酸性农田土壤改良材料的选择与应用研究进展

关键词：酸性农田：土壤酸化；改良材料；选择原则；作用机制；功能复合化

我国酸性土壤总面积约为2.18×106km2．约占全国耕地面积的22.7%，具有面积大、分布不均匀、pH值低和毒害程度高等特点，主要分布在长江以南的热带和亚热带地区。近几十年来，高强度的人为活动（大气酸沉降、氨基化肥的过量施用和不合理的农业措施等）加速了土壤酸化进程，导致土壤酸化日趋严重。基于全国测土配方施肥土壤基础数据，湖南、浙江、广西和广东的农田土壤酸化十分严重，耕层土壤pH值低于5.5的分别占29.2%、41.9%、54.3%和28.8%。此外，福建省土壤pH值均低于6.0，强酸性土壤（pH值4.5～5.5）占全省土壤总面积的49.4%；江西省（90个县区）土壤平均pH值低于5.5的占92.3%。然而，在北方一些地区，设施菜地、果园、集约化农田等也出现了土壤酸化现象。张艳霞等研究发现，陕西省148个重点设施蔬菜基地的土壤pH值均显著低于附近农田土壤，种植年限的延长也促进了土壤酸化。基于山东省测土配方施肥数据的研究发现，全省耕地土壤pH值呈降低趋势，强酸性和酸性（pH值≤4.5）土壤样点占调查总点位的10.6%；其中，威海市和烟台市土壤酸化最为严重，酸性土壤分别占本市土壤面积的67.9%和21.2%。

土壤酸碱度（pH值）降低是土壤酸化最直接的表现形式。随着土壤pH值降低，土壤铝和锰离子的大量释放会增加对植物的毒性，同时也会促进钙、镁、钾、钼等碱基离子的淋失，导致土壤肥力下降。在土壤低pH值的条件下，钙、镁、钾、磷和钼等矿质元素的缺乏以及铝和锰的毒性严重限制了植物和土壤微生物群落的生长，导致作物减产。此外，土壤酸化提高了土壤重金属（镉、铅、铜等）的生物有效性和移动性，导致作物累积重金属的风险增加。然而，我国长江以南地区，雨热资源丰富，是经济作物和粮食的主产区，在粮食和蔬菜水果生产方面具有重要的地位。随着土壤酸化的加剧，我国红壤区耕地生产力受到严重制约。因此，需要筛选有效的材料来阻控土壤酸化或降低土壤酸度，这对可持续农业发展和粮食安全生产至关重要。

迄今为止，人们已经采用多种技术来改良土壤酸化和降低土壤酸度。土壤调理剂在改善土壤酸碱度、调节土壤养分供应和钝化土壤重金属活性方面具有显著的效果。此外，土壤调理剂大多以工农业废弃物和天然矿物为主要原材料，具有来源广泛、环境友好和应用性高等优点，被广泛用于酸性农田土壤修复。刘禹池等研究发现，施用石灰、商品有机肥和硅钙基调理剂均能提高土壤pH值，改善土壤酸化状况；其中石灰和硅钙基调理剂使土壤pH值增加0.9个单位，改酸效果最佳。目前，市场上土壤调理剂的种类繁多，功能和原材料组成逐渐复杂化，因而如何选择合适的土壤调理剂是较为困难的。此外，不同种类土壤调理剂改良酸性土壤的应用效果及其机制也是缺乏的。因此，本文系统分析了不同土壤调理剂的改酸效果和作用特点，对酸性农田土壤调理剂的选择和用量提出建议，并展望了土壤调理剂的发展方向，以期为酸性农田生产力的恢复和国家粮食安全生产提供技术支持。

