摘要本文介紹了土壤結(jié)構(gòu)改良劑的研究現(xiàn)狀及其在煙草上的應(yīng)用展望。土壤結(jié)構(gòu)改良劑分為天然土壤結(jié)構(gòu)改良劑和人工合成土壤結(jié)構(gòu)改良劑。施用土壤結(jié)構(gòu)改良劑，可以改善土壤結(jié)構(gòu)，增強土壤蓄水保水能力，提高土壤溫度。土壤結(jié)構(gòu)改良劑用于煙田，可能會提高煙葉產(chǎn)量與質(zhì)量。溶于水施用較直接將粉劑撒施于表土效果好。 50年代以前，土壤結(jié)構(gòu)改良劑的研究僅限于天然結(jié)構(gòu)改良劑，研究較多的是藻朊酸鹽，它是從藻類中抽取的多糖羧酸類化合物，藻朊酸鈉用量01%(按土重計算)便有顯著的改土效果。但由于天然結(jié)構(gòu)改良劑易被土壤微生物分解且用量較大，難以在生產(chǎn)上廣泛應(yīng)用，于是，人工合成結(jié)構(gòu)改良劑的研究便逐漸開展起來。克里利姆土壤改良劑是初期人工合成的改良劑，主要成分是聚丙烯酸鈉鹽，具有高效、抗微生物分解、無毒等優(yōu)點。最近幾年，高效低用量土壤結(jié)構(gòu)改良劑出現(xiàn)，使用方法不斷改進，使用成本逐漸下降，使其具有越來越廣闊的應(yīng)用前景。 1土壤結(jié)構(gòu)改良劑的種類、性質(zhì) 土壤結(jié)構(gòu)改良劑是根據(jù)團粒結(jié)構(gòu)形成的原理，利用植物殘體、泥炭、褐煤等為原料，從中抽取腐殖酸、纖維素、木質(zhì)素、多糖羧酸類等物質(zhì)，作為團聚土粒的膠結(jié)劑，或模擬天然團粒膠結(jié)劑的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)所合成的高分子聚合物。前一類制劑為天然土壤結(jié)構(gòu)改良劑，后一類則稱為合成土壤結(jié)構(gòu)改良劑。 1.1天然土壤結(jié)構(gòu)改良劑 1.1.1天然結(jié)構(gòu)改良劑的種類 1.1.1.1腐殖酸類以泥炭、褐煤為原料制成褐腐酸鈉或鉀，它們是一大類多環(huán)稠環(huán)有機化合物。其結(jié)構(gòu)與土壤腐殖質(zhì)相似。 1.1.1.2多聚糖類從瓜爾豆中提取的一種高分子物質(zhì)。 1.1.1.3纖維素類主要成分為纖維素，用堿液加濕處理后，即產(chǎn)生纖維糊，可做為結(jié)構(gòu)改良劑。 1.1.1.4木質(zhì)素類一般以紙漿廢液為原料制成，包括木質(zhì)素磺酸、木質(zhì)素亞硫酸銨、木質(zhì)素亞硫酸鈣等。 1.1.1.5其它粉煤灰、糠醛渣、沼渣。 1.1.2以多聚糖和腐殖酸類說明天然結(jié)構(gòu)改良劑的性質(zhì)和作用機制 多聚糖是一種水溶性天然土壤結(jié)構(gòu)改良劑，它是從瓜爾豆中提取的一種高分子物質(zhì)，其分子質(zhì)量大于2.0×10５u。多聚糖在水溶液中是一種生物不穩(wěn)定性物質(zhì)，在土壤中能被微生物降解成小分子物質(zhì)，因此，改良土壤時，用量大于人工合成改良劑。多聚糖是一種線性的繞曲的高分子聚合體，在其鏈條上有大量的－OH，羥基與粘粒礦物晶體表面上的氧原子形成氫鍵，示意如下:粘土晶面Si－Ｏ……HO－R－OH－O－Si粘土晶面，將分散的土壤顆粒膠結(jié)在一起形成團聚體。多聚糖的親水基－ＯＨ與粘粒的氧鍵，其鍵能為20.9～41.9 kJ/mol。由它膠結(jié)的微團粒或團粒具有相當(dāng)程度的穩(wěn)定性。這樣，粘粒表面吸附的水分子被高分子有機化合物取代，而且有機化合物的親水功能團與粘土礦物的活性點相結(jié)合，于是，粘粒表面為疏水的烴鏈所被覆，從根本上改變了粘粒的水合性和脹縮性，使生成的團粒具有水穩(wěn)性。 1.2人工合成土壤結(jié)構(gòu)改良劑 1.2.1聚乙烯醇(PVA)，屬非離子型聚合物，結(jié)構(gòu)式為: 1.2.2聚丙烯酰胺制劑(PHM)，結(jié)構(gòu)式: 這種制劑中的干物質(zhì)含量為80%，干物質(zhì)中的含氮量為192%。 1.2.3瀝青乳劑(ASP)

