腐植酸在土壤改良中的应用

摘 要：腐植酸是一类天然的有机大分子，具有促进土壤团粒结构形成、增加养分利用效率、刺激作物生长、吸附土壤重金属、改善农产品品质等功效。腐植酸在土壤改良中的应用结果表明，腐植酸具有改善土壤的理化性质、提高土壤的生物活性等功能，本文总结了近年应用腐植酸类产品开展土壤改良研究的结果。

关键词：土壤；改良；腐植酸

中图分类号：S156 文献标识码：A

腐植酸是大多数土壤中的重要有机部分。按其来源可分为泥炭、褐煤、风化煤等类腐植酸。腐植酸的元素组成主要为C、H、O、N、S等，它是一类天然的有机大分子，这些大分子由几个相似的结构单元组成，每个结构单元又由芳核、桥键和活性基团3个主要部分组成[1]。由于其结构内酚羟基、醇羟基、羧基、甲氧基的存在决定了腐植酸具有酸性、亲水性、阳离子交换性能、络合金属离子等特性。这些特性使腐植酸具有促进土壤团粒结构形成、增加养分利用效率、刺激作物生长、吸附土壤重金属、改善农产品品质等功效。

我国土壤质量日趋下降，水土流失、土壤沙化、酸化和盐渍化等现象不断扩展，重金属污染也逐渐加剧。近些年很多研究人员利用腐植酸来改良土壤，目前针对腐植酸改良土壤的研究取得了很大进展。

1 改善土壤的物理特性

腐植酸中的羟基、羧基易与土壤中的钙离子发生聚合反应，再通过植物根系的生理作用就形成了土壤的团粒结构。当土壤的团粒结构变好时，其容重降低、空隙度增大，从而具备良好的通透性。腐植酸又是形成土壤团粒结构的重要的胶结剂，土壤团粒结构的形成提高了土壤有机、无机复合度，增加了水稳性大颗粒团聚体数量，改善了土体的结构。因此，腐植酸可以改善土壤的物理特性。通过施用各类有机物料、改良剂、保水剂，可降解的液态地膜，可以增加土壤中腐植酸的份额。有研究表明[3]，在荒漠化的土地上施用腐植酸类物料可使土壤中大于0.25mm水稳性微团聚体含量比对照提升32%～72%。魏自民[4]利用多种有机物料进行风沙土培肥改良，研究结果显示，利用泥炭配合麦秆的处理使土壤砂粒和粉砂粒含量都呈降低的趋势，而小于0.001mm的粘粒、小于0.01mm的物理性粘粒含量则恰恰相反。可见，腐植酸相对其他有机物料来说，改善土壤物理特性方面具有一定优势。

施用腐植酸类物料可以促进作物根系的发育，使农作物形成庞大的深层根系，有利于土壤中水、肥、气、热状况的调节，有利于作物吸收水分、养分。同时，腐植酸的保水、保肥功效有利于作物的生长发育，进而提高作物的产量。

2 改善土壤的肥力状况

由于腐植酸是一种酸性物质，通过酸碱中和反应以及阴阳离子交换作用可以降低盐碱土的pH 值，降低土壤中交换性钠离子的份额，活化养分离子，从而达到改善土壤肥力状况的效果。已有的报道称，呈现碱性的土壤中在施用占土壤质量10%的风化煤粉后，土壤的pH值由原来的9.0 降低了1个单位。宋轩等[2]研究发现腐殖酸可以改善盐碱土中速效养分供应情况，促进水稻根系活力大大提升，提高粮食产量。木合塔尔・吐尔洪等[3]研究发现随风化煤提取的腐植酸施入量的增加，降低了土壤的pH 值，使土壤中有机碳含量升高，全N、速效N、速效P含量不断增加。

3 提高土壤生物活力

土壤中存在着大量微生物，这些微生物参与了土壤的形成过程又是土壤的重要组成部分，使土壤具有一定的生物活力。土壤微生物种类及含量可作为1个指标反映土壤质量情况。土壤微生物的主要作用是促进土壤养分的有效化及团粒结构的形成，经微生物改良后的土壤又为微生物提供良好的生存环境，有利于其大量繁殖。腐植酸类物质所含有的C、N、P等元素为土壤微生物提供了生存能源，土壤施用腐植酸类物质后，首先土壤自生固氮菌显著增多，使NO3-的含量明显增加，丰富了土壤的N素营养，改善了植物根际环境；其次，增加土壤中好气性细菌、放线菌、纤维分解菌的数量，提高有机物的矿化速度，促进养分元素的释放；再有，土壤中蔗糖酶、蛋白酶、多酚氧化酶的活性均有所提高。党建友等[5]研究表明，腐植酸类有机肥料能为冬小麦生长发育提供有机活性物质，为土壤微生物提供有机C，改善根际微环境，提高土壤酶活性，促进小麦对土壤养分的吸收与运转，提高肥料利用效率。

4 存在问题及前景展望

综上所述，腐植酸在土壤改良中的应用效果显著，在贫瘠的土壤上含有腐植酸类物质的肥料和农资产品的使用，在防治土壤沙化、修复培肥土壤以及改良盐碱土等工作中取得了良好的效果。目前，我国对腐植酸的研究与实际生产应用上还有一段距离，如何有效的从不同来源物质中提取腐植酸，降低工艺成本，还有待进一步研究。我国风化煤、褐煤、泥炭等资源丰富，腐植酸资源的合理开发与应用有利于提高土壤质量、改善农田生态环境，有利于农业的可持续发展，应用前景广阔。

参考文献

[1] 石化部化肥生产组：国外腐植酸在农业方面的研究与应用概况，1976.

[2] 宋轩，杜丽平.有机物料改良盐碱土的效果研究[J].河南农业科学，2004（8）：57-60.

[3] 木合塔尔・吐尔洪，木尼热・阿不都克力木.康苏风化煤对荒漠盐渍土的改良效果分析[J].环境科学与技术，2008，31（5）： 7-10.

[4] 魏自民，谷思玉等.有机物料肥对风沙土主要物理性质的影响[J].吉林农业科学，2003，28（3）：16-18

[5] 党建友，王秀斌.风化煤复合包裹控释肥对小麦生长发育及土壤酶活性的影响[J].植物营养与肥料学报，2008，14（6）：1186-1192.

作者简介：韩明东（1981-），男，辽宁沈阳人，本科，主要从事植物营养学研究；段震宇（1979-），男，河南人，硕士，助理研究员，主要从事玉米遗传育种与高产栽培研究。