土壤改良修復(fù)措施及展望

安娜

摘要：在農(nóng)業(yè)發(fā)展過(guò)程中，作為農(nóng)業(yè)持續(xù)發(fā)展重要組成部分的土壤，其化學(xué)屬性一直被用來(lái)作為表征土壤生產(chǎn)力和土壤肥力質(zhì)量的指標(biāo)。土壤酸化和板結(jié)趨勢(shì)日益嚴(yán)重，進(jìn)而影響作物的產(chǎn)量和品質(zhì)，甚至可能對(duì)人體健康產(chǎn)生危害，從而土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生，土壤修復(fù)市場(chǎng)上升空間很大。本文介紹了土壤酸化及板結(jié)原因、改良修復(fù)措施及展望。

關(guān)鍵詞：土壤酸化;改良與修復(fù)措施;土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè);展望

土壤是一種非常重要的自然非可再生資源，作為植物生長(zhǎng)的介質(zhì)以及水、熱和化合物的源頭，土壤不僅生產(chǎn)出人類賴以生存的食物，還可以充當(dāng)水分的過(guò)濾器。土壤在地球生態(tài)系統(tǒng)中的地位和作用是舉足輕重的，維持著地球生態(tài)系統(tǒng)的平衡。

土壤退化表現(xiàn)有很多方面，包括土壤酸化、荒漠化、鹽漬化及貧瘠化。作為土壤退化的主要表現(xiàn)，土壤酸化已經(jīng)引起老百姓的高度重視，并且圍繞土壤酸化展開了大量的研究，同時(shí)也取得了一系列的研究成果。

1 土壤酸化及板結(jié)原因

土壤酸化是指土壤中鈣鎂等鹽基離子被交換性氫鋁離子替換后淋失的過(guò)程，主要表現(xiàn)為土壤顆粒分散，土壤的水穩(wěn)性團(tuán)粒結(jié)構(gòu)被破壞;土壤營(yíng)養(yǎng)成分的礦化環(huán)境條件發(fā)生巨大改變，尤其是土壤各種元素的礦化釋放比例失調(diào)急劇，土壤中微生物含量減少，最終引起土壤板結(jié)，土壤板結(jié)引起土壤的氧氣含量降低，通透性變差，還原性加強(qiáng)，多種陽(yáng)離子被還原物質(zhì)吸附在作物的根表，形成了一層作物吸收營(yíng)養(yǎng)的屏障，使有用營(yíng)養(yǎng)吸收困難，作物生長(zhǎng)慢，病害加重，農(nóng)作物產(chǎn)量、品質(zhì)急劇下降。

土壤板結(jié)后滲透性差。大雨過(guò)后，造成有機(jī)質(zhì)和營(yíng)養(yǎng)元素被淋溶，流失較嚴(yán)重。由于土壤中毛細(xì)管未被切斷，在烈日炎炎下失水加劇，土壤的耐旱能力弱，用百姓的說(shuō)法“雨天水汪汪，旱天硬邦邦”。土壤的肥料利用率降低，作物生長(zhǎng)量不足，產(chǎn)量過(guò)低品質(zhì)過(guò)差。

土壤板結(jié)，其實(shí)就是土壤結(jié)構(gòu)遭到嚴(yán)重破壞，耕作層變硬，透水透氣不良，嚴(yán)重影響作物根系正常生長(zhǎng)。

1.1 土壤板結(jié)主要原因

1.1.1 投入有機(jī)肥不足

土壤有機(jī)質(zhì)含量較低、結(jié)構(gòu)太差，嚴(yán)重影響微生物的活性，進(jìn)而影響土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成，最終導(dǎo)致土壤板結(jié)。

1.1.2 長(zhǎng)期過(guò)量施用化肥

土壤結(jié)構(gòu)得到嚴(yán)重地破壞，土壤有機(jī)質(zhì)不能得到及時(shí)有效地補(bǔ)充，引起了土壤板結(jié)、龜裂。

1.1.3 其他

鎮(zhèn)壓、翻耕、澆水等農(nóng)耕措施破壞上層土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)。