大，則成本高，投資大，有時還會發(fā)生混凝土化現(xiàn)象。根據(jù)土壤和土壤改良劑性質(zhì)選擇適當(dāng)?shù)挠昧渴欠浅Ｖ匾模?0年代，Hedrick和Mowry等報道，聚電解質(zhì)聚合物改良劑能有效地改良土壤物理性狀的最低用量為10 mg/kg，適宜用量為100～2000 mg/kg。奧田東等指出，以5000 mg/kg用量為極限，超過這個極限，反而不利于團粒的形成。近幾年來的研究結(jié)果與以前有所不同，1986年，Wallace試驗證明，使用量為4 mg/kg時，水穩(wěn)性團粒增加的幅度大，說明聚丙烯酰胺用量低于10 mg/kg，也具有一定的改土效果。 3.2土壤結(jié)構(gòu)改良劑的使用方法 如果將粉劑直接撒施于表土中，由于結(jié)構(gòu)改良劑很難溶解進入土壤溶液，這種施用方法的改土效果很小，在相同情況下，將改良劑溶于水施用，土壤的物理性狀明顯得到改善，例如，每公頃用42 kg固態(tài)聚丙烯酰胺，土壤團聚體和土壤導(dǎo)水率均未增加，但改良劑溶于水施用，每公頃只用32.2 kg聚丙烯酰胺，團聚體增加45.2%，土壤的物理性狀有較大改善。 3.3施用時土壤墑情 以前普遍認為，要在表土墑情適宜時進行，適宜的濕度為田間最大持水量的70%～８０％。最近，由于施用方法從固態(tài)施用到液態(tài)施用的改進，施用時對土壤濕度的要求與以前不同。研究證明，施用前要求把土壤耙細曬干，且土壤愈干，愈細，施用效果愈好。 4在煙草上應(yīng)用展望 中國植煙土壤長期片面重視化學(xué)肥料，致使土壤有機質(zhì)含量銳減，土壤物理性狀惡化，尤其是團聚體數(shù)量和質(zhì)量的下降，土壤通氣狀況退化。研究證明土壤的物理性狀對煙葉的品質(zhì)和產(chǎn)量有著重要影響，其中尤以通氣狀況和水分狀況之間的平衡，控制了大部分品質(zhì)要素。煙草是需氧較多的植物，依靠氧維持根系功能。(1)氧氣的供應(yīng)狀況是由土壤孔性和結(jié)構(gòu)性決定的。由于煙堿是在煙草根部，尤其是在幼根和根毛等部位形成，保持良好的土壤通氣性有利于煙堿的合成。土壤通氣性不良，則土壤供氧不足，根系呼吸受阻，新生根的形成和活性就會降低，直接影響煙堿合成。施用土壤結(jié)構(gòu)改良劑，改善土壤通氣性，有利于煙堿的合成。(2)土壤通氣狀況和水分狀況還影響植物對養(yǎng)分的吸收。通氣良好的環(huán)境，能使根部供氧狀況良好，并能促使呼吸產(chǎn)生的CO2從根際散失。根際土壤中氧氣的含量高，能促進煙株根系的有氧呼吸，有利于植物對養(yǎng)分的吸收。水分對煙株生長，特別是對根系的生長有很大影響，也同樣間接影響?zhàn)B分的吸收。許多研究表明，若施用甘露醇降低營養(yǎng)液的水勢，植物對H２PO4－、K＋和其它離子的吸收就會受到抑制。不同含水量土壤的吸收試驗證明，玉米對８６Ｒb的吸收隨土壤含水量由10%增加到28%而提高。對K＋而言，缺水既可降低其從土粒向根表的遷移速率，也可減弱根系的吸收能力。再者，北方土壤的主要粘粒礦物為2:1型蒙脫石，K＋在這樣的土壤中的固定現(xiàn)象十分明顯，尤其是在土壤干濕交替過程中，更為嚴(yán)重。試驗證明，保持土壤濕潤，緩解干濕交替過程是提高K＋有效性的重要措施。因此，植煙土壤的土壤結(jié)構(gòu)改良，土壤水分性狀和通氣性狀的平衡，成為我國煙草栽培工作中的一項重要任務(wù)。土壤結(jié)構(gòu)改良劑的研究及應(yīng)用證實，它不但增加土壤團粒結(jié)構(gòu)，改善土壤通氣性，還能提高土壤水分有效性及土壤溫度。土壤結(jié)構(gòu)改良劑應(yīng)用效果研究及使用技術(shù)的改進，為煙草生產(chǎn)再上新臺階奠定了基礎(chǔ)。土壤結(jié)構(gòu)改良劑有效施用量的減少，施用方法的改進，改土效果的提高，使得它在大田使用成為可能。煙草是一種利潤較高的經(jīng)濟作物，施用土壤結(jié)構(gòu)改良劑，能提高煙葉外觀品質(zhì)和內(nèi)在質(zhì)量，提高產(chǎn)值及投入產(chǎn)出比，而且該項技術(shù)易于推廣，見效快，因此，土壤結(jié)構(gòu)改良劑在煙草生產(chǎn)上有廣闊的應(yīng)用前景。