關(guān)鍵詞：酸性農(nóng)田：土壤酸化；改良材料；選擇原則；作用機(jī)制；功能復(fù)合化

我國酸性土壤總面積約為2.18×106km2．約占全國耕地面積的22.7%，具有面積大、分布不均勻、pH值低和毒害程度高等特點(diǎn)，主要分布在長江以南的熱帶和亞熱帶地區(qū)。近幾十年來，高強(qiáng)度的人為活動(dòng)（大氣酸沉降、氨基化肥的過量施用和不合理的農(nóng)業(yè)措施等）加速了土壤酸化進(jìn)程，導(dǎo)致土壤酸化日趨嚴(yán)重?；谌珖鴾y土配方施肥土壤基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，湖南、浙江、廣西和廣東的農(nóng)田土壤酸化十分嚴(yán)重，耕層土壤pH值低于5.5的分別占29.2%、41.9%、54.3%和28.8%。此外，福建省土壤pH值均低于6.0，強(qiáng)酸性土壤（pH值4.5～5.5）占全省土壤總面積的49.4%；江西?。?0個(gè)縣區(qū)）土壤平均pH值低于5.5的占92.3%。然而，在北方一些地區(qū)，設(shè)施菜地、果園、集約化農(nóng)田等也出現(xiàn)了土壤酸化現(xiàn)象。張艷霞等研究發(fā)現(xiàn)，陜西省148個(gè)重點(diǎn)設(shè)施蔬菜基地的土壤pH值均顯著低于附近農(nóng)田土壤，種植年限的延長也促進(jìn)了土壤酸化?；谏綎|省測土配方施肥數(shù)據(jù)的研究發(fā)現(xiàn)，全省耕地土壤pH值呈降低趨勢，強(qiáng)酸性和酸性（pH值≤4.5）土壤樣點(diǎn)占調(diào)查總點(diǎn)位的10.6%；其中，威海市和煙臺(tái)市土壤酸化最為嚴(yán)重，酸性土壤分別占本市土壤面積的67.9%和21.2%。

土壤酸堿度（pH值）降低是土壤酸化最直接的表現(xiàn)形式。隨著土壤pH值降低，土壤鋁和錳離子的大量釋放會(huì)增加對植物的毒性，同時(shí)也會(huì)促進(jìn)鈣、鎂、鉀、鉬等堿基離子的淋失，導(dǎo)致土壤肥力下降。在土壤低pH值的條件下，鈣、鎂、鉀、磷和鉬等礦質(zhì)元素的缺乏以及鋁和錳的毒性嚴(yán)重限制了植物和土壤微生物群落的生長，導(dǎo)致作物減產(chǎn)。此外，土壤酸化提高了土壤重金屬（鎘、鉛、銅等）的生物有效性和移動(dòng)性，導(dǎo)致作物累積重金屬的風(fēng)險(xiǎn)增加。然而，我國長江以南地區(qū)，雨熱資源豐富，是經(jīng)濟(jì)作物和糧食的主產(chǎn)區(qū)，在糧食和蔬菜水果生產(chǎn)方面具有重要的地位。隨著土壤酸化的加劇，我國紅壤區(qū)耕地生產(chǎn)力受到嚴(yán)重制約。因此，需要篩選有效的材料來阻控土壤酸化或降低土壤酸度，這對可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展和糧食安全生產(chǎn)至關(guān)重要。

迄今為止，人們已經(jīng)采用多種技術(shù)來改良土壤酸化和降低土壤酸度。土壤調(diào)理劑在改善土壤酸堿度、調(diào)節(jié)土壤養(yǎng)分供應(yīng)和鈍化土壤重金屬活性方面具有顯著的效果。此外，土壤調(diào)理劑大多以工農(nóng)業(yè)廢棄物和天然礦物為主要原材料，具有來源廣泛、環(huán)境友好和應(yīng)用性高等優(yōu)點(diǎn)，被廣泛用于酸性農(nóng)田土壤修復(fù)。劉禹池等研究發(fā)現(xiàn)，施用石灰、商品有機(jī)肥和硅鈣基調(diào)理劑均能提高土壤pH值，改善土壤酸化狀況；其中石灰和硅鈣基調(diào)理劑使土壤pH值增加0.9個(gè)單位，改酸效果最佳。目前，市場上土壤調(diào)理劑的種類繁多，功能和原材料組成逐漸復(fù)雜化，因而如何選擇合適的土壤調(diào)理劑是較為困難的。此外，不同種類土壤調(diào)理劑改良酸性土壤的應(yīng)用效果及其機(jī)制也是缺乏的。因此，本文系統(tǒng)分析了不同土壤調(diào)理劑的改酸效果和作用特點(diǎn)，對酸性農(nóng)田土壤調(diào)理劑的選擇和用量提出建議，并展望了土壤調(diào)理劑的發(fā)展方向，以期為酸性農(nóng)田生產(chǎn)力的恢復(fù)和國家糧食安全生產(chǎn)提供技術(shù)支持。

