土壤改良的作用篇1

论文摘要提出重庆市主城区园林土壤存在的主要问题，即偏碱、养分含量低和物理性质差等，并针对各种问题分别提出相应的化学措施、工程措施、生物措施、管护措施等，以期给园林建设提供参考。

土壤是城市生态系统的重要组成部分，是城市园林绿化必不可少的物质条件[1]，直接影响着城市园林绿化建设和城市生态环境质量[2]。然而，由于园林景观和绿化效果主要是由植物直接来体现的[3]，园林植物的质量易受到重视，而对于园林植物的生长基质——土壤的质量则往往考虑较少[4，5]。重庆主城区园林土壤来源复杂，相当数量的土壤存在ph值偏高、养分含量低、容重大、砾石含量高、质地黏重、通气性差等缺陷，直接或间接地带来了苗木成活困难、苗木成活后长势衰弱、后期管护困难等问题，严重阻碍了园林绿化又好又快的发展。目前，重庆市正在建设国家园林城市和森林城市，随着大量园林建设的进行，园林土壤的问题越发凸显。如何管理和改良园林土壤质量，为园林植物创造良好的生长环境，从而提高园林绿化建设的质量已显得十分重要。

1重庆主城区园林土壤存在的主要问题

重庆主城区位于四川盆地东部褶皱带的平行岭谷间，城市土壤以紫色砂泥岩风化物上发育的中性和石灰性紫色土为主[6]。园林土壤作为一种特殊的城市土壤，其特性不同于城市的一般土壤或农田土，其主要来自客土，很大一部分是外来土或添加物。重庆主城区内大量的城市建设使园林土壤土源复杂，土体层次紊乱，表土经常被移走或被底土掩埋，土层中常掺入底层僵土或生土，以及大量的砾石和建筑垃圾等；加之人类活动的强烈影响改变了土壤的理化性质，使其结构退化，养分缺失，影响了园林植物的生态绿化效果。重庆主城区园林土壤主要存在三大主要问题，即偏碱、养分含量低、物理性质差。

1.1土壤偏碱

重庆主城区大部分园林土壤的酸碱性为中性偏碱，ph值在7.0～8.5，其中还存在着一定数量的强碱性土壤（ph值>8.5），对桂花、香樟、雪松、杜鹃、山茶等喜酸性园林植物而言，这样的土壤条件会大大降低其种植成活率，严重影响其生长。

1.2土壤养分含量低

重庆主城区园林工程进行填埋建植的土壤主要有建筑过程中挖掘出地下未充分熟化养分贫瘠的土壤、混合了建筑垃圾的施工剩土、山地土壤，其土壤有机质含量及氮、磷含量都普遍偏低。据调查，重庆市街约55%的土壤有机质含量偏低，约40%的土壤有效氮含量偏低，约60%的土壤有效磷含量偏低，速效钾含量中等[7]。这样的养分含量水平容易导致植株恢复缓慢、生长受阻。加之对园林绿地养分的补给往往不能使其土壤肥力达到平衡，土壤肥力呈逐渐下降的趋势，制约了城市绿地生产力的提高。

1.3土壤物理性质差

重庆主城区地形以丘陵为主，地形起伏大、水土流失特别严重，土层侵蚀和堆积作用频繁[6]，加上广泛分布的紫红色砂岩和页岩夹杂在土层中，在建筑施工时极易致使大量的岩石侵入栽植土壤中，一些栽植土壤还含有大量建筑碎石、砖块、水泥、石灰等建筑垃圾。未清除这些侵入体就地栽植，特别是栽植大树，容易导致泥团外露、苗木泥团周围形成空洞、水分和养分流失、新生根系生长困难等，最终将导致苗木死亡。重庆主城区园林土壤的容重偏高，由于施工压轧、行人践踏、硬化铺装等人为活动，土壤的结构被严重破坏，有的土壤容重高达1.60～1.80mg/m3[7]。特别是大量行道树的根系被挤压在硬化路面下有限的土壤中，直接造成土壤水气循环受阻等不利条件，使得根系发育受阻，树木生长困难，对直根系的乔木类园林植物危害尤其严重。

2土壤改良措施

2.1偏碱土壤的改良措施

2.1.1化学措施。①离子中和。改良偏碱土壤的常用措施，对于大面积的偏碱土壤改良较适合。主要是通过强酸根离子将土壤中的碱性离子中和，达到降低土壤碱性的目的，如施用硫磺、硫酸亚铁、柠檬酸等。在实际应用时，要确定用量的大小，一般应通过测定土壤的总碱度再计算出相对精确的用量，也可以根据中和试验筛选出相对合适的用量。②施有机肥。有机肥料含有许多腐殖酸等酸性物质，可中和土壤中的碱性物质，防止土壤板结，促进土壤形成团粒结构；它还具有很强的螯合能力，能交换土壤团粒上的致碱离子。不仅能降低土壤酸碱性，还能改善土壤物理性质、提高土壤肥力。

2.1.2工程措施。①穴土置换。局部土壤的改良措施之一，对于栽植树木的偏碱土壤改良较适合。在开挖需要种植喜酸性园林植物的栽植坑时，适量放大树坑，栽植前，在树坑中填入原本酸性的或者经过化学改良好的偏碱栽植土，使植物根部周围的小范围内的土壤酸碱性得到改善，以维持树木生命力，待树木生根发芽后其对碱性危害的抗性增强。②挖沟排水。土壤中的致碱物质主要是水溶性盐或碱性物质，地表水能溶解表层土壤中的致碱物质，再通过挖沟排水，把含有致碱物质的土壤深层水排出，达到有效降低致碱物质含量从而降低土壤碱性的目的。同时，应控制好排水沟的密度和深度，可以对排水沟进行加盖和装饰，这样既能防止意外发生，又能提高景观质量。

2.1.3生物措施。①栽植耐碱园林植物。一些园林植物本身具有一定的耐碱能力，如海桐、木槿、柽柳、石榴、栾树、椰树、仙人掌、康乃馨等。这些园林植物都能在ph值7.5～8.5的碱性土壤中生长发育。对于ph值8.5以上的强碱性土壤，因为其高碱性对土壤水肥平衡和园林植物生理代谢的强烈影响，对这些耐碱园林植物的生长发育也会产生危害，应该先改良再栽植。②栽植绿肥植物。一些绿肥植物在生长过程中吸收土壤碱性物质，同时又能在其根部分泌酸性物质以及其根瘤腐化后能在土壤中残留酸性物质。因此，栽植绿肥植物能达到降低土壤酸碱性的目的，可以用作碱性土壤生物改良的绿肥植物有麦草、黑麦草、燕麦、绿豆、苜蓿等。对于新建设的单位、公园、小区等绿地，可以利用这种方法进行改良。

