腐殖酸在盐碱土改良中的应用及前景崔保维摘要：腐植酸是土壤有机质的重要组成部分和影响因子，是一种具有复杂结构的功能大分子，它具有改良土壤、增效化肥、刺激作物生长、增强作物抗逆能力和改善作物产品品质等5大功能。

它对土壤理化性质的稳定和改良，以及土壤微生物区系活性，对土壤质量，土壤可持续利用具有重要作用。

本文主要概述了腐殖酸在盐碱土改良中的应用，腐殖酸通过吸附、交换、酸碱中和作用使盐碱土PH降低，交换性钠离子降低，进而改善土壤的理化性状，提高有机质含量，达到在改良盐碱土并种植农作物的目的以及腐植酸肥料的作用。

关键词：腐殖酸盐碱土改良腐殖酸肥料腐植酸是动植物遗骸，主要是植物的遗骸（风化煤），经过微生物的分解和转化，以及地球化学的一系列过程造成和积累起来的一类有机物质。

腐植酸是一种天然资源，它广泛存在我们人类生存空，包括土地、水体、地下煤矿、海洋、湖泊、河流之中。

可开发利用的主要来源有两大类，一是矿物腐植酸，如泥炭、风化煤、褐煤。

在我国都有丰富的储藏量，但是资源有限，不能再生；二是生物腐植酸，是通过微生物发酵作用于畜禽粪便和工、农、林有机废弃物等转化的腐植酸，由于生物腐植酸原料来自生物，可以再生，取之不尽，用之不竭。

由于它的广泛存在，所以对地球的影响也很大，涉及到碳的循环、矿物迁移积累、土壤肥力、生态平衡等方面。

1. 腐殖酸是土壤肥力因素的重要组成1.1 土壤中的有机质土壤有机质是指土壤中含碳的有机化合物。

它是土壤固相的重要组成部分，它对土壤的形成、土壤肥力、环境保护等方面有着重要的作用和意义。

一方面，土壤有机质含有植物生长所需要的各种营养元素，也是土壤微生物活动的能源，对土壤的理化性质有着深刻的影响。

另一方面，土壤有机质对重金属、农药等各种有机、无机污染物有显著的影响。

有机质的来源十分广泛，主要包括：植物残体；动物、微生物残体；动物、植物、微生物的排泄物和分泌物；人为施入土壤中的各种有机肥。

1.2 腐殖质与肥力的关系土壤中的有机质经过矿化过程分解成简单无机化合物，如CO2和水。

而在微生物的作用下，这些简单无机化合物及中间产物经过一系列转化形成腐殖质。

腐殖物质是复杂的天然高分子聚合物。

根据在酸碱性水溶液中的溶解度，可以将腐植酸分为3大类：腐殖酸、黄腐酸和腐黑物。

它一般占土壤有机质总量的85~90%。

它主要有以下作用：1.2.1 作物养分的主要来源：腐殖质既含有氮、磷、钾等大中量元素，还有微量元素，经微生物分解可以释放出来供作物利用。

1.2.2 增强土壤吸水、保肥能力：腐殖质是一种有机胶体，吸水保肥能力很强，一般粘粒的吸水率为50~60％，而腐殖质的吸水率高达400-600％；保肥能力是粘粒的6~10倍。

1.2.3 改良土壤物理性质：腐殖质是形成团粒结构的良好胶结剂，可以提高粘重土壤的疏松度和通气性，改变砂土的松散状态。

它颜色较深，有利吸收阳光，提高土壤温度。

1.2.4 促进土壤微生物的活动：腐殖质为微生物活动提供了丰富的养分和能量，又能调节土壤酸碱反应，因而有利微生物活动，促进土壤养分的转化。

1.2.5 刺激作物生长发育：有机质在分解过程中产生的腐殖酸、有机酸、维生素及一些生长内源激素，对作物生长生育有良好的促进作用，可以增强呼吸和对养分的吸收，促进细胞分裂，从而加速生长。

