★新质生产力|石灰行业“四大发明”落地
石灰用于土壤改良的机理和应用要点
一、前言
1. 1土壤概述
土壤是发育于地球陆地表面具有生物性和孔隙结构的介质, 是地球陆地表面的脆弱薄层,是人类赖以生存的物质基础和宝贵财富的源泉。但是。20世纪中期以来,人类活动对自然系统的影响迅速扩大,引发了一系列的土壤问题,土壤生态系统退化问题尤为突出,导致全球环境恶化,影响全球经济的发展,危及人类的生存、 繁衍, 加剧了人口、粮食、资源、环境、能源五大问题问的矛盾,成为国际众多学者所优先关注和迫切需要解决的重大课题。土壤是由固体(无机体和有机体) 、液体(土壤水分或溶液) 和气体(土壤空气) 组成的三相复合系统,是岩石圈表面能够生长动物、 植物、 微生物的疏松表层,是陆生生物生活的基质,它提供生物生活所必需的营养物质元素和水分,是生态系统中生物部分和无机环境部分相匀作用的产物,是生态系统中物质与能量交换的重要场所。
1. 2石灰的应用现状
1.2.1石灰改良土壤的作用:
(1)、降低土壤酸度
酸性土壤施用生石灰提高 pH,能加强土壤有益微生物的活动, 促进土壤有机质的营养化和固氮作用,增加有效养分供给源。同时也促进了被土壤固定的磷和铝释放,提高了它们的有效性。 黄锦龙、 墙发熹的试验(1990)得出,pH4. 8,代换性钙0. 8me/100g 的赤红壤, 施750 kg/hmz 生石灰后4个月内,土壤 pH 保持在5. 37以上,代换性钙含量提高1. 4-2. 0倍。张效朴、郑根宝的连续施石灰对作物生长及其养分吸收的影响试验可知各季成熟期的土壤 pH 随石灰用量和施肥次数的增加而不断提高,但当 pH 达7. 6之后,继续施石灰,土壤 pH 已不再增加或增加甚微,适量地施石灰可使大麦增产2-3倍,而水稻的反应一般不明显。
(2)、消除铝毒
在酸性土壤中,交换性 H十只占总酸度的1 %,绝大部分是代换性十水解产生的酸。水解后除产生H十外,还产生活性铝(即Al(OH) z 十和 Al(OH) 与,高浓度的活性铝抑制根系吸收水分和养分。其中Al(OH) z 十的毒性最强。施石灰后形成氢氧化铝沉淀,这样消除了铝的毒害,又中和了产生的潜在酸,有时有机肥施用过多,在厌氧条件下产生大量有机酸, 对根系生长不利,施用石灰可以中和有机酸,并加速其分解,从而消除毒害。一般认为,消除活性铝的毒性是酸性土壤施石灰的主要目的。相关试验表明: 随着石灰用量及施用次数的增加,交换性铝迅速下降。 除铝毒外,酸性土壤还含有较多的铁、锰等。如浓度过高,作物也会受害,但毒害程度不如铝毒严重。施用石灰后,铁、锰等便会生成氢氧化物、氧化物而沉淀,消除其毒害。
(3)、改良土壤
施用石灰,常能加强土壤有益微生物的活动,从而促进了有机质的司一化和生物固氮作用,增加有效养分给源。同时,酸性土壤施石灰,可以使固磷作用减弱,促进无机磷的释放。施用石灰是改良酸性土壤常用的措施。由于酸性土壤通常具有很强的固磷能力,从而降低了磷肥的利用率。因此,关于酸性土壤施用石灰对磷素固定的影响问题,国内外都曾进行了大量的研究工作,主要结果如下:
(一)、在热带草原上施用石灰,随着土壤 pH 的增加,磷的吸附量也随之增大。
(二)、施用石灰能减少磷的吸附,但在酸性土壤施用石灰对土壤吸附磷的影响不明显。
(三)、施用石灰对磷吸附的不同影响,实际上都是受统一的机理所制约的。其中最主要的是土壤代换性铝以及土壤 pH值:土壤 pH5. 5可以作为土壤施用石灰的临界指标,土壤
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