环境材料在农业生产及其环境治理中的应用(3)

　　腐植酸是另一类研究和应用广泛的盐碱地改良环境材料。腐植酸是一种形成土壤有机.无机复合体的有机胶体物质,也是一种有机大分子两性物质,其阳离子交换量大,缓冲能力强,是调节土壤pH、缓冲土壤酸碱性的有效缓冲剂。此外,腐植酸还可改善土壤结构,增强土壤透水保水性;对金属离子有络合、螯合作用及很强的物理吸附和物理.化学吸附作用。张继舟等使用含腐植酸40%的腐植酸钾加上复混肥,与单施复混肥及对照比较,结果表明,施腐植酸钾处理的0~20cm表土土壤电导率及土壤中水溶性盐基离子K+、Ca2+、Mg2+、NH4+、NO3.、SO42.和HCO3.均低于对照处理,而单施复混肥的含量均高于对照。腐植酸降低土壤中水溶性盐分作用明显,改良盐碱土及防止土壤盐渍化的效果显著。

　　为了比较脱硫石膏、腐植酸和聚丙烯酰胺(PAM)结合对盐碱地改良效果,我们在山东省滨州市黄河三角洲中等盐碱化土壤(含盐量0.4%,pH7.8)进行正交试验,结果表明,30g·kg.1脱硫石膏+2g·kg.1腐植酸+0.01g·kg.1PAM组合能有效促进盐碱地的棉花生长,棉花株高、叶面积、鲜重及干重比未加环境材料的对照组分别提高33.4%、41.7%、82.2%和237.8%。土壤分析表明,脱硫石膏可增加土壤Ca2+含量,增强与Na+交换吸附,土壤的钠吸附比SAR显著降低。此外,腐植酸类物质降低土壤pH,有利土壤铵态氮和硝态氮的保持,促进速效磷释放,提高土壤中氮、磷肥的利用效率。

　　5、展望

　　环境材料用于农业生产及其环境治理的研究在国内外进展较快,需要进行更广泛和深入的研究,主要包括以下3个方面:一是应加强新型环境材料的研发。特别应树立循环经济和可持续发展思想,针对环境材料在农业生产及其环境治理方面的具体问题,利用工农业和矿产废弃物。通过理化和生物技术研制原料丰富、效益明显的新型环境材料。二是加强环境材料的应用基础研究与应用效果评价。

　　特别是针对环境材料在农业生产和环境治理中的应用基础问题,如环境材料对土壤重金属的污染修复标准,目前多数以国家土壤环境质量标准为参考,而土壤修复标准与土壤环境质量标准是不同的。三是加强环境材料应用技术与生物技术(植物和微生物)和农业工程技术的结合。如土壤重金属钝化固化的环境材料单一应用,只是暂时性固定或钝化,当环境条件发生改变时,重金属有可能再度活化而危害地下水及植物;植物修复的超积累植物可以将土壤重金属不断移出,逐步消除土壤重金属达到土壤安全范围,但是超富集植物大部分植株矮小、生长缓慢,修复时间较长。因此,重金属污染修复环境材料化学修复与生物修复技术等组合,甚至是与栽培管理等农业工程技术结合,从时间和空间上达到各种技术的优势互补,实现对土壤重金属污染修复的最大效果,是值得深入研究的方面。

　　环境材料是材料学与环境学的交叉学科,在农业生产和环境治理中的应用还有许多问题有待研究,随着可持续发展理论和循环经济理论的不断深化和为人们所接受,农业生产和环境治理对环境材料的应用将呈现出广阔的应用前景和巨大的市场潜力。

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