1适用于酸性农田土壤改良的材料种类及作用特点

1.1石灰类材料

石灰类材料是国内外酸化土壤常用的改良剂，主要有石灰、氢氧化钙、氧化钙、白云石、牡蛎壳粉、碳酸钙、碳酸钙镁矿物、方解石等（表1）。石灰类材料具有强碱性，施人土壤后溶解释放的OH-能中和H+，提高土壤pH值。此外，石灰类材料能显著提高土壤Ca2+含量，增强与土壤胶体中H+和Al3+的置换反应，提高土壤盐基饱和度，最终降低土壤酸度。石灰在提高土壤pH值方面具有显著的效果。胡敏等研究发现，施用生石灰能提高土壤pH值，并降低土壤交换性酸和交换性Al3+的含量，改善土壤性质．进而促进大麦幼苗生长。陈燕霞等的研究表明，施用石灰能增加土壤pH值、阳离子交换量和盐基饱和度，显著降低土壤交换性Al3+含量，缓解土壤铝毒害。然而，长期或过量施用石灰可能造成土壤板结、养分失衡等问题，不利于植物生长。此外，石灰对亚表层土壤pH值的影响有限，且会出现“再酸化”问题。因此，选择石灰作为改良剂时需要注意施用量和年限。

牡蛎壳和白云石也是高效的、来源广泛和环境友好的酸性土壤改良材料，同时也能改善土壤结构，补充土壤钙镁，促进植物生长。李昂等的研究发现，施用4g/kg的牡蛎壳和白云石可以提高土壤pH值，使土壤毒性铝和交换性Al3+含量分别降低51.3%～52.6%和90.5%～92.0%，缓解土壤铝毒害。余跑兰等研究表明，施用白云石粉（≤1500kg/hm2）能显著提高土壤pH值（0～40cm土层），并降低土壤交换性酸含量，同时提高茶叶的产量和品质。相关研究表明，煅烧可以改变牡蛎壳和白云石的晶体结构和氧化物组成，提高其碱性，并且活化钙镁元素。江家泉等发现高温（850℃）煅烧能增加白云石的总碱度和短期累积碱度，加速钙镁离子的释放，具有显著的改土治酸效果。Lian等研究证明，高温能促进牡蛎壳中CaC03分解生成Ca0，提高牡蛎壳粉的pH值。许玲玲等的研究表明，施用煅烧牡蛎壳粉（2250kg/hm2）使土壤交换性酸和交换性Al3+分别降低62.9%和42.9%，进而提高玉菇甜瓜的产量和品质。

1.2有机物料

1.2.1生物炭近年来，由于生物炭具有优良的土壤改良能力和固碳潜力，被认为是一种高效优良的酸性土壤改良剂。Jeffery等的研究表明，施用生物炭可以使土壤pH值增加2个单位以上，进而提高作物产量。生物炭呈碱性且含有多种碱性物质，具有“石灰效应”，碱性物质碳酸盐和氧化物在酸性土壤中与H+和单体Al发生反应，从而增加土壤pH值，降低交换性酸度。其中，生物炭的碱度是减缓土壤酸化的重要因素，而不是生物炭自身的pH值。Yuan等基于9种生物炭对土壤酸度降低效果的分析发现，酸性土壤的pH值与生物炭的碱度呈极显著正相关（R2=0.95），显著高于与生物炭自身pH值的相关性（R2=0.46）。另一方面，生物炭具有较大的比表面积和多孔结构，具有较强的Al3+吸附和固定能力，能显著降低土壤溶液中Al3+对植物生长的毒害作用。生物炭表面的有机官能团能通过吸附、络合等途径固定土壤溶液中的Al3+。Qian等研究证明Al3+通过与生物炭颗粒表面有机羟基和羧基螯合被固定。Fan等研究发现，施用小麦秸秆生物炭能显著提高土壤pH值和有机质含量，降低土壤交换性酸、交换性H+和交换性Al3+含量，促进Al3+以有机结合态铝和羟基结合态铝存在。此外，施用生物炭能显著提高土壤溶解性有机碳含量。由于溶解性有机碳与Al3+有较强的亲和力，增加的溶解性有机碳可以与Al3+形成可溶的有机络合Al来减轻其对生物的毒性。