2.2养分不足土壤的改良措施

2.2.1有机肥料培肥。有机肥料含有丰富的有机质，能协调土壤中的水、肥、气状况，促进微生物的活动，从而保证植物生长的养分需求。常见的有机肥有泥炭、油饼、鸡粪、菌包等。在新建绿地过程中，对于土壤养分不足的绿地，首先要施入足够的有机肥，具体做法是，栽植乔木前把有机肥和栽植土混合后填于树坑底部；栽植灌木或地被植物前在表土上均匀地撒上一层有机肥，再翻耕于土壤中。对现有绿地也应追施有机肥，补充土壤的养分库。具体做法是，乔木绿地可以转孔施肥，灌木或地被植物绿地可以沟施或撒施。

2.2.2化学肥料培肥。施用化学肥料是目前绿地补充土壤养分的最主要手段，但是由于化肥养分的单一性，长期施用将造成土壤养分的不平衡，特别是不科学的施用方法将引起土壤板结，恶化土壤环境，影响园林绿化可持续发展。测土配方施肥是解决施用化肥造成土壤养分失衡的有效途径。一种方法是测土施肥：先化验土壤，根据土壤养分状况，再根据植物的需肥规律，计算出一个经济合理的施肥量，这是最科学、准确的施肥方法。另一种方法是配方施肥，配方肥是根据不同植物的需肥特性配制化学肥料配方，根据植物种类和生长状况选用适合的配方，这种方法虽没有考虑土壤的状况，但也算相对合理[8]。

2.2.3商品化复合改良剂培肥。与常见的有机和无机肥料相比，商品化复合土壤改良剂具有更快速的改良效果，其主要成分有矿质养分、有益活性微生物、生长激素等，其作用机理为促进土壤养分转化，降低土壤中有害物质的活性，促进土壤生态系统恢复。在园林建设中，利用商品化复合土壤改良剂，能在较短的时间内达到改良土壤的效果，提高绿地的绿化质量。

2.3物理性质差土壤的改良措施

2.3.1工程措施。①清除砾石和建筑垃圾。对于有大量的岩石、砖块、水泥、石灰等侵入体的栽植土壤，必须清除这些危害因素，最好对要栽植植物的表层土进行翻耕，在翻耕的过程中去除。②防止压实。在绿地平土和栽植植物时，采用人工驳运和回填，尽可能地减少机械作业，防止压实土壤。对建好的绿地进行防护，防止人为的践踏。③开沟排水。开沟排水能防止植物根部积水，缓解水气矛盾。一般来说，排水沟应略低于园林植物根系深度，以保证园林植物根系周围地下水的排出。应根据土壤情况和对园林景观的影响确定间距大小。④利用有机覆盖物。有机覆盖物是目前国外城市地表覆盖中比较盛行的一类覆盖物质，主要有废弃的树皮、核鳞、树叶、松针、木片、草叶等植物材料。有机覆盖物能改善土壤理化性质，能减轻环境胁迫对植物生长造成的不利影响，还具有防尘、装饰的功能。⑤采用透气透水材料。采用加放人工透气管的方法改善乔木根部透气性。具体做法是，将塑料管用无纺布包裹两头，空档处填满珍珠岩，放置于树木根部，管长以从园林植物根部至地表为宜，人为地在土壤中营造出透气空间，从而改善园林植物根部的透气性。

2.3.2管护措施。翻松培肥，通过翻松土壤打破板结层，增加土壤的通透性，使土壤容重变小，孔隙度增加，好气性微生物活动增强，养分得到释放。在翻松土壤的过程中，可以往土壤中掺入泥炭、树皮、树叶、珍珠岩等，增加土壤中的孔隙，使土壤的容重降低，从而改善通气状况。

3结语

园林土壤的重要作用决定了对其改良的工作是个重要的过程，而其特殊性质又决定了对其改良又是个长期的过程。在园林绿化建设中，通过多种改良措施为园林植物创造一个良好的生长条件，对园林植物在种植后成活和恢复生长能发挥巨大的作用，是提高园林绿化质量的根本基础。同时，与具体的改良措施相比，园林土壤的质量管理也非常重要，通过建立科学的园林土壤准入体系、珍惜保护土壤表层土、建立适合园林绿化的栽植和养护规范、控制土壤污染等手段，能有效地促进园林土壤的改良和保护，是提高园林绿化质量的有力保障。

4参考文献

[1]张菊芳，方海兰，项建光，等.加强园林土壤质量管理确保上海园林绿化建设质量水平[j].上海标准化，2002（6）：53-54.

土壤改良的作用篇2

关键词：有机改良剂；重金属污染；土壤；自然辩证法

中图分类号：X53文献标识码：ADOI编码：10.3969/j.issn.1006-6500.2017.04.007

ReviewonOrganicAgentsinRemediationofHeavyMetals-ContaminatedSoilfromScopeofNaturalDialectics

DANJunhao1，QIShaowu1.2，ZHUYi1，JINHuiyong1，LIANGZhongzhe1，HEQihong1

（1.CollegeofAgronomy，HunanAgriculturalUniversity，Changsha，Hunan410128，China；2.HunanHybridRiceResearchCenter，Changsha，Hunan410128，China）

Abstract：Organicagentsplayedanimportantroleintheremediationofheavymetals-contaminatedsoil.Thearticleintroducedtheresearchprogressoffourorganicagents，theyareinopolycarboxylicacid，organicacid，humicacid，biosurfactants.Thepracticeofapplyingagentswascombinedwiththetheoryofnaturaldialecticstoreviewtheprogrss.Itwillprovidereferenceforcreatingtheorganicagentswithgoodeffectofsoilremediation，environmentfriendlyandhigheconomicbenefits.

