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(yáng)離子交換量，并含有Ca、Mg、Na、K、Fe、Cu、Cr等2O余種植物生長(zhǎng)所需的常量和微量元素，所以沸石也常常被用作土壤或無(wú)土栽培基質(zhì)的添加劑，提供作物和花卉生長(zhǎng)所需的養(yǎng)分。此外，Zeolite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(duì)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(gè)方面對(duì)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(duì)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(shí)，沸石能夠與土壤中其他的陽(yáng)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(yàn)，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(duì)照區(qū)的2倍和2.5倍，說(shuō)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(yíng)養(yǎng)元素，延長(zhǎng)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(wú)效磷轉(zhuǎn)化為有效磷，防治土壤營(yíng)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(chǔ)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(shí)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(duì)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(yáng)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(yáng)離子與土壤溶液中H和Al計(jì)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(shí)間的延長(zhǎng)，土壤交換性鋁含量還會(huì)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(yáng)離子交換量都高于對(duì)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(duì)添加沸石的不同施肥處理下土壤鹽分進(jìn)行測(cè)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(shì)。沸石的特殊晶體結(jié)構(gòu)決定了其具有很高的陽(yáng)離子交換能力和鹽基交換量。研究指出，當(dāng)每100g土壤的陽(yáng)離子交換量為8mmol時(shí)，每1000m2施10t沸石，則土壤的陽(yáng)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(duì)pH值也有不同的影響，并且施入過(guò)多，可能對(duì)土壤中有效養(yǎng)分吸收過(guò)大，造成植物所需養(yǎng)分急劇減少，也會(huì)產(chǎn)生負(fù)面影響。

1.3提高土壤養(yǎng)分

因?yàn)榉惺瘜?duì)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(yíng)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(duì)貴州省黔西縣的黃泥土進(jìn)行改良研究時(shí)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(duì)照土壤中略有增加。通過(guò)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(wú)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(shí)，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(duì)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(yáng)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(duì)銨的保持可持續(xù)1個(gè)月左右，但沸石對(duì)提高土壤肥力、增加土壤的陽(yáng)離子交換量可以保持相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間。