1適用于酸性農(nóng)田土壤改良的材料種類及作用特點(diǎn)

1.1石灰類材料

石灰類材料是國內(nèi)外酸化土壤常用的改良劑，主要有石灰、氫氧化鈣、氧化鈣、白云石、牡蠣殼粉、碳酸鈣、碳酸鈣鎂礦物、方解石等（表1）。石灰類材料具有強(qiáng)堿性，施人土壤后溶解釋放的OH-能中和H+，提高土壤pH值。此外，石灰類材料能顯著提高土壤Ca2+含量，增強(qiáng)與土壤膠體中H+和Al3+的置換反應(yīng)，提高土壤鹽基飽和度，最終降低土壤酸度。石灰在提高土壤pH值方面具有顯著的效果。胡敏等研究發(fā)現(xiàn)，施用生石灰能提高土壤pH值，并降低土壤交換性酸和交換性Al3+的含量，改善土壤性質(zhì)．進(jìn)而促進(jìn)大麥幼苗生長。陳燕霞等的研究表明，施用石灰能增加土壤pH值、陽離子交換量和鹽基飽和度，顯著降低土壤交換性Al3+含量，緩解土壤鋁毒害。然而，長期或過量施用石灰可能造成土壤板結(jié)、養(yǎng)分失衡等問題，不利于植物生長。此外，石灰對亞表層土壤pH值的影響有限，且會(huì)出現(xiàn)“再酸化”問題。因此，選擇石灰作為改良劑時(shí)需要注意施用量和年限。

牡蠣殼和白云石也是高效的、來源廣泛和環(huán)境友好的酸性土壤改良材料，同時(shí)也能改善土壤結(jié)構(gòu)，補(bǔ)充土壤鈣鎂，促進(jìn)植物生長。李昂等的研究發(fā)現(xiàn)，施用4g/kg的牡蠣殼和白云石可以提高土壤pH值，使土壤毒性鋁和交換性Al3+含量分別降低51.3%～52.6%和90.5%～92.0%，緩解土壤鋁毒害。余跑蘭等研究表明，施用白云石粉（≤1500kg/hm2）能顯著提高土壤pH值（0～40cm土層），并降低土壤交換性酸含量，同時(shí)提高茶葉的產(chǎn)量和品質(zhì)。相關(guān)研究表明，煅燒可以改變牡蠣殼和白云石的晶體結(jié)構(gòu)和氧化物組成，提高其堿性，并且活化鈣鎂元素。江家泉等發(fā)現(xiàn)高溫（850℃）煅燒能增加白云石的總堿度和短期累積堿度，加速鈣鎂離子的釋放，具有顯著的改土治酸效果。Lian等研究證明，高溫能促進(jìn)牡蠣殼中CaC03分解生成Ca0，提高牡蠣殼粉的pH值。許玲玲等的研究表明，施用煅燒牡蠣殼粉（2250kg/hm2）使土壤交換性酸和交換性Al3+分別降低62.9%和42.9%，進(jìn)而提高玉菇甜瓜的產(chǎn)量和品質(zhì)。

1.2有機(jī)物料

1.2.1生物炭近年來，由于生物炭具有優(yōu)良的土壤改良能力和固碳潛力，被認(rèn)為是一種高效優(yōu)良的酸性土壤改良劑。Jeffery等的研究表明，施用生物炭可以使土壤pH值增加2個(gè)單位以上，進(jìn)而提高作物產(chǎn)量。生物炭呈堿性且含有多種堿性物質(zhì)，具有“石灰效應(yīng)”，堿性物質(zhì)碳酸鹽和氧化物在酸性土壤中與H+和單體Al發(fā)生反應(yīng)，從而增加土壤pH值，降低交換性酸度。其中，生物炭的堿度是減緩?fù)寥浪峄闹匾蛩?，而不是生物炭自身的pH值。Yuan等基于9種生物炭對土壤酸度降低效果的分析發(fā)現(xiàn)，酸性土壤的pH值與生物炭的堿度呈極顯著正相關(guān)（R2=0.95），顯著高于與生物炭自身pH值的相關(guān)性（R2=0.46）。另一方面，生物炭具有較大的比表面積和多孔結(jié)構(gòu)，具有較強(qiáng)的Al3+吸附和固定能力，能顯著降低土壤溶液中Al3+對植物生長的毒害作用。生物炭表面的有機(jī)官能團(tuán)能通過吸附、絡(luò)合等途徑固定土壤溶液中的Al3+。Qian等研究證明Al3+通過與生物炭顆粒表面有機(jī)羥基和羧基螯合被固定。Fan等研究發(fā)現(xiàn)，施用小麥秸稈生物炭能顯著提高土壤pH值和有機(jī)質(zhì)含量，降低土壤交換性酸、交換性H+和交換性Al3+含量，促進(jìn)Al3+以有機(jī)結(jié)合態(tài)鋁和羥基結(jié)合態(tài)鋁存在。此外，施用生物炭能顯著提高土壤溶解性有機(jī)碳含量。由于溶解性有機(jī)碳與Al3+有較強(qiáng)的親和力，增加的溶解性有機(jī)碳可以與Al3+形成可溶的有機(jī)絡(luò)合Al來減輕其對生物的毒性。

