麦饭石在农业领域的研究进展

张洁 许鹏 周岩 冯梦喜

摘要    对近年来麦饭石在农业领域中的研究进展进行综述，包括麦饭石水溶液植物促生作用、麦饭石肥料、土壤调理剂、农药吸附等方面，以期为麦饭石在农业发展中的应用提供参考依据。

关键词    麦饭石;农业领域;影响;研究进展

中图分类号    S143.7        文献标识码    A        文章编号   1007-5739（2019）11-0253-02

Abstract    The research progress on medical stone in the field of agriculture in recent years was reviewed，including the plant growth promotion，fertilizer，soil conditoner and pesticide adsorption of medical stone，in order to provide references for the application of medical stone in the development of agriculture.

Key words    medical stone;agricultural field;effect;research progress

我國是最早开发和利用麦饭石的国家，并因麦饭石资源分布广、产量高，被誉为“麦饭石之乡”[1]。麦饭石是复合矿物，富含多种稀土和微量元素，天然无毒害，并易于改性，具有良好的吸附性、溶出性和生物活性。近年来，随着人们对麦饭石特性研究的深入，麦饭石被广泛用于诸多领域，具有重要的利用价值和较好的发展前景。笔者主要从麦饭石水溶液植物促生作用、麦饭石肥料、土壤调理剂、农药吸附等4个方面对麦饭石在农业领域中的应用研究进行综述。

1    麦饭石水溶液的植物促生作用

麦饭石具有一定的溶出性，其含有的多种矿物质元素可以在水中析出，相关研究发现麦饭石水中的硒、锶、锰等微量元素含量远高于矿泉水，特别是硒、锰的增加率分别为178.30%、1 689.10%，钙、钾的增加率分别为30.30%、912.50%[2]。研究表明，利用麦饭石浸出液可以有效补给植物生长所需的营养元素，有助于提高种子发芽率、促进根尖细胞分裂和根系增长[2-5]，并促进植物整个生育期的生长发育，有效改善作物品质。张乐宏等[2]在研究中发现麦饭石水可以降低荞麦芽腐烂率，提高抗氧化活性和钙、铜、锶等元素的含量;赵  英等[4-5]利用3种麦饭石水提液均能提高绿豆芽和黄豆芽早期发芽整齐度，风化程度高的户县麦饭石能使绿豆芽和黄豆芽中的可溶性蛋白质和VC含量明显增加。

2    麦饭石肥料

麦饭石富含多种营养元素，是一种天然肥料，价格低廉，将麦饭石与化肥一同基施或加工成麦饭石矿物肥料作为底肥，是肥料研究关注的热点。增施麦饭石肥料可以显著增加海南茄衣根长、根体积、根系活力、叶片的光合作用，并能有效改善叶片生理特性和烤后烟叶品质[6]，喷施麦饭石天然矿物肥也可显著改良“巨峰”葡萄果实品质[7]。李  娜等[8]发现施用麦饭石矿物肥可显著提高小白菜和苋菜的茎长、根长、鲜重和矿质元素的积累，在0～0.87 g/kg范围内，随着麦饭石矿物肥施用量的增加其作用明显增强，当>0.87 g/kg时，增效减缓。周江明等[9]研究麦饭石作为微肥对小麦生长及产量的影响时认为，麦饭石主要通过增强个体生长能力、增加单株分蘖和成穗、增加单位面积穗数来提高小麦单位面积产量。

3    土壤调理剂

高分子聚合物等土壤调理剂对生态平衡以及可持续性都存在潜在的不可预知的危害，而天然存在的麦饭石矿物原料无任何副作用，是制备土壤调理剂的最佳选择之一。麦饭石作为土壤调理剂主要包括对土壤重金属离子的吸附、土壤理化性质的改良和对土壤pH值的调节3个方面。麦饭石的多孔结构使其比表面积巨大，物理吸附能力极强，同时，麦饭石主要的化学成分SiO2、Al2O3和风化后形成的黏土矿物中的层状结构、硅氧四面体和铝氧八面体也为麦饭石对土壤重金属离子的吸附和配合能力提供可能。丁 园等[10]在复合污染土壤中施用天然、改性麦饭石后，土壤弱酸提取态Cu含量由原来的37.36%分别下降至23.07%和10.37%。天然、改性麦饭石对土壤Cd的固持阻控效果与土壤Cu一致。张振华[11]在铬污染土壤中种植油菜，地上部生物量随麦饭石施用量的增加而显著增加，验证了麦饭石具有吸附土壤中铬的能力;同时在对番茄和黄瓜施用麦饭石的试验中发现，麦饭石可降低土壤容重，显著增加土壤孔隙度，促进团粒结构的形成，土壤速效养分也明显提高;孙蓟锋[12]在恒定培养试验中，也证实了麦饭石可显著提高土壤中的有效磷含量。

