我国盐碱土改良剂的研究与展望

陈 盖

（唐山工业职业技术学院，河北 唐山 063299）

土壤是人类生活和农业生产的必要条件[1]。土壤盐碱化严重危害农作物和植被生长，恶化生态环境，影响农业生产和生活居住环境[2-3]。随着我国人口的日益增长，土地利用和农业生产必须要满足人口的需求。因此，我国广大面积的盐碱土亟待开发利用。据统计，我国盐碱土面积约3.46×107hm2，其中农用耕地盐碱化约7.6×106hm2，约占我国农用耕地面积的1/5[4]。我国盐碱土主要分布在干旱半干旱的内陆、平原和沿海地区，可以划分为五大区域：1）西北内陆盐碱区，包括新疆大部分地区、柴达木盆地、河套地区等；2）黄河中游盐碱区，在黄河中游冲击平原和黄土高原呈带状分布；3）黄淮海平原洼地盐碱区，包括黄河下游、海河平原、黄淮平原等地区；4）东北平原低洼盐碱区，包括松嫩平原、辽西盆地、三江平原、呼伦贝尔等地区；5）沿海盐碱区，包括环渤海、华东、华南等沿海地区[3]。

盐碱土在自然条件下是由于地表蒸发量较大且地下水位较高，随着地表水长时间的蒸发，土壤中的盐分聚集在地表土所致。所以，在干旱半干旱地区、易发生洪涝灾害地区和低洼地区盐碱土常有分布。人类不合理的土地耕作和灌溉、破坏植被[3]、超标开采地下水引起海水倒灌等是导致土壤盐碱化的主要人为因素。农用耕地盐碱化或次生盐碱化会导致土壤质量下降、生产力降低，甚至难以利用。相关领域的学者积极研究改良和治理盐碱土的方法，其中土壤改良剂是研究的热点之一。

1 改良剂研究历史

20世纪60—70年代，我国学者开始对盐碱土改良剂进行研究。70年代，腐植酸和富含腐植酸的风化煤因为易获取、投资少、见效快等优点被作为改良盐碱土材料和试验对象[5-6]。石膏也开始被用于改良盐碱土和促进农作物增产[7]。80年代，沸石因为较强的吸附Na+和SO42-能力和离子交换能力，开始被作为降低盐碱土pH的研究对象，用于改善盐碱土物理性质[7]。80年代后期，在治理东北松嫩平原苏打盐碱土中开始使用农肥和矿渣混施的方法[8]。90年代，学者开始关注磷石膏在盐碱土改良和农作物增产中的效果[9-10]。90年代后期，多种原料组成的具有降低土壤pH、降低土壤含盐量、增加土壤肥力等多功能的盐碱土改良剂开始出现[11]。21世纪后至今对土壤改良剂的研究呈现了多元化趋势。糠醛渣、烟气脱硫废弃物[12]、生物炭[13]等单一改良剂以及物理、化学、生物等不同类别的两种以上原料混合组成的土壤改良剂成为研究热点。

2 当前研究进展

2.1 单一改良剂研究进展

目前，很多学者在单一改良剂，如化学改良剂、生物改良剂、农业和工业废弃物、改良各类盐碱土取得较多成果。

许多学者试验证明，硫酸铝改良苏打盐碱地后土壤盐分组成会发生显著变化[14-15]。硫酸铝可以降低盐碱土pH和提高土壤固碳性能，土壤由苏打型转变为苏打硫酸型后转变为硫酸盐型[15]。也有学者研究得出硫酸铝可以促进秸秆分解产生有机胶体与无机颗粒形成有机无机复合体，增加土壤微生物量碳，提高土壤中大粒级有机无机复合体含量与有机碳含量[16]。生物基磺酸盐可以有效降低盐碱土pH和全盐含量，但过量施用会产生相反作用[17]。乙酰化葡萄糖对山西苏打型盐碱地改良效果显著[18]。聚丙烯酰胺可以提高土壤保水性，减少盐碱化土壤蒸发量、抑制土壤盐分表层聚集[19]。

微生物改良剂在改善土壤理化与生物特性、提高土壤肥力方面应用效果显著[20]。石等施用猴头菇菌糠改良滩涂盐碱地，滩涂盐碱土壤的容重减小、pH降低、全盐含量降低、孔隙度增大、微团聚体增多、有机质含量增加[4]。乳酸菌复合改良剂可以有效降低盐碱土pH、提高土壤肥力和增加放线菌数量，对盐碱土物理性状改良具有较好效果[21]。贾国军等认为施用微生物改良剂的花椒林地土壤pH值下降，土壤碱解氮、速效磷、速效钾、全氮、全磷、全钾、有机质等土壤理化指标改善明显，土壤细菌、放线菌和真菌的数量增加显著[22]。

