,有的沸石只含有微量的P素。土壤中的HPO42-是易被固定的一種養(yǎng)分離子,但是HPO42-的吸附和解吸與N出+存在完全不同的機(jī)制。在低濃度下,沸石對(duì)HPO42-的吸附等溫線亦符合langmuir方程,最大吸附量為289 mg P/Kg,相當(dāng)于一般土壤吸P量的低限;吸附鍵能為0.1191,遠(yuǎn)比一般土壤要小。在高濃度下,沸石最大吸P量為88~112cmol/kg,可解吸量占吸附總量的80%一93%。所以施入沸石不會(huì)引起土壤有效P和肥料水溶性P的固定。
將Zeolite與化肥混合施入土壤后,在田間條件下玉米和水稻對(duì)N肥的利用率提高8.1%~10.3%,P肥利用率提高6.0%一6.3%16。利用沸石對(duì)酸性土壤改良的淋洗試驗(yàn)研究發(fā)現(xiàn),土柱淋洗液中N和K的含量隨著沸石用量水平的增加而下降,淋洗后土壤中的有效N、有效P和有效K含量隨著沸石用量的增加而提高,表明不同水平沸石處理對(duì)提高土壤的保肥能力均具有不同程度的促進(jìn)作用。尤其是在質(zhì)地比較粗,保肥能力差的土壤上效果十分明顯。可見,沸石這種性能對(duì)于改良退化坡地,促進(jìn)土壤肥力提高具有積極意義。天然沸石氨化后制成銨飽和沸石(或稱交換性NH4+-沸石),當(dāng)它在施入土壤后,可使土壤累積的難溶性P重新釋放,并作為植物有效N、P的供應(yīng)源9。在砂姜黑土上的研究結(jié)果表明,NH4+-沸石具有很強(qiáng)的釋P作用,溶解磷灰石和土壤難溶性P能力比對(duì)照高3.9—11.9倍。NH4+-沸石能使作物吸收利用更多的土壤P,促進(jìn)N、P養(yǎng)分從根部運(yùn)轉(zhuǎn)到地上部莖葉,提高了N肥和P肥的利用率。