麦饭石对土壤 pH值的调节效果较好，其调节能力与麦饭石添加量、施用时间等因素有关。张 曦[13]研究表明，加入麦饭石可使土壤pH值由3.3左右增加至4.6左右;孙蓟锋[12]施加2%的麦饭石可提高土壤pH值0.87，施加4%时土壤pH值提高1.19;陈可可等[14]以南阳麦饭石为土壤改良剂进行研究发现，麦饭石可以有效提高供试土壤的pH值，恒温培养时间越长，供试土壤的pH值提高幅度越大。

4    农药吸附

近年来，麦饭石突出的吸附作用开始被运用于农药残留处理的研究中，为今后研发生产用于吸附残留农药的相关产品提供了数据和技术支持。王  岩等[15]发现齐齐哈尔碾子山产麦饭石具有良好的吸附农药能力，吸附葡萄中残留农药的范围在15.22%～57.86%之间，麦饭石添加量和浸泡时间对农药吸附率影响显著。孔令建等[16]研究发现，用自来水和30 g麦饭石浸泡长豆角60 min，可降低长豆角中甲拌磷残留率达 70.3%。

5    结语

在大力提倡“节本增效、节能减排”理念的当下，天然材料麦饭石的利用对实现绿色发展、环境友好型农业具有十分重要的意义。面对日益严重的土壤问题，麦饭石既能够提高作物产量和品质，又可以改良土壤、吸附重金属污染物、调节土壤酸碱度。因此，将麦饭石制备成麦饭石矿物肥料或液体肥等具有良好的发展前景。

麦饭石的种类繁多，不同麦饭石的成分含量也不相同。同时，麦饭石利用效率低，可以通过改性提高其特性。丁 园等[10]利用硫酸钠将天然麦饭石比表面积由0.515 cm3/g增加至1.281 cm3/g，改性后的麦饭石对土壤重金属的阻控效果明显提高。阎福林等[17]在麦饭石中添加碳酸钠，经高温煅烧后，提高麦饭石SiO2的溶出性30多倍。

因此，深入麦饭石基础理论与应用研究，合理开发和应用麦饭石有助于农业生产走向可持续发展道路，也定会产生较好的经济效益与生态效益。

6    参考文献

[1] 牛佳.麦饭石的研究现状及发展展望[J].中山大学研究生学刊（自然科学、医学版），2013，34（2）：71-77.

[2] 张乐宏，付建瑞，李岩，等.麦饭石水培养荞麦芽的发芽工艺及麦芽的抗氧化活性[J].现代食品科技，2018，34（7）：187-195.

[3] 李秀霞，周瑞华，孙睿.麦饭石对黄瓜种子萌发和细胞分裂的影响[J].北方园艺，2007（2）：29-30.

[4] 赵英，郭旭新，梁引乐，等.麦饭石水提液对绿豆芽生长的影响[J].陕西农业科学，2013，59（4）：104-105.

[5] 赵英，郭旭新.不同麦饭石浸提液对黄豆芽生长试验研究[J].陕西农业科学，2014，60（8）：26-28.

[6] 万德建，吴创，李秀妮，等.麦饭石矿物肥对海南茄衣生理特性及工业可用性的影响[J].中国农业科技导报，2018，20（8）：108-118.

[7] 史海莉，刘利鸿，陈攀红，等.叶面喷施天然矿物肥对“巨峰”葡萄品质和抗氧化酶活性的影响[J].北方园艺，2016（3）：13-16.

[8] 李娜，周俊，朱江，等.麦饭石矿物肥施用效果试验[J].中国土壤与肥料，2012（3）：85-89.

[9] 周江明，韩文亮，宋元瑞，等.二次活化的麦饭石粉拌种对小麦生长及产量因素的影响试验研究[J].农业科技通讯，2019（1）：75-77.

[10] 丁园，张宝林，吴余金.麦饭石对复合污染土壤Cu、Cd的固持阻控[J].环境科学与技术，2018，41（1）：52-56.

[11] 张振华.麦饭石作为土壤调理剂在不同作物上的应用效果研究[D].杨凌：西北农林科技大学，2012.

[12] 孙蓟锋.几种矿物源土壤调理剂对土壤养分、酶活性及微生物特性的影响[D].北京：中国农业科学院，2012.

[13] 张曦.四种土壤调理剂对镉形态及生物效应的影响[D].北京：中国农业科学院，2012.

[14] 陈可可，赵莎.麦饭石在土壤改良中的应用效果研究[J].广州化工，2017，45（17）：60-62.

[15] 王岩，高建伟，裴世春，等.麦饭石对葡萄中农药残留的吸附效果[J].食品工业科技，2017，38（20）：68-71.

[16] 孔令建，李戈.不同处理方法对长豆角（豇豆）中甲拌磷农药残留量影响的试验[J].农业科技通讯，2018（9）：143-145.

[17] 阎福林，张积霞，董丽.麦饭石煅烧活化制备多元硅肥研究[J].非金属矿，1999，22（1）：22-23.

作者简介   張洁（1988-），女，河南新乡人，硕士，助理农艺师，从事新型肥料研究与开发工作。

收稿日期   2019-03-05