Keywords：organicagents；heavymetals-contaminated；soil；naturaldialectics

随着工商业的发展，人口的增加，由人类活动导致的生态环境恶化问题愈加严重，其中，土壤重金属污染问题尤为突出。土壤重金属污染是指由于人类活动使土壤中重金属含量明显高于其自然状态的含量，并造成生态环境质量恶化的现象[1]。重金属在土壤中以不同的化学形态存在，能在土壤中积累、迁移，并富集在作物上，直接或间接地影响了人类健康。由此可见，土壤重金属污染已成为亟待解决的主要问题。

目前，对重金属污染土壤的修复技术主要有物理修复技术、化学修复技术、生物修复技术以及组合修复技术，其中有机质改良法是重金属土壤修复的最佳方向之一[2]。有机改良剂的作用机制有吸附、沉淀、吸附、离子交换、表面络合、表面沉淀、腐殖酸具备的络合能力和胶体特性[3]。有机改良剂施用方便，成本低廉，对土壤改良有较大的促进作用，笔者就有机改良剂修复重金属污染土壤与自然辩证法结合做简要综述。

1有机改良剂的种类与应用

1.1有机改良剂种类

有机改良剂主要分为氨基多羧基酸（APCAs）、有机酸、有机质、生物乳化剂等[4]。氨基多羧基酸主要有EDTA、HEDTA、DTPA、EGTA、NTA、EDDHA、EDDS等。APCAs修复重金属污染土壤主要是通过沉淀或吸附土壤重金属离子，解吸重金属离子以增加土壤溶液离子浓度来实现的，另外在电动修复中也用作洗脱剂。有机酸包括柠檬酸、草酸、酒石酸、苹果酸等，有机酸能降低土壤对重金属离子的吸附量，并可以降低重金属离子对土壤微生物和作物的毒性。有机质含有多种有机官能团（―COOH、―OH、―C=O、―NH2等），能与重金属络合，形成稳定的金属有机络合物，使土壤中重金属的水溶态和交换态减少，从而降低重金属的可利用性和作物的吸收[5]。生物乳化剂是一类由生物产生的具有表面活性的化合物，其毒性小，可降解，并能吸附和固定土壤污染物，能减少土壤中重金属的活动性。

1.2有C改良剂的应用

氨基多羧基酸能与金属离子形成配合物的分子结构和晶体结构，从而固定土壤中重金属[6]。Matange[7]的研究结果表明，对镉污染土壤进行淋洗修复，加入EDTA做洗脱剂可去除90%镉。研究表明[8-9]：EDTA对土壤微生物的影响较小，对Cu、Zn的活化效果较好，降解速率较快，螯合效果较好；在电动修复中添加EDTA可增加Cu在土壤溶液中的浓度，去除大量的Cu。ASDA与EDTA的化学结构类似，能提高土壤水溶液中Pb的浓度，但其用量较多，不够经济。EDDS能有效活化Cd、Pb，能较好地螯合重金属。

有机酸能与金属离子形成可溶性络合物，从而增加金属离子的活性和移动性。林琦等[10]发现：柠檬酸与草酸对Pb、Cu的络合作用影响了土壤对其的吸附量，柠檬酸降低土壤对Pb、Cu的吸附，而草酸则增加土壤对Pb、Cu的吸附；柠檬酸可降低Pb对作物的毒害。陈英旭[11]研究有机酸对铅、镉的毒害作用的结果表明，有机酸不会影响不同化学形态铅的优势顺序，柠檬酸和酒石酸分别对铅、镉有较好的解毒效果。钱暑强等[12]发现，在电位修复Cu污染土壤时，用柠檬酸做清洗液，可去除土壤中89.9%的Cu2+，柠檬酸在电位修复过程中对pH值影响较小，能有效地避免目标组分发生沉淀。

有机质的主要作用有吸附和固定土壤中重金属离子，能降低土壤中重金属的有效性。陈同斌等[13]发现，水溶性有机质（DOM）能抑制土壤对镉的吸附，且土壤肥镉的最大吸附容量主要受液相中DOM的影响。腐殖酸是用于治理重金属污染土壤的主要有机质之一，它能与土壤重金属离子螯合。王晶等[14]在研究腐殖酸对土壤重金属形态影响中发现，腐殖酸在棕壤土上能使可溶态镉和铁铝（锰）氧化态镉含量下降，说明腐殖酸可明显降低镉在土壤中的活性，这主要取决于腐殖酸的螯合能力与胶体特性。李光林等[15]在研究镉在胡敏酸上的吸附动力学和热力学时发现，胡敏酸对镉的吸附能力与介质pH值有关，当pH=6.5时，胡敏酸对镉的吸附主要为配基交换作用。有机肥作为重要的有机质，可调节土壤pH值，减少土壤酸性，有利于作物的生长发育。华珞等[16]的研究结果表明，在重金属污染土壤中施入有机肥能明显降低有效态Cd和有效态Zn的含量，并减轻Cd2+与Zn2+对作物的毒害。陈建斌发现，在潮土中添加稻草和紫云英能降低土壤外源Cu的生物有效性，且减少交换态Cd和氧化锰态Cd，从而降低了作物对重金属的吸收。

生物乳化剂按分子量的大小可分为：低分子量生物乳化剂即生物表面活性剂；高分子量生物乳化剂即生物聚合物。生物表面活性剂可生物降解，对生态环境的毒性较低。时进钢等[17]发现，铜绿假单胞菌产生的鼠李糖脂对重金属的去除效率较大，当鼠李糖脂溶液pH=10.0时去除效率最大，最终能去除80.1%的镉与36.5%的铅。朱清清等[18]的研究表明，生物表面活性剂皂角苷浓度为50g・L-1，pH值为5.2时，土壤中Cd、Cu、Zn和Pb的去除效率分别可达45.6%，24.4%，19.0%和17.6%，说明皂角苷浓度的增加和皂角苷淋洗液pH值的降低都能提高重金属的去除效率。生物聚合物中的有效成分相互作用产生聚合阴离子，具有较强的生物吸附能力，田建民[19]在研究用微生物外红硫螺菌属形成的生物聚合物去除废水中的重金属的结果表明，当液体pH=6～7时，胞外生物聚合物对Cu2+、Zn2+的去除效率均达到99.7%。

2有机改良剂修复土壤研究的自然辩证法分析

2.1自然辩证法与自然科学

自然辩证法界通常将恩格斯辩证唯物主义自然观概括为对于自然界不同层次物质运动的整体联系、演变、转化和发展图景[20]。恩格斯在《自然辩证法》一书中根据自然科学的历史发展规律，找到了自然科学发展的方向，阐明了自然科学的发展和社会生产发展的关系、自然科学的发展和思维方式的转变之间的关系，并着重指出辩证的思维方式对自然科学发展的重要性。如今人类从事科学活动的目的是认识自然，科学的历史是人类对自然界逐渐认识并不断深化的历史，同时也是人类的自然观不断改变和丰富的历史。恩格斯强调了自然科学家学习辩证思维方式的重要性，并指出自然科学家一旦忽视辩证法而走入歧途，便会从经验主义滑向唯灵论。