生物炭的制备原料来源广泛，其自身碱度取决于原料类型和制备条件。Dai等研究发现，富含木质纤维素原料热解制备的生物碳pH值普遍低于粪肥生物炭，这表明粪肥是生产中用于降低土壤酸度生物炭的优良原料。通常，提高热解温度可以促进生物炭碱性官能团的形成和保留，有利于提高生物炭的pH值和比表面积，增加灰分、总碱阳离子、交换碱阳离子和可溶性碱阳离子含量。Lehmann等发现在高温（600～699℃）热解条件下，生物炭的平均pH值为9.00，显著高于低温（300～399℃）制备的生物炭的平均pH值（5.01）。这说明高温热解制备的生物炭更适合提高土壤pH值，阻控土壤酸化。

杨彩迪等研究发现，水稻秸秆生物炭、玉米秸秆生物炭、小麦秸秆生物炭、稻壳生物炭和竹炭均能提高土壤pH值和交换性盐基离子含量，降低土壤交换性酸，且稻壳生物炭的效果最好。耿娜等的研究表明，牛粪生物炭的pH值和碱基含量较高，对提高土壤pH值和降低土壤交换性Al3+含量的效果优于果树枝生物炭和花生壳生物炭。徐玉娥等的研究表明，植物源生物炭（花生秸秆、大豆秸秆和柱花草）的pH值、灰分含量、碱度、孔径和比表面积均随温度升高而增大；其中，700℃条件下制备的大豆秸秆生物炭具有最高的pH值和灰分含量，适用于农田酸化土壤改良。因此，由于生产原料和制备工艺的多样性，采用最合适的热解温度和原料类型优化得到的生物炭阻控土壤酸化是十分必要的。

1.2.2有机肥有机肥主要指以畜禽粪便、秸秆、绿肥及以工农业废弃物为原料的堆肥产品，施人土壤后能增加土壤有机质，改善土壤酸碱缓冲能力。有机肥中含有大量的腐殖质，腐殖质表面的含氧官能团能与土壤H+和Al3+结合，降低土壤溶液中的H十和Al3+含量，进而提高土壤pH值，减轻对植物生长的毒害作用。此外，有机肥本身具有碱度（钙、镁、钾、钠等），能直接中和土壤酸度，提高土壤pH值。毛妍婷等研究发现，长期施用有机肥能增加土壤有机质含量，降低N03 -N和NH; -N的积累，减缓土壤酸化。孙瑶等研究发现，有机肥能显著提高土壤pH值，改善土壤养分供应，提高苹果的产量和品质。胡敏等研究发现，施用有机肥能降低土壤交换性酸总量、交换性H+和交换性Al3+的含量，有效改良酸性土壤。

相关研究表明，有机肥的降酸能力与其自身的碱度密切相关。孟红旗等研究表明，有机物料的碱度与其自身钙镁含量具有极显著的正相关关系（Plt;0.001），以豆科作物秸秆为主要原材料发酵生产的有机肥具有更好的降酸能力。此外，有机物料经过高温堆肥和堆沤过程后碱度均有所提高，马、驴、骡粪堆沤后碱度可提高57%～273%。因此，施用高温堆肥或厩肥可有效阻控农田土壤酸化。

1.2.3腐植酸腐植酸是自然界广泛存在的一类芳香族高分子有机物，在土壤改良、农业生产等方面发挥着重要的作用。施用腐植酸能增加土壤有机质含量，增强土壤酸碱缓冲能力，还能吸附土壤交换性H+和Al3+，进而提高土壤pH值，改善土壤酸度。此外，腐植酸含有羧基、羟基、羰基、醌基、甲氧基等官能团，能消耗H，与交换性Al3+形成有机结合态铝，有效缓解土壤铝对植物生长的毒害作用。李昱瑾等研究表明，与单施氮磷钾水溶肥相比，配施腐植酸肥料能降低土壤交换性H+和Al3+含量，促进苹果树叶片和根系生长，对酸化果园土壤改良和增产具有积极作用。目前。腐植酸类肥一般与化肥配施，但化肥（尿素、硝酸钾、硫酸钾等）为常规酸性肥料，施用过量可能加剧土壤酸化。因此，碱性腐植酸肥料在改土治酸方面更具有优势。邓爱妮等的研究发现，0.20%～0.30%腐植酸肥能显著提高土壤pH值，增加土壤有机质含量、阳离子交换量和交换性钙镁含量，提高樱桃番茄的产量和品质。邓军波等发现添加活化腐植酸能增加土壤速效养分和有机质含量，土壤pH值提高0.30个单位，延缓温室土壤酸化趋势。表2中列举了有机类土壤调理剂在酸性农田土壤改良中的应用效果。