秸秆在盐碱土改良中应用广泛。秸秆可以提高盐碱土中的微生物量碳，促进较小粒级复合体聚集成大粒级复合体，提高各粒级复合体中有机碳含量。例如，盐碱土中添加少量稻草可以增加土壤微生物量碳含量[16]。杨军等在宁夏平罗县西大滩农场通过试验表明糠醛渣对盐碱土改良效果明显[23]。因此，将农业废弃物合成糠醛、糠醇树脂等盐碱土改良剂具有远大的应用前景[24]。生物炭可以明显改善盐碱地土壤中有机碳含量、提高土壤酶活性、土壤微生物量和土壤阳离子交换量[25]。无害化污泥可以增加砂质盐碱土的土壤稳定态碳含量，并且土壤有机碳积累效果明显[26]。

烟气脱硫废弃物、烟气脱硫石膏可以降低土壤pH值、土壤全盐含量和土壤碱化度[27]，增加土壤磷酸酶活性、土壤转化酶活性、土壤脲酶活性[12]和Ca2+和SO42-含量,降低土壤速效磷和速效钾含量，有利于土壤中交换性Na+的代换,减少盐碱土中Na+和Cl-含量，降低Na+导致的危害，增加植物的生长量，改善植物的生长发育[28]。王建峰等通过不同剂量磷石膏对玉米盐碱地的处理和玉米不同生长期主要性状分析得出施用6t/hm-2的磷石膏对改善永靖县黄河灌区盐碱地效果最好[29]。

2.2 混合改良剂研究进展

由于单一无机或有机改良剂改良效果不全面或存在不同程度负面影响等问题[30]，为降低其负面影响，近年来越来越多的学者开始关注不同类别改良剂混合施用的研究，在改良土壤的同时，更加注重提高土壤肥力和延长土壤改善的时间。其中，具有代表性的生物化学混合改良剂有中国农业大学研制的康地宝[31]、盐碱丰等。有学者认为每公顷施用7 960kg国产2号改良剂对重度盐碱地的土壤理化性质的改良、鲜草产量和紫花苜蓿出苗率的提高具有较好效果[32]。混合施用有机土壤改良剂和复合土壤改良剂对盐碱地土壤质量的提升效果最明显，既可降低土壤pH、土壤含盐量和土壤钠吸附比，又可提升土壤有机碳组分含量和土壤碳库管理指数[33]。冯涛等利用亚临界水解后的城市污泥混合鸡粪、复合菌肥和植物纤维黏合剂改良天津滨海盐碱土，土壤pH降低，土壤有机质含量增加，植物生长明显[34]。有机硅材料与复合肥混合使用，具有恢复土壤酸碱平衡的能力，可以明显改良盐碱土和改善盐碱土肥力[35]。张瑜等研究磷石膏和有机肥对重度苏打盐碱地的改良效果，认为磷石膏降低盐碱土指标效果优于有机肥，但是磷石膏20t/hm-2和有机肥20t/hm-2混合施用改良盐碱土效果最明显[36]。同样，舒晓晓通过磷石膏和有机肥混合施用研究其对盆栽植株生长发育的影响，认为磷石膏和有机肥混合施用可以促进种子萌发和植株生长[37]。汪立梅等组合改良剂和微生物菌剂对盐碱土进行改良，结果表明组合施用能增加耐盐植物的生物量，改善盐碱土理化性质效果较好，与单施改良剂的处理相比差异显著[38]。

3 问题与展望

随着对盐碱土改良剂的研究发展，从早期研究单一成分的改良剂和侧重改善盐碱土含盐量高、土质粘重、通透性极差等物理性状，到目前侧重多种成分的改良剂搭配使用，侧重提高土壤肥力、土壤微生物活性和土壤酶活性，以及关注对工业废弃物生物炭、硫酸铝等和农业废弃物绿肥、草炭、糠醛渣[39]的研究。很多研究表明，工农业废弃物互相搭配使用可以明显改善盐碱土的物理性状、提高土壤肥力水平，又可以缓解废弃物对环境的压力[40]。政府应该大力倡导这种再利用的盐碱土改良方式。未来对盐碱地改良剂的研究应深入关注成本控制、普及使用、延长改良持续时间等方面。

目前，盐碱土改良剂的使用在我国远远没有得到推广和普及，特别是经过研究证实的材料和方法。主要原因在于部分盐碱土改良剂的市场价格高、市场推广力度不足和农民不了解改良剂的材料和配比。因此，一方面，学者应积极着力于成本低和易获取的材料，以研究改良效果好、改良持续时间久的盐碱土改良剂的最佳配比为目标，推动盐碱土改良剂使用的平民化进程。另一方面，政府应在农村开设农业课堂，教授农民盐碱土改良剂的相关知识和自制盐碱土改良剂的方法。