土壤調理劑的種類、作用及科學使用

向文明 孫媛 周富忠

導讀：土壤調理劑的種類多，且作用差異較大，有的改善土壤結構，有的改善理化性狀，有的調節土壤pH值，有的修復污染土壤。根據生產原料不同可以分為礦物源、有機源、化學源土壤調理劑和農林保水劑4類。在此基礎上詳細介紹了各類型土壤調理劑的作用、來源以及科學使用方法等。

土壤是最基礎的農業生產資料，在農業生產對土壤的長期利用過程中，受自然成土因素特別是人為不合理利用方式等因素影響，土壤酸化、污染等現象日益突出，導致植物生長明顯受阻，甚至影響農產品質量安全。因此，各種土壤調理劑應運而生，被應用于土壤治理、污染修復，并取得了一定成效。據統計，2014-2017年，我國土壤調理劑產量分別為97.5萬、148.3萬、207.9萬、305.6萬t，2018年上半年達210.9萬t，增長迅速[1]。2018年8月31日《中華人民共和國土壤污染法》正式出臺，作為修復土壤和提升耕地質量重要產品的土壤調理劑迎來新的發展機遇。但土壤調理劑種類多、作用差異大，為科學使用土壤調理劑，有效改良土壤、修復土壤污染，本文從以下幾個方面作簡要介紹。

1 土壤調理劑的概念和種類

在《土壤調理劑 通用要求》[2]（NY/T 3034-2016）中，土壤調理劑指加入土壤中以改善土壤物理、化學和（或）生物性狀的物料，適用于改良土壤結構、降低土壤鹽堿為害、調節土壤酸堿度、改善土壤水分狀況或修復污染土壤等。按不同生產原料分為礦物源、有機源、化學源土壤調理劑和農林保水劑4類，一般統稱為土壤調理劑。該要求還對土壤調理劑的原料、成分等技術指標及限量指標作出了要求。

礦物源土壤調理劑一般由富含鈣、鎂、硅、磷、鉀等礦物經標準化工藝或無害化處理加工而成，用于增加礦質養料，以改善土壤物理、化學、生物性狀。應標明所含鈣、鎂、硅、磷、鉀等主要成分及含量、pH值、粒度或細度、有毒有害成分限量等。主要礦物有石灰石、白云石、鉀長石、磷礦石、硅礦、麥飯石、沸石、蒙脫石、膨潤土、菱鎂石、黏土礦石、硅藻土等，還包括堿渣、鋼渣、硝酸磷肥副產品、鎂礦副產品、鉬尾礦、水淬渣等工業礦渣，以及牡蠣殼、貝殼等動物殘體；呈堿性，主要用于治理酸化土壤。如湖北富之源生物科技的富之源土壤調理劑、武漢市沃農肥業的和之地土壤調理劑、恩施綠康農業科技的稀世綠康土壤調理劑等皆為石灰石、白云石及鉀長石等礦物生產；廣東大眾農業科技的田師傅土壤調理劑為堿渣生產，天脊煤化工集團的土壤調理劑則由硝酸磷肥副產品生產，北海夏氏藍得生物科技的夏氏藍得土壤調理劑為牡蠣殼生產。

有機源土壤調理劑一般以無害化有機物料為原料經標準化工藝加工而成，為土壤微生物提供養料以改善土壤生物肥力。應標明有機質含量、pH值、粒度或細度、有毒有害成分限量等。所標明的成分應有明確界定，不能重復疊加。主要生產原料有禽類羽毛、滸苔、餐廚廢棄物等動植物殘體，還有氨基酸發酵尾液、味精發酵尾液等工業下腳料。如烏魯木齊紅都嘉業生物科技用禽類羽毛生產的水劑土壤調理劑主要含有機質和氨基酸，河南蓮花味精用味精發酵尾液生產的顆粒土壤調理劑含有機質20%、氮（N）12%，青島海大生物集團用滸苔和牡蠣殼生產的土壤調理劑含有機質10%、CaO 35%，北京嘉博文生物科技用餐廚廢棄物生產的土壤調理劑有機質高達75%。