1.2 土壤板結(jié)主要危害

1.2.1 根系活力下降

土壤板結(jié)后，根系由于缺氧而導(dǎo)致根系活力下降，不能正常生長(zhǎng)發(fā)育，呼吸減弱，影響營(yíng)養(yǎng)成分的吸收。

1.2.2 導(dǎo)致缺素癥

植物根系活力下降，導(dǎo)致肥水吸收能力減弱，加之土壤板結(jié)之后，養(yǎng)分有效性變差，作物極易缺素。

設(shè)施瓜菜種植過(guò)于依賴化肥農(nóng)藥，導(dǎo)致蟲害抗藥性增強(qiáng)，土地板結(jié)，部分地區(qū)的土壤甚至出現(xiàn)了嚴(yán)重的鹽漬化。不僅嚴(yán)重影響了瓜菜的品質(zhì)和產(chǎn)量，也使得農(nóng)民在不得不加大化肥農(nóng)藥使用量的同時(shí)，增加了種植成本，降低了經(jīng)濟(jì)效益。

2 土壤改良修復(fù)措施

2.1 物理改良

興修水利，做好排灌，客土摻混、合理深松、輪作倒茬、中耕曬田等均能改善土壤自身?xiàng)l件。

不當(dāng)?shù)霓r(nóng)業(yè)措施導(dǎo)致土壤酸化是不容忽視的，所以改進(jìn)某些農(nóng)業(yè)措施來(lái)改良修復(fù)土壤是可行的。以滴灌、噴灌等新型灌溉方式來(lái)替代大水漫灌;傳統(tǒng)耕作方式的改變，大力推廣少耕、免耕、間套作等，都能起到改良修復(fù)土壤的作用。

2.2 化學(xué)改良

土壤消毒處理、施用土壤改良劑、測(cè)土配方施肥、控制農(nóng)藥施用、秸稈生物質(zhì)炭提高土壤抗酸化能力、牡蠣殼經(jīng)高溫煅燒后，改善酸性土壤的理化性質(zhì)。

在某種程度上，施用化學(xué)改良劑能大大改善土壤酸化環(huán)境，提高土壤pH值。作為傳統(tǒng)有效的酸土改良劑——石灰，得到了人們的青睞。石灰不僅可以中和土壤酸度，改善土壤性質(zhì)，還可以降低重金屬的毒害。

2.2.1 配方施肥技術(shù)

解決比例施肥問(wèn)題的方法可以用配方施肥技術(shù)。通過(guò)準(zhǔn)確的當(dāng)?shù)丨h(huán)境位置信息，可以精準(zhǔn)掌控土壤中各種元素含量，開發(fā)出一條針對(duì)性的配方施肥方案。從真正意義上做到作物缺什么，就補(bǔ)充什么，做到有針對(duì)性的補(bǔ)充，才能為土壤和作物提供足夠的大量元素和微量元素，避免土壤因養(yǎng)分快速流失而失去其使用價(jià)值，提高肥料利用率，以最小的成本投入獲得最大的改良收益。

2.2.2 減量施肥技術(shù)

減量施肥技術(shù)并不是盲目地要放棄使用化肥，而是應(yīng)該根據(jù)作物需求與施肥的適應(yīng)性，探索出一條科學(xué)合理的施肥配比途徑。在減量施肥技術(shù)中，選擇某種有機(jī)肥替代一部分化肥是最常用的方法之一，也是行之有效的。減少化學(xué)肥料的用量可以對(duì)作物的品質(zhì)有顯著提高。

