農(nóng)業(yè)上沸石球可作為吸附土壤中鹽基離子和重金屬離子的良好載體，大小不同的孔隙使沸石具有很高的選擇性陽離子交換量，并含有Ca、Mg、Na、K、Fe、Cu、Cr等2O余種植物生長所需的常量和微量元素，所以沸石也常常被用作土壤或無土栽培基質(zhì)的添加劑，提供作物和花卉生長所需的養(yǎng)分。此外，沸石和改性沸石也被作為吸附劑和中和劑用于土壤治理和土壤改良，達(dá)到吸附重金屬、消除毒害的作用，應(yīng)用前景廣泛。筆者從添加沸石對土壤物理化學(xué)性質(zhì)、土壤養(yǎng)分釋放的影響，以及污染土壤治理和土壤改良等幾個方面對沸石在土壤改良及污染治理中的應(yīng)用研究進(jìn)展進(jìn)行了概述，并對其應(yīng)用前景作了進(jìn)一步的展望，以期為沸石在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用提供理論依據(jù)。

沸石在土壤改良中的應(yīng)用

1.1改善土壤物理性質(zhì)

沸石內(nèi)部有較多孔隙，使得沸石比表面積變大，從而能吸附更多的水分子，增加土壤的保水性。同時，沸石能夠與土壤中其他的陽離子發(fā)生交換吸附。由于沸石顆粒密度小、孔隙度較大，將天然沸石摻人土壤，可以疏松土壤，增加土壤孔隙度和透氣性，改善土壤物理性狀。將粒狀和粉狀的沸石分別混入本身透水性很大的砂質(zhì)土壤中進(jìn)行土壤改良試驗，結(jié)果表明，隨著沸石的混入，沙質(zhì)土壤的透水性降低，而有效水含量增加；如果用有效水最大含量表示土壤的保水力，那么混入粒狀沸石和粉狀沸石(混合率296／)后土壤的保水力分別是對照區(qū)的2倍和2.5倍，說明，添加沸石可有效增加土壤的保水能力。研究表明，沸石可以改善土壤結(jié)構(gòu)，提高土壤滲透性，提高離子交換容量，吸收較多的植物營養(yǎng)元素，延長化肥的作用期限，具有保水、保氨和保鉀的作用，使土壤中的無效磷轉(zhuǎn)化為有效磷，防治土壤營養(yǎng)貧缺障礙，防治土壤酸化、干旱與沙化，提高土壤的pH值，提高土壤水分的滯留能力，具有“儲運(yùn)”水分的良好功能。研究指出，土壤中加入沸石后，在水量充沛的時候沸石可將水分固定在其孔隙結(jié)構(gòu)中，干旱季節(jié)再將空隙中的水分釋放，從而增強(qiáng)了土壤的持水力，提高了不同土壤的耐旱能力，添加沸石增加的孔隙促進(jìn)了氣體的擴(kuò)散，能夠加快土壤的呼吸作用。研究指出，土壤中施人沸石后，可使砂質(zhì)土壤增加持水能力，而粘質(zhì)土壤也可以增加通氣性，從而使土壤表現(xiàn)出良好的耕作性能。

1.2改善土壤化學(xué)性質(zhì)

研究了酸化土壤添加不同配比沸石和石灰后的性質(zhì)變化，與對照相比，單施石灰、石灰和沸石混用都能顯著或極顯著降低土壤交換性鋁含量，減少鋁的毒害作用，這是由于離子交換性強(qiáng)的沸石，孔隙通道中存在大量可交換的陽離子(如K+、Na+、Ca2+和Mg2+等)，可以調(diào)節(jié)土壤酸度，提高土壤的pH值。這主要是由于土壤中施人沸石后，K、Na等易溶性的陽離子與土壤溶液中H和Al計離子發(fā)生置換，導(dǎo)致了水解性酸、代換性酸的下降，但是隨著時間的延長，土壤交換性鋁含量還會緩慢增加。并且隨著沸石的施用量增加而增大，施用改良劑的各處理的陽離子交換量都高于對照，范圍在0.17～5.71cmol·kg。交換性鹽基總量也均有所增加，增加幅度為0.838～9.477cmol·kg。對添加沸石的不同施肥處理下土壤鹽分進(jìn)行測定研究，結(jié)果表明，沸石在降低土壤鹽分含量，尤其是在降低土壤NO；一N含量方面效果十分顯著，交換性Mg2+、K+都有同樣趨勢。沸石的特殊晶體結(jié)構(gòu)決定了其具有很高的陽離子交換能力和鹽基交換量。研究指出，當(dāng)每100g土壤的陽離子交換量為8mmol時，每1000m2施10t沸石，則土壤的陽離子交換量每100g增加到17.8mmol。施入沸石后鹽基飽和度增大，提高了土壤保肥和供肥力，所以可使作物增產(chǎn)。徐根洪口。研究表明，土壤中施入沸石后，水解性酸、代換性酸的下降，可起到提高土壤pH的作用，由于沸石的用量、沸石的粒度、施用方法的不同，對pH值也有不同的影響，并且施入過多，可能對土壤中有效養(yǎng)分吸收過大，造成植物所需養(yǎng)分急劇減少，也會產(chǎn)生負(fù)面影響。

1.3提高土壤養(yǎng)分

因為沸石對N、K、P有良好的吸附和選擇交換性，利用其改良土壤和控制肥料養(yǎng)分的釋放，能夠起到較好的保肥控肥作用。例如，把沸石與化肥混合施用，或用其制成復(fù)混肥、包膜肥料直接施人土壤中，能在一定程度上達(dá)到防止或減少養(yǎng)分和有效營養(yǎng)元素流失的目的，并能改良土壤性能。采用不同土壤調(diào)理劑對貴州省黔西縣的黃泥土進(jìn)行改良研究時發(fā)現(xiàn)，施用沸石處理的土壤中有機(jī)質(zhì)、全效氮、磷和鉀比對照土壤中略有增加。通過研究添加沸石后土壤中磷的活化發(fā)現(xiàn)，土壤施入沸石后，能明顯改變土壤中不同形態(tài)無機(jī)磷的組成，提高土壤中水溶性磷的含量，并增加磷肥的生物有效性。原因可能是，一方面施入沸石后調(diào)節(jié)了土壤的酸堿度，間接防止了水溶性磷酸鹽被固定，同時，施入的磷被吸附在沸石中，使磷酸的有效性得以保持；另一方面施入沸石后與土壤中的Al、Fe產(chǎn)生交換反應(yīng)，從而避免磷酸被固定，并促使土壤中積累態(tài)磷的釋放。的研究指出，由于天然沸石有較強(qiáng)的吸附特性，土壤中施人沸石后，對氮的吸收和保持能力大大增加，隨著施入沸石量的增加，吸氮保氨的效率也遞增。沸石吸附銨態(tài)氮的能力主要取決于沸石的吸銨量大小，還與土質(zhì)和沸石的處理方法有關(guān)。陽離子交換量和粘粒含量高的土壤保肥能力較強(qiáng)，在水田土壤區(qū)，沸石對銨的保持可持續(xù)1個月左右，但沸石對提高土壤肥力、增加土壤的陽離子交換量可以保持相當(dāng)長的時間。