土壤改良技术国内外研究现状（详细）

干旱矿区土壤改良技术国内外研究现状

矿山废弃地对生态环境有着极大的破坏作用，危及人类的生存与健康，并影响到区域生态经济的可持续发展。 矿山废弃地的生态修复和重建，已被看作是矿区土地修复的主要组成部分。目前国内外土壤基质改良的方法主要有以下几种：(1)高聚物土壤改良剂的改良作用：高聚物土壤改良剂分为土壤结构改良剂 、土壤保水剂 、土壤酸碱度调节剂 、盐碱土改良剂、污染土壤修复剂等。在废弃矿山生态修复中经常使用高聚物土壤改良剂来改良土壤结构 ，改善理化性质 ，提高土壤肥力 ，防止水土流失，提高土壤的保水性能，也能对盐碱土和被污染土壤有较好的改良作用。(2)植物对土壤基质的改良作用：种植一些生命 力强、根系发达的绿肥植物如紫花苜蓿、草木樨、三叶草等也可以起到熟化、改良土壤的作用。绿肥植物根系发达，主根深长 2 ～ 3 m，根部具有根瘤菌，根系腐烂后对土壤有胶结和团聚作用，改善了矿地基质的结构和肥力。 (3)腐殖酸肥料和有机肥对土壤基质的改良作用：在废弃矿山生态修复土壤基质改良中施加腐殖酸肥料和有机肥料可以全面改善土壤的营养成分，促进土壤微生物的繁育，提高土壤保肥保水能力，减少养分固定，提高养分有效性，加速土壤团聚体的形成，改善土壤理化性质。(4)土壤动物在土壤改良中的作用：土壤动物对土壤的恢复起到重要的作用，其中尤以蚯蚓的作用最为明显，蚯蚓可以通过自身的运动，改善土壤通风状况 ，增加土壤中C、N元素的含量，改善土壤的微生物的区系，使土壤肥力得到提高。 (5)土壤微生物对土壤基质的改良作用：土壤微生物能够合成土壤腐殖质、增加土壤有机物质、促进营养物质的转化，同时土壤中真菌菌丝的积累，能使土壤的物理结构得到改善。目前主要推广EM利用技术。EM是将经过仔细筛选出的好氧性和嫌氧性微生物加以混合，采用独特的工艺，发酵而制成的微生物活菌制剂。EM 中代表性的微生物有光合细菌、乳酸菌、酵母菌、放线菌、丝状菌。EM 在土壤中能够加速土壤有机物分解，促进土壤团粒化，提高土壤肥力，使有效养分含量明显增加，大大节约肥料；控制有害微生物，减少病虫害， (6)土壤—植物系统的磁生物效应及其微观机制研究：研究发现，土壤经不同强度的均匀恒定磁场处理土壤呼吸作用强度会发生变化，可促进土壤呼吸作用。磁场能影响酶的活性，影响生物内的铁磁性矿物磁场对微生物活性和数量的影响，磁场也能影响电子传递，进而影响与电子传递相关的生化或化学过程。此外，磁场影响水的缔合度、溶解力和渗透（7）其他的一些土壤基质改良技术：首先，可以采取水利措施改良土壤基质，以此来调节控制土壤盐分运动状况。其次，在矿山废弃地生态修复过程中的基质改良与植被重建可以采取表土覆盖技术。此外，在矿山废弃地生态修复过程中也经常采用物理化学基质改良技术，如天然矿物膨润土、天然提取高分子化合物甲壳素类物质、有机质物料泥炭以及燃煤电厂排放的大量的粉煤灰等都能够很好地修复和改良土壤，促进土壤结构的改善和生产力的提高。 土壤改良的发展趋势 1、矿区土壤复垦

在矿区复垦方面侧重研究土壤重构。土壤重构研究主要集中生物种类与活性、土壤理化性质与矿物学特性、土壤重构研究新技术的使用等三个方面。

2、微生物土壤改良 （1）菌根土壤修复技术

利用微生物改良方法可以在有效改善植物营养条件、促进植物生长发育的同时，利用植物根际微生物的生命活动，使失去微生物活性的复垦区土壤重新建立和恢复土壤微生物体系，增加土壤生物活性，加速复垦地土壤的基质改良，加快自然土壤向农业土壤的转化过程，使生土熟化、土壤肥力提高，从而缩短复垦周期。微生物复垦技术在国外复垦中有较快的发展，特别是微生物肥料已在复垦土壤培肥中得到工业化应用。因此，微生物改良技术用于矿山土壤改良，恢复废弃地土地生产力，使之达到当地农业生产水平，已成为当今矿区土地复

垦技术的研究热点。

（2）复合微生物菌剂的开发及其在土壤改良上的应用

由于复合微生物菌剂具有多种微生物的特性，对于土壤改良有着较好的微生物协同作用，是未来土壤改良的主要研究方向和发展趋势。

（3）DNA水平上微生物抗旱机理的研究

主要通过细菌等微生物基因的提取、PCR扩增、PCR产物测序等分子生物学手段来研究微生物土壤改良的抗旱机理，从而为抗旱菌种的选择提供了参考和理论支持。

3、土壤电磁处理

近十余年来,土壤电磁处理正在逐渐成为土壤改良的一个新的途径, 与此同时,土壤的磁场处理、磁性肥料和磁性改良剂的应用,也提上了日程,许多国家都在研究。

4、土壤改良剂 以天然材料（特别是工农业废弃物）为原料研制新型多功能土壤改良剂是目前土壤改良剂研究的热点。近年来越来越多的研究者开始通过一定的化学方法使单体连接到天然高分子化合物上，研制出天然-合成共聚物改良剂。这类改良剂可克服某些天然高分子化合物使用持续期短和合成高分子化合物成本高的不足。但是，这种天然-合成共聚物改良剂的配方、合成工艺、改良效果和改良机理等方面的研究尚有待开展 。

5、土地整理区生物—理化改良技术

现有的土地整理区生物—理化改良措施可以比较明显的改善整理区土壤质量状况,但也存在着一些不足，未来应该加强土地整理区生物—理化的联合改良技术的研究，土地整理后短期内的土壤改良技术研究，土地整理区生物—理化改良技术与整理施工结合性等方面的研究。

6、多种土壤改良技术组合的研究

由于单一的土壤改良技术效果往往不是很明显，所以常常利用多种土壤改良技术组合来改良土壤结构和理化性质，提高土壤的抗旱，抗盐碱和抗贫瘠等特性。

土壤改良的国内外发明专利概况

当前国内外土壤改良方面的发明专利共有3828项，主要集中于土壤改良剂的制备方法、加工工艺以及应用等方面，一共有2234项。另外还有土壤改良剂的生产装置和撒播装置23项，土壤保水剂，保肥剂和保墒剂等专利500多项，土壤堆肥相关专利100多项，微生物复合菌肥200多项。

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