生物炭的制備原料來源廣泛，其自身堿度取決于原料類型和制備條件。Dai等研究發(fā)現(xiàn)，富含木質(zhì)纖維素原料熱解制備的生物碳pH值普遍低于糞肥生物炭，這表明糞肥是生產(chǎn)中用于降低土壤酸度生物炭的優(yōu)良原料。通常，提高熱解溫度可以促進(jìn)生物炭堿性官能團(tuán)的形成和保留，有利于提高生物炭的pH值和比表面積，增加灰分、總堿陽離子、交換堿陽離子和可溶性堿陽離子含量。Lehmann等發(fā)現(xiàn)在高溫（600～699℃）熱解條件下，生物炭的平均pH值為9.00，顯著高于低溫（300～399℃）制備的生物炭的平均pH值（5.01）。這說明高溫?zé)峤庵苽涞纳锾扛m合提高土壤pH值，阻控土壤酸化。

楊彩迪等研究發(fā)現(xiàn)，水稻秸稈生物炭、玉米秸稈生物炭、小麥秸稈生物炭、稻殼生物炭和竹炭均能提高土壤pH值和交換性鹽基離子含量，降低土壤交換性酸，且稻殼生物炭的效果最好。耿娜等的研究表明，牛糞生物炭的pH值和堿基含量較高，對提高土壤pH值和降低土壤交換性Al3+含量的效果優(yōu)于果樹枝生物炭和花生殼生物炭。徐玉娥等的研究表明，植物源生物炭（花生秸稈、大豆秸稈和柱花草）的pH值、灰分含量、堿度、孔徑和比表面積均隨溫度升高而增大；其中，700℃條件下制備的大豆秸稈生物炭具有最高的pH值和灰分含量，適用于農(nóng)田酸化土壤改良。因此，由于生產(chǎn)原料和制備工藝的多樣性，采用最合適的熱解溫度和原料類型優(yōu)化得到的生物炭阻控土壤酸化是十分必要的。

1.2.2有機(jī)肥有機(jī)肥主要指以畜禽糞便、秸稈、綠肥及以工農(nóng)業(yè)廢棄物為原料的堆肥產(chǎn)品，施人土壤后能增加土壤有機(jī)質(zhì)，改善土壤酸堿緩沖能力。有機(jī)肥中含有大量的腐殖質(zhì)，腐殖質(zhì)表面的含氧官能團(tuán)能與土壤H+和Al3+結(jié)合，降低土壤溶液中的H十和Al3+含量，進(jìn)而提高土壤pH值，減輕對植物生長的毒害作用。此外，有機(jī)肥本身具有堿度（鈣、鎂、鉀、鈉等），能直接中和土壤酸度，提高土壤pH值。毛妍婷等研究發(fā)現(xiàn)，長期施用有機(jī)肥能增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，降低N03 -N和NH; -N的積累，減緩?fù)寥浪峄?。孫瑤等研究發(fā)現(xiàn)，有機(jī)肥能顯著提高土壤pH值，改善土壤養(yǎng)分供應(yīng)，提高蘋果的產(chǎn)量和品質(zhì)。胡敏等研究發(fā)現(xiàn)，施用有機(jī)肥能降低土壤交換性酸總量、交換性H+和交換性Al3+的含量，有效改良酸性土壤。

相關(guān)研究表明，有機(jī)肥的降酸能力與其自身的堿度密切相關(guān)。孟紅旗等研究表明，有機(jī)物料的堿度與其自身鈣鎂含量具有極顯著的正相關(guān)關(guān)系（Plt;0.001），以豆科作物秸稈為主要原材料發(fā)酵生產(chǎn)的有機(jī)肥具有更好的降酸能力。此外，有機(jī)物料經(jīng)過高溫堆肥和堆漚過程后堿度均有所提高，馬、驢、騾糞堆漚后堿度可提高57%～273%。因此，施用高溫堆肥或廄肥可有效阻控農(nóng)田土壤酸化。

