土壤改良劑之一——鈣類物質,如何在鹽鹼地改良中起作用

鈣類物質如何在鹽鹼地改良中起到作用,主要鈣類物質有哪些

前面的文章講到了鹽土改良的三個思路:拿出去、降下來、調一調。

拿出去我們講了水利措施和生物措施,以及地下水的影響;降下來我們講了客土法、深翻法、有機肥和秸稈還田;調一調我們講了改良劑,其中鹽鹼地改良劑的三種主要類型酸性物質、有機物質和鈣類物質,前面分別講了酸性物質和有機物質,今天我們討論一下鈣類物質的改良機理和主要鈣類物質有哪些。

土壤改良劑之一——鈣類物質,如何在鹽鹼地改良中起作用

第一、土壤鹽鹼化對農業生產的危害

鹽鹼土的主要危害是因含有過多的可溶性鹽分而影響作物成活和生長髮育,其次是因含過量的鹽分而派生出來的許多不良土壤性狀而使土壤肥力得不到發揮,當土壤含鹽量超過千分之一時,便對作物的生長開始有抑制作用。可溶性鹽中越易溶於水的離子,其穿透作物細胞的能力越強,對作物的危害也就越重,幾種常見可溶性鹽類對作物危害的順序是:Na2CO3> MgCl2> NaHCO3> CaCl2> NaCl> MgSO4> Na2SO4。

土壤改良劑之一——鈣類物質,如何在鹽鹼地改良中起作用

第二、鈣類物質改良機理是什麼

含鈣物質,如石膏、磷石膏、石灰等,主要以鈣代換鈉離子為改良機理。

土壤中鈣離子的活度增加,可交換出吸附於土壤膠體中的鈉離子,使鈉離子隨水流轉移,從而消除土壤的鹼性來源,改善土壤性狀,另外鈣離子的增加可以降低土壤的鹼化度。

十九世紀末,美國土壤學家Hilgad就開始指導人們利用石膏改良鹽鹼土,並建立了倆個化學方程式:Na2C03+CaSO4= CaCO3+Na2SO4 和 NaHC03+CaSO4=Ca (HC03) 2+Na2SO;1912年以後,俄國土壤學家蓋得羅依茲肯定了石膏改良蘇打鹽鹼化與鹼化土壤的重要作用,並建立石膏改良鹼化土壤的第三個化學方程式:2Na++ CaS04=Ca2++Na2SO4。

第三、主要含鈣物質和改良劑介紹

(1)石膏是單斜晶系礦物,是主要化學成分為硫酸鈣(CaSO4)的水合物。脫硫石膏又稱排煙脫硫石膏、硫石膏或FGD石膏,主要成分和天然石膏一樣,為二水硫酸鈣(CaSO4·2H2O),含量≥93%。利用脫硫石膏改良鹼土是我國改良鹼土的重要措施之一。

利用脫硫石膏溶解後的鈣離子與土壤中的鹼性物質進行反應,降低土壤的鹼化度,改良土壤理化性質,也就是利用其中的鈣代換出土壤中的代換性鈉,或利用生成的酸中和土壤的鹼性,達到改良的目的。

(2)磷石膏是指在磷酸生產中用硫酸處理磷礦時產生的固體廢渣,其主要成分為硫酸鈣。磷石膏主要成份為:CaSO4·2H2O,此外還含有多種其他雜質。同時,生產過程中,溶液中的HPO42-根取代石膏晶格中部分SO42-。

(3)石灰一種以氧化鈣為主要成分的氣硬性無機膠凝材料;石灰是用石灰石、白雲石、白堊、貝殼等碳酸鈣含量高的原料,經900~1100℃煅燒而成;具有較強的鹼性。石灰有生石灰和熟石灰(即硝石灰),按其氧化鎂含量(以 5%為限)又可分為鈣質石灰和鎂質石灰。

石灰加入鹽漬土中後,由於石灰與土壤的相互作用,使土壤的性質得到了改善。在初期,主要表現在土壤的結團、塑性降低、最佳含水率的增大和最大幹密度的減少等。在後期,由於結晶結構的形成,提高了石灰改良鹽漬土的板體性、強度和耐久性。土壤是許多顆粒(包括黏土膠體顆粒)組成的分散體系,而鹽漬土的三相組成與一般土不同,它的化學組成和礦物成分更加複雜。

但是施用石灰主要是提高土壤pH值,促使土壤中多數微量元素形成氫氧化物或碳酸鹽沉澱。在低石灰水平下,土壤有機質的羥基和羧基與OH-反應,促使土壤可變電荷增加,有機結合態的重金屬及微量元素增多,並且陽離子與CO32-結合生成難溶於水的碳酸鹽。因此,如果條件允許的情況下,石灰在土壤改良尤其是鹼土改良中需要慎用。

石膏、磷石膏、石灰等,主要以鈣代換鈉離子為改良機理;但是不同含鈣物質在土壤中的作用機理差異較大;而且許多含鈣物質都是工業副產物,往往伴生著許多重金屬或者其他物質,施用時候一定要注意施用量和施用時間;另外,儘量不要連續多年施用。

土壤改良劑之一——鈣類物質,如何在鹽鹼地改良中起作用

土壤改良劑之一——鈣類物質,如何在鹽鹼地改良中起作用


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