1.3含磷材料

含磷材料大多呈碱性，pH值在8～10之间，可以有效提高土壤pH值，改良酸性土壤。用于酸性农田土壤改良的含磷材料包括钙镁磷肥、磷矿粉、过磷酸钙等，钙镁磷肥是目前最常用的含磷酸性改良剂。含磷材料具有释磷功能，可提高土壤速效磷含量，并促进土壤磷与Al3+结合形成磷酸盐沉淀，缓解铝毒害。此外，含磷材料溶解释放的钙、镁、硅等离子，不仅能中和土壤酸度，还能提高土壤Ca/Al比，有效改良酸性土壤。周武先等研究发现，钙镁磷肥能显著提高土壤pH值，降低土壤交换性Al3+含量，并提高幼苗的成苗率。杨小敏等研究发现，在元胡一水稻轮作体系下，施用钙镁磷肥能提高土壤pH值和交换性钙镁含量，增加作物产量和收益。Fan等的研究表明，施用30g/kg羟基磷灰石能显著提高土壤pH值，降低土壤交换性酸含量，促进土壤交换性Al3+向羟基结合态铝转化；同时，羟基磷灰石还能提高土壤磷含量，降低菠菜对Al的吸收和累积，显著促进菠菜的生长。

1.4黏土矿物

天然黏土矿物主要包括结晶质的层状和链层状硅酸盐类矿物，其颗粒极细，具有种类丰富、分布广泛且储量大、廉价易得等优势。黏土矿物具有结构独特、比表面积大、离子交换能力强等优点，在土壤修复应用中被广泛关注。黏土矿物（沸石、蒙脱石、高岭石、硅藻土等）具有强碱性，施人土壤后可以提高土壤pH值。另一方面，黏土矿物施用酸性土壤后形成的可溶性硅酸盐易与土壤中的H+和Al3+发生置换反应，导致土壤交换性酸和水解性酸含量降低，进而提高土壤pH值，缓解土壤酸化。李昂等研究发现施用，0.2%和0.4%麦饭石可以提高土壤pH值（0.13～0.33个单位），使土壤交换Al3+分别降低12.3%和23.4%，促进玉米生长。陈燕霞等研究发现，施用沸石（5、10、20g/kg）能显著提高土壤pH值，降低土壤交换性Al3+含量，减少土壤铝毒害。此外，施用黏土矿物后能改善土壤性质，提高土壤保水保肥能力，促进作物养分吸收和生长。

1.5工业废弃物

研究发现一些工业废弃物是良好的酸性土壤改良剂。常见的工业废弃物有粉煤灰、钢渣、磷石膏、赤泥、碱渣、生物质灰、黄磷炉渣等。除磷石膏外，工业废弃物一般具有强碱性，能直接中和土壤H+，提高土壤pH值。李九玉等比较了粉煤灰、碱渣和赤泥3种工业废弃物的降酸效果，发现碱渣和赤泥在提高土壤pH值和降低铝毒性方面具有显著效果。磷石膏具有“石灰效应”，能与土壤Al3+生成碱式硫酸铝，降低土壤交换性Al3+含量，进而提高土壤pH值。肖厚军的研究表明，磷石膏能提高土壤pH值，使土壤交换性Al3+和羟基结合态铝含量分别降低43.2%～46.1%和7.0%～21.1%。温元波研究证明，磷石膏溶解释放的Ca2+、SO、H2 P0：和F一能与Al3+发生络合、沉淀反应，是黄壤铝活性显著降低的关键原因。钢渣和粉煤灰富含硅元素，在改善土壤pH值的同日寸还能提高土壤硅含量，增加作物的抗逆性。魏贤的研究表明，在油菜一玉米一油菜轮作体系中，施用钢渣能提高土壤pH值、交换性硅和交换性钙镁的含量，增加作物地上部生物量。卢再亮等研究发现，与单一材料相比，钢渣和生物炭配施对土壤酸度改善的效果更明显，同时土壤肥力也显著提高。

