辽宁农业科学㊀2021(1):69~71
Liaoning Agricultural Sciences
文章编号:1002-1728(2021)01-0069-03㊀㊀㊀㊀㊀㊀doi:10.3969/j.issn.1002-1728.2021.01.019
(辽宁省农业科学院植物营养与环境资源研究所，辽宁沈阳㊀110161)
莫小棋个人资料摘要：通过对化学及生物物质应用于苏打盐碱地改良的理论与实践总结，阐述了化学及生物物质改良苏打盐碱地的技术优势㊁技术途径，介绍了不同种类的改良物质，对目前生产上应用的化学及生物物质的改良机理及效果进行了较详细的介绍，并指出应用化学及生物改良物质应注意的问题㊂
关键词：苏打盐碱；化学及生物物质；改良；治理盐碱；石膏；硫酸
中图分类号:F323.211;S156文献标识码:B
㊀㊀我国东北苏打盐碱地主要集中在以吉林白城为中心的松嫩平原，是世界上面积最大的苏打盐碱地区，目前有342万hm2[1]㊂苏打盐碱土的盐碱主要成分是重碳酸钠㊁碳酸钠[2~4]，因重碳酸钠具有强烈
的土壤胶体吸附性，碳酸钠也有较强的土壤胶体吸附性，通过水洗的技术措施很难去除，在各类盐碱土中属于最难治理的类型，因此，我国的苏打盐碱治理比滨海盐碱治理进度缓慢，在治理过程中，很多盐碱地投资开发者由于没有认识到苏打盐碱地开发的艰巨性而准备不足，致使开发夭折㊂为了加速推进苏打盐碱地的开发进度，本文从化学改良的技术角度给苏打盐碱地改造的研究者和开发者提供部分理论和实践参考㊂
1㊀苏打盐碱地应用化学及生物物质改良的技术优势
改良苏打盐碱地，技术方法较多，其中化学及生物物质改良苏打盐碱地相对于其他改良技术方法，有一定的技术优势㊂
1.1㊀改良效果迅速且稳定
经过化学及生物物质改良的苏打盐碱地能够迅速反映出改良的技术效果㊂尤其是通过离子置换被解析的钠离子很快会通过排水或淋洗下渗而被移除土层，不会发生重新聚集，下层土壤中的钠离子由于改良物质的存在，其较少或不发生返碱现象，并且随着作物种植年限的增加其改良效果会逐步稳定且向良性发展㊂
1.2㊀用量少易于操作
改良的目的就是使用较少的物质达到理想的改良效果，化学及生物物质改良相对于压砂改良技术，物质使用少，多数改良物质使用量一般为0.2~5t/667m2，压砂使用量一般为66.7~ 133.3t/667m2㊂由于改良所需物质少，因而易于
田间操作所需费用较少㊂
1.3㊀材料价格低㊁易于收集
由于我国经济的快速发展，工业门类齐全，为治理苏打盐碱地提供了种类丰富而且廉价的工业产品及副产品，脱硫石膏一般价格为60~80元/t，工业废硫酸150~350元/t，硫酸亚铁100~250元/t，还有很多，如此低廉的价格为治理苏打盐碱地提供了市场途径㊂
2㊀化学及生物物质改良的技术途径在苏打盐碱地中添加不同的化学物质，并通过以下机理途径起到改良作用㊂第一类，添加硫酸钙㊁硫酸铁㊁硫酸铝类物质㊂主要作用为解析土壤胶体吸附的钠离子[5]，可以使钠离子进入自由水中，进而通过淋洗或排水将钠离子移出盐碱土中，减轻高浓度钠离子对作物生长的危害㊂第二类，添加有机肥㊁作物秸秆等物质㊂主要作用为分散吸附土壤中钠离子，进而减少土壤自由水中的钠离子浓度，以减轻钠离子对作物危害㊂第三类,
∗收稿日期:2020-05-18
作者简介：华利民(1965-)，女，副研究员，主要从事植物营养与环境资源方面研究㊂E-mail:hlmln03@163
辽宁农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀2021年
