土壤改良剂在农业生产中的应用

金哲石

（承德市土壤肥料工作站，河北承德 067000）

0 引言

中国土地虽然仅有一小部分能够称之为沃土，但大多数土地要么是盐碱地，要么是沙漠荒地，因此，中国的粮食大省是黑龙江省、辽宁省、吉林省和山东省等地。为了通过后天改变土壤环境增产增收，土壤改良剂应运而生。国外使用改良剂较早，中国在20世纪80年代开始研究，从模仿到独立自主创造，虽然经历坎坷，但是今天中国的土壤改良剂已经使大部分土地改变了样貌，使地里的庄稼实现了高产高收的宏伟目标。

1 土壤改良剂的研究现状和种类

1.1 关于土壤改良剂的研究进展

在中国，土壤障碍和土壤退化是限制农业生产力发展的两个决定性因素，这使得中国能够适合种植粮食的适宜土壤大大减少，导致很多土地不能合理应用。土壤改良剂针对土壤沙质化、土壤板结化、土壤盐碱化等恶劣土质，以及在如镉、镍等重金属离子和化工厂化学污染水源后，能够使土壤恢复其原有的生命力，从而焕发出新的生机。

1.2 国内外研究改良的种类

1895年以后，人们开始尝试对土壤改良剂的研究，主要是利用大自然物质对土壤进行改造。1905年前夕，当时西方先进的生物科技使得大多数农学方面的专家将目光聚焦在土壤改良剂的身上。20世纪70年代中期，在西方国家如美国、比利时、利比亚、法国等国技术较为先进时，专家们对土壤改良剂的研究进入了新的高峰时代，因此，西方的生物营养学专家在土壤改良剂方面的改良研究相对中国而言较为先进。

例如，比利时用沥青乳化保湿剂施用于沙漠能够使其保留水分以供作物生长；美国研制出硫酸铵降钠肥土剂，可以降低土壤钠含量，为大豆、玉米等农作物的生长提供了良好环境等等。在中国，虽然土壤改良剂研究比国外晚，但是古人早就开始用粪土、秸秆焚烧等微生物残渣来提高土壤的肥力，促进粮食增产，使得人人手中有粮，心不慌。

1.3 土壤改良剂的发展前景

土壤是人类赖以生存且不可再生的重要自然资源，一旦土壤被破坏，将直接威胁到人民的生命健康以及人类的生存。因此，土地的修复及改良需要立刻行动，这时土壤改良剂就充分发挥了它的优越性。土壤改良剂的技术不断更新，使得其能够有效防止土壤退化和土壤障碍，还给人类一个干净、肥沃的土地。

2 土壤改良剂的物理性质在农业方面的研究

2.1 水分含量

水是生命之源，地球上淡水的含量仅为3%，因此对于水资源的利用不能有一丝一毫的浪费。例如：盐碱化土地的特点是土壤中盐分含量高，水分含量较低，因此需要土壤改良剂能够保存盐碱地中的水分，其目的是不让土壤中的水分流失，且要想保证植物能够生长旺盛，须让植物喝饱水。因此，国外专家发现了聚丙烯酰胺这个物质，并将这种物质用作土壤改良剂，这样改良剂中含有亲水基团，可以利用亲水基团亲水的性质吸收足够多的水分，从而保证土壤的含水量，使农作物正常生长。

此外，在盐碱地中可以种植枸杞、向日葵等农作物，这些农作物既耐干旱还具有水土保持的作用，能够适应恶劣天气，使得农民种植之后高产高收，获得巨大利润。不少专家也在研究土壤改良剂对土壤中的水分保持能力，东北农业大学专家在试验田干旱土地中施加土壤改良剂后，对土壤水分进行分析，结果表明，该土壤改良剂可以显著提高作物对土壤的水分保持效率。

2.2 土壤团聚体

土壤团聚体是科学专家新发现的一种物质。土壤团聚体的具体表现在土壤疏松孔的大小，原理类似蚯蚓松土，通过扩张土壤使得水分能够深入土里，还能够使空气流通，避免由于植物缺氧造成烂根。这使得土壤的微环境处于一种平衡状态，有利于增强土壤的肥力。通过查阅资料可知土壤中携带的风沙量过多，不利于土壤的团聚，反之，则有利于团聚。因此，团聚体可以检测土壤的侵蚀程度、养料是否充足，土壤改良剂便可根据其亲水疏水特性，通过观察团聚体的大小，知道土壤的肥力情况。

3 土壤改良剂的化学性质在农业方面的研究

3.1 土壤pH的影响

土壤的pH是研究土壤是否肥沃、土壤的酸碱性以及土壤的生长基础是否良好的重要指标。而且土壤的生命力直接决定着农作物是否高高产，而这直接影响农业的可持续发展。绝大多数的农作物，如小麦、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长得又好又快，可选择碱性土壤改良剂以便中和酸性，使得土壤呈中性，反之，也是如此。土壤改良剂的作用就是改善土壤的酸碱性，此外还要保留土壤原有的生命力。此外，经过调查研究，粪肥能够改善土壤pH值。

3.2 有机含量的影响

土壤的有机物质是土壤的重要组成成分，可增强土壤的肥性，使土地长出更好的庄稼；还能够起到缓冲性的作用，防止恶劣天气破坏植物的根部。土壤有机质是指土壤中来源于植物腐烂后和动物死后的残骸经过分解者分解形成有机物，这些有机物能够重新激发出土壤的活力，土壤肥沃力增加，让种子在此处生根发芽。此外，也可以通过施加有机肥的方式，使土壤的基本营养均衡，还能够保持植物良好的营养结构，增强土壤的营养均衡等，使土地源源不断地为植物生长发育提供营养。