工业废弃物组成成分比较复杂，通常含有重金属元素、有毒阴离子等，施人土壤后可能会对植物生长和微生物活性产生不利影响，同时也会增加土壤污染风险。魏贤评价了钢渣在小麦一水稻体系和油菜一玉米一油菜体系中施用的安全性，发现连续两年施用3g/kg钢渣后土壤铬、镉和砷的含量不会显著增加。然而，卓琳研究发现，施用不锈钢尾渣能促进油菜对锌的吸收，导致油菜地上部和地下部锌含量增加。因此，采用工业废弃物改良酸性土壤时，需充分考虑其应用的潜在环境风险。

1.6微生物菌剂

微生物菌剂富含大量的有益微生物，在恢复土壤根际微生物群落健康、改善土壤理化性质、提高土壤肥力、抑制土传病害等方面具有独特的优势。此外，微生物菌剂也能改善土壤酸化状况，促进植物生长，提高作物的产量和品质。吴林土等的研究表明，连续3年施用以芽孢杆菌和木霉菌为主要成分的微生物菌剂，山地茶园、梯田茶园和水田茶园的土壤pH值分别增加0.41、0.36个单位和0.28个单位，有效阻控了茶园酸化。此外，施用微生物菌剂还能显著增加土壤速效养分含量，提高土壤肥力，降低土壤重金属活性。熊华荣等研究发现，施用芽孢杆菌类微生物菌剂可使土壤pH值增加0.43个单位，土壤有机质含量提高13.2%，显著提高油麦菜产量。吕金岭等研究发现，施用芽孢杆菌类微生物菌剂能改善酸性黄褐土农田土壤，提高土壤有机质和交换性盐基离子含量，提升玉米光合生理指标，进而促进玉米生长。此外，方成等研究发现，减施化肥配施EM菌剂，能改善土壤酸度，显著提高土壤pH值及土壤肥力，进而提高鲜食玉米的产量和品质。这表明，与传统施肥模式（单施化肥）相比，增施微生物菌肥在阻控土壤酸化、提升土壤肥力和保障作物产量和品质方面具有巨大的潜力。

2酸性土壤改良材料的来源及成本效益分析

酸性土壤调理剂种类繁多，原材料来源广泛，大部分为易获取的废弃物。基于已发表的文献，天然矿物（石灰石、白云石、黏土矿物、磷矿粉等）、天然提取高分子化合物（纤维素、树脂胶等）、天然有机物料（泥炭等）、人工提取或合成材料（壳聚糖、聚丙烯酰胺等）、固体废物材料（磷石膏、畜禽粪便、秸秆等）和生物制剂（菌根、蚯蚓等）等是我国土壤调理剂的主要原料来源。康飞等研究发现，石灰、工业废弃物／副产品、农业废弃物／副产品和天然矿物类等材料仍然是过去10年内优选的酸性土壤改良材料。此外，生物质炭、天然高分子材料、腐植酸盐类、钙镁磷肥、微生物菌剂等材料正逐渐成为酸性土壤改良的优选高效材料。总体来说，工农业废弃物及副产品和天然矿物仍是酸性土壤调理剂的主要组成成分，工农业废弃物资源化利用是土壤调理剂原料选择的重要依据。此外，化学制剂、高分子材料、生物制剂等材料需要在市场购买，在土壤调理剂的原料中占比较低，一般以辅料形式存在。