2. 腐殖酸在盐碱土壤改良中的应用2.1 背景盐碱土是地球陆地上分布广泛的一种土壤类型，约占陆地总面积的25％。

仅我国，盐碱地的面积就有3300多万公顷。

在山东省的黄河三角洲地带，每年新增加的盐碱地多达6000公顷。

在西北、东北西部和内蒙古等地区,由于人口压力,在大力发展生产的同时,不注意排灌工程的配套、用水的管理和调节,特别是黄河灌区，土地盐碱化面积仍在不断扩大。

大量的土地因此而荒废。

我国盐渍土面积约3460万公顷,耕地盐碱化760万公顷，近1/5耕地发生盐碱化, 主要集中在华北、西北和东北这些干旱和半干旱的地区。

以内蒙古为例，盐渍化土地面积已达4745万亩，其中耕地盐渍化面积达到700余万亩，占可灌面积的40％，而且耕地次生盐渍化面积每年仍以15万至20万亩的速度递增。

土壤盐碱化的危害主要表现为：①作物减产：可溶性盐分含量大,土壤溶液浓度过高,渗透压力大,致使作物不能正常生长,造成作物减产。

据现有盐碱地改良利用的经验: 轻度盐碱化可减产10％左右，中度盐碱化减产15％—30％，重度盐碱化则减产30％—50％。

②土壤肥力下降：土壤结构恶化,遇水易分散,干时密度坚实,妨碍植物根系生长,不仅影响植物对水、肥的吸收,还降低土壤对水、肥、气、热的供应和协调,而且还限制土壤肥力的进一步的提高和潜在肥力的发挥。

③土壤资源难以利用：盐碱危害造成大量中、低产田和农民贫困,使大面积土壤资源难以利用,农业综合生产能力下降, 生态环境破坏，严重影响农业生产发展和农民生活水平的提高。

中国耕地中有78.5%的中低产田，其中中产田面积占37.3%，低产田面积占41.2%。

按中低产田粮食产量较高产田低50%以上计算，每年减少粮食产量一倍以上。

此外，我国耕地大部分存在养分不平衡、有机质含量下降、土层流失严重的问题，部分土地由于重金属污染，已不适宜于农业生产，对人们的健康构成了威胁。

根据国土资源部2006年度土地变更调查结果显示，我国耕地面积只有18.27 亿亩，占国土面积的12.86%；人均耕地只有1.4 亩，相当于同期世界人均耕地2.88 亩的48.6%。

盐碱土改良对于我国这样一个耕地资源日趋减少的人口大国而言，具有十分广阔的应用前景，可以把经济效益、环境保护和可持续发展很好地结合起来。

2.2 腐殖质的形成腐植酸作为土壤属性的作用越来越被人们重视。

土壤有机质含量是土壤基础肥力的重要指标，而腐植酸是土壤有机质主要成分，是土壤肥力的基础物质，是形成土壤微团聚体结构的有机无机复合体中的有机胶体物质，是土壤生命物质和非生命物质的交换平台。

土壤有机制的腐殖化过程是指土壤有机质在微生物的作用下，把有机质分解产生的有机化合物及中间产物转化成更复杂、稳定的、特殊的高分子有机化合物——腐殖质的过程。

土壤腐殖质的形成过程称为腐殖化过程。

腐殖化过程是一系列极端复杂过程的总和。

其中主要的是由微生物为主导的生物和生物化学过程，同时还有一些纯化学反应。

它分为两个阶段：第一阶段是产生构成腐殖质基本组成的原始材料。

如：多元酚、氨基酸、肽、氨等。

第二阶段是合成阶段。

既有芳香族物质、含氮有机化合物缩合为腐殖质分子。

在这个过程中，微生物起着重要作用。

首先，在碱性条件下，多元酚在微生物分泌的多酚氧化酶的作用下，氧化成醌，然后醌类在微生物的多种酶促反应作用下，再与氨基酸类含氮化合物缩合成腐殖质的单体分子。

2.3 腐殖酸在盐碱土改良中的应用盐碱土化学改良的途径和原理，一是改变土壤胶体吸附性阳离子的组成，改善土壤的结构，能防止返碱；二是调节土壤酸碱度，改善土壤营养状况，防止盐碱危害。