4 土壤改良剂的生物性质在农业方面的研究

4.1 秸秆焚烧增加肥力

随着这几年规模化养殖户发展，规模化养殖户都是全价饲料，所以很多农民都选择将秸秆就地焚烧，可以改善土壤肥力。因为草木灰里面含钾，在农民眼里，这既能改善土壤肥力，又能处理秸秆，是最好不过的办法。但是焚烧秸秆会污染空气，因此，专家们通过专业的生物规范操作将其制成肥料以改善土壤的肥力。

基于全球都在进行生物能源的这场大革命中，中国作为大国强者理应承担起大国责任，为全球的农业生产提供精尖技术。生物能源的研究既能解决化石能源的枯竭问题，又能解决由于化学作用带来的日益严重的环境污染问题，因此利用生物技术来提高农作物的产品产量是当下全球对于减少碳排放以及国内实行双碳政策的最好方式。

4.2 酶的活性提升活力

在生物界中，酶是最好的催化剂，因此在农业生产中，土地里的酶也是植物生长不可或缺的元素。但是酶的活性受外界环境的影响较大，水分、温度、土壤疏松程度、作物生长等因素，只要将酶的活性保证在最适温度和适合pH条件下，土壤的养分活力就能达到最大状态。因此，检测土壤的质量好坏就需要依靠酶的活力进行测定，这类似于人体中想要判断身体健康状况就需要体检一样。

研究专家都在研究不同土壤改良剂对农作物，如小麦在碱胁迫状态下测量该土壤中酶的活性，在实验室中将不同碱性浓度溶液下的土壤混合，对根部土壤环境进行分析，结果显示：在酸性土壤改良剂中酶的活性比自然状态下酶的活性要高，植物生长状态良好。由此可知，土壤在碱浓度高的情况下，土壤中酶活性被抑制，养分含量降低；而在施用含酸性土壤改良剂的土壤中，土壤的酶活性保持不变，可促进作物根系生长茂盛，不易被恶劣天气破坏，因此也会提高作物的产量。虽然施用土壤改良剂会增加酶的活性，但也会抑制其他酶活性，例如过氧化氢酶。

4.3 土壤微生物的含量

衡量土壤微环境是否平衡，其主要依据是根据土壤中动物的含量以及微生物的含量而测定的。一些农学微生物专家致力于利用微生物改进土壤改良剂针对风沙的效果检测。通过实验，如：同种条件下的生长活力旺盛的玉米，分别施加微生物土壤改良剂和传统的土壤改良剂进行对比。实验结果显示，在含有微生物土壤改良剂的土壤玉米生长状况明显高于采用传统的土壤改良剂。

这表明微生物土壤改良剂对玉米有明显的改善作用，这一重大实验成果将会对黑龙江省、山东省等地区的玉米种植提供一种新型肥料，将大大提高玉米的产量。正是因为土壤改良剂既能被制成肥料，也能被用作农药，还可做成养料等，引得一大批专家学者前赴后继都希望农民能用上自己研制的改良剂，以保障国家粮食安全。

5 土壤改良剂对农作物产量的影响研究

土壤改良剂能够改善土壤的水分、养料、维持土壤生态平衡等，并且可以通过改善这些土壤微环境，使农作物能够在恶劣条件下实现果实高产高量的目标。通过土壤学专家对农作物如大豆、土豆、高粱等植物的实验观察研究发现，土壤改良剂在农业生产上应用范围较广，专家可根据不同类型的农产品设计出不同的土壤改良剂，来实现农产品的增产增收、高产高收的局面。

例如，玉米专家研究土壤改良剂对玉米生长的影响，实验结果发现，施用土壤改良剂后，玉米的生长状况要比自然生长状态下产量要高。小麦专家通过研究土壤改良剂以应对早霜的恶劣天气使得小麦高产高收，大豆专家通过研究土壤改良剂使得大豆丰收，能够榨出更多的豆油。由此，可以说明土壤改良剂确实对农业的发展有很大的好处，因此，农业研究人员可以在土壤改良剂上多下功夫，使中国农业道路发展越来越好，使得全国两会期间提倡的农业现代化发展和农业数字化发展以及在贫瘠土地上种出粮食的目标能够实现。

土壤改良剂使用的目的就是为了保持土壤持续给作物生长提供充足养料以维持稳定的土壤生态平衡。因此，许多植物学专家、农药学专家以及林学专业的专家都在致力于改良植物基因用来适合盐碱土地以及沙漠荒地的生长，但再高产高量的种子如果土地环境不改善，植物依旧无法显示出其优越性，因此土壤改良剂的研发与应用是必要的。只有土地不再贫瘠，中国粮食生产才能够得以保。只有配方在国人自己手里，中国农业发展才不会受制于人。只有这样才能实现在2022年的全国两会期间习近平总书记强调的粮食安全，中国的发展要靠自己，不依靠他国力量。只有改良了土壤，能够让百姓不再因为挨饿而受穷，才能够真正地使百姓安居乐业，一起感受中国在技术领域、在农业方面领先于世界的豪迈姿态。

6 结语

综上所述，土壤改良剂是一把双刃剑，有积极一面也有消极一面，关键在于执剑人是如何利用它。土壤改良剂在农业发展上应用最为广泛，许多农民的经济来源主要是依靠土地里的庄稼收入。因此，为了建设新型农业产业，土壤改良剂在农业的使用利大于弊。作为科研人员要针对不同类型的土地研发出不同的土壤改良剂，使得中国华夏所到之处皆是粮仓，圆袁隆平院士禾下乘凉梦，让中国人民不再饿肚子，实现粮食的高产高收。