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農(nóng)業(yè)土地土壤改良與沸石的應(yīng)用

信息來(lái)源：濰坊沸石生物技術(shù)開(kāi)發(fā)中心 作者：

農(nóng)業(yè)土地土壤改良與沸石的應(yīng)用

天然沸石在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用非常廣泛,天然沸石可用作土壤改良劑、單質(zhì)肥料控釋劑、復(fù)合肥料調(diào)理劑、生物侑有杋肥除臭劑、飼料添加劑、重金屬離子的捕集劑、農(nóng)藥、殺菌劑、除銹劑的載體以及農(nóng)業(yè)污水的處理等,在農(nóng)業(yè)與肥料中的報(bào)道日益增多。

日本和美國(guó)對(duì)天然沸石在上述幾個(gè)方面的應(yīng)用研究比較廣泛,如日本應(yīng)用天然沸石作為一種土壤改良劑和肥料已有100多年的歷史,至今在日本和其他一些遠(yuǎn)東國(guó)家和地區(qū),如韓國(guó)和我國(guó)臺(tái)灣省,仍然是天然沸石較大的消費(fèi)市場(chǎng)之一。

在日本每月用作土壤改良劑天然沸石大約500~600t,日本每年在利用天然沸石改善土地方面都以較少的投入獲得了較大的收益。20世紀(jì)90年代中期,在日本用于高爾夫球場(chǎng)、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)、綠化、園藝的天然沸石改土劑每年達(dá)10萬(wàn)噸。美國(guó)將沸石作為動(dòng)物飼料添加劑也已商品化,美國(guó)將0.833mm(20目)的天然斜發(fā)沸石粉在飼料中添加6%,從豬崽養(yǎng)成肥豬一般只需6d,最多79d。與飼料中不加沸石粉喂養(yǎng)相比,提高經(jīng)濟(jì)效益35%左右。在飼料中加沸石粉喂的豬肉質(zhì)鮮嫩,有助豬的消化和治療腸胃疾病,改善豬的健康狀況。

據(jù)《化工礦物與加工》雜志的介紹,沸石能吸附畜禽腸道中的有毒物質(zhì)、大腸桿菌和沙門(mén)氏菌,抑制某些病原菌的生長(zhǎng)。云南省對(duì)飼料中添加沸石粉喂豬后的試驗(yàn)表明,豬肉中砷、鉛、鎘等有害元素分別比添加前下降22%、30%及104%。俄羅斯也就沸石在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用專(zhuān)門(mén)召開(kāi)了科研會(huì)議,就沸石應(yīng)用于農(nóng)業(yè)的科研、生產(chǎn)和應(yīng)用的密切結(jié)合問(wèn)題進(jìn)行了研討。

我國(guó)自1972年后很重視天然沸石在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用,我國(guó)最早將沸石飼料添加劑商品化的是浙江省寧海沸石礦,此后相繼在黑龍江、廣西、福建、內(nèi)蒙古、吉林、河南、山東、安徽等地開(kāi)展了天然沸石在農(nóng)業(yè)上的應(yīng)用試驗(yàn),取得了不少成果,產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)效益。

天然沸石在農(nóng)業(yè)土壤改良中的應(yīng)用

由于人類(lèi)活動(dòng)的影響,世界范圍內(nèi)土壤的化學(xué)退化,包括土壤肥力貧瘠化、鹽堿化、酸化、污染等問(wèn)題日益嚴(yán)重。沸石通常具有很強(qiáng)的吸附能力和離子交換能力,作為調(diào)控土壤化學(xué)退化的材料逐步引起了人們的廣泛重視。

早在20世紀(jì)60年代,日本就已經(jīng)將沸石用作土壤改良劑。近年來(lái),沸石的農(nóng)用范圍又進(jìn)一步擴(kuò)大。

充分利用我國(guó)各地豐富的天然沸石資源進(jìn)行土壤改良,發(fā)展高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、高效農(nóng)業(yè)具有十分重要的意義。隨著人們對(duì)沸石研究的深入,它在土壤改良等方面有十分廣闊的應(yīng)用前景。1972年我國(guó)在浙江省縉云縣發(fā)現(xiàn)了第一座天然沸石礦后,陸續(xù)在全國(guó)進(jìn)行了一些農(nóng)業(yè)應(yīng)用方面的研究。

