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成土母質對土壤的作用范文第1篇

關鍵詞：微生物肥料；土壤肥力；維持

中圖分類號：S144 文獻標識碼：A

用微生物肥料，既可疏松土壤又可提高土壤肥力，還可以減少病害。因此，對微生物肥料對土壤生物肥力的維持有其必要性。

1土壤生物肥力

土壤的四大肥力因素是養分（礦物質）、有機質、空氣、水分。這四大因素要同時存在，相互供應，相互配合。母質是土壤中礦物質的基礎，構成土壤的“骨骼”，像氧、硅、鋁以及一些微量元素來自成土母質。有機質對土壤的肥力發展和理化性質影響極大，來自動植物殘體以及其分解和合成的物質。其中，有機質和礦物質的含量是土壤肥力衡量的一個重要標志。

目前，對于土壤生物肥力還沒有一個特定的定義和定量描述，但是其已經廣泛應用到農業生產中，并且對農業生產作出了較大的貢獻。目前，學術界對土壤生物肥力有這樣一個簡單的定義，即指生活在土壤中的微生物、動物、植物根系等有機體為植物生長發育所需的營養和理化條件做出的貢獻。同時，生物過程對土壤的物理、化學特性起到良好的促進和維持作用。它與物理肥力、化學肥力共同構成土壤肥力3個不可或缺的組分。

與化學肥力、物理肥力相比，土壤生物肥力的特征主要表現為以下幾點：首先，動態性，其在生物過程中，隨著植物的生長和時間的變化而不斷地發生變化。其次，多樣性，這種特性主要表現為多種微生物的共同參與，是一種綜合化的過程。對于土壤生物肥力，微生物是其中的核心部分。

2 微生物肥料對土壤生物肥力的維持

2.1案例分析

為了研究微生物肥料對土壤生物肥力的維持，進行了以下實驗探究（表1）：

在實驗過程中，要針對材料的生長情況、病蟲害情況以及產量等都分別作好記錄，并且進行分析。

2.2土壤肥力的維持

一般而言，微生物肥料適宜于全部植物，其實微生物肥料是針對板結土壤，尤其是對于鹽堿化土壤以及病蟲害嚴重的土壤會更有效果，大體而言，微生物肥料對土壤肥力的影響有以下幾點：

2.2.1對土壤中有機質的影響。根據測定結果發現，與沒有施用肥料的土壤相比，施用微生物肥料后的作物產量有所減少，而且減輻在0.3%～0.4%左右，這是因為微生物肥料中含有解鉀菌、解磷菌以及固氮菌，由于這些微生物的存在，使得土壤中的有機物，不斷地分解和轉化，因此，在施用微生物肥料時，要想保持土壤肥力，需要增施有機肥，而且，經過實踐研究發現，微生物肥料比較適用于機質含量較多的土壤。

2.2.2對土壤中磷的影響。根據實驗結果分析，施有微生物肥料的土壤中，作物產量提高，但是土壤中的磷含量卻有所減少，其減輻在4.6～18.9mg/Kg，造成這種現象的主要原因就是由于作物生長帶走了很多的磷元素，自然也說明微生物肥料可以沒有較強的解磷能力。

2.2.3對土壤中鉀的影響。根據實驗結果發現，在收獲作物以后，土壤中鉀的含量明顯有所上升，其中，沒有施微生物肥料的土壤肥力提高了 23mg/Kg，而施加微生物肥料的土壤肥力提高了54mg/Kg，顯然，微生物肥料有助于土壤中鉀含量的增加。

2.3 實驗結果分析

2.3.1根據以上實驗分析，對土壤中的礦物質以及有機質進行了檢測，在土壤中，施加微生物肥料，促進土壤物質轉化，改善土壤結構，提高土壤肥力，促使益生菌群增殖，促進作物生長。與此同時，微生物肥料主要促進土壤中難溶性養分的溶解、轉化和釋放。同時，由于菌劑的代謝過程中釋放出大量的有機物質，促進土壤中微量元素硅、鋁、鐵、鎂、鉬等的轉化及螯合，有效打破土壤板結，改善團粒結構狀態，改善土壤養分的供應狀況、通氣狀況及疏松程度。促使各種自生、共生益生菌群增殖的生物肥料，可以增加土壤中的氮素來源，將土壤中難溶的磷、鉀分解轉化，從而能為作物吸收利用，增加土壤肥力。

