腐植酸在土壤改良中的研究与应用

金晶晶 张颖

摘要 腐植酸是天然的有机高分子混合物，可以有效提升化肥利用率，刺激农作物生长并提升抗逆能力，有效改善农产品品质。腐植酸的有效运用对土壤改良具有非常积极的作用。围绕腐植酸在土壤中的应用展开研究，为农业生产和腐植酸高效应用提供参考。

关键词 腐植酸;土壤改良;应用

中图分类号：S156 文献标识码：B 文章编号：2095–3305（2021）07–0156–02

腐植酸是由芳香族及多种官能团构成的高分子有机弱酸，生理活性、吸附能力、交换额能力都较强，土壤中富含丰富的腐植酸，是非常重要的土壤有机质[1]。当前，用于开发利用的腐植酸主要是低热值煤炭腐植酸，广泛分布于风化煤、褐煤与泥煤中，我国现有腐植酸储量较为丰富。腐植酸的20余种官能团在农业生产中的作用非常突出，国内农业科研人员通过分析和研究腐植酸明确了腐植酸的作用与功效，特别是其在植物生长、土壤改良及肥料增效方面的作用得到了广泛认可。围绕腐植酸在土壤改良中的应用展开探索和分析对农业发展和环境保护有突出价值。

1 腐植酸在土壤保水中的应用

土壤保水剂也被称为植物的微型水库，具有三维网状结构，土壤灌溉的水分经过吸收后会缓慢释放，使农作物的根际也获得充足水分。土壤保水剂对土壤改良效果明显，具有吸水和保水作用，能够提升肥料和农药的利用效率，调节植物生理节水效应。腐植酸本身是胶体物质，其中的三维网络交联了大量亲水基团，能够吸收大量水分并形成水凝胶，吸水率可达500%～600%。腐植酸吸水溶胀后能够将水分子固定在网络空间，降低水分子蒸发和流失的速度。将腐植酸引入保水剂能够很好地发挥改良土壤、化肥增效、改善品质等作用，可以改善保水剂的性能，同时降低制备成本。现有研究表明，在保水剂中增加一定比例的腐植酸能够提升其吸收自来水的能力，改善耐盐性能，进而促进植物生长并强化植物的光合作用[2]。

2 腐植酸在黑色液体地膜降解中的应用

塑料地膜栽培技术能够较好地满足农作物保温、保肥和防霜冻的要求，这对农业增产增收而言是非常值得推广的技术，但塑料地膜的降解和回收利用同样是难题，土壤中因此产生了大量的白色垃圾。利用风化煤或泥炭进行造纸黑液、糖蜜废液、酿酒废液等改性，将黑液作为腐植酸的提取剂，最终形成土壤需要的有机肥，其中含有的木质素和纤维素等在交联剂的作用下能够形成高分子，有效降解褐色液态地膜。液态地膜的使用能够对农业生产产生积极作用，达到抗旱、增温、早熟增产等效果，相较普通塑料地膜而言，黑色液体地膜在喷施后60 d内将逐步降解，90 d内成为有机肥，最终不会造成污染。

3 腐植酸在盐碱地改良中的应用

我国拥有3 000多万hm2的盐碱地，在华北、东北、西北等地区均有分布，可细分为轻度盐碱地、中度盐碱地和重度盐碱地。盐碱地含有中高浓度盐分，会导致土壤含水不足，植物吸水面临较大困难，如果土壤中某种离子浓度过高还会导致植物难以吸收其它离子，利用土壤改良剂消除盐碱地的盐分和碱分是改良盐碱地的常用方式，腐植酸在盐碱地改良中有非常广泛的应用前景。腐植酸与土壤结合能够增强阳离子的吸附量，隔盐并吸盐，形成缓冲系统来调节土壤酸碱度，这也使得腐植酸对改善盐碱地的盐碱程度具有显著作用。有学者在碱土中使用了腐植酸碱地宝，结果显示脱盐率超过20%。植物成活率超过85%。其他学者同样进行了类似或相关的研究，结果均显示腐植酸在盐碱地改良中的应用具有较好效果[3]。

