我国土壤的酸化及改良

我国土壤的酸化及改良

作者：李潇潇 夏强 任立 刘智峰 来源：《现代园艺》2011年第12期

摘要：本文综述了土壤酸化的原因、机理、改良措施，并对土壤酸化改良的前景进行了展望。

关键词：土壤酸化；改良措施

1土壤酸化 1.1土壤酸化的原因

土壤酸化的原因分为自然因素和人为因素。自然因素主要有：第一，植物根系活动及土壤中有机质的分解产生的有机酸和大量的CO2，还有某些微生物产生的矿质酸，都是土壤溶液中的H+的来源；第二，当土壤胶体上吸附的H+达到一定数量后，黏粒矿物的晶格遭到破坏，使黏粒矿物中铝被溶解出来，溶液中出现了活性铝，水解后释放出H+；第三，胶体上吸附的H+和Al3+被其他置换到溶液中而使土壤呈酸性。人为因素主要是：酸性气体的大量排放，导致酸沉降的增加。排放到空气中的SO2和NOx。有一部分直接渗入地表形成干沉降，另一部分经过一系列的化学反应最后形成强酸H2SO4和HNO3，雨水pH值随之下降形成酸雨。 1.2 土壤酸化的机理

土壤酸化始于活性质子(H+)，由于氢质黏土不稳定，当土壤有机矿质复合体或铝硅酸盐黏粒矿物表面吸附的氢离子达到一定限度后，这些粒子的晶格结构就会遭到破坏，铝氧八面体就会解体，是铝离子脱离了八面体晶格的束缚，转变成交换性铝离子。土壤交换性铝的水解使土壤表现出酸度特征，依据水解程度的不同，一个Al3+水解可以产生1~3个氢离子。 2 改良措施 2.1 酸雨的控制

我国的酸雨降水主要是以硫酸盐为主要成分，分布在长江以南地区，以局部冲刷和中长距离传输为其形成机制，对土壤环境的影响主要表现在土壤酸化，盐基离子大量流失，有毒金属离子活化和土壤酸化，盐基离子大量流失，有毒金属离子活化和土壤酶活性受到抑制等方面。因此我们可以通过措施来减少酸性气体的排出，如可以通过使用清洁煤技术或对酸量高的煤采用脱硫技术，从而减少SO2排放。对于NOx主要通过对汽车进行技术改造以减少尾气中NOx的排放量。

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2.2 化学改良剂

2.2.1石灰改良剂。石灰可以中和土壤的活性酸和潜酸，生成氢氧化物沉淀，消除铝毒，迅速有效的降低酸性土壤的酸度，还能增加土壤中交换性钙的含量。但施用石灰后土壤存在复酸化过程，即石灰的碱性消耗后土壤再次发生酸化，而且酸化程度比施用石灰前有所加剧。其原因是施用石灰增加了HCO-的活度，加速了有机质的分解和增加了植物秸秆和籽粒移走的Ca2+。因此，用石灰改良酸性土壤时应与其他碱性肥料（草木灰，火烧土等）配合使用。 2.2.2矿物和工业废弃物的改良作用。近几年来人们又发现了一些矿物质和工业副产物也能起到改良酸性土壤的效果。如：磷石膏，粉煤灰，碱渣，磷矿粉和废液污染等工业废弃物磷石膏的主要成分是硫酸钙，还有一定量的PO43-,F-，Fe3+，Al3+及水解的磷矿粉和酸的不溶物等。磷石膏改良底层土壤可概括为“自动加石灰效应”，即土壤与硫酸钙反应后，SO42-和OH-之间的配位基交换作用产生碱度。

粉煤灰，火力发电厂的煤经高温燃烧后由除尘器收集的细灰，成粒状结构。主要含硅，铝，铁和微量元素，pH值在10~12之间，其中的CaO，MgO等碱性物质，可以中和土壤中的酸性物质。江西红壤性中低产田上的实验表明以每667m2施粉煤灰15t计算，可以使土壤pH值提高近一个单位。施用粉煤灰还能提高土壤养分，降低土壤容量，增加孔隙度，并且有利于保湿，使水肥，气热趋向协调，为微生物生长创造了良好的土壤环境。 2.3生物改良

酸性土壤微生物改良主要是利用绿肥及土壤中的一些动物来达到改良土壤的目的。在农业上利用有机物料改良酸性土壤已经有千余年的历史。土壤中施用有机物质不仅能提供作物需要的养分，提高土壤的肥力水平，还能增加土壤微生物的活性，增加土壤对酸的缓冲性能。有机物料还能与单体铝复合，降低土壤交换性铝的含量，减轻铝对植物的毒害作用，用作改良土壤的有机物料种类很多，在农业中取材也比较方便，如各种农作物的茎秆，家禽的粪肥、绿肥和草木灰等等。

3 土壤酸化改良的展望

我国对酸雨造成的土壤酸化方面关注较多，而对某些农业措施造成的土壤酸化方面研究的较少。在酸性土壤改良剂上我们侧重于某些矿物和工业副产品的改良研究，并且取得了一定的成果，但很少研究运用生物农业措施改良土壤。另外，这些矿物和工业副产物中的大多数都含有一定的重金属元素，虽然很多研究结果都表明这些有毒重金属元素还未达到危害水平，但是我们不能忽视这些重金属离子在土壤中的积累。

总之，无论采用哪种方法改良酸性土壤，首先要弄清楚酸化的原因、过程和机理，这样才能快速高效的解决问题，达到药到病除的目的。所以对土壤酸化的成因，过程和机理的研究就显得十分重要。

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参考文献

1黄昌勇.土壤学[M]，北京：中国农业出版社，2000

2徐仁扣.我国降水中的NH4+及其土壤酸化中的作用[J].农业环境保 护，1996，15（3）

3杨昂，孙波，赵其国. 中国酸雨的分布、成因及其对土壤环境的影响 [J]. 土壤，1999（1） （责任编辑 舒丹丹）