2.2.3 土壤改良劑

土壤改良劑具有調(diào)節(jié)土壤理化性質(zhì)、疏松結(jié)構(gòu)、提升土壤持水能力、提高土壤肥力、提升保肥能力、改善土壤微生物群落結(jié)構(gòu)和固定修復(fù)重金屬等作用，在退化的土壤上施用土壤改良劑可以使農(nóng)作物更好地生長(zhǎng)和發(fā)育。施用土壤改良劑是快速有效解決土壤酸化問(wèn)題的方法，施用土壤改良劑對(duì)土壤改良與修復(fù)的意義是重要且深遠(yuǎn)的。

2.2.4 生物質(zhì)炭

生物質(zhì)炭作為新興的酸性土壤改良劑，因其理化性質(zhì)在緩解土壤板結(jié)、提高土壤質(zhì)量、改善植物生長(zhǎng)環(huán)境等方面都具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值。生物質(zhì)炭是生物質(zhì)在無(wú)氧或限氧條件經(jīng)加熱分解而獲得的含碳量高的固態(tài)物質(zhì)。前人研究結(jié)果表明，生物質(zhì)炭在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上具有廣闊的應(yīng)用前景。國(guó)內(nèi)外研究報(bào)道，對(duì)生物質(zhì)炭改良土壤的性質(zhì)、固定重金屬在土壤中的遷移、提高發(fā)酵產(chǎn)物的肥效、減少溫室氣體的減排和提高作物的產(chǎn)量等方面進(jìn)行相關(guān)研究。目前，土壤改良的材料大多集中在天然和人工合成的物質(zhì)上，而很少對(duì)廢棄物和生活垃圾加以利用，導(dǎo)致大量土壤改良修復(fù)的廉價(jià)原材料被丟棄，浪費(fèi)資源，造成改良劑成本過(guò)高，應(yīng)用推廣困難。面對(duì)越來(lái)越復(fù)雜多樣化的土壤問(wèn)題，新型改良劑的應(yīng)用和推廣迫在眉睫。生物炭可以緩解土壤酸化、提升土壤質(zhì)量、改善作物生長(zhǎng)環(huán)境，生物炭的開發(fā)和利用勢(shì)在必行。

2.3 微生物菌肥

高效功能性微生物菌肥、腐植酸肥料、蚯蚓糞進(jìn)行土壤改良與修復(fù)。

使用微生物菌肥不僅可以大幅減少化肥用量、減少土壤污染，還可以增強(qiáng)作物抗病與抗逆能力。

治理土壤板結(jié)應(yīng)致力于改善土壤微生物的生存環(huán)境。首先，應(yīng)通過(guò)適當(dāng)深耕給微生物透透氣;其次，可通過(guò)合理施肥、合理灌溉、合理噴藥、調(diào)酸、洗鹽等措施調(diào)節(jié)土壤理化性質(zhì);最后，反復(fù)補(bǔ)充足夠的有機(jī)物料，滿足微生物的食物需求，提升微生物活力。

連續(xù)種植作物的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)，土壤中就會(huì)有越來(lái)越多的有害微生物，過(guò)多的有害微生物就會(huì)占用有益微生物的活動(dòng)空間，因此有益微生物就會(huì)逐漸減少，從而使作物根部易發(fā)病害，作物生長(zhǎng)受到限制甚至出現(xiàn)突然死亡。研究表明土壤板結(jié)之后，有機(jī)物以及生物菌肥的施入，不僅有利于改良土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、提高土壤透氣性，還增加了有益微生物的數(shù)量。

微生物菌肥是一種比較有前景的肥料，通過(guò)篩選培育出有特定功能的菌株施入土壤后，其特定菌株快速繁殖生長(zhǎng)，能夠刺激調(diào)節(jié)植物生長(zhǎng)、減少化肥用量、增強(qiáng)抗病與抗逆能力、提高農(nóng)作物產(chǎn)量和品質(zhì)、降低環(huán)境污染等。

施用微生物菌肥使農(nóng)作物更適合生長(zhǎng)發(fā)育，使土壤改良與修復(fù)效果更顯著，使土壤沙漠化、土壤鹽漬化等嚴(yán)重問(wèn)題更能得以改善。