可施用的化学物质有：石膏、磷石膏，含硫、含酸的物质。

而近几年来腐殖酸类改良盐碱土也取得不错的效果。

腐殖酸分子中含有各种官能团，主要是含氧的酸性官能团，包括芳香族和脂肪族结构上的羧基和酚羟基等。

由于腐殖酸具有弱酸性，因而对H+浓度有较大的缓冲范围。

在改良碱土的过程中，它可以中和碱性，吸附20%的游离Na+。

由于腐殖酸本身是有机胶体，其内部不同直径大小的空洞可吸附一些有机和无机物质。

腐殖酸具有亲Ca2+的特性，可以代换碱土中的交换性Na+。

如：腐殖酸钙是一种有机—无机胶体改良物质,能中和土壤的碱性、代换土壤胶体上的钠离子、消除苏打毒害作用。

同时，腐殖酸可以提高土壤有机质的含量，增加土壤肥力。

一般来说，盐碱土的有机质含量少于0.5%，其不良的理化性状对于农业生产来说十分不利，而施入腐殖酸不仅可以降低盐碱土的PH，还可以大大增加有机质含量，改善土壤板结、通气性差的性状，增强土壤自我修复能力。

可见，腐植酸不仅具有亲Ca2+的特性，可以代换碱土中的交换性Na+；而且可以提高土壤有机质的含量，改善土壤板结、通气性差的性状，增加土壤肥力，增强土壤自我修复能力。

另外腐殖质可以促进团粒结构形成，从而使孔度增加，透水性增强，有利于盐分淋洗，抑制返盐。

最近几年，高效低用量腐植酸土壤调控和改良剂的出现、使用方法的不断改进和成本的逐渐降低，使土壤调控和改良剂在大田的普遍使用成为可能。

3. 腐殖酸肥料的发展前景由于腐殖酸在农业应用方面具有“四剂功能”(抗旱剂、生长调节剂、农药缓释增效剂、化学元素络合剂)和“五大作用”(改良土壤、增效化肥、刺激生长、增强抗逆、改善品质)，以腐殖酸为核心开发的增效缓释肥料将农业中发挥越来越重要的作用。

近年来，大量使用化学肥料，提供大量的化学元素给农作物，功不可没。

可是这些化学成分同时也带进了大量的盐基、酸根成分，造成了土壤硬化板结和土质酸化的结果。

植物根部的吸收能力也就大幅降低，致使作物营养不良、衰弱多病，形成恶性循环。

腐殖酸集成氮(N)、磷(P)、钾(K)的研究越来越深入，已从增N、解P、促K的传统研究中，走上了集合肥料多种功能因子的新路子，充分展现了腐殖酸在肥料开发应用领域的广阔空间。

腐殖酸是植物养料的仓库，腐殖酸通过吸附、络合、螯合、离子交换等作用，或者间接通过激活或抑制土壤酶，对诸多营养元素起保护和贮存作用。

如，腐殖酸本身就与含氮有机物共价结合或以氢键结合着，具有高度的耐水解性，是土壤不断增加易移动氮的主要因素，也是植物的主要缓效氮源。

此外，腐殖酸在促进C、N的矿化、固定大气中的氮，抑制速效磷、钾的固定，促进难溶磷、钾的溶解，减少各种营养元素的流失等方面都有重要作用。

3.1 腐殖酸的增N作用碳酸氢铵是常用的氮肥，但很不稳定，常温下容易分解为CO2和NH3而挥发流失。

但是，NH4HCO3与腐殖酸复合制成腐殖酸铵后氮的流失大大降低。

3.2 腐殖酸的解P作用我国60％的土壤缺P，但磷肥施入土壤后82％左右被固定，3％被雨水冲积流失。

腐殖酸主要通过5种方式对速效磷肥起保护作用：(1) 腐殖酸优先与铁离子、铝离子等高价离子络合，释放出磷酸根离子；(2) 腐殖酸的一价盐与过磷酸钙发生复分解反应，形成水溶性的磷酸盐和枸溶性的复合物(HA·CaHP04)；(3) 腐殖酸与磷酸盐作用形成可溶的或缓溶的络合物(H A—M—P)，这类络合物多数可被植物吸收利用，防止被土壤固定；(4) 腐殖酸阴离子在土壤粘土上发生极性吸附，减少P043-被吸附的几率；(5)胶体保护作用：腐殖酸在金属氢氧化物表面形成一层保护膜，减少它们对P043-的吸附。

腐殖酸与磷肥结合，能减少P的固定，提高磷素利用率。

同时，腐殖酸进入土壤还能活化土壤中已被固定的P素，增加土壤供P水平。

3.3 腐殖酸的促K作用K在土壤中同样会被固定，特别是在土壤干、湿反复交替时，K+很容易被紧密地固定在粘土之中。