1.2.3腐植酸腐植酸是自然界廣泛存在的一類芳香族高分子有機(jī)物，在土壤改良、農(nóng)業(yè)生產(chǎn)等方面發(fā)揮著重要的作用。施用腐植酸能增加土壤有機(jī)質(zhì)含量，增強(qiáng)土壤酸堿緩沖能力，還能吸附土壤交換性H+和Al3+，進(jìn)而提高土壤pH值，改善土壤酸度。此外，腐植酸含有羧基、羥基、羰基、醌基、甲氧基等官能團(tuán)，能消耗H，與交換性Al3+形成有機(jī)結(jié)合態(tài)鋁，有效緩解土壤鋁對植物生長的毒害作用。李昱瑾等研究表明，與單施氮磷鉀水溶肥相比，配施腐植酸肥料能降低土壤交換性H+和Al3+含量，促進(jìn)蘋果樹葉片和根系生長，對酸化果園土壤改良和增產(chǎn)具有積極作用。目前。腐植酸類肥一般與化肥配施，但化肥（尿素、硝酸鉀、硫酸鉀等）為常規(guī)酸性肥料，施用過量可能加劇土壤酸化。因此，堿性腐植酸肥料在改土治酸方面更具有優(yōu)勢。鄧愛妮等的研究發(fā)現(xiàn)，0.20%～0.30%腐植酸肥能顯著提高土壤pH值，增加土壤有機(jī)質(zhì)含量、陽離子交換量和交換性鈣鎂含量，提高櫻桃番茄的產(chǎn)量和品質(zhì)。鄧軍波等發(fā)現(xiàn)添加活化腐植酸能增加土壤速效養(yǎng)分和有機(jī)質(zhì)含量，土壤pH值提高0.30個(gè)單位，延緩溫室土壤酸化趨勢。表2中列舉了有機(jī)類土壤調(diào)理劑在酸性農(nóng)田土壤改良中的應(yīng)用效果。

1.3含磷材料

含磷材料大多呈堿性，pH值在8～10之間，可以有效提高土壤pH值，改良酸性土壤。用于酸性農(nóng)田土壤改良的含磷材料包括鈣鎂磷肥、磷礦粉、過磷酸鈣等，鈣鎂磷肥是目前最常用的含磷酸性改良劑。含磷材料具有釋磷功能，可提高土壤速效磷含量，并促進(jìn)土壤磷與Al3+結(jié)合形成磷酸鹽沉淀，緩解鋁毒害。此外，含磷材料溶解釋放的鈣、鎂、硅等離子，不僅能中和土壤酸度，還能提高土壤Ca/Al比，有效改良酸性土壤。周武先等研究發(fā)現(xiàn)，鈣鎂磷肥能顯著提高土壤pH值，降低土壤交換性Al3+含量，并提高幼苗的成苗率。楊小敏等研究發(fā)現(xiàn)，在元胡一水稻輪作體系下，施用鈣鎂磷肥能提高土壤pH值和交換性鈣鎂含量，增加作物產(chǎn)量和收益。Fan等的研究表明，施用30g/kg羥基磷灰石能顯著提高土壤pH值，降低土壤交換性酸含量，促進(jìn)土壤交換性Al3+向羥基結(jié)合態(tài)鋁轉(zhuǎn)化；同時(shí)，羥基磷灰石還能提高土壤磷含量，降低菠菜對Al的吸收和累積，顯著促進(jìn)菠菜的生長。

1.4黏土礦物

天然黏土礦物主要包括結(jié)晶質(zhì)的層狀和鏈層狀硅酸鹽類礦物，其顆粒極細(xì)，具有種類豐富、分布廣泛且儲(chǔ)量大、廉價(jià)易得等優(yōu)勢。黏土礦物具有結(jié)構(gòu)獨(dú)特、比表面積大、離子交換能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，在土壤修復(fù)應(yīng)用中被廣泛關(guān)注。黏土礦物（沸石、蒙脫石、高嶺石、硅藻土等）具有強(qiáng)堿性，施人土壤后可以提高土壤pH值。另一方面，黏土礦物施用酸性土壤后形成的可溶性硅酸鹽易與土壤中的H+和Al3+發(fā)生置換反應(yīng)，導(dǎo)致土壤交換性酸和水解性酸含量降低，進(jìn)而提高土壤pH值，緩解土壤酸化。李昂等研究發(fā)現(xiàn)施用，0.2%和0.4%麥飯石可以提高土壤pH值（0.13～0.33個(gè)單位），使土壤交換Al3+分別降低12.3%和23.4%，促進(jìn)玉米生長。陳燕霞等研究發(fā)現(xiàn)，施用沸石（5、10、20g/kg）能顯著提高土壤pH值，降低土壤交換性Al3+含量，減少土壤鋁毒害。此外，施用黏土礦物后能改善土壤性質(zhì)，提高土壤保水保肥能力，促進(jìn)作物養(yǎng)分吸收和生長。

