土壤改良修复措施及展望

安娜

摘要：在农业发展过程中，作为农业持续发展重要组成部分的土壤，其化学属性一直被用来作为表征土壤生产力和土壤肥力质量的指标。土壤酸化和板结趋势日益严重，进而影响作物的产量和品质，甚至可能对人体健康产生危害，从而土壤修复产业应运而生，土壤修复市场上升空间很大。本文介绍了土壤酸化及板结原因、改良修复措施及展望。

关键词：土壤酸化;改良与修复措施;土壤修复产业;展望

土壤是一种非常重要的自然非可再生资源，作为植物生长的介质以及水、热和化合物的源头，土壤不仅生产出人类赖以生存的食物，还可以充当水分的过滤器。土壤在地球生态系统中的地位和作用是举足轻重的，维持着地球生态系统的平衡。

土壤退化表现有很多方面，包括土壤酸化、荒漠化、盐渍化及贫瘠化。作为土壤退化的主要表现，土壤酸化已经引起老百姓的高度重视，并且围绕土壤酸化展开了大量的研究，同时也取得了一系列的研究成果。

1 土壤酸化及板结原因

土壤酸化是指土壤中钙镁等盐基离子被交换性氢铝离子替换后淋失的过程，主要表现为土壤颗粒分散，土壤的水稳性团粒结构被破坏;土壤营养成分的矿化环境条件发生巨大改变，尤其是土壤各种元素的矿化释放比例失调急剧，土壤中微生物含量减少，最终引起土壤板结，土壤板结引起土壤的氧气含量降低，通透性变差，还原性加强，多种阳离子被还原物质吸附在作物的根表，形成了一层作物吸收营养的屏障，使有用营养吸收困难，作物生长慢，病害加重，农作物产量、品质急剧下降。

土壤板结后渗透性差。大雨过后，造成有机质和营养元素被淋溶，流失较严重。由于土壤中毛细管未被切断，在烈日炎炎下失水加剧，土壤的耐旱能力弱，用百姓的说法“雨天水汪汪，旱天硬邦邦”。土壤的肥料利用率降低，作物生长量不足，产量过低品质过差。

土壤板结，其实就是土壤结构遭到严重破坏，耕作层变硬，透水透气不良，严重影响作物根系正常生長。

1.1 土壤板结主要原因

1.1.1 投入有机肥不足

土壤有机质含量较低、结构太差，严重影响微生物的活性，进而影响土壤团粒结构的形成，最终导致土壤板结。

1.1.2 长期过量施用化肥

土壤结构得到严重地破坏，土壤有机质不能得到及时有效地补充，引起了土壤板结、龟裂。

1.1.3 其他

镇压、翻耕、浇水等农耕措施破坏上层土壤团粒结构。

1.2 土壤板结主要危害

1.2.1 根系活力下降

土壤板结后，根系由于缺氧而导致根系活力下降，不能正常生长发育，呼吸减弱，影响营养成分的吸收。

1.2.2 导致缺素症

植物根系活力下降，导致肥水吸收能力减弱，加之土壤板结之后，养分有效性变差，作物极易缺素。

设施瓜菜种植过于依赖化肥农药，导致虫害抗药性增强，土地板结，部分地区的土壤甚至出现了严重的盐渍化。不仅严重影响了瓜菜的品质和产量，也使得农民在不得不加大化肥农药使用量的同时，增加了种植成本，降低了经济效益。

2 土壤改良修复措施

2.1 物理改良

兴修水利，做好排灌，客土掺混、合理深松、轮作倒茬、中耕晒田等均能改善土壤自身条件。

不当的农业措施导致土壤酸化是不容忽视的，所以改进某些农业措施来改良修复土壤是可行的。以滴灌、喷灌等新型灌溉方式来替代大水漫灌;传统耕作方式的改变，大力推广少耕、免耕、间套作等，都能起到改良修复土壤的作用。

2.2 化学改良

土壤消毒处理、施用土壤改良剂、测土配方施肥、控制农药施用、秸秆生物质炭提高土壤抗酸化能力、牡蛎壳经高温煅烧后，改善酸性土壤的理化性质。

在某种程度上，施用化学改良剂能大大改善土壤酸化环境，提高土壤pH值。作为传统有效的酸土改良剂——石灰，得到了人们的青睐。石灰不仅可以中和土壤酸度，改善土壤性质，还可以降低重金属的毒害。

2.2.1 配方施肥技术

解决比例施肥问题的方法可以用配方施肥技术。通过准确的当地环境位置信息，可以精准掌控土壤中各种元素含量，开发出一条针对性的配方施肥方案。从真正意义上做到作物缺什么，就补充什么，做到有针对性的补充，才能为土壤和作物提供足够的大量元素和微量元素，避免土壤因养分快速流失而失去其使用价值，提高肥料利用率，以最小的成本投入获得最大的改良收益。

2.2.2 减量施肥技术

减量施肥技术并不是盲目地要放弃使用化肥，而是应该根据作物需求与施肥的适应性，探索出一条科学合理的施肥配比途径。在减量施肥技术中，选择某种有机肥替代一部分化肥是最常用的方法之一，也是行之有效的。减少化学肥料的用量可以对作物的品质有显著提高。

