土壤改良劑在農業生產中的應用

金哲石

（承德市土壤肥料工作站，河北承德 067000）

0 引言

中國土地雖然僅有一小部分能夠稱之為沃土，但大多數土地要么是鹽堿地，要么是沙漠荒地，因此，中國的糧食大省是黑龍江省、遼寧省、吉林省和山東省等地。為了通過后天改變土壤環境增產增收，土壤改良劑應運而生。國外使用改良劑較早，中國在20世紀80年代開始研究，從模仿到獨立自主創造，雖然經歷坎坷，但是今天中國的土壤改良劑已經使大部分土地改變了樣貌，使地里的莊稼實現了高產高收的宏偉目標。

1 土壤改良劑的研究現狀和種類

1.1 關于土壤改良劑的研究進展

在中國，土壤障礙和土壤退化是限制農業生產力發展的兩個決定性因素，這使得中國能夠適合種植糧食的適宜土壤大大減少，導致很多土地不能合理應用。土壤改良劑針對土壤沙質化、土壤板結化、土壤鹽堿化等惡劣土質，以及在如鎘、鎳等重金屬離子和化工廠化學污染水源后，能夠使土壤恢復其原有的生命力，從而煥發出新的生機。

1.2 國內外研究改良的種類

1895年以后，人們開始嘗試對土壤改良劑的研究，主要是利用大自然物質對土壤進行改造。1905年前夕，當時西方先進的生物科技使得大多數農學方面的專家將目光聚焦在土壤改良劑的身上。20世紀70年代中期，在西方國家如美國、比利時、利比亞、法國等國技術較為先進時，專家們對土壤改良劑的研究進入了新的高峰時代，因此，西方的生物營養學專家在土壤改良劑方面的改良研究相對中國而言較為先進。

例如，比利時用瀝青乳化保濕劑施用于沙漠能夠使其保留水分以供作物生長；美國研制出硫酸銨降鈉肥土劑，可以降低土壤鈉含量，為大豆、玉米等農作物的生長提供了良好環境等等。在中國，雖然土壤改良劑研究比國外晚，但是古人早就開始用糞土、秸稈焚燒等微生物殘渣來提高土壤的肥力，促進糧食增產，使得人人手中有糧，心不慌。

1.3 土壤改良劑的發展前景

土壤是人類賴以生存且不可再生的重要自然資源，一旦土壤被破壞，將直接威脅到人民的生命健康以及人類的生存。因此，土地的修復及改良需要立刻行動，這時土壤改良劑就充分發揮了它的優越性。土壤改良劑的技術不斷更新，使得其能夠有效防止土壤退化和土壤障礙，還給人類一個干凈、肥沃的土地。

2 土壤改良劑的物理性質在農業方面的研究

2.1 水分含量

水是生命之源，地球上淡水的含量僅為3%，因此對于水資源的利用不能有一絲一毫的浪費。例如：鹽堿化土地的特點是土壤中鹽分含量高，水分含量較低，因此需要土壤改良劑能夠保存鹽堿地中的水分，其目的是不讓土壤中的水分流失，且要想保證植物能夠生長旺盛，須讓植物喝飽水。因此，國外專家發現了聚丙烯酰胺這個物質，并將這種物質用作土壤改良劑，這樣改良劑中含有親水基團，可以利用親水基團親水的性質吸收足夠多的水分，從而保證土壤的含水量，使農作物正常生長。

此外，在鹽堿地中可以種植枸杞、向日葵等農作物，這些農作物既耐干旱還具有水土保持的作用，能夠適應惡劣天氣，使得農民種植之后高產高收，獲得巨大利潤。不少專家也在研究土壤改良劑對土壤中的水分保持能力，東北農業大學專家在試驗田干旱土地中施加土壤改良劑后，對土壤水分進行分析，結果表明，該土壤改良劑可以顯著提高作物對土壤的水分保持效率。