1.5工業(yè)廢棄物

研究發(fā)現(xiàn)一些工業(yè)廢棄物是良好的酸性土壤改良劑。常見的工業(yè)廢棄物有粉煤灰、鋼渣、磷石膏、赤泥、堿渣、生物質(zhì)灰、黃磷爐渣等。除磷石膏外，工業(yè)廢棄物一般具有強(qiáng)堿性，能直接中和土壤H+，提高土壤pH值。李九玉等比較了粉煤灰、堿渣和赤泥3種工業(yè)廢棄物的降酸效果，發(fā)現(xiàn)堿渣和赤泥在提高土壤pH值和降低鋁毒性方面具有顯著效果。磷石膏具有“石灰效應(yīng)”，能與土壤Al3+生成堿式硫酸鋁，降低土壤交換性Al3+含量，進(jìn)而提高土壤pH值。肖厚軍的研究表明，磷石膏能提高土壤pH值，使土壤交換性Al3+和羥基結(jié)合態(tài)鋁含量分別降低43.2%～46.1%和7.0%～21.1%。溫元波研究證明，磷石膏溶解釋放的Ca2+、SO、H2 P0：和F一能與Al3+發(fā)生絡(luò)合、沉淀反應(yīng)，是黃壤鋁活性顯著降低的關(guān)鍵原因。鋼渣和粉煤灰富含硅元素，在改善土壤pH值的同日寸還能提高土壤硅含量，增加作物的抗逆性。魏賢的研究表明，在油菜一玉米一油菜輪作體系中，施用鋼渣能提高土壤pH值、交換性硅和交換性鈣鎂的含量，增加作物地上部生物量。盧再亮等研究發(fā)現(xiàn)，與單一材料相比，鋼渣和生物炭配施對土壤酸度改善的效果更明顯，同時(shí)土壤肥力也顯著提高。

工業(yè)廢棄物組成成分比較復(fù)雜，通常含有重金屬元素、有毒陰離子等，施人土壤后可能會(huì)對植物生長和微生物活性產(chǎn)生不利影響，同時(shí)也會(huì)增加土壤污染風(fēng)險(xiǎn)。魏賢評價(jià)了鋼渣在小麥一水稻體系和油菜一玉米一油菜體系中施用的安全性，發(fā)現(xiàn)連續(xù)兩年施用3g/kg鋼渣后土壤鉻、鎘和砷的含量不會(huì)顯著增加。然而，卓琳研究發(fā)現(xiàn)，施用不銹鋼尾渣能促進(jìn)油菜對鋅的吸收，導(dǎo)致油菜地上部和地下部鋅含量增加。因此，采用工業(yè)廢棄物改良酸性土壤時(shí)，需充分考慮其應(yīng)用的潛在環(huán)境風(fēng)險(xiǎn)。

1.6微生物菌劑

微生物菌劑富含大量的有益微生物，在恢復(fù)土壤根際微生物群落健康、改善土壤理化性質(zhì)、提高土壤肥力、抑制土傳病害等方面具有獨(dú)特的優(yōu)勢。此外，微生物菌劑也能改善土壤酸化狀況，促進(jìn)植物生長，提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)。吳林土等的研究表明，連續(xù)3年施用以芽孢桿菌和木霉菌為主要成分的微生物菌劑，山地茶園、梯田茶園和水田茶園的土壤pH值分別增加0.41、0.36個(gè)單位和0.28個(gè)單位，有效阻控了茶園酸化。此外，施用微生物菌劑還能顯著增加土壤速效養(yǎng)分含量，提高土壤肥力，降低土壤重金屬活性。熊華榮等研究發(fā)現(xiàn)，施用芽孢桿菌類微生物菌劑可使土壤pH值增加0.43個(gè)單位，土壤有機(jī)質(zhì)含量提高13.2%，顯著提高油麥菜產(chǎn)量。呂金嶺等研究發(fā)現(xiàn)，施用芽孢桿菌類微生物菌劑能改善酸性黃褐土農(nóng)田土壤，提高土壤有機(jī)質(zhì)和交換性鹽基離子含量，提升玉米光合生理指標(biāo)，進(jìn)而促進(jìn)玉米生長。此外，方成等研究發(fā)現(xiàn)，減施化肥配施EM菌劑，能改善土壤酸度，顯著提高土壤pH值及土壤肥力，進(jìn)而提高鮮食玉米的產(chǎn)量和品質(zhì)。這表明，與傳統(tǒng)施肥模式（單施化肥）相比，增施微生物菌肥在阻控土壤酸化、提升土壤肥力和保障作物產(chǎn)量和品質(zhì)方面具有巨大的潛力。

