土壤障礙和土壤退化是限制農業生產力發展的主要原因。土壤改良劑是近年來國內外研究的熱點。土壤改良劑的研究與應用對于改良阻隔性土壤、緩解土壤退化具有重要的現實意義。
世界上有7.3億Hm2的耕地,但平均每年有近500萬Hm2的土地因退化而不能生產糧食。到2050年,全世界將有近6億公頃土地沙化,約200萬公頃灌溉土地鹽堿化。因此,如何保持土壤質量,改良酸堿性土壤,減輕土壤毒性,減少土傳疾病的傳播成為人們關注的焦點。它能促進土壤團聚體的形成,改善土壤結構,提高土壤肥力,保護表土,提高土壤保水保肥,提高糧食產量。
一、土壤改良劑的分類
根據原料性質將其分為無機材料和有機材料,無機材料主要包括天然礦物(沸石、石灰石、鋁土礦、石膏、蛭石、珍珠巖等)和無機固體廢物(粉煤灰等)。有機材料主要包括有機固體廢物(造紙污泥、城市污水污泥、城市固體廢物、農作物秸稈和動物糞便等)、天然提取聚合物化合物(多糖、纖維素、樹脂膠、單寧酸、腐殖酸、木質素等)和有機物質(泥炭、碳等)。
用模擬天然改性劑合成的聚合物有機聚合物。國內外研究和應用的合成土壤改性劑是聚丙烯酰胺、聚乙烯醇樹脂、聚乙烯醇、聚乙二醇、脲醛樹脂等。PAM是最受關注的合成土壤改性劑。
二、土壤改良劑的作用
土壤結構是土壤肥力的重要基礎。一般認為直徑為0.25~10mm(特別是1~4mm)的水穩性土壤結構對土壤肥力具有重要意義。長期以來,國內外對土壤改良劑改善土壤物理性質進行了大量的研究。施用土壤改良劑能促進分散的土壤顆粒的聚集,形成團聚體,增加水穩性團聚體的含量和穩定性,顯著改善團聚體的質量,降低土壤容重,增加土壤總孔隙度,改善通風和透水性,提高土壤利用價值。
近年來,土壤改良劑在沙漠治理中得到了廣泛的應用。沙土改良技術是在沙土中添加能夠改善沙土性質的改良劑,使其具有穩定沙土、改善沙土滲漏水和漏肥的特性,從而更適合植物的生存和生長。添加土壤改良材料更有利于荒漠的生態恢復,是經濟有效、可連續使用的方法。沙土改良可以從根本上解決沙漠環境下植物生長不良的問題,無論是在植物早期種植還是后期養護中,都可以達到節約固沙成本的目的。土壤改良劑能促進荒漠植物的生長,在短時間內達到較好的固沙效果。