改良剂有什么作用?
“改良剂”这个术语在土壤学界使用广泛,但并未得到公认定义,不同的研究者对其表述存在一定差异(李凤琴等,2017;Hao and Chen, 2017)。根据当前国内对“改良剂”使用较为普遍的情况,我们给出如下定义:通过物理、化学和生物方法改变特定土壤的某些理化性质或生物活性,从而改善该土壤某种性状或者赋予其新的功能,以利于合理开发、利用和保护土壤资源,这一类物质均可称为改良剂。按照此定义,改良剂可以分为物理改良剂、化学改良剂和生物改良剂三大类。随着对土壤问题及其成因认识的深入以及土壤学相关领域研究的进展,会有更多的物质被纳入到改良剂的范畴中。
本文中所述的改良剂主要是从农田土壤的角度出发,讨论用于土壤修复与管理的材料。
一、物理改良剂
物理改良剂是指那些能改变土壤结构性状,增强土壤透水通气性能,改善土壤质地,保持水土,提高肥料利用率的一类物质。这些物质进入土壤后,基本不发生变化而直接发挥效果。 根据对土壤结构的改造方式,物理改良剂可分为结构性改良剂与非结构性改良剂两类。
结构性的物理改良剂主要起到加固土壤结构、维持土壤通透性、保护土壤中的生物体及物质循环的作用。这类制剂主要包括保水剂、蛭石、陶粒等。非结构性的物理改良剂主要起到营养补给的作用,为土壤微生物提供能量来源,促进土壤有机质分解,释放可溶性养分,如微量元素鳌合剂、腐植酸、海藻酸等。 此外还有一些物质兼具结构和功能性双重属性,需要结合具体应用情况进行区分。
二、化学改良剂 化学改良剂是指能改变土壤化学特性,进而影响土壤的物理、生物学特性的物质。这些物质经土壤吸附或溶解后,可产生明显的效应,并在土壤中逐渐消解而发挥持久的效果。常见的化学改良剂包括矿物油、氟化物、氯盐、磷酸盐和碳酸氢钠等。
三、生物改良剂 生物改良剂是能改变土壤微生物群体结构和功能,进而改变土壤理化性质的微生物及其分泌物、代谢产物。常用的生物改良剂包括有益菌、植物生长抑制剂、植物免疫调节剂和土壤酶等。 有益菌能够迅速地在土壤环境中定殖并形成优势菌群,可以通过菌丝体直接吸收利用多种氮源,分泌多糖类物质、蛋白酶、核酸酶,刺激植物体内酶活性,进而激活土壤中的无机元素,使其有效态含量增加,还可降低有害物质的效果,缓解化肥农药引起的土壤板结、贫瘠等问题,从而起到提升土壤功能和作物质量的作用。目前,已有专门用于土壤处理的微生物产品投放市场,如芽孢杆菌、乳酸菌、酵母菌等。