2.3.2使得土壤中的農藥殘留量大大減少，并且在很大程度上提高作物產量，其中，玉米提高13%，小麥平均畝產提高16%，棉花提高14%，甘蔗、大白菜提高40%，甜瓜增產15%-24%。

2.3.3作物產品的質量也有所提升，對作物產品中富含的物質進行了分析，農產品中的活性多糖、黃酮、胡蘿卜素等活性物質的含量大大增加，作物品質全面提升，進而提升了作物的經濟價值和營養價值，同時，產品的口感提升，營養更加均衡。

3 微生物肥料的研究與發展趨勢

綜合以上分析，可以知道，微生物肥料具有很好的實用性和農業價值。與其他國家相比，我國的微生物肥料行業，品種多，應用廣，尤其是營養物質的合成方面，更處于領先地位，而且這些產品目前已經形成了一定的規模，具有很好的發展前景。但是從另一個方面來講，我國在微生物肥料研究方面的投入不足，所以，整體而言，我國微生物肥料研究水平仍舊不是很高，再加上缺乏技術創新，使得產品的質量和穩定性不足，這些都是目前極需解決的問題。為此，需要針對我國微生物肥料的研究現狀，加強對我國微生物肥料產業的分析，采用現代高科技術手段，取得更大的突破，促進我國農業的可持續發展。

4 總結

總而言之，微生物肥料，不僅有利于促進土壤團粒結構的形成，使土壤中空氣和水的比值協調，使土壤疏松，增加保水、保溫、透氣、保肥的能力，而且施用微生物肥能讓土壤中的有益微生物保持很大的優勢，也能明顯疏松土壤，提高透氣性，進而促進植物的良好生長。

參考文獻

[1]陳添昌，鐘平，李添華，林雷通，童德文，陳鄭盟.微生物肥料在煙草生產中的應用[J].農技服務，2012（05）.

[2]孟令文，付雪嬌，劉冠求.易豐收在甘薯栽培上的應用效果研究[J].遼寧農業科學，2011（03）.

成土母質對土壤的作用范文第2篇

關鍵詞:原位固定修復;重金屬污染;土壤修復技術

中圖分類號:X503文獻標識碼:A文章編號:1009-2374 (2010)13-0031-02

原位固定修復工藝方法從成本和時間上能較好地滿足治理土壤中重金屬污染的要求。原位固定就是通過往土壤中加入固定劑,調節和改變重金屬在土壤中的物理化學性質,使其產生沉淀、吸附、離子交換、腐殖化和氧化-還原等一系列反應,降低其在土壤環境中的生物有效性和可遷移性,從而減少這些重金屬元素對動植物的毒性。目前在土壤修復中常用的固定劑包括無機固定劑、有機固定劑和有機-無機復合固定劑。該方法的優點是成本低,對重金屬的固定時間長,對于大面積的面源污染有很好的修復前景。然而,固定劑使用不當,也會帶來一系列的問題。本文對重金屬污染土壤的原位固定修復進行了研究。

一、重金屬污染土壤的原位固定治理技術

(一)原位固定治理技術的提出

重金屬原位固定修復的研究開始于20世紀50年代,所制備的吸附劑最早來固定水體中不同重金屬。后來,人們發現了重金屬的毒性與其在土壤中的賦存形態有密切的相關性。一些基于降低重金屬生物有效性的物質如沸石、水泥和石灰等被應用于固定土壤和沉積物中的重金屬。原位修復技術才逐漸被應用到土壤重金屬的吸附固定中。20世紀80年代以后,許多固定物質,如人工合成的沸石、生物固體、污泥和磷酸鹽衍生物等應用于重金屬污染土壤的原位固定中。隨著人們對土壤中重金屬存在形態的進一步研究,發現了重金屬的毒性與其在土壤中存在的各種形態密切相關,植物吸收重金屬的量取決于土壤中有效態重金屬含量,而不是土壤中重金屬的全量。