2酸性土壤改良材料的來源及成本效益分析

酸性土壤調(diào)理劑種類繁多，原材料來源廣泛，大部分為易獲取的廢棄物?；谝寻l(fā)表的文獻(xiàn)，天然礦物（石灰石、白云石、黏土礦物、磷礦粉等）、天然提取高分子化合物（纖維素、樹脂膠等）、天然有機(jī)物料（泥炭等）、人工提取或合成材料（殼聚糖、聚丙烯酰胺等）、固體廢物材料（磷石膏、畜禽糞便、秸稈等）和生物制劑（菌根、蚯蚓等）等是我國土壤調(diào)理劑的主要原料來源?？碉w等研究發(fā)現(xiàn)，石灰、工業(yè)廢棄物／副產(chǎn)品、農(nóng)業(yè)廢棄物／副產(chǎn)品和天然礦物類等材料仍然是過去10年內(nèi)優(yōu)選的酸性土壤改良材料。此外，生物質(zhì)炭、天然高分子材料、腐植酸鹽類、鈣鎂磷肥、微生物菌劑等材料正逐漸成為酸性土壤改良的優(yōu)選高效材料?？傮w來說，工農(nóng)業(yè)廢棄物及副產(chǎn)品和天然礦物仍是酸性土壤調(diào)理劑的主要組成成分，工農(nóng)業(yè)廢棄物資源化利用是土壤調(diào)理劑原料選擇的重要依據(jù)。此外，化學(xué)制劑、高分子材料、生物制劑等材料需要在市場購買，在土壤調(diào)理劑的原料中占比較低，一般以輔料形式存在。

酸性土壤調(diào)理劑的實(shí)際應(yīng)用成本受到原料來源、二次加工、運(yùn)輸費(fèi)用、施用量等因素的影響?；谑袌稣{(diào)研，常用的酸性土壤改良劑石灰、牡蠣殼粉、白云石粉、鈣鎂磷肥、商品有機(jī)肥、生物炭、腐植酸、磷石膏、赤泥、沸石粉等材料的價(jià)格區(qū)間分別約為300～800、300～900、200～700、600～1200、300～1500、1500～3000、300～1600、200～500、240～500、300～600元／噸。以工業(yè)廢棄物和天然礦物為主要原料進(jìn)行二次加工制備的國產(chǎn)礦物型土壤調(diào)理劑的價(jià)格區(qū)間普遍為1000～3000元／噸，推薦施用量為750～2250kg/hm2。以目前市場上易購買的牡蠣殼粉和硅鈣鎂基土壤調(diào)理劑為例，每公頃施用成本為900～2700元。以普通礦物土壤調(diào)理劑為主要原材料，生物炭、腐植酸、有機(jī)肥等有機(jī)物料為輔助原料，混合制備新型有機(jī)土壤調(diào)理劑在改善土壤結(jié)構(gòu)、提高土壤肥力、增加作物產(chǎn)量和阻控土壤酸化方面更具優(yōu)勢。此外，微生物菌劑的價(jià)格通常在25元/kg以上，在實(shí)際應(yīng)用中存在費(fèi)用高和降酸效果差等局限性。

雖然土壤調(diào)理劑對酸性土壤改良和糧食增產(chǎn)具有一定效果，但其市場推廣和農(nóng)民接受度仍需進(jìn)一步加強(qiáng)。目前，全國農(nóng)技推廣中心、各省市農(nóng)業(yè)科學(xué)院、政府農(nóng)業(yè)部門、大型肥料企業(yè)仍然是土壤酸化改良試驗(yàn)的推動(dòng)者和實(shí)施者。酸性土壤改良需要大量的人力和財(cái)力，讓農(nóng)民主動(dòng)參與其中，對于更快地達(dá)到預(yù)期效果具有重要的意義。此外，施用土壤調(diào)理劑增加了種植成本，也是限制土壤調(diào)理劑大規(guī)模應(yīng)用的因素之一。因此，控制酸性土壤調(diào)理劑的“田間應(yīng)用成本”對推動(dòng)其大規(guī)模應(yīng)用是非常重要的。我國擁有豐富的工農(nóng)業(yè)廢棄物、天然礦物等資源，合理利用當(dāng)?shù)貜U棄物資源作為土壤調(diào)理劑的主要原材料，是降低成本的重要舉措。對于具有原料優(yōu)勢的肥料企業(yè)，應(yīng)針對酸性土壤特點(diǎn)．研發(fā)出適銷對路、高效價(jià)低的土壤調(diào)理劑產(chǎn)品。在推廣應(yīng)用時(shí)，探索不同的模式（“公司+科研單位+農(nóng)戶”核心示范模式、“公司+合作社”示范模式等），讓農(nóng)技推廣單位、農(nóng)民等主動(dòng)參與進(jìn)來，重視“應(yīng)用效果”宣傳，提高產(chǎn)品的市場認(rèn)知度。此外，農(nóng)技服務(wù)人員需結(jié)合當(dāng)?shù)厥┓柿?xí)慣，將土壤改良劑融入其中，指導(dǎo)農(nóng)民建立符合當(dāng)?shù)氐恼系K土壤改良模式。