在从事科学研究时运用辩证的思维方法，能在很多方面预测科学发展的主要方向。恩格斯认为物体是相互联系的、相互作用着的，正是这种相互作用构成了运动。在因果关系的论述中，恩格斯认为相互作用是事物的真正的终极原因，我们不能追溯到比对这个相互作用的认识更远的地方，因为在它背后没有什么要认识的了[21]。现代物理学正是从运动和相互作用在物理认识史中的相互关系出发，才注意研究物理运动的四种相互作用，即除了万有引力作用以外，还存在着电磁作用、高能物理学中粒子运动的强相互作用和弱相互作用。由此可见，自然辩证法对现代科学发展有巨大的影响，它不仅给自然科学家提出了正确理论思维的辩证方法，也为解决当代自然科学基本问题，为研究自然科学中的哲学问题开辟了道路。所以，在从事科学研究时要以自然辩证法做思维导向，保持科学严谨的态度。

2.2辩证法思想在有机改良剂修复污染土壤中的应用

2.2.1整体与部分的辩证关系唯物辩证法认为，所有事物都是由各个部分构成的有机整体，整体与部分两者不能单独存在，两者既相互区别，又相互联系，是对立统一的关系[22]。因此，在治理重金属污染土壤时要处理好整体与部分的关系，从整体着眼，并搞好部分，使整体功能得到最大地发挥。在用有机改良剂修复重金属污染土壤时，应牢牢把握这个思想，在治理好土壤重金属污染的整体前提下，也要考虑在土壤中施用的有机改良剂对土壤基本理化性质的改变、对土壤微生物活性的影响、在土壤中是否能生物降解等部分问题。

2.2.2矛盾的普遍性与特殊性的辩证关系一切事物的发展都存在矛盾，且矛盾运动自始至终存在于每一事物。矛盾的普遍性是指它在它的规定性里和它自身有自由的等同性，即事物的共性；矛盾的特殊性是指不同事物都有其各自的特点，即事物的个性[23]。矛盾的普遍性与特殊性相互依存，共性寓于个性之中，并通过个性表现出来；个性在共性中得以体现，所有事物与其同类事物中的其他事物有共同之处，同时也服从于这类事件的一般规律。对于不同有机改良剂的指标，如实用性、时效性、安全性、经济性等，不可能要求某一有机改良剂的所有指标都处于最佳，而只是一种整体上的效果最佳，这可以看作是矛盾的共性。同一种有机改良剂在修复重金属污染土壤时以上指标能达到一种总体上的平衡，这可以看作是矛盾的特殊性。目前改良剂的修复效果主要受重金属离子种类、作物、土壤类型等条件的制约，能同时达到高稳定性、高结合性、环境友好性、高可操作性的改良剂较少，目前科研人员也在尽力将矛盾的思想贯彻在改良剂研发中，为修复重金属污染土壤研发更多的新型的土壤改良剂。

2.2.3主要矛盾和次要矛盾的辨证关系辩证唯物主义认为，矛盾有主要矛盾与次要矛盾，在事物发展过程中属支配地位并起决定性作用的矛盾是主要矛盾；在矛盾体系中属从属地位，不起决定性作用的矛盾为次要矛盾[24]。在科学研究和日常生活中，要善于抓住和集中力量解决主要矛盾，也就是改良剂对土壤的作用机制，解决了主要矛盾，重金属污染土壤的治理问题也就得到了解Q。将有机改良剂施入重金属污染土壤中，改良剂会解吸、固定、沉淀重金属，如果改良剂降解能力弱、不够经济低廉，那么解决这一矛盾时，改良剂的修复效果很可能不是最好。科研人员只有处理好改良剂的主要矛盾和次要矛盾间的辩证关系，才能研发出修复效果好、可操作性强、经济实惠的有机改良剂。

2.2.4内因和外因的辩证关系辩证唯物主义认为，事物的内因和外因同时存在，外因是事物发展的条件，是事物发展中不可缺少的条件，能促进或阻碍事物的发展；内因是事物发展的根据与基础，事物发展的根本原因是事物的内因，外因由内因引起[25]。改良剂施入土壤中，它能改变重金属在土壤中的存在状态，降低其生物有效性。对重金属进行吸附、与金属离子形成具有一定稳定程度的络合物等是内因，它的可操作性、对环境安全性等是外因。改良剂的开发，必须将内因和外因的辩证观点相结合。

2.2.5量变和质变的辨证关系物质的世界是按照其本身固有的规律运动、变化和发展的，且它的本身规律就是由量变到质变的过程。一切事物的联系和发展都是量变和质变的形式和状态，是两者的统一。量变是质变的必要准备，质变是量变的必然结果，两者相互渗透。在研发改良剂的过程中，是先达到将土壤中重金属去除的目的，再逐步结合不同改良剂的优缺点。在多种改良剂配施入土壤时，改良剂的种类要把握适度，也要注意量的积累。

3结论

自然辩证法是辩证唯物主义自然观，是马克思主义哲学理论体系的重要组成部分，它由研究自然界和自然科学中的辩证法问题的论文、札记和片段组成，是关于自然界和科学技术发展的一般规律以及人类认识自然和改造自然的方法和理论[26]。在利用有机改良剂修复重金属土壤的科研活动中，应充分认识到自然辩证法的指导作用，把握好不同改良剂的发展前景，才能快速有效地进行科学研究。

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土壤改良的作用篇3

关键词：酸性土壤；成因；改良技术

一、矿物和工业废弃物的改良作用

除了利用石灰改良酸性土壤的传统方法外，人们还发现利用某些矿物和工业废弃物也能改良土壤酸度，如白云石、磷石膏、粉煤灰、磷矿粉和碱渣等矿物和制浆废液污泥等工业废弃物。白云石是碳酸钙和碳酸镁以等分子比形成的结晶碳酸钙镁化合物。在安徽酸性黄红壤上的试验表明：酸性黄红壤施用白云石粉可以降低土壤交换性铝的含量，提高土壤pH值和交换性钙、镁的含量，显著提高作物产量，且有明显的后效。