4 腐植酸在土壤重金属污染治理中的应用

土壤重金属污染是指人类活动将重金属带入土壤后导致土壤内重金属的积累量明显超出周围环境的承载量。重金属污染会导致土壤质量恶化，进而导致生态环境恶化。工农业生产建设的持续推进使重金属通过多种方式进入农田，特别是工业三废排放扩大了重金属污染范围。环保部和国土局于2015年展开调查，结果显示我国土壤重金属污染超标率达16.8%，而耕地重金属污染的超标率超过20%。土壤重金属污染具有长期性、隐蔽性和不可逆性，有害金属的持续积累会导致土壤退化并将有害物质带入地下水与河流，因此产生的水污染对植物、动物和人类会造成巨大威胁。物理法、化学法、工程技术法和生物法是修复重金属污染土壤的常用方法，化学修复的应用范围最广且技术最成熟，在土壤中增加化学改良剂能够提升土壤中的有机质、阳离子交换量和颗粒含量，重金属的吸附、沉淀、抑制和氧化还原作用也将得到改善。腐植酸具有亲水性、吸附性、离子交换性、络合性与氧化还原性，腐植酸施入土壤后能够与重金属离子发生反应，使重金属离子被络合、吸附和固定，降低重金属生物的有效性及植物体的吸收量。重金属离子被吸附固定后将不再继续进入生物循环，土壤微生物活动获得了基质和能源，降低了土壤中重金属离子的活动能力，土壤结构因此变得更加稳定。腐植酸对土壤重金属污染治理具有非常积极的作用，能够配合植物强化重金属吸收，保障土壤肥力并减少二次污染。腐植酸對土壤重金属效应与腐植酸的成分、种类密切相关，成分的差异会导致腐植酸与土壤发生钝化效应或活化效应[4]。

5 腐植酸在土壤改良中的应用与研发建议

（1）当前不同的腐植酸产品在土壤改良应用过程中会产生不同的效果，而我国目前需要改良的土壤实际情况各不相同，如何更好地发挥腐植酸的作用与价值成为研发重点。针对盐碱地改良、重金属污染土地改良、退化土壤结构改良、有机无机复合肥应用等需求，相关部门应进行针对性的腐植酸开发与应用技术研究，充分发挥腐植酸的作用与价值。

（2）当前，煤炭腐植酸基础产品的种类依然较少，不同地区的腐植酸来源及生产工艺存在较大差别，腐植酸产品采用了碱法、酸法、氧化法等不同的生产工艺，各种生产工艺会导致腐植酸的效应出现差异。因此，在腐植酸应用和研发的过程中，相关技术人员需要围绕产品的理化特征和加工工艺展开深入研究，重点分析腐植酸在土壤中的作用及其生物作用效果;强化腐植酸在土壤、水体、大气等界面存在形式的研究，明晰腐植酸与重金属元素结合后的化学形态，探索腐植酸在微生物降解中的机理和调控途径，重点关注腐植酸产品的环保性及经济性，为腐植酸的推广和应用提供更加详实、全面的依据。

（3）腐植酸在土壤改良中具有非常突出的作用与效果。我国是农业大国，但可耕种土地面积较小，且存在大量的盐碱地，加上重金属污染耕地，造成严重的资源浪费。腐植酸在土壤改良中的应用能够有效提升土壤质量，为农业生产提供有效支持。因此，国家应考虑设立科研专项基金，积极鼓励、引导企业及协会开展腐植酸相关研究，使腐植酸在土壤改良中得到更加广泛的应用，持续提升腐植酸的开发技术与工艺，加快腐植酸应用速度，降低成本。

6 结束语

腐植酸在土壤改良中有非常廣泛的应用，现有研究已经充分证明腐植酸在保水剂、可降解黑色业态地膜、盐碱地改良、土壤重污染治理等方面均具有突出效果，我国应进一步加大研发与推广力度，充分发挥腐植酸的作用与价值。

参考文献

[1] 王相平，杨劲松，张胜江，等.石膏和腐植酸配施对干旱盐碱区土壤改良及棉花生长的影响[J].土壤，2020，52（2）：327-332.

[2] 曾秀君，程坤，黄学平，等.石灰、腐植酸单施及复配对污染土壤铅镉生物有效性的影响[J].生态与农村环境学报， 2020，36（1）：121-128.

[3] 李军，袁亮，赵秉强，等.磷肥中腐植酸添加比例对玉米产量、磷素吸收及土壤速效磷含量的影响[J].植物营养与肥料学报，2017，23（3）：641-648.

[4] 王福友，王冲，刘全清，等.腐植酸、蚯蚓粪及蚯蚓蛋白肥料对滨海盐碱土壤的改良效应[J].中国农业大学学报，2015， 20（5）：89-94.

责任编辑：黄艳飞

Research and Application of Humic Acid in Soil Improvement

JIN Jing-jing et al（Jiangsu Rudong agricultural technology extension center， Nantong， Jiangsu 226400）

Abstract Humic acid is a natural organic polymer mixture， which can effectively improve the utilization rate of chemical fertilizer， stimulate crop growth and enhance its stress resistance， and effectively improve the quality of agricultural products. The effective application of humic acid plays a very positive role in soil improvement. The application of humic acid in soil was studied to provide reference for agricultural production and efficient application of humic acid.

Key words Humic acid; Soil improvem-ent; Application