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石灰用于土壤改良的机理和应用要点
一、前言
1. 1土壤概述
土壤是发育于地球陆地表面具有生物性和孔隙结构的介质， 是地球陆地表面的脆弱薄层，是人类赖以生存的物质基础和宝贵财富的源泉。但是。20世纪中期以来，人类活动对自然系统的影响迅速扩大，引发了一系列的土壤问题，土壤生态系统退化问题尤为突出，导致全球环境恶化，影响全球经济的发展，危及人类的生存、 繁衍， 加剧了人口、粮食、资源、环境、能源五大问题问的矛盾，成为国际众多学者所优先关注和迫切需要解决的重大课题。土壤是由固体(无机体和有机体) 、液体(土壤水分或溶液) 和气体(土壤空气) 组成的三相复合系统，是岩石圈表面能够生长动物、 植物、 微生物的疏松表层，是陆生生物生活的基质，它提供生物生活所必需的营养物质元素和水分，是生态系统中生物部分和无机环境部分相匀作用的产物，是生态系统中物质与能量交换的重要场所。
1. 2石灰的应用现状
1.2.1石灰改良土壤的作用:
（1）、降低土壤酸度
酸性土壤施用生石灰提高 pH，能加强土壤有益微生物的活动， 促进土壤有机质的营养化和固氮作用，增加有效养分供给源。同时也促进了被土壤固定的磷和铝释放，提高了它们的有效性。 黄锦龙、 墙发熹的试验(1990)得出，pH4. 8，代换性钙0. 8me/100g 的赤红壤， 施750 kg/hmz 生石灰后4个月内，土壤 pH 保持在5. 37以上，代换性钙含量提高1. 4-2. 0倍。张效朴、郑根宝的连续施石灰对作物生长及其养分吸收的影响试验可知各季成熟期的土壤 pH 随石灰用量和施肥次数的增加而不断提高，但当 pH 达7. 6之后，继续施石灰，土壤 pH 已不再增加或增加甚微，适量地施石灰可使大麦增产2-3倍，而水稻的反应一般不明显。
（2）、消除铝毒
在酸性土壤中，交换性 H十只占总酸度的1 %，绝大部分是代换性十水解产生的酸。水解后除产生H十外，还产生活性铝(即Al(OH) z 十和 Al(OH) 与，高浓度的活性铝抑制根系吸收水分和养分。其中Al(OH) z 十的毒性最强。施石灰后形成氢氧化铝沉淀，这样消除了铝的毒害，又中和了产生的潜在酸，有时有机肥施用过多，在厌氧条件下产生大量有机酸， 对根系生长不利，施用石灰可以中和有机酸，并加速其分解，从而消除毒害。一般认为，消除活性铝的毒性是酸性土壤施石灰的主要目的。相关试验表明: 随着石灰用量及施用次数的增加，交换性铝迅速下降。 除铝毒外，酸性土壤还含有较多的铁、锰等。如浓度过高，作物也会受害，但毒害程度不如铝毒严重。施用石灰后，铁、锰等便会生成氢氧化物、氧化物而沉淀，消除其毒害。
（3）、改良土壤
施用石灰，常能加强土壤有益微生物的活动，从而促进了有机质的司一化和生物固氮作用，增加有效养分给源。同时，酸性土壤施石灰，可以使固磷作用减弱，促进无机磷的释放。施用石灰是改良酸性土壤常用的措施。由于酸性土壤通常具有很强的固磷能力，从而降低了磷肥的利用率。因此，关于酸性土壤施用石灰对磷素固定的影响问题，国内外都曾进行了大量的研究工作，主要结果如下：
（一）、在热带草原上施用石灰，随着土壤 pH 的增加，磷的吸附量也随之增大。
（二）、施用石灰能减少磷的吸附，但在酸性土壤施用石灰对土壤吸附磷的影响不明显。
（三）、施用石灰对磷吸附的不同影响，实际上都是受统一的机理所制约的。其中最主要的是土壤代换性铝以及土壤 pH值：土壤 pH5. 5可以作为土壤施用石灰的临界指标，土壤 pH大于5. 5，一般无须施用石灰。（四）、在熟化度低的红壤旱地上，由于pH低，硼的供应不足，硼和适量石灰同时施用不但各自有增加油菜了产量的效应，同时有极显著的匀作增产效应。（五）、施用石灰能使土壤形成水稳性团粒结构，提高了土壤的代换量，降低了土壤容重和粘结性，提高了土壤保肥、保水和通气性， 改善土壤耕性。
二、用“生石灰”来改良土壤的方法和要点
2.1、石灰改良土壤的方法