原位固定技術是指通過往土壤中加入固定劑,調節和改變重金屬在土壤中的物理化學性質,使其產生沉淀、吸附、離子交換、腐殖化和氧化-還原等一系列反應,降低其在土壤環境中的生物有效性和可遷移性,從而減少這些重金屬元素對動植物的毒性。由于其成本低廉、操作方便、效果快速,使其在對污染土壤的治理中得到廣泛應用,尤其對耕作土壤中的面源污染的治理。

(二)原位固定治理技術應用的主要限制因素

目前,原位修復技術在應用中仍然存在一些困難:其一,每個固定劑都有其適用的土壤,土壤的成土母質、粘粒含量、pH等理化性質直接影響固定劑的修復效果。環境條件的改變,特別是降水多少等,也會影響固定劑對重金屬的固定作用。因此,每一種固定劑應用于實踐,都要有科學的技術參數作支撐。其二,化學合成的有機-無機復合體應用于重金屬污染土壤修復,不僅治理成本過高,且有相當的環境風險。有些固定劑在土壤中還會引起土壤理化性質的改變,對植被造成不良影響。為此,我們提出用天然的有機、無機材料制備出有機-無機復合體,杜絕二次污染,并發展與之相應的有機-無機復合體原位鈍化技術。其三,雖然吸附劑能將重金屬固定住,但金屬離子依然還存留在土壤環境中,并可能隨著環境條件的改變,生物有效性也可能變化。所以,探尋將重金屬從土壤中徹底取出的方法是非常必要的。

二、固定劑對土壤中重金屬活性的影響

固定劑可分為有機、無機和有機-無機復合體三種類型。無機材料通過其對重金屬的吸附、氧化還原、拮抗或沉淀作用,以降低重金屬的生物有效性。由于土壤化學性質和作物吸收關系復雜,這種效果具有地帶性。有機物料對土壤中重金屬的影響極其復雜,也有文章報道低分子有機物通過螯合作用活化土壤中重金屬。有機-無機復合體對重金屬的吸附、沉淀、凝聚、絡合等能力大于單一的有機物或無機物。

(一)無機固定劑對土壤中重金屬活性的影響

無機固定劑主要包括三種:(1)石灰、鋼渣、高爐渣、粉煤灰等堿性物質,通過對重金屬的吸附、氧化還原、拮抗或沉淀作用降低土壤中重金屬的生物有效性;(2)羥基磷灰石、磷礦粉、磷酸氫鈣等磷酸鹽,可增加離子吸附和沉降,減少水溶態含量及生物毒性;(3)天然、天然改性或人工合成的沸石、膨潤土等礦物亦可提高固定效果。

但采用無機固定劑進行土壤改良往往需要較大的施入量,在某些情況下,可能誘發新的環境問題。如磷灰石的大量施用會使土壤累積較多的磷,對周圍水體造成潛在的威脅。在一些修復過程中由于土壤過度石灰化,會使土壤中重金屬離子濃度長期升高并導致農作物減產。在土壤中添加沸石或沸石類似的硅酸鹽物質,可導致土壤溶液中可溶性有機碳(DOC)升高,最后是土壤中鎘和鋅的淋溶性加大。

(二)有機固定劑對土壤中重金屬活性的影響

有機固體廢物按其來源不同可分為第一性生產廢棄物(作物秸稈、枯枝落葉等)、第二性生產廢棄物(畜禽糞便等)、工副業有機廢料(農畜產品加工廢棄物)和人類生活廢棄物(城鄉生活垃圾、人糞尿等)4類。它們具有的活性基團(如:COO-、-NH、=NH、=PO4、-S-、-O-等),很容易作為配位體與重金屬元素Zn、Mn、Cu、Fe等絡合或螯合,鈍化土壤中的重金屬。

有機材料因其對提高土壤肥力具有十分重要的意義,且取材方便、經濟,因此在土壤重金屬污染修復中得到了廣泛應用。有機材料可能通過幾種途徑降低土壤重金屬的有效性:提高土壤pH,增加土壤固相有機質對重金屬的吸附;有機分解產物與重金屬形成難溶性沉淀(如硫化物);水溶性有機物與重金屬結合形成不易被植物吸收的形態等。