添加硫酸㊁盐酸类物质㊂主要作用表现为解析土壤胶体吸附的钠离子，同时经过化学反应改变钠盐种类两方面，此类物质进入土壤中以后，可以活化土壤中的铝铁钙等元素，使其成为活化的离子进而被土壤胶体吸附，解析土壤胶体吸附的钠离子，同时酸类物质的氢离子可与重碳酸钠的碳酸氢根离子或碳酸钠的碳酸根离子结合，生成二氧化碳和水，使重碳酸钠和碳酸钠变成硫酸钠，同时此类物质也可以中和土壤中的氢氧化钠形成水和氯化钠或硫酸钠，而氯化钠㊁硫酸钠对作物生长的危害性低于氢氧化钠㊁碳酸钠㊁重碳酸钠，因而减轻对作物生长的危害㊂第四类，添加糠醛渣等物质，因其含有有机物质和硫酸，因而具有第二类和第三类的作用㊂通过以上作用解除或抑制钠离子对作物生长的危害，进而起到改良苏打盐碱的作用㊂
3㊀化学及生物改良物质的种类
化学及生物物质改良是目前生产上最快捷的改良苏打盐碱方法，用于化学改良的原料有很多㊂
目前，可使用的改良剂包括低分子改良剂㊁工业废渣㊁有机物料㊁高分子聚合物等㊂低分子改良剂有
屈中恒 vicky氯化钙㊁石膏㊁磷石膏㊁烟气脱硫石膏㊁硫酸㊁盐酸㊁乙酸㊁柠檬酸㊁绿矾㊁氯化亚铁㊁硫酸铁㊁硫酸铝㊁硫磺㊁硫铁矿㊁天然沸石㊁硅藻土㊁膨润土等㊂工业废渣包括糠醛渣㊁粉煤灰㊁柠檬酸渣㊁尾矿粉㊁菇渣㊁食品加工业的有机废液等㊂有机物料有腐植酸㊁鸡粪㊁酒糟㊁沼液㊁沼渣㊁猪粪㊁牛粪㊁马粪㊁羊粪㊁植物秸秆等㊂高分子聚合物有聚丙烯酰胺㊁乳化沥青㊁醋酸乙烯 马来酸或丙烯酸甲酯的共聚物㊁聚丙烯酸的盐类㊁聚合硫酸铁等[6]㊂
目前，生产上使用较多的改良剂是烟气脱硫石膏㊁工业废硫酸，这两种化学原料相较于其他原料价格低廉使用效果较好㊂
4㊀几种常用化学及生物物质的改良机理及效果
祈祷 伴奏4.1㊀脱硫石膏
脱硫石膏又称排烟脱硫石膏㊁硫石膏或FGD 石膏，主要成分和天然石膏一样，为二水硫酸钙CaSO4㊃2H2O，含量ȡ93%㊂脱硫石膏是燃煤或油的工业企业在治理烟气中的二氧化硫后而得到的工业副产品石膏㊂脱硫石膏是目前治理苏打盐碱地应用最广泛的化学土壤改良剂，其改良原理是钙离子置换土壤胶体吸附的钠离子，促进钠离子进入自由水中，进而随灌溉水排出或淋洗下渗㊂脱硫石膏价格低，目前主流价格为60~100元/t，材料易得，可以就地或就近取材，目前在苏打盐碱地所处地区附近有多家电厂生产脱硫石膏，运输费用低，因此，施用石膏治理苏打盐碱地费用低㊂基于石膏溶解度较低和
钙离子置换钠离子能力中等，脱硫石膏对轻度盐碱地的治理效果显著，对治理中重度盐碱地的效果较差，因此在中重度盐碱地中使用脱硫石膏应搭配使用一些高效能的改良剂㊂
4.2㊀工业废硫酸
工业废硫酸主要来源于有金属㊁钛白粉㊁钢铁及金属酸洗㊁石化㊁氯碱㊁染料及中间体㊁有机化工等行业的副产品㊂工业废硫酸是近几年广泛应用于苏打盐碱治理的化学改良剂，其改良原理是解析土壤胶体吸附钠离子进入自由水中，以及与碳酸钠㊁碳酸氢钠发生化学反应降低钠盐危害的能力㊂
工业废硫酸价格低，目前主流价格为150~ 400元/t，在苏打盐碱地所处地区范围内易购买，因运输距离相对较远及硫酸具有强腐蚀性，故运输成本相对较高，但由于工业废硫酸用于治理苏打盐碱地的总成本不算过高，因此，目前被广泛接受㊂工业废硫酸具有突出的优点，在使用过程中改良轻㊁中㊁重度苏打盐碱地效果非常显著㊂其缺点是硫酸具有强腐蚀性，使用不方便，为操作方便，在使用硫酸改良盐碱地前，应通过固体载体吸附或对硫酸进行改性后使用㊂
4.3㊀硫酸亚铁
硫酸亚铁主要来源于钛白粉等行业的副产品，近几年有少量应用于苏打盐碱地治理，其改良原理是解析土壤胶体吸附的钠离子进入自由水中㊂硫酸亚铁价格低，一般为100~400元/t，但主要产于山东等地
区，距离松嫩平原苏打盐碱地区1000~2000km，运输费用高于产品成本，且单位面积使用量大，因此，总成本较高㊂硫酸亚铁单独使用效果略好于石膏，建议搭配使用能提高治理效果㊂
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第1期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀华利民等：化学及生物物质改良松嫩平原苏打盐碱地技术探讨
