多剂组和：盐碱土地治理的新方向

文| 胡树文 中国农业大学 编辑|杨 阳

多剂组和：盐碱土地治理的新方向

文| 胡树文 中国农业大学 编辑|杨 阳

胡树文

盐碱土地中含盐量高、pH高，这使得在一般速效肥料在盐碱土地中施用效果欠佳。缓/控释肥料是一种通过各种调控机制，预先设定肥料在作物生长季节的释放模式，使其养分释放与作物需肥规律相一致的肥料。在提高肥料利用率、节省成本、减少环境污染等方面有很大的发展空间，并已成为该领域的研究热点。

土地是农业生产的基础，只有保证土地品质才能使作物的产量和品质得到提升。我国人均耕地面积少，耕地质量差，在保证耕地数量不再减少的同时，提升现有耕地的品质，是我国农业发展的必由之路。我国盐碱地的分布面积之大、地域之广，实为世界罕见，严重影响农业可持续发展。据农业部组织的第二次全国土壤普查资料统计，我国盐渍土地面积达到 3460 万公顷，其中 40%可以改造利用，是重要的农业土地资源。

在农业生产中，化学肥料是必不可少的生产资料之一。但是，近年来由于化肥用量的快速增长，施肥不合理现象极为突出，不仅肥料利用率低、资源浪费，过量的化肥使用还导致环境污染，使得土壤肥力下降，造成农业减产。

“高分子包膜缓/控释化肥+土壤改良剂+抗盐碱种子处理剂”这一多种试剂组合，在治理盐碱土地、提高在作物产量上给予我们新的方向。

缓/控释肥：可降解高分子包膜

盐碱土地中含盐量高、pH高，这使得在一般速效肥料在盐碱土地中施用效果欠佳。速效肥料中的氮磷钾在施用后会快速溶成为离子，导致盐碱地土壤中盐离子浓度增大，使得盐害叠加，易对种苗形成盐害。缓/控释肥料是一种通过各种调控机制，预先设定肥料在作物生长季节的释放模式，使其养分释放与作物需肥规律相一致的肥料。其在提高肥料利用率、节省成本、减少环境污染等方面有很大的发展空间，并已成为该领域的研究热点。缓/控释肥的施用大大减缓了氮磷钾的溶解速率，减小速效肥料对种子和幼苗造成的盐害叠加。同时，由于养分缓慢释放，作物可及时吸收。

目前广泛使用的缓控释肥料有硫磺包膜肥料和有机高分子包膜肥料等， 虽然国内外在缓控释肥料的研发方面取得了丰硕的成果，但它主要应用在经济附加值高的领域里，大田粮食作物等应用相对较少。其中硫磺包衣肥料价格相对较低，但是硫磺较脆，其抗水性较差，因而其释放期较短，多数硫包衣肥料在水中浸泡7-12天养分就基本释放完毕，难以达到释放期28天的国家缓/控释肥料标准，也很难为作物后期生长提供养分。聚烯烃类包膜缓控释肥料控释性能良好，可以达到国家缓/控释肥料标准，但是其在发展的主要问题是价格偏高，主要原因有：第一，控释性能良好的缓控肥料主要由聚烯烃类材料包膜，这类线性高分子主要通过在肥料颗粒表面堆积一层很厚的包膜层进行控制养分释放，需要包膜量较大，导致膜材成本偏高； 第二，目前缓控释包膜肥料生产主要采用流化床工艺，该工艺间歇性生产，效率低，能耗损失大，有机溶剂损耗大，导致生产成本高。此外，聚烯烃类膜材不会被微生物、光、热所分解，在土壤中难以完全降解，长期使用必然会使土地透气性变差，土壤结构恶化，影响土壤的可持续利用，加剧人地矛盾的恶化。因此，研发新型可降解包膜控释膜材，开发无有机溶剂的自动化、连续化控释肥生产包膜工艺很有必要。

与传统的聚烯烃等包膜控释肥料膜材不同，可降解高分子包膜控释肥料的膜材分子间隙小，隔水性能好，直接将膜材包裹在肥料表面，在肥料表面形成很薄的一层结构就能够控制养分的溶解释放，不仅生产成本大大降低，而且具有良好的控释性和降解性能。