2.2 土壤團聚體

土壤團聚體是科學專家新發現的一種物質。土壤團聚體的具體表現在土壤疏松孔的大小，原理類似蚯蚓松土，通過擴張土壤使得水分能夠深入土里，還能夠使空氣流通，避免由于植物缺氧造成爛根。這使得土壤的微環境處于一種平衡狀態，有利于增強土壤的肥力。通過查閱資料可知土壤中攜帶的風沙量過多，不利于土壤的團聚，反之，則有利于團聚。因此，團聚體可以檢測土壤的侵蝕程度、養料是否充足，土壤改良劑便可根據其親水疏水特性，通過觀察團聚體的大小，知道土壤的肥力情況。

3 土壤改良劑的化學性質在農業方面的研究

3.1 土壤pH的影響

土壤的pH是研究土壤是否肥沃、土壤的酸堿性以及土壤的生長基礎是否良好的重要指標。而且土壤的生命力直接決定著農作物是否高高產，而這直接影響農業的可持續發展。絕大多數的農作物，如小麥、大豆、玉米等pH一般是在5.8～8.0，呈中性。因此，在酸性土壤中要想使得植物長得又好又快，可選擇堿性土壤改良劑以便中和酸性，使得土壤呈中性，反之，也是如此。土壤改良劑的作用就是改善土壤的酸堿性，此外還要保留土壤原有的生命力。此外，經過調查研究，糞肥能夠改善土壤pH值。

3.2 有機含量的影響

土壤的有機物質是土壤的重要組成成分，可增強土壤的肥性，使土地長出更好的莊稼；還能夠起到緩沖性的作用，防止惡劣天氣破壞植物的根部。土壤有機質是指土壤中來源于植物腐爛后和動物死后的殘骸經過分解者分解形成有機物，這些有機物能夠重新激發出土壤的活力，土壤肥沃力增加，讓種子在此處生根發芽。此外，也可以通過施加有機肥的方式，使土壤的基本營養均衡，還能夠保持植物良好的營養結構，增強土壤的營養均衡等，使土地源源不斷地為植物生長發育提供營養。

4 土壤改良劑的生物性質在農業方面的研究

4.1 秸稈焚燒增加肥力

隨著這幾年規模化養殖戶發展，規模化養殖戶都是全價飼料，所以很多農民都選擇將秸稈就地焚燒，可以改善土壤肥力。因為草木灰里面含鉀，在農民眼里，這既能改善土壤肥力，又能處理秸稈，是最好不過的辦法。但是焚燒秸稈會污染空氣，因此，專家們通過專業的生物規范操作將其制成肥料以改善土壤的肥力。

基于全球都在進行生物能源的這場大革命中，中國作為大國強者理應承擔起大國責任，為全球的農業生產提供精尖技術。生物能源的研究既能解決化石能源的枯竭問題，又能解決由于化學作用帶來的日益嚴重的環境污染問題，因此利用生物技術來提高農作物的產品產量是當下全球對于減少碳排放以及國內實行雙碳政策的最好方式。

4.2 酶的活性提升活力

在生物界中，酶是最好的催化劑，因此在農業生產中，土地里的酶也是植物生長不可或缺的元素。但是酶的活性受外界環境的影響較大，水分、溫度、土壤疏松程度、作物生長等因素，只要將酶的活性保證在最適溫度和適合pH條件下，土壤的養分活力就能達到最大狀態。因此，檢測土壤的質量好壞就需要依靠酶的活力進行測定，這類似于人體中想要判斷身體健康狀況就需要體檢一樣。

研究專家都在研究不同土壤改良劑對農作物，如小麥在堿脅迫狀態下測量該土壤中酶的活性，在實驗室中將不同堿性濃度溶液下的土壤混合，對根部土壤環境進行分析，結果顯示：在酸性土壤改良劑中酶的活性比自然狀態下酶的活性要高，植物生長狀態良好。由此可知，土壤在堿濃度高的情況下，土壤中酶活性被抑制，養分含量降低；而在施用含酸性土壤改良劑的土壤中，土壤的酶活性保持不變，可促進作物根系生長茂盛，不易被惡劣天氣破壞，因此也會提高作物的產量。雖然施用土壤改良劑會增加酶的活性，但也會抑制其他酶活性，例如過氧化氫酶。