2.2.3 土壤改良剂

土壤改良剂具有调节土壤理化性质、疏松结构、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结构和固定修复重金属等作用，在退化的土壤上施用土壤改良剂可以使农作物更好地生长和发育。施用土壤改良剂是快速有效解决土壤酸化问题的方法，施用土壤改良剂对土壤改良与修复的意义是重要且深远的。

2.2.4 生物质炭

生物质炭作为新兴的酸性土壤改良剂，因其理化性质在缓解土壤板结、提高土壤质量、改善植物生长环境等方面都具有十分重要的应用价值。生物质炭是生物质在无氧或限氧条件经加热分解而获得的含碳量高的固态物质。前人研究结果表明，生物质炭在农业生产上具有广阔的应用前景。国内外研究报道，对生物质炭改良土壤的性质、固定重金属在土壤中的迁移、提高发酵产物的肥效、减少温室气体的减排和提高作物的产量等方面进行相关研究。目前，土壤改良的材料大多集中在天然和人工合成的物质上，而很少对废弃物和生活垃圾加以利用，导致大量土壤改良修复的廉价原材料被丢弃，浪费资源，造成改良剂成本过高，应用推广困难。面对越来越复杂多样化的土壤问题，新型改良剂的应用和推广迫在眉睫。生物炭可以缓解土壤酸化、提升土壤质量、改善作物生长环境，生物炭的开发和利用势在必行。

2.3 微生物菌肥

高效功能性微生物菌肥、腐植酸肥料、蚯蚓粪进行土壤改良与修复。

使用微生物菌肥不仅可以大幅减少化肥用量、减少土壤污染，还可以增强作物抗病与抗逆能力。

治理土壤板结应致力于改善土壤微生物的生存环境。首先，应通过适当深耕给微生物透透气;其次，可通过合理施肥、合理灌溉、合理喷药、调酸、洗盐等措施调节土壤理化性质;最后，反复补充足够的有机物料，满足微生物的食物需求，提升微生物活力。

连续种植作物的时间过长，土壤中就会有越来越多的有害微生物，过多的有害微生物就会占用有益微生物的活动空间，因此有益微生物就会逐渐减少，从而使作物根部易发病害，作物生长受到限制甚至出现突然死亡。研究表明土壤板结之后，有机物以及生物菌肥的施入，不仅有利于改良土壤团粒结构、提高土壤透气性，还增加了有益微生物的数量。

微生物菌肥是一种比较有前景的肥料，通过筛选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长，能够刺激调节植物生长、减少化肥用量、增强抗病与抗逆能力、提高农作物产量和品质、降低环境污染等。

施用微生物菌肥使农作物更适合生长发育，使土壤改良与修复效果更显著，使土壤沙漠化、土壤盐渍化等严重问题更能得以改善。

微生物菌肥的优点具有低投入、高产出、高效益和无污染的特点，但其缺点是对土壤的改良修复作用较缓慢，到作物生长中后期才会显出肥效。农民通常对肥料的要求是见效快，比较直观的效果，因此，目前微生物菌肥的推广难度较大。因此把增加微生物菌肥的速效性作为研究方向，将微生物菌肥在土壤改良中得到推广，应用价值得以提高，广大农民可以受益。

3 土壤修复行业存在的问题

我国目前土壤修复产业基础还相当薄弱，以低端处理技术为主导，缺乏技术和人才的强力支撑。

土壤改良修复研究还是停留在理论层面上，不具备工程应用价值;自主开发污染土壤修复与改良的成套技术还没有成行;污染土壤修复行业仍需要依靠国外进口材料、技术和设备，这样大大提高了土壤修复的成本，十分不利土壤修复企业的发展;另外，缺乏土壤污染治理优先级名单，从而导致土壤修复项目主次不明，土壤污染治理资金、空间分配不合理。

（1）土壤酸化状况不明;

（2）缺乏土壤修复相关法律法规、防治标准、修复标准和技术体系;

（3）土壤修复改良技術研究和示范推广较为缓慢，缺乏技术配套和相关设备。

4 展望

社会现代化程度不断加深，工业化进程不断加快，人为活动干扰力度不断加强，都大大加速了土壤酸化的进程，土壤酸化已成为全球化问题。

（1）土壤污染严重，制约经济发展，从而土壤修复应运而生，拉动土壤修复产业的发展。随着公众对土壤污染防治工作关注的上升，土壤污染防治产业结构得以调整和优化，土壤修复市场空间大，有利于企业发展;

（2）新型改良剂研究还有待深入研究，土壤改良修复工作多集中在常规化学改良措施上。土壤修复应该结合我国基本国情、因地制宜地将物理、化学和生物改良技术结合，形成酸化地、盐碱地和废弃地等土壤改良修复的标准和治理模式;

（3）积极借鉴国外先进改良修复经验，加快土壤改良修复技术的示范推广，满足广大农民的实际需要，加快本地行业的发展;

（4）土壤酸化的研究主要集中在陆地生态系统上，对水生生态系统尚未清楚。土壤酸化对重金属的研究工作，侧重于土壤酸化和重金属活化关系上。因此，保护生态环境，建设生态文明，实现可持续发展，具有十分重要的战略意义。