磷石膏是磷复肥和磷化工行业的副产物，它的主要成份是硫酸钙，还有未分解的磷矿粉和酸不溶物等。过去主要用于改良碱性土壤，近年用作酸性心土层的改良剂，效果很好。磷石膏改良底层土壤可概括为“自动加石灰效应”。施用磷石膏提高了心土层土壤盐基饱和度，改善土壤物理性状，如容重下降，总孔隙度和非毛管孔隙度增加，土壤结构改善，团聚体破坏率降低，红壤通透性和结构性增强。

粉煤灰是火力发电厂的煤经高温燃烧后由除尘器收集的细灰，呈粒状结构。主要含硅、铝、铁和微量元素，pH值在10-12之间。粉煤灰中含有CaO、MgO等碱性物质，可以中和土壤中的酸性物质。研究表明粉煤灰施入红壤性中低产田可以中和土壤酸性，提高土壤养分，降低土壤容重，增加孔隙度，并且有利于保湿保墒，使水、肥、气、热趋向协调，为微作物生长创造了良好的土壤环境。

碱渣是制碱厂的废弃物，pH值为9.0-11.8，呈碱性。根据X-射线衍射、扫描电子显微镜等综合分析可知碱渣主要矿物成分是结晶不良的方解石，次要矿物有伊利石、绿泥石、高岭石等。碱渣中含有大量农作物所需的Ca、Mg、Si、K、P等多种元素，用此土壤改良剂代替石灰改良酸性、微酸性土壤，可调整土壤的pH值，加强有益微生物活动，促进有机质的分解，补充微量元素的不足，使农作物增产效果显著。

造纸制浆废水处理产生的沉淀固体称之为“木质素污泥”，含有来自制浆原料中的木质素等有机质和相当量的石灰质，与石灰、粉煤灰等具有某些相似的物理化学性质。木质素污泥具有较强的碱性，且含有多种植物生长需要的常量和微量元素及有机质。将其施用于酸性土壤，不仅能中和土壤的酸度，还能补充酸性土壤所缺乏的Ca等有益于植物生长的元素。施用造纸制浆污泥可使中强酸性土壤的酸度降低，抑制土壤中铝的活性，对削减土壤铝毒害和提高土壤磷的有效性也有积极作用。

另外，磷矿粉、城市污水处理厂产生的碱性污泥、炼铝工业产生的赤泥、燃煤烟气脱硫副产物等也都应用于酸性土壤的改良，并取得一定的效果。

二、有机物料改良剂

在农业上利用有机物料改良酸性土壤已经有千余年的历史。土壤中施用有机物质不仅能提供作物需要的养分，提高土壤的肥力水平，还能增加土壤微生物的活性，增强土壤对酸的缓冲性能。有机物料还能与单体铝复合，降低土壤交换性铝的含量，减轻铝对植物的毒害作用。用作改良土壤的有机物料种类很多，在农业中取材也比较方便，如各种农作物的茎秆、家畜的粪肥、绿肥和草木灰等等。利用有机物料改良酸性土壤的研究，目前国内的相关报道还很少，多数集中在利用种植绿肥等调节土壤酸度方面。强酸性土壤上分别施用泥碳、泥碳和绿肥、泥碳和水稻秸秆、泥碳和鸡粪以及泥碳和油坊软泥均能不同程度地减少土壤中铝对作物秧苗的毒害作用。因为泥碳中含有一定量的腐敏酸和富里酸，能与铝形成不溶性有机物-铝络合物。向土壤中加入绿肥，会增加铝在土壤固相表面的吸附；绿肥分解产生的有机阴离子与土壤表面羟基的配位交换反应将OH-释放至土壤溶液中，可以中和土壤酸度，降低土壤铝的活性。泥碳可以解除铝毒，石灰可以降低土壤酸度，将泥碳与石灰混合施用也可以取得更好的改良酸性土壤的效果。

焚烧作物茎秆产生草木灰在农村中很常见，木材工业的残余物的焚烧也会产生很多的草木灰，这些草木灰对酸性土壤也有很好的改良作用。施用草木灰对酸性贫瘠土壤主要有两方面的作用：一是草木灰在土壤中会产生石灰效应，使土壤的pH值大幅度升高；另一方面，草木灰能增加土壤养分含量，特别是K含量丰富能极大提高土壤钾含量。将猪粪与小麦秸秆混合，在一定条件下腐熟8周后施于酸性红壤中，发现土壤的pH升高，土壤无机态铝浓度降低；研究还发现施用猪粪和小麦秸秆对缓解铝毒的作用比用碳酸钙更明显。

近年来的研究结果表明，某些植物物料对土壤酸度具有明显的改良作用，这种改良作用不仅仅是通过增加土壤的有机质来增加土壤CEC，而且由于植物物料或多或少含有一定量的灰化碱，能对土壤酸度起到直接的中和作用，可在短期内见效。在一定条件下，豆科类植物物料比非豆科类植物物料的改良效果更佳，如将羽扇豆的茎和叶与酸性土壤一起培养，其pH增加的最大值可达1-2个单位。豆科植物物料对土壤酸度具有较好改良效果的原因与这类植物生长过程中其根系对无机阴、阳离子的不平衡吸收有关，由于生物固氮作用，豆科植物在生长过程中其根系会从土壤中大量吸收无机阳离子如Ca、Mg、K等，导致植物体内无机阳离子的浓度高于无机阴离子的浓度，为保持植物体内电荷平衡，植物体内有机阴离子浓度增加，这些有机阴离子是碱性物质，当植物物料施于酸性土壤时，这些碱性物质会很快释放，并中和土壤酸度。测定结果表明，羽扇豆茎和叶所含灰化碱的量是小麦秸秆的7倍多。豆科类植物物料能够提高土壤pH的另一个原因是有机氮的矿化，豆科植物的固氮作用使其体内积累了大量的有机氮，有机氮的矿化反应是一个消耗质子的过程，这一过程也使土壤pH升高。但矿化反应产生的铵离子的硝化反应是一个释放质子的过程，这一过程将抵消豆科植物物料对土壤酸度的中和作用。

近年来，人们还开发出营养型酸性土壤改良剂，即将植物所需的营养元素、改良剂及矿物载体混合，制成营养型改良剂。这种改良剂加入土壤后，在改良酸度的同时还提供植物所需的钙、镁、硫、锌、硼等养份元素，起到一举两得的效果。另一种复合型改良剂除了供应养分、降低酸度外，还具有疏松土壤、提高土壤的保水性的功能。