以可降解高分子材料为基础材料，通过系列实验，从膜材料的酯类单体种类、配比用量、催化剂用量、反应温度等方面，筛选膜材料的成膜性能、柔韧性能、生物降解性能、玻璃化转变温度、分子量大小等条件。将合成的可降解材料包膜在肥料表面，最终合成的控释膜材具有良好的生物降解性和养分控释性。

土壤改良剂：改变土壤通透性

土壤是陆生植物生长的载体，植物生长所需的大部分营养元素是从土壤中获得的，土壤特性决定了植物能否健康的生长。土壤特性包括土壤结构、土壤含水量、土壤温度、土壤酶的活性、土壤微生物数量、土壤通气状况、土壤溶液浓度、土壤氢离子浓度。盐碱土地的一个重要特征，是土壤的颗粒排得特别紧密。这使得土壤的盐浓度非常大，水不容易往下淋。盐碱土壤排列紧密，容重大，水分不容易通过，地表易形成积水，形成强烈蒸发，盐分不易被淋溶。

土壤改良剂的类型不同，对土壤的作用机制也有所不同，但都是通过有效改善土壤物理结构，降低土壤容重，增加土壤含水量，改变土壤化学性质，加强土壤微生物活动，提高酶的活性，增加土壤微量元素含量，调节土壤水、肥、气、热状况中的某些部分或全部，最终达到提高土壤肥力的目的。利用可降解高分子包膜技术包膜将缓/控释土壤改良剂加入到盐碱土地之中，在较长时间内对盐碱土地进行作用。这样土壤改良剂可以疏松土壤，容重下降，孔隙度增大，土壤通透性大大增加，耕作层盐分随着水而被淋洗掉。

种子处理剂：保护种子、幼苗

种子处理剂是一种用于作物或其它植物种子处理的、具有成膜特性的农药制剂。种子处理剂由于其高效、环保、省工等独特优势，受到政府、种企、药企、经销商、种植者的广泛关注和欢迎。中国种子处理市场近5年保持13%以上的年均增长率。然而由于我国种子处理剂质量评定标准相对滞后且不完善，市场上种衣剂产品质量参差不齐，甚至以次充好，极大影响了行业的健康发展，因产品质量问题或应用不当影响种子正常出苗的现象时有发生，给经营者和种植者造成损失和困扰。利用可降解高分子包膜技术，将抗盐碱试剂加工，直接或经稀释后包覆于种子表面，形成具有一定强度和通透性（透气、透水）保护膜。

在经过种子处理剂处理以后，种子（或蘸根）周围形成保护层，较长时间内缓解盐碱离子对种子的盐害作用，保护种子正常萌发，保护幼苗根系，提高根系抗盐碱能力。

在盐碱地治理中的应用实例

以吉林省白城市通榆县八面乡宏大村盐碱地为例，该地土壤类型为草甸碱土，pH=10.4。2015年5月开始整地改良，采用井灌的方式补水，盐碱改良处理后，水稻整体长势远好于相同品种、养分、管理的常规种植田块。经过盐碱改良处理，土壤pH、电导率和全盐含量显著降低，pH值最大降幅为1.9，全盐含量最大降幅为2.32g/kg，土壤容重有一定的下降趋势。

经过盐碱改良处理，土壤碱化度和交换性钠含量显著下降。

经过盐碱改良处理，盐碱土壤的脱盐率显著提高

盐碱改良处理（同样品种、养分、水分、田间管理）后，水稻有效分蘖、穗粒数、千粒重显著增高，水稻空瘪率也明显降低，水稻产量由130.1公斤/亩提升至698.1公斤/亩（鲜重）。

在盐碱土地的治理过程中，要根据土地土壤的情况来选用各类试剂的数量。对待盐碱土地先要测定土壤的盐及各类元素含量，再做出一套适用于该土地的治理方案。在治理过程中，要注重土地、土壤的保护，保证产物的安全性。在治理盐碱土地之后还要测定土地的各类元素含量，保证土地在治理过程中不受污染，这才是真正完成盐碱土地的治理工作。