3酸性土壤改良的發(fā)展趨勢

3.1土壤改良產(chǎn)品功能復(fù)合化

酸化農(nóng)田土壤普遍存在肥力低、養(yǎng)分不均衡、土壤結(jié)構(gòu)差、鈣鎂流失嚴(yán)重等問題，施用傳統(tǒng)單一原料組成的土壤調(diào)理劑（如石灰、有機(jī)肥、磷礦粉等）在實(shí)際應(yīng)用中具有一定的局限性。如大量或者長期施用石灰能快速提高土壤pH值，但可能造成土壤結(jié)塊、養(yǎng)分失衡等問題：施用有機(jī)肥能提高土壤肥力，但在降酸增效方面存在不足。復(fù)合多功能型土壤調(diào)理劑能調(diào)節(jié)土壤酸度，高效緩解土壤鋁毒害，還能改善土壤結(jié)構(gòu)和養(yǎng)分供應(yīng)，增強(qiáng)作物的抗逆性，進(jìn)而提高作物的產(chǎn)量和品質(zhì)（表3）。

礦物型復(fù)合土壤調(diào)理劑一般呈強(qiáng)堿性（pH值gt;10），富含鈣、鎂、硅等營養(yǎng)元素，具有調(diào)節(jié)土壤酸度和促進(jìn)植物生長的雙重作用。目前，低品位礦物和工業(yè)廢棄物是制備礦物型土壤調(diào)理劑的的優(yōu)質(zhì)原料，也是其資源化利用的重要途徑。周昊文等的研究表明，鐵尾礦和副產(chǎn)品云母、白云石經(jīng)煅燒制備的礦物質(zhì)調(diào)理劑是優(yōu)良的酸性土壤改良劑。冀建華等的研究表明，磷石膏、鉀長石在高溫下煅燒制備的硅鈣鉀鎂肥含有鈣、鎂、硅等元素，能顯著提高南方稻田表層土壤pH值、酸堿緩沖容量和交換性鈣鎂含量，降低土壤交換性H+和Al3+含量，高效阻控南方稻田土壤酸化。曹敏杰研究發(fā)現(xiàn)，施用牡蠣殼基調(diào)理劑能提高土壤pH值和速效養(yǎng)分含量，改善柚樹的生長狀況。范貝貝等研究發(fā)現(xiàn)，施用以硅酸鹽礦物、牡蠣殼粉和白云石為主要原料的礦物調(diào)理劑能顯著降低土壤交換性H十和Al3+含量，提高菠菜的生物量，并降低菠菜對鎘的累積。李慧研究發(fā)現(xiàn)，赤泥基調(diào)理劑（赤泥、硅藻土和氧化鈣）能顯著提高土壤pH值，改善土壤酸度，并提高水稻的產(chǎn)量。

有機(jī)類復(fù)合功能型調(diào)理劑在提高土壤酸堿緩沖容量、養(yǎng)分供應(yīng)、作物產(chǎn)量和品質(zhì)方面具有顯著的優(yōu)勢。陳士更等的研究發(fā)現(xiàn)，腐植酸土壤調(diào)理劑能改善土壤結(jié)構(gòu)，降低土壤交換性酸含量，提高蘋果的含糖量、糖酸比和產(chǎn)量。楊慧豪等研究發(fā)現(xiàn)，生物炭基調(diào)理劑能顯著提高土壤pH值、陽離子交換量和交換性鈣含量，提高土壤肥力和微生物豐度，促進(jìn)作物對氮磷鉀的累積，進(jìn)而使油麥菜產(chǎn)量增加16.7%。林李華等的研究表明，施用1g/kg蠶沙土壤調(diào)理劑（蠶沙50%、貝殼40%、氧化鎂10%）的土壤pH值和有機(jī)質(zhì)含量分別增加0.7個(gè)單位和6.49%，豆角產(chǎn)量增加125.6%。王愛英等研究發(fā)現(xiàn)，施用沼渣基調(diào)理劑能提高土壤pH值，降低土壤容重，提高土壤的田間持水量。此外，沼渣調(diào)理劑還能提高小油菜的葉綠素含量，促進(jìn)小油菜生長，并增加小油菜維生素C含量。