结语

随着化肥的大量使用已经造成土壤氢离子的大量积累，严重破坏了土壤PH的平衡，土壤逐年酸化，严重影响作物的产量和质量。目前，改良酸化土壤，减缓土壤退化的研究已经成为一个国际性的课题，所以全面了解全区土壤pH现状和变化对土壤肥力评价和今后的施肥指导十分重要。关于土壤酸化问题的研究，土壤酸化特征、不同物料的改良效果还需更加深入的探讨。

参考文献：

[1]赵明，赵征宇，蔡葵，等，有机肥料对土壤可溶性氮素变化的影响及肥效研究[J]山东农业科学2008，01

土壤改良的作用篇4

关键词：粉煤灰；土壤改良；污染；研究

中图分类号：TU522文献标识码：A

如果将大量的粉煤灰随意堆砌不但会对大气、水、土壤等产生严重的污染，这样会对人的身体和健康造成一些负面影响，不同国家和地区对粉煤灰的处理方式基本没有太大的差异，粉煤灰的处理问题也日益受到了重视。粉煤灰一般被用于生产水泥、基础工程建设和改良土壤等。这样不仅可以改善污染问题，而且还可以产生更大的效能和经济效益。

1粉煤灰的理化性质

粉煤灰是一种混合物，它是多种颗粒混合在一起制成的粉状物质，颜色一般呈白色或者是灰色，粉煤灰的颗粒组成和各种颗粒的具体数量、混合比例就决定了粉煤灰的质量，粉煤灰颗粒形状也有一定的不同，有珠状，钝角等形状，密度一般在21-24g/cm3之间，具有良好的透水性，渗透速度非常快，甚至可以快于土壤的渗透速度，粉煤灰一般呈多空状，所以吸附性能非常好，粉煤灰中主要包括以下几种化学成分：二氧化硅、三氧化二铝、三氧化二铁、氧化钙等，此外还含有少量的氧化镁、三氧化硫等。

2粉煤灰在土壤改良方面的应用

2.1改善土壤性质，粉煤灰能够对土壤的物理结构起到很好的改善作用，能够在一定程度上缩小容重，提高土壤的渗透性，对地表温度能够起到更好的调节作用，同时降低土壤的膨胀率，尤其是对黏性土壤具有非常好的改善作用。同时粉煤灰可以对土壤的含水率和温度起到很好的保护作用。

粉煤灰的PH值和粉煤灰中所偶含的成分有着密切的关系，粉煤灰从化学角度上来区分可以分为酸性粉煤灰和碱性粉煤灰，利用化学中的酸碱中和原理，酸性粉煤灰可以用来改善碱性土壤，相应的碱性粉煤灰可以用来改善酸性土壤。在对土壤进行改良前，要对粉煤灰的PH值进行测定，根据土壤改良的需要选择合适的粉煤灰，同时要在添加粉煤灰的过程中不断对土壤的PH值进行检测，只有这样才能更好地保证土壤的改良效果。

2.2提高土壤的肥沃程度。相关的研究表明，随着土壤中粉煤灰的含量的增加会使土壤中很多物质的利用效果得到改善，而且粉煤灰对于土壤中的磷肥具有一定的缓冲作用，能够提高磷肥的利用率，能够有效提高农作物的抗病能力也能在一定程度上增加农作物的产量。而且对粉煤灰的使用也可以有效提高土壤中营养物质的利用效率，促进农作物对于营养成分的吸收。

2.3影响土壤微生物的活性。粉煤灰对于土壤具有很好的改良作用，对于土壤中所富含的生物活性和酶活性都有着很重要的影响，但是粉煤灰当中也存在着一些有害物质，这对土壤中微生物的繁殖存在着一些不利影响。如果粉煤灰加入的数量过大就会导致微生物的氧化作用大大降低，这对于土壤的改良并无益处，所以在进行土壤改良时一定要注意粉煤灰的使用量。

3粉煤灰在污染治理上的应用。

3.1废水处理。粉煤灰的大小差异较大，而且表面积也很大，对一些物质有很好的吸附作用，粉煤灰的分子结构中存在着很多的活性点，能够通过化学方式产生很好的吸附效果，对污水处理有着非常好的效果。但是直接将粉煤灰英语污水处理中效率并不是很高，需要通过一些操作优化其性能之后才能产生更为理想的效果。在对其性质进行优化后再加入一定的助凝剂就可以对造纸化工等多种行业排出的污水进行处理而且可以得到更好的处理效果。

3.2重金属钝化。化学修复术一般是指向受到污染的土壤当中加入一定量的土壤改良剂，通过一系列的化学反应使其沉淀，最终会降低土壤中的重金属含量，从而也降低了重金属为土壤带来的负面影响。改善了土壤的酸碱性，提高了土壤质量。

3.3废气过滤。粉煤灰中含有氧化钙、氧化镁、二氧化钾等碱性成分，这些成分可以与废气中的酸性物质发生反应，中和废气中的有害物质，其中没有充分燃烧的碳，又能对硫化物起到很好的吸附作用，国内外对这项技术都进行了大胆的研究和尝试，受到了非常不错的效果，相关的研究表明粉煤灰和其氧化钠相互混合在90°的条件下放置12小时能够很好地起到脱硫的作用，科学家也对粉煤灰进行了相应的改性，发现改性后粉煤灰的吸附能力得到了非常大的改善。改性后的粉煤灰能够对更多的废气进行吸附处理，吸附的效率大大提升，吸附速度也明显加快，整体性能得到了大幅度的提升。

4、问题与展望

目前，粉煤灰在土壤改良和污染治理方面取得不错的效果，但粉煤灰用于土壤改良和污染治理方面还有很多问题亟待解决，如粉煤灰常量元素短缺，自身含有重金属、放射性物质的问题，灰水分离问题，吸附饱和灰处理问题，粉煤灰作为吸附剂的吸附容量小的问题等。因此，在对粉煤灰进行资源化利用的过程中，应加强粉煤灰理化性质的研究以及粉煤灰处理废水、废气的机理研究，重视粉煤灰的预处理、改性、活化以及和其他助凝剂的协同作用研究。在利用粉煤灰的同时，还要防止粉煤灰对环境和人体健康的污染。只有这样才能更好地为人们的身体健康和我们周围的水环境、土壤环境和大气环境保驾护航，真正做到环境和健康兼顾，从而更好地提升人们的生活质量。