酸性土壤调理剂的实际应用成本受到原料来源、二次加工、运输费用、施用量等因素的影响。基于市场调研，常用的酸性土壤改良剂石灰、牡蛎壳粉、白云石粉、钙镁磷肥、商品有机肥、生物炭、腐植酸、磷石膏、赤泥、沸石粉等材料的价格区间分别约为300～800、300～900、200～700、600～1200、300～1500、1500～3000、300～1600、200～500、240～500、300～600元／吨。以工业废弃物和天然矿物为主要原料进行二次加工制备的国产矿物型土壤调理剂的价格区间普遍为1000～3000元／吨，推荐施用量为750～2250kg/hm2。以目前市场上易购买的牡蛎壳粉和硅钙镁基土壤调理剂为例，每公顷施用成本为900～2700元。以普通矿物土壤调理剂为主要原材料，生物炭、腐植酸、有机肥等有机物料为辅助原料，混合制备新型有机土壤调理剂在改善土壤结构、提高土壤肥力、增加作物产量和阻控土壤酸化方面更具优势。此外，微生物菌剂的价格通常在25元/kg以上，在实际应用中存在费用高和降酸效果差等局限性。

虽然土壤调理剂对酸性土壤改良和粮食增产具有一定效果，但其市场推广和农民接受度仍需进一步加强。目前，全国农技推广中心、各省市农业科学院、政府农业部门、大型肥料企业仍然是土壤酸化改良试验的推动者和实施者。酸性土壤改良需要大量的人力和财力，让农民主动参与其中，对于更快地达到预期效果具有重要的意义。此外，施用土壤调理剂增加了种植成本，也是限制土壤调理剂大规模应用的因素之一。因此，控制酸性土壤调理剂的“田间应用成本”对推动其大规模应用是非常重要的。我国拥有丰富的工农业废弃物、天然矿物等资源，合理利用当地废弃物资源作为土壤调理剂的主要原材料，是降低成本的重要举措。对于具有原料优势的肥料企业，应针对酸性土壤特点．研发出适销对路、高效价低的土壤调理剂产品。在推广应用时，探索不同的模式（“公司+科研单位+农户”核心示范模式、“公司+合作社”示范模式等），让农技推广单位、农民等主动参与进来，重视“应用效果”宣传，提高产品的市场认知度。此外，农技服务人员需结合当地施肥习惯，将土壤改良剂融入其中，指导农民建立符合当地的障碍土壤改良模式。

3酸性土壤改良的发展趋势

3.1土壤改良产品功能复合化

酸化农田土壤普遍存在肥力低、养分不均衡、土壤结构差、钙镁流失严重等问题，施用传统单一原料组成的土壤调理剂（如石灰、有机肥、磷矿粉等）在实际应用中具有一定的局限性。如大量或者长期施用石灰能快速提高土壤pH值，但可能造成土壤结块、养分失衡等问题：施用有机肥能提高土壤肥力，但在降酸增效方面存在不足。复合多功能型土壤调理剂能调节土壤酸度，高效缓解土壤铝毒害，还能改善土壤结构和养分供应，增强作物的抗逆性，进而提高作物的产量和品质（表3）。

矿物型复合土壤调理剂一般呈强碱性（pH值gt;10），富含钙、镁、硅等营养元素，具有调节土壤酸度和促进植物生长的双重作用。目前，低品位矿物和工业废弃物是制备矿物型土壤调理剂的的优质原料，也是其资源化利用的重要途径。周昊文等的研究表明，铁尾矿和副产品云母、白云石经煅烧制备的矿物质调理剂是优良的酸性土壤改良剂。冀建华等的研究表明，磷石膏、钾长石在高温下煅烧制备的硅钙钾镁肥含有钙、镁、硅等元素，能显著提高南方稻田表层土壤pH值、酸碱缓冲容量和交换性钙镁含量，降低土壤交换性H+和Al3+含量，高效阻控南方稻田土壤酸化。曹敏杰研究发现，施用牡蛎壳基调理剂能提高土壤pH值和速效养分含量，改善柚树的生长状况。范贝贝等研究发现，施用以硅酸盐矿物、牡蛎壳粉和白云石为主要原料的矿物调理剂能显著降低土壤交换性H十和Al3+含量，提高菠菜的生物量，并降低菠菜对镉的累积。李慧研究发现，赤泥基调理剂（赤泥、硅藻土和氧化钙）能显著提高土壤pH值，改善土壤酸度，并提高水稻的产量。