但有機物料對土壤中重金屬的影響極其復雜,也有文章報道低分子有機物通過螯合作用活化土壤中重金屬。有研究表明,有機物料在后茬作物中促進了重金屬的生物積累和毒性。王新等認為有機肥料選擇不當不但起不到應有的效果,甚至還會有副作用。

(三)有機-無機復合固定劑對土壤中重金屬活性的影響

有機-無機復合體包括城市固體廢棄物、黃酸鹽吸附劑、污水污泥、石灰化生物固體等,人工合成的大都是以天然粘土礦物和有機化學試劑合成有機-無機復合體。有機-無機復合體對重金屬的吸附、沉淀、凝聚、絡合等能力大于單一的有機物或無機物已被大量的研究所證實。

三、固定劑在治理重金屬污染中的應用

(一)固定劑在水處理中的應用

固定劑在污水處理中的應用已經相當廣泛。已有大量的研究表明,膨潤土和沸石等固定劑及它們的改性產品能有效地治理含氮、磷、重金屬離子廢水及有機廢水,為廢水處理行業低成本、高效率的運轉提供了一條行之有效的新途徑。杭瑚等利用膨潤土處理污水中的重金屬離子,發現加入0.04%膨潤土和0.006%的PAC可使低濃度污水中Pb2+脫除93.1%。還有研究發現,經過改性的有機膨潤土對含50mg/L的Cr6+廢水的去除率達到95%。

(二)固定劑在修復重金屬污染土壤中的應用

固定劑原位修復重金屬污染土壤因其易于實施性和成本低廉性,已經得到廣泛應用。當然在使用過程中,也存在著一定的局限性和潛在風險。其改良效果也有很大程度的差異。無機和有機改良劑的修復效果不僅與重金屬離子的種類有關,而且還受作物、土壤類型及環境因子的制約。

有機物質因其取材方便價格低廉,又對提高土壤肥力具有十分重要的意義,因此在土壤重金屬污染改良中得到了廣泛應用。李劍超等指出,在盆栽試驗中,豬糞和泥炭均降低了潮土中水溶性Cu的含量,卻沒有降低紅壤中水溶性Cu的含量。

武玫玲等研究表明,土壤中重金屬離子濃度較低時,Fe 、Mn氧化物對重金屬離子的專性吸附隨pH增大而升高,但是不同重金屬離子開始吸附的pH值和達到最高吸附量的pH明顯不同。氧化物和有機質對于控制土壤溶液中Cu的濃度所起的作用,遠較粘土礦物重要,當土壤中Cu濃度低時,主要與游離氧化鐵和有機質結合,呈現緊結合態,而當Cu濃度高時,則又出現大量的松結合態,這部分Cu主要是與水云母、高嶺石等粘土礦物結合。因此含游離氧化鐵和有機質高的土壤對外來銅的緩沖能力相對較強。因此從理論上來說,在修復Cu污染的土壤方面,固定劑施用在含游離氧化鐵和有機質低的土壤中會表現出更顯著的修復效果。

四、結語

縱觀國內外研究發現:(1)重金屬污染土壤鈍化修復技術的研究已取得了一系列重要進展,無論是分別施用無機鈍化劑、有機鈍化劑,還是有機、無機鈍化劑混合使用,都有成功的實例,但在不同的土壤類型、不同污染程度、不同重金屬種類的研究結果各異;(2)鈍化劑的需用量較大,尤其是無機鈍化劑一般用量在5%左右時,鈍化效果才較明顯;(3)利用有機試劑和天然粘土礦物預制備的有機-無機復合體,能顯著提高對重金屬的吸附量,但多在水處理中的應用研究,應用于土壤污染修復,不僅成本過高,且可能誘發新的環境問題;(4)無論施用哪種鈍化劑,最終被吸附鈍化的重金屬都留在土壤中,存在著潛在的環境風險。

參考文獻

[1]高翔云,湯志云,李建和,王力.國內土壤環境污染現狀與防治措施[J].環境保護,2006,(4).

[2]楊蘇才,南忠仁,等.土壤重金屬污染現狀與治理途徑研究進展[J].安徽農業科學,2006,34(3).