4.4㊀有机肥
主要来源于畜禽生产行业的副产品，也有少
量为作物秸秆发酵物，其改良原理是分散吸附土
壤胶体吸附的钠离子和土壤自由水中的钠离子,
进而降低土壤自由水中的钠离子浓度，减轻对作
物生长的危害㊂有机肥价格低廉且分布广泛，一
般为0~70元/t，但由于使用量大,10t/667m2左右，运费及撒施费用较高，因此，总成本较高，建议
与石膏等进行搭配使用，可以提高效果降低费用㊂4.5㊀糠醛渣
糠醛渣是生物质类物质如玉米芯㊁玉米秆㊁稻
壳㊁棉籽壳以及农副产品加工下脚料中的聚戊糖
成分水解生产糠醛(呋喃甲醛)产生的生物质类
废弃物㊂其主要通过其含有的硫酸和有机物发挥刘亦菲男朋友
作用的㊂糠醛渣在治理盐碱过程中使用量较大,
如不是就地取材，其总成本过高㊂建议与硫酸亚
铁等物质搭配使用㊂
4.6㊀硫酸铝和硫酸铁
此两种改良物质主要来源于工业合成生产的
产品㊂硫酸铝与硫酸铁治理苏打盐碱地的效果非
常优异㊂主要作用表现为三价铝离子或铁离子高
效解析土壤胶体吸附的钠离子，可使钠离子进入
自由水中，进而通过淋洗或排水将钠离子移出盐
碱土中，减轻高浓度钠离子对作物生长的危害㊂
硫酸铝和硫酸铁价格高都在1000元/t以上，且运输距离远运输费用高，因此，使用此两种物质的成本过高，阻碍了在盐碱改良方面的广泛应用㊂4.7㊀其他改良物质
对改良苏打盐碱有效果的物质很多，目前没
有得到广泛应用主要基于以下原因，一是费效比
高，二是没有得到深入而具体的研究，因此，在化
学改良苏打盐碱方面仍有广阔的空间有待发掘㊂5㊀应用化学及生物物质改良应注意的问题
5.1㊀选择费效比好的改良剂
目前，我国农业是弱质产业收益较低，尤其是种植大田作物其收益更低，再加上我国近几年逐步取消粮食保护价格，种植大田作物其收益更低，因此，要求在苏打盐碱地改造过程中，资金不能投入太多，
否则，开发者因长期无法收回投资而影响盐碱地改造的持续性㊂
5.2㊀注意选择无毒无害的改良剂
农产品的生产必须以健康安全为前提，因此，要求添加的化学改良物质具有以下特点，一是不含有超标的重金属等有毒有害物质，二是添加的改良剂不能引起土壤产生有毒有害物质，三是改良后排出物不污染周边生态环境㊂
5.3㊀要重视改良费用
以目前改良苏打盐碱地的技术水平与能力来看，改良苏打盐碱地费用较高，但在生产上往往被开发者忽视，致使开发资金链断裂，项目夭折㊂因此，开发者在改良盐碱地之前，一定要做好评估和预算㊂
参考文献:
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[2]㊀陈丛斌，张海楼，隋世江.施用浓硫酸对苏打盐碱地种植水
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[3]㊀隋世江，陈丛斌，张海楼.测土治理苏打盐碱种植水稻技术
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[4]㊀隋世江，张海楼.松嫩平原苏打盐碱地种稻关键技术问题
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[5]㊀黄昌勇，徐建明主编.土壤学[M].北京：中国农业出版社,粉信笺
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[6]㊀王春裕编著.中国东北盐渍土[M].北京：科学出版社,
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指弹㊃17㊃
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