土壤改良修復措施及展望

安娜

摘要：在農業發展過程中，作為農業持續發展重要組成部分的土壤，其化學屬性一直被用來作為表征土壤生產力和土壤肥力質量的指標。土壤酸化和板結趨勢日益嚴重，進而影響作物的產量和品質，甚至可能對人體健康產生危害，從而土壤修復產業應運而生，土壤修復市場上升空間很大。本文介紹了土壤酸化及板結原因、改良修復措施及展望。

關鍵詞：土壤酸化;改良與修復措施;土壤修復產業;展望

土壤是一種非常重要的自然非可再生資源，作為植物生長的介質以及水、熱和化合物的源頭，土壤不僅生產出人類賴以生存的食物，還可以充當水分的過濾器。土壤在地球生態系統中的地位和作用是舉足輕重的，維持著地球生態系統的平衡。

土壤退化表現有很多方面，包括土壤酸化、荒漠化、鹽漬化及貧瘠化。作為土壤退化的主要表現，土壤酸化已經引起老百姓的高度重視，并且圍繞土壤酸化展開了大量的研究，同時也取得了一系列的研究成果。

1 土壤酸化及板結原因

土壤酸化是指土壤中鈣鎂等鹽基離子被交換性氫鋁離子替換后淋失的過程，主要表現為土壤顆粒分散，土壤的水穩性團粒結構被破壞;土壤營養成分的礦化環境條件發生巨大改變，尤其是土壤各種元素的礦化釋放比例失調急劇，土壤中微生物含量減少，最終引起土壤板結，土壤板結引起土壤的氧氣含量降低，通透性變差，還原性加強，多種陽離子被還原物質吸附在作物的根表，形成了一層作物吸收營養的屏障，使有用營養吸收困難，作物生長慢，病害加重，農作物產量、品質急劇下降。

土壤板結后滲透性差。大雨過后，造成有機質和營養元素被淋溶，流失較嚴重。由于土壤中毛細管未被切斷，在烈日炎炎下失水加劇，土壤的耐旱能力弱，用百姓的說法“雨天水汪汪，旱天硬邦邦”。土壤的肥料利用率降低，作物生長量不足，產量過低品質過差。

土壤板結，其實就是土壤結構遭到嚴重破壞，耕作層變硬，透水透氣不良，嚴重影響作物根系正常生長。

1.1 土壤板結主要原因

1.1.1 投入有機肥不足

土壤有機質含量較低、結構太差，嚴重影響微生物的活性，進而影響土壤團粒結構的形成，最終導致土壤板結。

1.1.2 長期過量施用化肥

土壤結構得到嚴重地破壞，土壤有機質不能得到及時有效地補充，引起了土壤板結、龜裂。

1.1.3 其他

鎮壓、翻耕、澆水等農耕措施破壞上層土壤團粒結構。

1.2 土壤板結主要危害

1.2.1 根系活力下降

土壤板結后，根系由于缺氧而導致根系活力下降，不能正常生長發育，呼吸減弱，影響營養成分的吸收。

1.2.2 導致缺素癥

植物根系活力下降，導致肥水吸收能力減弱，加之土壤板結之后，養分有效性變差，作物極易缺素。

設施瓜菜種植過于依賴化肥農藥，導致蟲害抗藥性增強，土地板結，部分地區的土壤甚至出現了嚴重的鹽漬化。不僅嚴重影響了瓜菜的品質和產量，也使得農民在不得不加大化肥農藥使用量的同時，增加了種植成本，降低了經濟效益。

2 土壤改良修復措施

2.1 物理改良

興修水利，做好排灌，客土摻混、合理深松、輪作倒茬、中耕曬田等均能改善土壤自身條件。

不當的農業措施導致土壤酸化是不容忽視的，所以改進某些農業措施來改良修復土壤是可行的。以滴灌、噴灌等新型灌溉方式來替代大水漫灌;傳統耕作方式的改變，大力推廣少耕、免耕、間套作等，都能起到改良修復土壤的作用。

2.2 化學改良

土壤消毒處理、施用土壤改良劑、測土配方施肥、控制農藥施用、秸稈生物質炭提高土壤抗酸化能力、牡蠣殼經高溫煅燒后，改善酸性土壤的理化性質。

在某種程度上，施用化學改良劑能大大改善土壤酸化環境，提高土壤pH值。作為傳統有效的酸土改良劑——石灰，得到了人們的青睞。石灰不僅可以中和土壤酸度，改善土壤性質，還可以降低重金屬的毒害。

2.2.1 配方施肥技術

解決比例施肥問題的方法可以用配方施肥技術。通過準確的當地環境位置信息，可以精準掌控土壤中各種元素含量，開發出一條針對性的配方施肥方案。從真正意義上做到作物缺什么，就補充什么，做到有針對性的補充，才能為土壤和作物提供足夠的大量元素和微量元素，避免土壤因養分快速流失而失去其使用價值，提高肥料利用率，以最小的成本投入獲得最大的改良收益。

2.2.2 減量施肥技術

減量施肥技術并不是盲目地要放棄使用化肥，而是應該根據作物需求與施肥的適應性，探索出一條科學合理的施肥配比途徑。在減量施肥技術中，選擇某種有機肥替代一部分化肥是最常用的方法之一，也是行之有效的。減少化學肥料的用量可以對作物的品質有顯著提高。

