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我国南方地区分布有大面积酸化红壤，其酸害、铝毒和贫瘠严重限制了该地区农林业生产。近年来，酸沉降和铵态氮肥过量施用导致我国农田土壤酸化速度大大加快。南方红壤由于其酸缓冲能力弱更易酸化。因此，亟需对我国南方红壤酸化进行有效阻控。 本文筛选出生物质灰、骨渣、碱渣三种工业废弃物，并通过傅里叶红外光谱（FTIR）、X射线衍射(XRD)、元素分析等技术手段明确了三种物料的化学性质及元素组成特点。通过室内培养和盆栽实验考察了三种物料单施和配施对红壤的酸度和养分的改良效果及对作物生长的影响，并初步考察其重金属污染风险。此外，通过培养实验和模拟酸化实验重点探究了秸秆生物质炭和长期施用有机肥对土壤抗酸化能力的提升效果，并利用衰减全反射红外光谱技术（ATR-FTIR）和酸化过程中土壤有效阳离子交换量(ECEC)的变化，揭示了有机物料减缓土壤酸化的主要作用机制。主要研究结果如下: (1)通过室内培养实验研究了生物质灰对分别采自安徽、浙江、湖南和广东的4种红壤和1种赤红壤的改良效果。所用生物质灰为某生物质发电厂用杨树皮与稻草和小麦秸秆混合燃烧发电后的灰渣。结果表明，添加生物质灰有效提高了土壤pH，降低了土壤交换性酸含量，且对CEC较低土壤的改良效果更佳。改良后土壤的交换性K+、Ca2+、Mg2+以及有效态P的含量也显著增加，其中Ca2+增幅最大，其次为K+。因此，添加生物质灰不仅可以有效改良红壤酸度，还能提升土壤肥力。虽然生物质灰中含有一定的重金属，但0.8％以下添加水平对土壤有效态重金属含量影响较小。 (2)对不同生物质原料燃烧产生的五种生物质灰化学性质、元素组成、矿物组成及其对土壤酸度的改良效果进行分析比较，发现生物质灰的化学性质与其生物质原料密切相关。随着混凝土模板在原料组成中的比例增加，产生的生物质灰中碱性物质和Ca、Mg的含量随之增加，其对土壤酸度也有更好的改良效果。然而这类生物质灰中Cr、Cu和Zn等重金属含量相对较高。五种生物质灰的添加均能够提高土壤pH、交换性盐基阳离子和有效态P的含量，同时降低土壤交换性酸。以混凝土模板为主要原料的生物质灰施用增加了土壤有效态重金属的含量。因此，以木质废弃物和作物秸秆为原料燃烧产生的生物质灰更适于酸性土壤改良。 (3)生物质电厂发电产生的生物质灰中含有较多K，骨制工业产生的骨渣富含Ca和P，氨碱法制碱产生的碱渣富含Ca和Mg。通过室内培养实验和盆栽实验探究了三种物料单施和配施对酸性土壤的改良效果。结果表明，与生物质灰和骨渣配施以及各物料单施相比，三种物料配施能够更好改良土壤酸度，降低土壤交换性酸。4g kg-1生物质灰、2g kg-1骨渣和2g kg-1碱渣配施使五种不同酸性土壤pH提高0.63～1.37个pH单位，交换性酸降低80％～97％。三种物料配施后，五种不同酸性土壤的交换性K+、Ca2+、Mg2+以及有效态P含量也大幅度提高，分别比对照增加0.4～3.8倍、1.9～10倍、1.7～9.7倍和0.6～184倍。由于对土壤性质的改良，三种物料配施也更好地促进了小麦的生长及其对N、P、K、Ca、Mg养分的吸收利用。在短期培养实验中，三种物料配施对土壤有效态重金属含量影响较小，且小麦籽粒中Cd、Cr、Zn和Cu含量低于安全限值。但在用于酸性土壤改良推广应用前，物料配施可能存在的重金属污染风险还需进一步通过长期田间实验进行评估和合理规避。 (4)通过室内培养实验和模拟酸化实验探究了玉米秸秆炭对不同母质发育土壤酸缓冲容量(pHBC)的提升效果及土壤酸化的抑制作用。由于提高了土壤的阳离子交换量(CEC)，添加玉米秸秆炭也显著提高了四种土壤的pHBC。添加5％玉米秸秆炭分别使四种土壤pHBC增加24％～62％，其中在CEC最低的红砂土中效果最佳。通过向土壤中添加Ca(OH)2将土壤pH调至与添加生物质炭相同值，以此作为对照，然后加入HNO3酸化改良后的土壤。模拟酸化结果表明，酸化过程中，添加生物质炭土壤pH下降幅度显著小于添加Ca(OH)2土壤，说明生物质炭的添加能够显著减缓酸化过程中土壤pH的降低。与添加Ca(OH)2处理相比，生物质炭的添加也显著降低了土壤潜在活性Al含量（交换性Al、有机结合态Al和羟基结合态Al）。因此，生物质炭不仅能够通过提高土壤抗酸化能力减缓土壤酸化过程，还能够抑制酸化过程中土壤Al毒害的产生。 (5)选用玉米、油菜、花生和水稻的秸秆制备生物质炭，通过培养实验和模拟酸化实验探究了不同生物质炭对红壤抗酸化能力的影响并探明其作用机制。结果表明，四种生物质炭均能够显著提高土壤pHBC，提升效果与生物质炭本身酸缓冲性能密切相关。四种生物质炭中花生秸秆炭的效果最佳。生物质炭表面羧基质子化和碳酸盐溶解引起的盐基阳离子释放是生物质炭抗酸化的主导机制，可解释67％以上的土壤pHBC增加效果。通过ATR-FTIR技术证明了酸化过程中炭表面羧基质子化抗酸化的作用。在添加生物质炭土壤的酸化过程中，土壤盐基阳离子释放和ECEC的大幅降低进一步证实了羧基质子化是生物质炭提高土壤抗酸酸化能力的主导机制。另外，稻草炭和玉米秸秆炭中可溶Si的沉淀可解释20％左右的pHBC增加效果。 (6)选用长期不同施肥处理的黄壤和红壤，通过模拟酸化实验探究了长期施用有机肥土壤对外源酸的缓冲作用及机制。结果表明，单施有机肥和NPK化肥与有机肥配施使黄壤pHBC较不施肥对照处理分别提高81％和60％。NPK化肥与有机肥配施使红壤pHBC较不施肥对照处理提高66％。酸化过程中，不同长期施肥处理黄壤对外源酸的消耗量依次为M＞NPKM＞1/2NPKM＞NPK≈对照，与土壤pHBC大小顺序一致。长期施用有机肥增加了土壤有机质含量和有机官能团的数量，土壤有机质表面弱酸官能团解离产生的有机阴离子与外源酸发生质子化作用并形成中性分子，这是有机肥施用提高土壤pHBC和抗酸化能力的主要机制。