在过去的几十年，从单一肥料到二元肥料再到多元复合肥料，化肥在不断更新换代的同时，也推动了作物产量的一路递增――化肥在农业发展过程中做出了不可磨灭的贡献；可是，由于滥用劣质化学肥料，导致土壤板结、酸化、盐渍化、土传病害越来越严重，蔬菜死棵现象也频频出现，土壤中残留的病菌也越来越多。所以，农民朋友又开始找寻各种方式来改良土壤，其中利用生石灰来改良土壤的方式被广为流传，那么如何利用“生石灰”来改良土壤呢？需要注意哪些问题呢？本节介绍用石灰改良土壤的方法，帮助读者了解石灰在土壤改良中的作用及其使用方法。生石灰的主要成分氧化钙，在遇水后反应生成氢氧化钙，也就是咱们说的熟石灰，它是呈碱性的。而当下的很多土壤出现了盐碱、板结、酸化、土传病害逐年加重的问题，因此用生石灰来改良土壤，给土壤消毒，是一项挺好的给土壤调节酸碱度，释放出被土壤固定了的一些养分，同时能够为土壤补充钙肥的方法。土壤改良是农业生产中非常重要的一环，石灰作为一种常用的土壤改良剂，被广泛应用于土壤改良实践中。首先，石灰是一种常见的无机肥料，其主要成分是氧化钙，它能够提供土壤所需的钙元素，同时也能提高土壤的pH值。在酸性土壤中，石灰能够中和土壤酸性，降低铝、锰等元素的活性，从而改善土壤的理化性质。在具体操作上，使用石灰改良土壤的方法包括以下步骤：
（一）、检测土壤酸碱度：在开始改良前，需要检测土壤的酸碱度。如果土壤酸性过高，就需要使用石灰来中和土壤酸性。一般来说，中性土壤的pH值在6.5-7.5之间，而石灰能够将酸性土壤的pH值提高到7.5以上。
（二）、选择合适的石灰：根据土壤酸碱度检测结果，选择合适等级的石灰。一般来说，生石灰的活性较好，但需要注意避免使用受潮或者过期的石灰。
（三）、确定石灰用量：石灰的用量需要根据土壤酸碱度、地力状况、作物种类等因素来确定。一般来说，每亩地需要使用50-100千克的石灰。在具体操作时，可以先进行小面积的试验，再逐步推广。
（四）、石灰的施用：将石灰均匀撒在土地上，然后用犁或者旋耕机将石灰和土壤混合在一起。需要注意的是，石灰不能与种子直接接触，否则会对种子造成伤害。
2.2、使用石灰作为改良剂的注意事项：
在使用石灰改良土壤时，需要注意以下几点。首先，石灰不能过量使用，否则会导致土壤碱化；其次，石灰不能与酸性肥料混合使用，否则会降低肥效；最后，石灰不能与种子直接接触，否则会对种子造成伤害。
除了以上几个方面，还需要注意以下几点：
（一）、石灰的质量问题：购买石灰时需要注意其质量。一般来说，优质的石灰呈现白色粉末状，且杂质较少。如果发现石灰质量较差或者过期，就不要购买或者使用。
（二）、土地规划：在改良土壤之前，需要进行土地规划。根据土地状况和作物种类等因素，划分出不同的地块，以便进行针对性的改良措施。
（三）、保持土壤水分：在改良过程中，需要保持土壤水分适中。如果土壤过于干燥或者湿润，会影响石灰的作用效果。因此，在施用石灰后，需要及时浇水或者排水。
（四）、监测土壤状况：在改良过程中，需要定期监测土壤状况。根据监测结果，及时调整改良措施，以便更好地改善土壤状况。
（五）、长期规划：土壤改良是一个长期的过程，需要制定长期的规划。在规划中需要考虑不同作物对土壤的要求、土地资源的可持续利用等因素，以便更好地进行土壤改良工作。总之，用石灰改良土壤是一种实用的方法，但需要注意石灰的质量、使用量、施用方法等方面的问题。只有科学合理地使用石灰改良土壤，才能更好地提高土壤质量、增加作物产量、促进农业可持续发展。
资料编辑整理：
《石灰产业》编辑部
2024年04月25日
  
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附：唐山金泉公司部分典型“中心烧嘴石灰竖炉”及“煤电一体化双膛石灰窑”现场照片：
1、2022年及2023年在建项目掠影：
2、已经投产“TMS中心烧嘴石灰窑”
（一）、“第六代中心烧嘴石灰竖炉”（2021）
（二）、“第七代中心烧嘴石灰竖炉”（2022）
附：2021年已投产及在建的部分典型国产化双膛石灰窑现场照片：
  
“唐山金泉技术团队”石灰行业十大贡献
★国内第一座120m³低热值正压煤气石灰竖窑（1992年）
★国内第一座机械化气煤两用石灰竖窑（2006年）
★乌兹别克斯坦首座天然气石灰竖窑（2010年）
★国内最大（当时）单体容积混烧燃煤竖窑（588m³）（2010年）
★国内首座内置对烧套筒石灰竖窑（2012年）
★印度尼西亚首座煤气发生炉煤气石灰竖窑（2014年）
★国内第一座国产化“外置循环负压喷煤石灰窑”（气煤两用）（2015年）
★发明石灰窑回收二氧化碳发电电烧石灰技术（2016年）
★发明煤电一体化石灰窑技术（2017年）
★发明高温空气法电烧石灰技术（2018年）
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