4.3 土壤微生物的含量

衡量土壤微環境是否平衡，其主要依據是根據土壤中動物的含量以及微生物的含量而測定的。一些農學微生物專家致力于利用微生物改進土壤改良劑針對風沙的效果檢測。通過實驗，如：同種條件下的生長活力旺盛的玉米，分別施加微生物土壤改良劑和傳統的土壤改良劑進行對比。實驗結果顯示，在含有微生物土壤改良劑的土壤玉米生長狀況明顯高于采用傳統的土壤改良劑。

這表明微生物土壤改良劑對玉米有明顯的改善作用，這一重大實驗成果將會對黑龍江省、山東省等地區的玉米種植提供一種新型肥料，將大大提高玉米的產量。正是因為土壤改良劑既能被制成肥料，也能被用作農藥，還可做成養料等，引得一大批專家學者前赴后繼都希望農民能用上自己研制的改良劑，以保障國家糧食安全。

5 土壤改良劑對農作物產量的影響研究

土壤改良劑能夠改善土壤的水分、養料、維持土壤生態平衡等，并且可以通過改善這些土壤微環境，使農作物能夠在惡劣條件下實現果實高產高量的目標。通過土壤學專家對農作物如大豆、土豆、高粱等植物的實驗觀察研究發現，土壤改良劑在農業生產上應用范圍較廣，專家可根據不同類型的農產品設計出不同的土壤改良劑，來實現農產品的增產增收、高產高收的局面。

例如，玉米專家研究土壤改良劑對玉米生長的影響，實驗結果發現，施用土壤改良劑后，玉米的生長狀況要比自然生長狀態下產量要高。小麥專家通過研究土壤改良劑以應對早霜的惡劣天氣使得小麥高產高收，大豆專家通過研究土壤改良劑使得大豆豐收，能夠榨出更多的豆油。由此，可以說明土壤改良劑確實對農業的發展有很大的好處，因此，農業研究人員可以在土壤改良劑上多下功夫，使中國農業道路發展越來越好，使得全國兩會期間提倡的農業現代化發展和農業數字化發展以及在貧瘠土地上種出糧食的目標能夠實現。

土壤改良劑使用的目的就是為了保持土壤持續給作物生長提供充足養料以維持穩定的土壤生態平衡。因此，許多植物學專家、農藥學專家以及林學專業的專家都在致力于改良植物基因用來適合鹽堿土地以及沙漠荒地的生長，但再高產高量的種子如果土地環境不改善，植物依舊無法顯示出其優越性，因此土壤改良劑的研發與應用是必要的。只有土地不再貧瘠，中國糧食生產才能夠得以保。只有配方在國人自己手里，中國農業發展才不會受制于人。只有這樣才能實現在2022年的全國兩會期間習近平總書記強調的糧食安全，中國的發展要靠自己，不依靠他國力量。只有改良了土壤，能夠讓百姓不再因為挨餓而受窮，才能夠真正地使百姓安居樂業，一起感受中國在技術領域、在農業方面領先于世界的豪邁姿態。

6 結語

綜上所述，土壤改良劑是一把雙刃劍，有積極一面也有消極一面，關鍵在于執劍人是如何利用它。土壤改良劑在農業發展上應用最為廣泛，許多農民的經濟來源主要是依靠土地里的莊稼收入。因此，為了建設新型農業產業，土壤改良劑在農業的使用利大于弊。作為科研人員要針對不同類型的土地研發出不同的土壤改良劑，使得中國華夏所到之處皆是糧倉，圓袁隆平院士禾下乘涼夢，讓中國人民不再餓肚子，實現糧食的高產高收。