化學源土壤調理劑由化學制劑經標準化工藝加工而成，用于改善土壤的物理或化學性狀。應標明主要成分含量、pH值、粒度或細度、有毒有害成分限量等。主要有聚馬來酸、聚丙烯酸、檸檬酸、月桂醇乙氧基硫酸銨等。

根據功能的不同，土壤調理劑還可以分為團聚或分散土粒，改善土壤結構的土壤膠結劑，如丙烯酰胺、松土精等；固定表土，防止水土流失的土壤安定劑，如美國Enviroseal公司的LDC丙烯樹脂乳劑；調節土壤酸堿度的土壤調酸劑，如經特定工藝加工的石灰質類礦物粉、硅質類礦物粉等；能增加土壤溫度的土壤增溫劑，如廣州市德一豐生物科技的稷豐牌土壤增溫劑；能保持土壤水分的土壤保水劑（農林保水劑），如聚丙烯酰胺等。

2 土壤調理劑的登記管理

土壤調理劑必須獲得農業農村部登記證才可以銷售，否則不允許進入市場。據立木信息咨詢發布的《中國土壤調理劑市場深度調研與投資戰略報告（2019版）》[1]顯示：市面上關于土壤調理劑的叫法頗多，包括土壤修復劑、土壤調節劑、土壤改良劑等，而“土壤調理劑”才是目前農業農村部用于登記時的通用名稱。2018年4月30日前，已經取得登記或臨時登記的各類土壤調理劑有153種，企業有130多家。劑型主要有粉劑、顆粒、水劑3種，其中以接觸面大、易運輸的粉劑最為普遍，三者分別為90、53、10種，占比分別為58.8%、34.6%、6.6%。

3 土壤調理劑的作用

一是調節土壤酸堿度，治理土壤酸化、鹽堿化。礦物源土壤調理劑多呈弱堿性至堿性，可中和酸性，主要用于改良pH值低于5.5的酸化土壤；化學源土壤調理劑多呈弱酸性至酸性，可中和堿性，主要用于改良pH值高于8.5的鹽堿化土壤。近幾年，湖北利川市土肥站通過試驗示范，引進加拿大碳酸鈣火山鹽巖（SRC）、湖北宜施壯、武漢的秀谷春天、臺灣益地的益欣榮等土壤調理劑治理酸化土壤，取得較好效果。與底肥同時施用，作物收獲后檢測土壤pH值，當季最高可提升0.5個單位，平均提升0.16個單位；對降低土壤活性鋁、有效錳、有效鐵含量也有一定作用[3，4]。

二是改善土壤結構，改良土壤沙化、黏化、板結。有機源土壤調理劑有機質含量高，可提高土壤有機質、促進土壤團粒結構形成、增強土壤的通氣透水保肥能力，對改良土壤沙化或黏化等質地不良、板結等效果較好。

三是補充土壤營養，為作物提供硅、鈣、鎂等養分。隨著測土配方施肥技術的全面普及，各種復合肥、專用配方肥得到廣泛應用，土壤中氮、磷、鉀大量元素逐漸趨于平衡，而硅、鈣、鎂、鋅、硼、鉬等中微量元素未得到有效補充，逐漸失去平衡，成為作物營養的新短板，從而出現作物小葉、黃葉、生長緩慢、植株矮小等中微量元素缺乏癥狀，最終導致作物產量不高、品質不優。礦物源土壤調理劑一般含1種至幾種中微量元素，可有效補充土壤營養，為作物提供硅、鈣、鎂等養分[3，4]。

四是修復土壤，降低土壤農殘、鈍化重金屬。土壤調理劑可改善因過度使用農藥而引起的農藥污染；鈍化重金屬、降低其活性，從而抑制土壤重金屬污染。2018-2020年，湖北利川市土肥站連續3年在高鎘水稻土上開展了土壤鎘鈍化試驗，武漢的秀谷春天、湖北的富之源、臺灣益地的益欣榮等土壤調理劑對降低土壤有效鎘含量、有效抑制水稻對鎘的吸收效果顯著，土壤有效鎘含量可降低30%左右，稻谷中鎘含量最高可降低50%。