5、结语

我国煤炭储藏量非常高，因此我国的很多地区都是采用煤电的方式进行发电，在发电过程中会产生一些残渣，将这些残渣合理利用起来就制成了粉煤灰，粉煤灰可以在众多领域得到使用，对于土壤的改良和环境的治理有着非常好的作用，经过了多年的发展和改良，我国的粉煤灰应用技术也越来越娴熟，但是在应用过程中还是存在一定的问题，只有将这些问题进行解决才能更好地利用粉煤灰从而为我国的污水处理和环境治理等营造更好的效果。对土壤的改良不但能够改善土壤的污染情况，对于农作物的产量也有很好的提升作用。

参考文献：

[1]陈婉妹,李宝霞,陈宜滨.改性粉煤灰处理氨氮废水实验研究[J].福州大学学报(自然科学版).2012(01)

土壤改良的作用篇5

土壤改良的方法很多，如深翻改土、增施有机肥、树行间种草、果树行间间作其他作物及挖出土内石块，进行客土、泥中掺沙、沙掺泥等。改良土壤要根据果园土壤的具体情况，采取适当的改良方法。现介绍几种改良土壤的方法：

1深翻

1.1深翻土壤的作用

深翻果园土壤，可以起到松土、增加活土层厚度、改善土壤通气、改善土壤透水性能、增加土壤蓄水、调整土温及促进微生物活动的作用，从而改善土壤的理化性能，有利果树根系生长。

对土层瘠薄，园地下层皆是沙石的果园，逐年由里向外，上下翻1次，将熟土翻到下面或将熟土与沙掺合；沙石多的果园，定要逐年扩穴，去石客土；泥中掺沙、沙中掺泥，都能改变土壤的理化性质，增加土壤的保肥保水能力。

1.2深翻的方法

有逐年放树窝子深翻、果树行间和株间深翻、结合施基肥全园深翻等方法。山地果园在梯田或树盘的内半部深翻。深翻的宽度60～80厘米，深50厘米，深翻地长度，以树冠的1/2～1/4为宜。

深翻，可以一次或分几次进行，顺树行对土壤渐渐深翻；或结合增施有机肥进行扩大果树植穴深翻。

2增加土壤的有机质含量

增施有机肥料、行间种草、园地覆草、落叶归根、种植绿肥等措施，提高土壤有机质含量，改善土壤结构，缓解或避免土壤盐渍化，提高土壤肥力。果园行间种草，表土层不，土壤温度变幅较小，水分蒸发量则少，气候干旱轻微时，能起到调节地温和抗旱保墒作用。

增加土壤有机质含量，土壤腐殖质增多，园地土壤的理化性状得到改善，能够缓解或避免土壤盐渍化，提高土壤肥力，土壤蓄水保墒能力和土壤肥力都能增强。增施有机肥，一定要施腐熟的有机肥。

当今各地果园，园地土壤有机物质含量有多有少，大部分果园的土壤，有机肥料的补充不足或根本得不到补充，有机物质含量逐年下降；也有少部分设施栽培（大棚栽培、温室栽培）果树，施用有机肥料超出了适宜范围，导致土壤中植物病源菌增加，造成化学农药的使用量逐年增加。

3为表层根系创造适宜生长的土壤环境

栽植任何一种果树，果树都通过根系吸收土壤含有的养分和水分。果树的表层根系是根系的主要活动区域，它对形成花芽及提高果品质量起决定性作用。与果树成花坐果、果实发育密切相关的钾、锌、硼元素，也主要靠表层根系吸收。

因此，栽培果树必须重视养根，要养护和利用果树的表层根系，就要为表层根系生长创造适宜生长的土壤条件，对于不良的土壤，就必须进行改良。

4行间种草、覆盖树盘、种绿肥

在果树行间种草或用有机物（农作物秆叶，杂草等）覆盖果树株间地面，或覆盖树盘，或在树行间种绿肥，都能起到土壤改良作用。

5间作

土壤改良的作用篇6

50年代以前,土壤结构改良剂的研究仅限于天然结构改良剂,研究较多的是藻朊酸盐,它是从藻类中抽取的多糖羧酸类化合物,藻朊酸钠用量01%(按土重计算)便有显著的改土效果。但由于天然结构改良剂易被土壤微生物分解且用量较大,难以在生产上广泛应用,于是,人工合成结构改良剂的研究便逐渐开展起来。克里利姆土壤改良剂是初期人工合成的改良剂,主要成分是聚丙烯酸钠盐,具有高效、抗微生物分解、无毒等优点。最近几年,高效低用量土壤结构改良剂出现,使用方法不断改进,使用成本逐渐下降,使其具有越来越广阔的应用前景。

1土壤结构改良剂的种类、性质

土壤结构改良剂是根据团粒结构形成的原理,利用植物残体、泥炭、褐煤等为原料,从中抽取腐殖酸、纤维素、木质素、多糖羧酸类等物质,作为团聚土粒的胶结剂,或模拟天然团粒胶结剂的分子结构和性质所合成的高分子聚合物。前一类制剂为天然土壤结构改良剂,后一类则称为合成土壤结构改良剂。

1.1天然土壤结构改良剂

1.1.1天然结构改良剂的种类

1.1.1.1腐殖酸类以泥炭、褐煤为原料制成褐腐酸钠或钾,它们是一大类多环稠环有机化合物。其结构与土壤腐殖质相似。

1.1.1.2多聚糖类从瓜尔豆中提取的一种高分子物质。

1.1.1.3纤维素类主要成分为纤维素,用碱液加湿处理后,即产生纤维糊,可做为结构改良剂。

1.1.1.4木质素类一般以纸浆废液为原料制成,包括木质素磺酸、木质素亚硫酸铵、木质素亚硫酸钙等。

1.1.1.5其它粉煤灰、糠醛渣、沼渣。

1.1.2以多聚糖和腐殖酸类说明天然结构改良剂的性质和作用机制

多聚糖是一种水溶性天然土壤结构改良剂,它是从瓜尔豆中提取的一种高分子物质,其分子质量大于2.0×105u。多聚糖在水溶液中是一种生物不稳定性物质,在土壤中能被微生物降解成小分子物质,因此,改良土壤时,用量大于人工合成改良剂。多聚糖是一种线性的绕曲的高分子聚合体,在其链条上有大量的－OH,羟基与粘粒矿物晶体表面上的氧原子形成氢键,示意如下:粘土晶面Si－O……HO－R－OH－O－Si粘土晶面,将分散的土壤颗粒胶结在一起形成团聚体。多聚糖的亲水基－OH与粘粒的氧键,其键能为20.9～41.9kJ/mol。由它胶结的微团粒或团粒具有相当程度的稳定性。这样,粘粒表面吸附的水分子被高分子有机化合物取代,而且有机化合物的亲水功能团与粘土矿物的活性点相结合,于是,粘粒表面为疏水的烃链所被覆,从根本上改变了粘粒的水合性和胀缩性,使生成的团粒具有水稳性。