微生物菌肥的優(yōu)點(diǎn)具有低投入、高產(chǎn)出、高效益和無(wú)污染的特點(diǎn)，但其缺點(diǎn)是對(duì)土壤的改良修復(fù)作用較緩慢，到作物生長(zhǎng)中后期才會(huì)顯出肥效。農(nóng)民通常對(duì)肥料的要求是見效快，比較直觀的效果，因此，目前微生物菌肥的推廣難度較大。因此把增加微生物菌肥的速效性作為研究方向，將微生物菌肥在土壤改良中得到推廣，應(yīng)用價(jià)值得以提高，廣大農(nóng)民可以受益。

3 土壤修復(fù)行業(yè)存在的問(wèn)題

我國(guó)目前土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)基礎(chǔ)還相當(dāng)薄弱，以低端處理技術(shù)為主導(dǎo)，缺乏技術(shù)和人才的強(qiáng)力支撐。

土壤改良修復(fù)研究還是停留在理論層面上，不具備工程應(yīng)用價(jià)值;自主開發(fā)污染土壤修復(fù)與改良的成套技術(shù)還沒有成行;污染土壤修復(fù)行業(yè)仍需要依靠國(guó)外進(jìn)口材料、技術(shù)和設(shè)備，這樣大大提高了土壤修復(fù)的成本，十分不利土壤修復(fù)企業(yè)的發(fā)展;另外，缺乏土壤污染治理優(yōu)先級(jí)名單，從而導(dǎo)致土壤修復(fù)項(xiàng)目主次不明，土壤污染治理資金、空間分配不合理。

（1）土壤酸化狀況不明;

（2）缺乏土壤修復(fù)相關(guān)法律法規(guī)、防治標(biāo)準(zhǔn)、修復(fù)標(biāo)準(zhǔn)和技術(shù)體系;

（3）土壤修復(fù)改良技術(shù)研究和示范推廣較為緩慢，缺乏技術(shù)配套和相關(guān)設(shè)備。

4 展望

社會(huì)現(xiàn)代化程度不斷加深，工業(yè)化進(jìn)程不斷加快，人為活動(dòng)干擾力度不斷加強(qiáng)，都大大加速了土壤酸化的進(jìn)程，土壤酸化已成為全球化問(wèn)題。

（1）土壤污染嚴(yán)重，制約經(jīng)濟(jì)發(fā)展，從而土壤修復(fù)應(yīng)運(yùn)而生，拉動(dòng)土壤修復(fù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著公眾對(duì)土壤污染防治工作關(guān)注的上升，土壤污染防治產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)得以調(diào)整和優(yōu)化，土壤修復(fù)市場(chǎng)空間大，有利于企業(yè)發(fā)展;

（2）新型改良劑研究還有待深入研究，土壤改良修復(fù)工作多集中在常規(guī)化學(xué)改良措施上。土壤修復(fù)應(yīng)該結(jié)合我國(guó)基本國(guó)情、因地制宜地將物理、化學(xué)和生物改良技術(shù)結(jié)合，形成酸化地、鹽堿地和廢棄地等土壤改良修復(fù)的標(biāo)準(zhǔn)和治理模式;

（3）積極借鑒國(guó)外先進(jìn)改良修復(fù)經(jīng)驗(yàn)，加快土壤改良修復(fù)技術(shù)的示范推廣，滿足廣大農(nóng)民的實(shí)際需要，加快本地行業(yè)的發(fā)展;

（4）土壤酸化的研究主要集中在陸地生態(tài)系統(tǒng)上，對(duì)水生生態(tài)系統(tǒng)尚未清楚。土壤酸化對(duì)重金屬的研究工作，側(cè)重于土壤酸化和重金屬活化關(guān)系上。因此，保護(hù)生態(tài)環(huán)境，建設(shè)生態(tài)文明，實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展，具有十分重要的戰(zhàn)略意義。