有机类复合功能型调理剂在提高土壤酸碱缓冲容量、养分供应、作物产量和品质方面具有显著的优势。陈士更等的研究发现，腐植酸土壤调理剂能改善土壤结构，降低土壤交换性酸含量，提高苹果的含糖量、糖酸比和产量。杨慧豪等研究发现，生物炭基调理剂能显著提高土壤pH值、阳离子交换量和交换性钙含量，提高土壤肥力和微生物丰度，促进作物对氮磷钾的累积，进而使油麦菜产量增加16.7%。林李华等的研究表明，施用1g/kg蚕沙土壤调理剂（蚕沙50%、贝壳40%、氧化镁10%）的土壤pH值和有机质含量分别增加0.7个单位和6.49%，豆角产量增加125.6%。王爱英等研究发现，施用沼渣基调理剂能提高土壤pH值，降低土壤容重，提高土壤的田间持水量。此外，沼渣调理剂还能提高小油菜的叶绿素含量，促进小油菜生长，并增加小油菜维生素C含量。

有研究发现，与氢氧化钙相比，生物炭对酸性土壤铝毒性的缓解效果持久，主要是因为生物炭提高了土壤有机质含量，增强了土壤缓冲能力，抑制了土壤二次酸化过程中可溶性和交换性Al3+的增加。因此，以矿物酸性调理剂为基础，复配有机物料研发新型酸性调理剂也是未来应重点关注的方向，对于酸性土壤改良后的可持续发展具有重要意义。表3中列举了主要复合功能型调剂在酸性农田土壤改良中的应用效果。

3.2酸性土壤改良研究方向的展望

大量研究证明，施用土壤调理剂是改善土壤酸度和提高酸性土壤生产力的有效措施。然而，需要更可靠的证据和全面的机制来诠释证明土壤调理剂对土壤酸度的影响。此外，在重金属污染农田，土壤酸化能加剧重金属的毒性。

据广泛报道，土壤调理剂的施用可导致土壤pH值的增加，金属溶解度通常会随着pH值的增加而变化，进而影响作物对重金属的积累。因此，土壤酸化的研究仍需要进一步重点探讨：

（1）土壤调理剂降酸效果的长效性和作用机制。目前，大对数研究仅关注土壤调理剂对酸化农田表层土壤快速降酸的效果。但随着农作物移除、氨态氮肥滥施等人为影响，改良后的农田土壤仍会面临再酸化的风险，其降酸效果的长效性需要进一步监测。冀建华等基于4年田间试验，发现每年施用大量硅钙钾镁肥（2250kg/hm2）能提高亚表层土壤的pH值和酸碱缓冲容量；但一次性施用土壤调理剂能显著改善亚表层土壤酸度的用量需要进一步探究。此外，土壤调理剂调节土壤酸度的作用机制不明确，需要重点探究，以为高效酸性土壤调理剂的研发提供理论支持。

（2）土壤重金属有效性。在我国南方地区，酸性土壤普遍伴随着重金属污染问题。土壤调理剂的施用可以改变土壤理化性质（pH值、EC值、有机质含量等），进而影响重金属的生物有效性。随着土壤pH值的提高，二价金属阳离子（Cd、Pb、Cu、Zn）的有效性降低，但类金属As的活性增加。因此，对于镉污染的酸性土壤，需要明确土壤pH值动态变化与重金属有效性和植物镉累积的影响，优选适用于重金属污染酸性农田的土壤调理剂。

（3）建立综合土壤酸化调控技术。为实现酸性土壤高效、长期修复，建立化学改良、生物修复与农艺措施相结合的综合调控技术，高效长期阻控农田土壤酸化，提高土壤生产力。

4结语

土壤调理剂在阻控土壤酸化，改善土壤酸度和促进农业可持续发展方面表现出极大的潜力。石灰类材料、工农业废弃物及其衍生物、天然矿物仍是土壤调理剂制备的优选材料。但我国酸化农田仍将持续受到高强度的人为活动影响，开发具有长效改酸效果的复合型土壤调理剂是十分必要的。此外，发挥化学法和生物法土壤改良的技术优势，结合农业措施建立综合阻酸技术，对长期阻控土壤酸化具有积极的意义。