在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,化肥對(duì)農(nóng)作物增產(chǎn)是一個(gè)重要因素,但據(jù)國(guó)外有關(guān)化肥、農(nóng)藥應(yīng)用效果方面的資料證實(shí),盡管化肥的消耗量仍在日益增多,但目前農(nóng)作物的產(chǎn)量并不與消耗量成正比。據(jù)統(tǒng)計(jì),在1950~1970年間,美國(guó)化肥消耗量增長(zhǎng)了400%,但農(nóng)作物的產(chǎn)量卻只增長(zhǎng)了70%,說(shuō)明在有限的耕地面積和最大限度地恢復(fù)地力的情況下,可能已經(jīng)達(dá)到了極點(diǎn),而且長(zhǎng)期使用化肥將導(dǎo)致土壤板結(jié),肥力下降。

因此,需要有計(jì)劃地關(guān)注土壤的狀況。因此,開(kāi)發(fā)利用天然沸石來(lái)改良土壤,達(dá)到農(nóng)業(yè)上增產(chǎn)豐收的目的,是科技興農(nóng)的新課題,對(duì)于我國(guó)人多、耕地逐年減少的現(xiàn)狀有其巨大的現(xiàn)實(shí)意義。

由于沸石具有較強(qiáng)的陽(yáng)離子交換性、吸附選擇性和自身含有作物所需的養(yǎng)分將沸石直接施用于退化土壤上,可提高土壤鹽基交換量。一般每公頃施用1500 300kg沸石,能提高土壤鹽基交換量10%~25%,增加土壤中的Na′、KCa2、Mg2等含量。在旱地上施用沸石,一方面提高氮肥利用率;另一方面能減少地表水和地下水中硝酸鹽的含量。由于沸石水的存在,施用后一般能使耕地土壤含水量增加1%~2%,比對(duì)照提高5%~15%,對(duì)干旱地區(qū)作物生長(zhǎng)很有益。沸石本身的pH值為6~8,對(duì)于酸性土壤,施用沸石后可以提高土壤的pH值。

對(duì)于堿性土壤,可以降低土壤p∏值和土壤硬度。在鹽堿地和鹽化潮土上施用沸石,土壤水中的K含量比未施沸石的相同處理稍有增加,這可能是由于沸石本身含有較多的鉀;而Na+、Clˉ、HCO3、SO3ˉ隨著沸石用量的增加而下降,這對(duì)于改善水稻生長(zhǎng)環(huán)境有利。由于沸石具有較大的比表面積和較強(qiáng)的靜電場(chǎng),施用沸石后耕作,沸石可以把細(xì)土和黏粒吸附到它的周?chē)?漸漸形成微團(tuán)聚體。另外,沸石中的陽(yáng)離子與晶格架中其他質(zhì)點(diǎn)結(jié)合不很緊密,在水溶液中與其他離子進(jìn)行交換,也能

使土粒凝聚,促進(jìn)土壤團(tuán)粒結(jié)構(gòu)的形成。在鹽化潮土上施用沸石后,可改變土壤中團(tuán)粒粒徑組成,增加大團(tuán)粒的比率,尤其是水穩(wěn)性團(tuán)聚體較對(duì)照顯著増加;

堿土施用沸石后,土壤密度下降θ.1g/m3,土壤總孔隙度增加1.7%;

冷漿型水稻土施用沸石后,土壤體積質(zhì)量下降5%~10%,大于0.25mm團(tuán)聚體的含量增加明顯。

沸石粒徑大小對(duì)作物生長(zhǎng)量沒(méi)有顯著影響,但35目以上的沸石吸NH量較高,最佳粒徑為20~60目,而且不同粒徑沸石表現(xiàn)出吸磷量隨粒徑減少而增加,釋磷量隨粒徑増大而增加的情況。因此,在生產(chǎn)上所施沸石的粒徑最好以混合粒徑為好。從經(jīng)濟(jì)效益上看,沸石用量以1500kg/hm2為宜?？偟膩?lái)說(shuō),沸石作為土壤改良劑,對(duì)低肥力、低陽(yáng)離子交換量的土壤改良效果比中、高肥力的土壤要好。