1.2人工合成土壤结构改良剂

1.2.1聚乙烯醇(PVA),属非离子型聚合物,结构式为:

1.2.2聚丙烯酰胺制剂(PHM),结构式:

这种制剂中的干物质含量为80%,干物质中的含氮量为192%。

1.2.3沥青乳剂(ASP)

1.2.4聚丙烯腈

－（－CH2－CH－）a－（CH2－CH）b－

｜｜

COO－CH＋

它们是由单体聚合而成的,单体有乙烯单体(CH2＝CH2)、丙烯酸(CH2＝CH－COOH)、丙烯腈单体(CH2＝CH－CN）等。在聚合物链条上有许多功能基,其中有些是活基,如羧基(－COOH）、氨基(－NH2）等。这些活基在溶液中解离后,就使聚合物成为带电离子,或是聚合阴离子,或是聚合阳离子。合成的结构改良剂一般具有很强的粘结力,能把分散的土粒粘结成稳固的团粒。阳离子型聚合改良剂与粘粒上的负电荷结合,胶结分散的粘粒形成团聚体,阴离子型结构改良剂作用机制不同于阳离子型,它与带负电荷的土粒结合分三种情况:一是由氢键连结,即阴离子型结构改良剂分子上的羟基(－OH）与粘粒矿物晶体面上氧原子结合形成氢键;二是在低pH条件下,阴离子型结构改良剂产生正电荷,与粘粒晶面上的负电荷形成离子键;三是高价矿质离子作为盐桥分别与阴离子型改良剂分子上的负电荷和土粒上的负电荷结合形成离子键。

2土壤结构改良剂的应用效果

2.1改善土壤结构

土壤结构改良剂能有效地改善土壤团粒结构,减小土壤容重,增加总孔隙度。西南农业大学曾觉廷的研究证明,土壤改良剂能使分散的土粒形成微团聚体,进一步形成团聚体,不仅增加土壤中水稳性团聚体的含量,而且显著提高团聚体的质量。在盆栽土壤试验中,大团聚体含量比对照增加了,PHM为20.88%,VAM为4.73%,HNA为2.24%。陕西农科院土肥所宋立新的试验表明,0.5～0.25mm团聚体相对增加3.7%～54.6%,结构改良剂不仅能使分散的土粒团聚,还可使微团粒相互粘结,所以施用结构改良剂后,大团粒的比率大大增加。有人曾做过试验,施入0.05%CRD－1816后,2～5mm及大于5mm的团粒占团粒总数的63%,施用量增至0.15%时,则达90%,而对照仅为11%。结构改良剂促进团粒结构形成的同时,还提高了土壤总孔隙度,降低土壤容重。紫黄泥土施用PHM(0.4%)和VAM(0.1%)后,土壤中＞50μm孔隙分别是18.3%和11.7%,而对照仅有7.7%。最近,山西省农业科学院土肥所研究了粉煤灰的改土效应,试验结果表明,土壤施入粉煤灰后,可以降低容重,增加孔隙度,调节三相比,提高地温,缩小膨胀率,明显地改善了粘土的物理性状。

2.2提高土壤蓄水保水能力

西南农业大学陈萌在紫色土上的试验证明,PHM和VAM均能提高土壤持水量和释水量,增大土壤吸持水分对植物的有效程度。中国农科院汪德水的研究结果说明,沥青乳剂和PHM均能减少土面水分蒸发,保蓄水分,提高水分利用效率。王久志在土壤结构改良剂覆盖改土作用的研究中指出,施用沥青乳剂后,在0～15cm和1m土层内,土壤含水量分别增加19.33%～27.44%和10%。在蒸发的3个阶段中,沥青乳剂具有抑制水分蒸发的效果,抑制率达14.7%～32.3%。

2.3提高土壤温度

沥青乳剂可以提高地温。有试验证明,施用沥青乳剂后,在1d内或一年内土壤温度均高于对照,日平均增温2.1℃。宋立新等研究证明施用沥青乳剂增高耕层地温,较对照高0.8～1.5℃。

3土壤结构改良剂使用技术研究

3.1土壤结构改良剂的用量

大,则成本高,投资大,有时还会发生混凝土化现象。根据土壤和土壤改良剂性质选择适当的用量是非常重要的,80年代,Hedrick和Mowry等报道,聚电解质聚合物改良剂能有效地改良土壤物理性状的最低用量为10mg/kg,适宜用量为100～2000mg/kg。奥田东等指出,以5000mg/kg用量为极限,超过这个极限,反而不利于团粒的形成。近几年来的研究结果与以前有所不同,1986年,Wallace试验证明,使用量为4mg/kg时,水稳性团粒增加的幅度大,说明聚丙烯酰胺用量低于10mg/kg,也具有一定的改土效果。

3.2土壤结构改良剂的使用方法

如果将粉剂直接撒施于表土中,由于结构改良剂很难溶解进入土壤溶液,这种施用方法的改土效果很小,在相同情况下,将改良剂溶于水施用,土壤的物理性状明显得到改善,例如,每公顷用42kg固态聚丙烯酰胺,土壤团聚体和土壤导水率均未增加,但改良剂溶于水施用,每公顷只用32.2kg聚丙烯酰胺,团聚体增加45.2%,土壤的物理性状有较大改善。

3.3施用时土壤墒情

以前普遍认为,要在表土墒情适宜时进行,适宜的湿度为田间最大持水量的70%～80％。最近,由于施用方法从固态施用到液态施用的改进,施用时对土壤湿度的要求与以前不同。研究证明,施用前要求把土壤耙细晒干,且土壤愈干,愈细,施用效果愈好。