土壤障碍和土壤退化是限制农业生产力发展的主要原因。土壤改良剂是近年来国内外研究的热点。土壤改良剂的研究与应用对于改良阻隔性土壤、缓解土壤退化具有重要的现实意义。

世界上有7.3亿Hm2的耕地,但平均每年有近500万Hm2的土地因退化而不能生产粮食。到2050年,全世界将有近6亿公顷土地沙化,约200万公顷灌溉土地盐碱化。因此,如何保持土壤质量,改良酸碱性土壤,减轻土壤毒性,减少土传疾病的传播成为人们关注的焦点。它能促进土壤团聚体的形成,改善土壤结构,提高土壤肥力,保护表土,提高土壤保水保肥,提高粮食产量。

一、土壤改良剂的分类

根据原料性质将其分为无机材料和有机材料,无机材料主要包括天然矿物(沸石、石灰石、铝土矿、石膏、蛭石、珍珠岩等)和无机固体废物(粉煤灰等)。有机材料主要包括有机固体废物(造纸污泥、城市污水污泥、城市固体废物、农作物秸秆和动物粪便等)、天然提取聚合物化合物(多糖、纤维素、树脂胶、单宁酸、腐殖酸、木质素等)和有机物质(泥炭、碳等)。

用模拟天然改性剂合成的聚合物有机聚合物。国内外研究和应用的合成土壤改性剂是聚丙烯酰胺、聚乙烯醇树脂、聚乙烯醇、聚乙二醇、脲醛树脂等。PAM是最受关注的合成土壤改性剂。

二、土壤改良剂的作用

土壤结构是土壤肥力的重要基础。一般认为直径为0.25~10mm(特别是1~4mm)的水稳性土壤结构对土壤肥力具有重要意义。长期以来,国内外对土壤改良剂改善土壤物理性质进行了大量的研究。施用土壤改良剂能促进分散的土壤颗粒的聚集,形成团聚体,增加水稳性团聚体的含量和稳定性,显著改善团聚体的质量,降低土壤容重,增加土壤总孔隙度,改善通风和透水性,提高土壤利用价值。

近年来,土壤改良剂在沙漠治理中得到了广泛的应用。沙土改良技术是在沙土中添加能够改善沙土性质的改良剂,使其具有稳定沙土、改善沙土渗漏水和漏肥的特性,从而更适合植物的生存和生长。添加土壤改良材料更有利于荒漠的生态恢复,是经济有效、可连续使用的方法。沙土改良可以从根本上解决沙漠环境下植物生长不良的问题,无论是在植物早期种植还是后期养护中,都可以达到节约固沙成本的目的。土壤改良剂能促进荒漠植物的生长,在短时间内达到较好的固沙效果。