有研究發(fā)現(xiàn)，與氫氧化鈣相比，生物炭對酸性土壤鋁毒性的緩解效果持久，主要是因?yàn)樯锾刻岣吡送寥烙袡C(jī)質(zhì)含量，增強(qiáng)了土壤緩沖能力，抑制了土壤二次酸化過程中可溶性和交換性Al3+的增加。因此，以礦物酸性調(diào)理劑為基礎(chǔ)，復(fù)配有機(jī)物料研發(fā)新型酸性調(diào)理劑也是未來應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注的方向，對于酸性土壤改良后的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。表3中列舉了主要復(fù)合功能型調(diào)劑在酸性農(nóng)田土壤改良中的應(yīng)用效果。

3.2酸性土壤改良研究方向的展望

大量研究證明，施用土壤調(diào)理劑是改善土壤酸度和提高酸性土壤生產(chǎn)力的有效措施。然而，需要更可靠的證據(jù)和全面的機(jī)制來詮釋證明土壤調(diào)理劑對土壤酸度的影響。此外，在重金屬污染農(nóng)田，土壤酸化能加劇重金屬的毒性。

據(jù)廣泛報(bào)道，土壤調(diào)理劑的施用可導(dǎo)致土壤pH值的增加，金屬溶解度通常會(huì)隨著pH值的增加而變化，進(jìn)而影響作物對重金屬的積累。因此，土壤酸化的研究仍需要進(jìn)一步重點(diǎn)探討：

（1）土壤調(diào)理劑降酸效果的長效性和作用機(jī)制。目前，大對數(shù)研究僅關(guān)注土壤調(diào)理劑對酸化農(nóng)田表層土壤快速降酸的效果。但隨著農(nóng)作物移除、氨態(tài)氮肥濫施等人為影響，改良后的農(nóng)田土壤仍會(huì)面臨再酸化的風(fēng)險(xiǎn)，其降酸效果的長效性需要進(jìn)一步監(jiān)測。冀建華等基于4年田間試驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)每年施用大量硅鈣鉀鎂肥（2250kg/hm2）能提高亞表層土壤的pH值和酸堿緩沖容量；但一次性施用土壤調(diào)理劑能顯著改善亞表層土壤酸度的用量需要進(jìn)一步探究。此外，土壤調(diào)理劑調(diào)節(jié)土壤酸度的作用機(jī)制不明確，需要重點(diǎn)探究，以為高效酸性土壤調(diào)理劑的研發(fā)提供理論支持。

（2）土壤重金屬有效性。在我國南方地區(qū)，酸性土壤普遍伴隨著重金屬污染問題。土壤調(diào)理劑的施用可以改變土壤理化性質(zhì)（pH值、EC值、有機(jī)質(zhì)含量等），進(jìn)而影響重金屬的生物有效性。隨著土壤pH值的提高，二價(jià)金屬陽離子（Cd、Pb、Cu、Zn）的有效性降低，但類金屬As的活性增加。因此，對于鎘污染的酸性土壤，需要明確土壤pH值動(dòng)態(tài)變化與重金屬有效性和植物鎘累積的影響，優(yōu)選適用于重金屬污染酸性農(nóng)田的土壤調(diào)理劑。

（3）建立綜合土壤酸化調(diào)控技術(shù)。為實(shí)現(xiàn)酸性土壤高效、長期修復(fù)，建立化學(xué)改良、生物修復(fù)與農(nóng)藝措施相結(jié)合的綜合調(diào)控技術(shù)，高效長期阻控農(nóng)田土壤酸化，提高土壤生產(chǎn)力。

4結(jié)語

土壤調(diào)理劑在阻控土壤酸化，改善土壤酸度和促進(jìn)農(nóng)業(yè)可持續(xù)發(fā)展方面表現(xiàn)出極大的潛力。石灰類材料、工農(nóng)業(yè)廢棄物及其衍生物、天然礦物仍是土壤調(diào)理劑制備的優(yōu)選材料。但我國酸化農(nóng)田仍將持續(xù)受到高強(qiáng)度的人為活動(dòng)影響，開發(fā)具有長效改酸效果的復(fù)合型土壤調(diào)理劑是十分必要的。此外，發(fā)揮化學(xué)法和生物法土壤改良的技術(shù)優(yōu)勢，結(jié)合農(nóng)業(yè)措施建立綜合阻酸技術(shù)，對長期阻控土壤酸化具有積極的意義。