五是土壤殺菌消毒，有效控制作物病蟲害。一些土壤調理劑具有一定的殺菌作用，施用后可減少土傳病害的發生；礦物源土壤調理劑為作物提供了中微量元素營養，可提高作物的抗病能力；部分土壤調理劑含有許多有益菌群，可產生大量次生代謝產物，通過拮抗作用抑制或殺滅有害細菌；強堿性土壤調理劑還有一定的驅蟲、殺蟲作用；還可分解植物自身分泌以及植物腐爛后產生的有機酸、醛、醇、烴類等毒素，較好解決同科作物重茬問題，改善土壤連作障礙。如對蔬菜軟腐病、疫病，茄科的青枯病、猝倒病，瓜類的蔓枯病以及根結線蟲病等有明顯的抑制效果，從而減少農藥的使用量。

六是提高肥料利用率，促進作物高產優質。土壤調理劑為土壤補充了中微量元素、有機質，調節了土壤酸堿度，增強了土壤中氮、磷、鉀等養分的活性，利于作物吸收，從而提高作物產量，改善品質。多點多作物試驗表明，多數土壤調理劑對作物的增產作用在5%～10%，高的可達15%[3～8]。

4 土壤調理劑的科學使用

一是針對性施用。土壤障礙主要表現在酸化、鹽堿化、沙化或黏化等質地不良、板結等結構變差、缺素使營養元素失調、土壤水分過多或不足、被有毒物質污染等方面。選擇堿性礦物源土壤調理劑治理土壤酸化、修復土壤；有機源土壤調理劑、聚丙烯酸等大分子聚合物類土壤調理劑改良土壤質地、結構；農林保水劑解決干旱等土壤水分不足等。選用農業農村部登記的正規產品，其效果和安全性更有保障。

二是集中施用。利用溝施或穴施等方式集中施用，重點改善作物根系微生態環境，既可達到改良土壤的目的，還可節約用量、降低成本。施用時要與作物種子、根系保持一定距離，以免燒種燒根。

三是配合肥料使用。土壤調理劑的主要作用是改善土壤環境，解決土壤障礙性問題。它不是肥料，不能代替肥料，需與有機肥、配方肥、微生物菌劑等結合施用，以提高效果。湖北利川市土肥站在治理土壤酸化上長期堅持應用“兩肥+兩劑”模式（有機肥+配方肥+土壤調理劑+微生物菌劑），收到良好效果。但與肥料等配合施用不等同于混合施用，多數土壤調理劑呈堿性或酸性，與化肥混合會導致氨態氮揮發而造成肥料損失，與微生物菌劑混合會抑制微生物活性、甚至殺滅微生物。因此，應盡量避免將土壤調理劑與化肥、微生物菌劑直接混合，同一時期施用時應分開。

四是適時適量及時施用。施用時期應以作物播種或移栽前為主，施用量以產品推薦用量為準。發現土壤問題后及時施用相應土壤調理劑，迅速修復土壤，達到效果后停止使用，以免調節過度、產生次生污染或障礙。使用時一定要正確掌握用量，用量過低難以達到改良效果；用量過高或施用次數過多，則會造成浪費。特別是聚丙烯酸類產品的使用量要求非常嚴格，不能過量，否則會導致土壤膠體化程度加重，起到反作用。

5 土壤調理劑的發展方向

一是改進劑型。將粉劑改為顆粒劑，以顆粒劑和水劑為主。因為粉劑施用時粉塵飛揚，易進入人體眼、口、鼻，給施用者造成不舒適感，甚至傷害。

二是改進工藝。目前，多數土壤調理劑單價居高，與復合肥價格相當或是更高，單位面積投入量大，而肉眼效果不明顯，普通農民不會自覺購買施用。因此，必須改進工藝，降低價格，才能使土壤調理劑得到廣泛應用。

三是改進施用方法。在有條件的地方多用機械深施，盡量少撒施，降低用量，減少投入。

四是向復合型方向發展。將調節酸堿度、增加有機質含量、改善土壤結構、修復土壤污染等功能融為一體，實現多功能化，施用“一劑”解決多種土壤問題。