2.2.3 土壤改良劑

土壤改良劑具有調節土壤理化性質、疏松結構、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結構和固定修復重金屬等作用，在退化的土壤上施用土壤改良劑可以使農作物更好地生長和發育。施用土壤改良劑是快速有效解決土壤酸化問題的方法，施用土壤改良劑對土壤改良與修復的意義是重要且深遠的。

2.2.4 生物質炭

生物質炭作為新興的酸性土壤改良劑，因其理化性質在緩解土壤板結、提高土壤質量、改善植物生長環境等方面都具有十分重要的應用價值。生物質炭是生物質在無氧或限氧條件經加熱分解而獲得的含碳量高的固態物質。前人研究結果表明，生物質炭在農業生產上具有廣闊的應用前景。國內外研究報道，對生物質炭改良土壤的性質、固定重金屬在土壤中的遷移、提高發酵產物的肥效、減少溫室氣體的減排和提高作物的產量等方面進行相關研究。目前，土壤改良的材料大多集中在天然和人工合成的物質上，而很少對廢棄物和生活垃圾加以利用，導致大量土壤改良修復的廉價原材料被丟棄，浪費資源，造成改良劑成本過高，應用推廣困難。面對越來越復雜多樣化的土壤問題，新型改良劑的應用和推廣迫在眉睫。生物炭可以緩解土壤酸化、提升土壤質量、改善作物生長環境，生物炭的開發和利用勢在必行。

2.3 微生物菌肥

高效功能性微生物菌肥、腐植酸肥料、蚯蚓糞進行土壤改良與修復。

使用微生物菌肥不僅可以大幅減少化肥用量、減少土壤污染，還可以增強作物抗病與抗逆能力。

治理土壤板結應致力于改善土壤微生物的生存環境。首先，應通過適當深耕給微生物透透氣;其次，可通過合理施肥、合理灌溉、合理噴藥、調酸、洗鹽等措施調節土壤理化性質;最后，反復補充足夠的有機物料，滿足微生物的食物需求，提升微生物活力。

連續種植作物的時間過長，土壤中就會有越來越多的有害微生物，過多的有害微生物就會占用有益微生物的活動空間，因此有益微生物就會逐漸減少，從而使作物根部易發病害，作物生長受到限制甚至出現突然死亡。研究表明土壤板結之后，有機物以及生物菌肥的施入，不僅有利于改良土壤團粒結構、提高土壤透氣性，還增加了有益微生物的數量。

微生物菌肥是一種比較有前景的肥料，通過篩選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長，能夠刺激調節植物生長、減少化肥用量、增強抗病與抗逆能力、提高農作物產量和品質、降低環境污染等。

施用微生物菌肥使農作物更適合生長發育，使土壤改良與修復效果更顯著，使土壤沙漠化、土壤鹽漬化等嚴重問題更能得以改善。

微生物菌肥的優點具有低投入、高產出、高效益和無污染的特點，但其缺點是對土壤的改良修復作用較緩慢，到作物生長中后期才會顯出肥效。農民通常對肥料的要求是見效快，比較直觀的效果，因此，目前微生物菌肥的推廣難度較大。因此把增加微生物菌肥的速效性作為研究方向，將微生物菌肥在土壤改良中得到推廣，應用價值得以提高，廣大農民可以受益。

3 土壤修復行業存在的問題

我國目前土壤修復產業基礎還相當薄弱，以低端處理技術為主導，缺乏技術和人才的強力支撐。

土壤改良修復研究還是停留在理論層面上，不具備工程應用價值;自主開發污染土壤修復與改良的成套技術還沒有成行;污染土壤修復行業仍需要依靠國外進口材料、技術和設備，這樣大大提高了土壤修復的成本，十分不利土壤修復企業的發展;另外，缺乏土壤污染治理優先級名單，從而導致土壤修復項目主次不明，土壤污染治理資金、空間分配不合理。

（1）土壤酸化狀況不明;

（2）缺乏土壤修復相關法律法規、防治標準、修復標準和技術體系;

（3）土壤修復改良技術研究和示范推廣較為緩慢，缺乏技術配套和相關設備。

4 展望

社會現代化程度不斷加深，工業化進程不斷加快，人為活動干擾力度不斷加強，都大大加速了土壤酸化的進程，土壤酸化已成為全球化問題。

（1）土壤污染嚴重，制約經濟發展，從而土壤修復應運而生，拉動土壤修復產業的發展。隨著公眾對土壤污染防治工作關注的上升，土壤污染防治產業結構得以調整和優化，土壤修復市場空間大，有利于企業發展;

（2）新型改良劑研究還有待深入研究，土壤改良修復工作多集中在常規化學改良措施上。土壤修復應該結合我國基本國情、因地制宜地將物理、化學和生物改良技術結合，形成酸化地、鹽堿地和廢棄地等土壤改良修復的標準和治理模式;

（3）積極借鑒國外先進改良修復經驗，加快土壤改良修復技術的示范推廣，滿足廣大農民的實際需要，加快本地行業的發展;

（4）土壤酸化的研究主要集中在陸地生態系統上，對水生生態系統尚未清楚。土壤酸化對重金屬的研究工作，側重于土壤酸化和重金屬活化關系上。因此，保護生態環境，建設生態文明，實現可持續發展，具有十分重要的戰略意義。